.NET平台上的Model-View-Presenter模式实践

者当前正在负责研究所中一个项目，这个项目基于.NET平台，初步拟采用C/S部署体系，所以选择了Windows Forms作为其UI。经过几此迭代，我们发现了一个问题：虽然业务逻辑已经封装到Services层中，但诸多的UI逻辑仍然弥漫在各个事件 Listener中，使得UI显得臃肿不堪，并且存在诸多重复性代码。另外，需求提供方说，根据实际需要，不排除将部署结构改为B/S的可能性，甚至可能 会要求此系统同时支持C/S和B/S两种部署方式。那么，如果保持目前将UI逻辑编码到Windows Forms中的方式，到时这些UI逻辑将无法复用，修改部署方式的代价很大。

      为了解决以上两个问题，笔者和相关人员商量后，决定引入既有成熟模式，重新设计表示层的架构方式，并重构既有代码。

      提到表示层（Presentation Layer）的模式，我想大家脑海中第一个闪过的很可能是经典的MVC（Model-View-Controller）。我最初也准备使用MVC，但经过 分析和实验后，我发现MVC并不适合目前的情况，因为MVC的结构相对复杂，Model和View之间要实现一个Observer模式，并实现双向通信。 这样重构起来Services层也必须修改。我并不想修改Services层，而且我想将View和Model彻底隔离，因为我个人并不喜欢View和 Model直接通信的架构方式。最终，我选择了MVP（Model-View-Presenter）模式。

      经过两天的重构和验证，目前已经将MVP正式引入项目的表示层，并且解决了上文提到的两个问题。在这期间，积累了少许关于在.NET平台上实践MVP的经验，在这里汇集成此文，和朋友们共享。

UI与P Logic

      首先，我想先明确一下UI和P Logic的概念。

      表示层可以拆分为两个部分：User Interface（简称UI）和Presentation Logic（简称P Logic）。

      UI是系统与用户交互的界面性概念，它的职责有两个——接受用户的输入和向用户展示输出。UI应该是一个纯静态的概念，本身不应包含任何逻辑，而单纯是一个接受输入和展示输出的“外壳”。例如，一个不包含逻辑的Windows Form，一张不包含逻辑的页面，一个不包含逻辑的Flex界面，都属于UI。

      P Logic是表示层应有的逻辑性内容。例如，某个文本内容不能为空，当某个事件发生时获取界面上哪些内容，这都属于P Logic。应该指出，P Logic应该是抽象于具体UI的，它的本质是逻辑，可以复用到任何与此逻辑相符的UI。

      UI与P Logic之间的联系是事件，UI可以根据用户的动作触发各种事件，P Logic响应事件并执行相应的逻辑。P Logic对UI存在约束作用，P Logic规定一套UI契约，UI要根据契约实现，才能被相应的P Logic调用。

      下图展示了UI与P Logic的结构及交互原理。

图1、UI与P Logic

Model-View-Presenter模式

      MVP模式最早由Taligent的Mike Potel在《MVP: Model-View-Presenter The Taligent Programming Model for C++ and Java》（点击这里下载）一文中提出。MVP的提出主要是为了解决MVC模式中结构过于复杂和模型-视图耦合性过高的问题。MVP的核心思想是将UI分离成View，将P Logic分离成Presenter，而业务逻辑和领域相关逻辑都分离到Model中。View和Model完全解除耦合，不再像MVC中实现一个Observer模式，两者的通信则依靠Presenter进行。Presenter响应View接获的用户动作，并调用Model中的业务逻辑，最后将用户需要的信息返回给View。

      下图直观表示了MVP模式：

图2、MVP模式

      图2清楚地展示了MVP模式的几个特点：

      1、View和Model完全解耦，两者不发生直接关联，通过Presenter进行通信。

      2、Presenter并不是与具体的View耦合，而是和一个抽象的View Interface耦合，View Interface相当于一个契约，抽象出了对应View应实现的方法。只要实现了这个接口，任何View都可以与指定Presenter兼容，从而实现 了P Logic的复用性和视图的无缝替换。

      3、View在MVP里应该是一个“极瘦”的概念，最多也只能包含维护自身状态的逻辑，而其它逻辑都应实现在Presenter中。

      总的来说，使用MVP模式可以得到以下两个收益：

      1、将UI和P Logic两个关注点分离，得到更干净和单一的代码结构。

      2、实现了P Logic的复用以及View的无缝替换。

在.NET平台上实现MVP模式

      这一节通过一个示例程序展示在.NET平台上实现MVP的一种实践方法。本来想通过我目前负责的实际项目中的代码片段作为Demo，但这样做存在两个问 题：一是这样做可能会违反学校的保密守则，二是这个项目应用了许多其他框架和模式，如通过Unity实现依赖注入，通过PostSharp实现AOP来负 责异常处理和事务管理等，通过NHibernate实现的ORM等等，这样如果读者不了解系统整体架构就很难完全读懂代码片段，MVP模式不够突出。因 此，我专门为这篇文章实现了一个Demo，其中的MVP实践方式与实际项目中是一致的，而且Demo规模小，排除了其他干扰，使得读者更容易理解其中的 MVP实现方式。

      这个简单的Demo运行效果如下：

图3、Demo界面

      这个Demo的功能如下：这是一个简单的点餐软件。系统中存有餐厅所有菜品的信息，客户只需在界面右侧输入菜品名称和数量，单击“添加”按钮，菜品就会被 添加到左侧点餐列表，并显示此菜品详细信息。如果所点菜品不存在则软件会给出提示。另外，在左侧已点餐品列表中右键单击某个条目，在弹出菜单中点击“删 除”，则可将此菜品从列表删除。

      下面分步骤介绍应用了MVP模式的实现方式。

第一步，解决方法及工程结构

      这个Demo共有三个工程，MVPSimple.Model为Mock方式实现的Services，作为 Model；MVPSimple.Presenters为Presenter工程，其中包括Presenter和View Interface；MVPSimple.WinUI为View的Windows Forms实现。

第二步，构建Mock方式的Services

      因为重点在于表示层，所以这里的Services使用了Mock方式，并没有包含真正的业务领域逻辑。其中MVPSimple.Model工程里两个文件的代码如下：

      FoodDto.cs:

01using System;
02 
03namespace MVPSimple.Model
04{
05    /// <summary>
06    /// 表示菜品类别的枚举类型
07    /// </summary>
08    public enum FoodType
09    {
10        主菜 = 1,
11        汤 = 2,
12        甜品 = 3,
13    }
14 
15    /// <summary>
16    /// 菜品的Data Transfer Object
17    /// </summary>
18    public class FoodDto
19    {
20        /// <summary>
21        /// ID，标识字段
22        /// </summary>
23        public Int32 ID { get; set; }
24 
25        /// <summary>
26        /// 菜品名称
27        /// </summary>
28        public String Name { get; set; }
29         
30        /// <summary>
31        /// 菜品类型
32        /// </summary>
33        public FoodType Type { get; set; }
34 
35        /// <summary>
36        /// 菜品价格
37        /// </summary>
38        public Double Price { get; set; }
39 
40        /// <summary>
41        /// 点菜数量
42        /// </summary>
43        public Int32 Amount { get; set; }
44    }
45}

      FoodServices.cs:

01using System;
02using System.Collections.Generic;
03 
04namespace MVPSimple.Model
05{
06    /// <summary>
07    /// 菜品Services的Mock实现
08    /// </summary>
09    public class FoodServices
10    {
11        private IList<FoodDto> foodList = new List<FoodDto>();
12 
13        /// <summary>
14        /// 默认构造函数，初始化各个菜品
15        /// </summary>
16        public FoodServices()
17        {
18            this.foodList.Add(
19                new FoodDto()
20                {
21                    ID = 1,
22                    Name = "牛排",
23                    Price = 60.00,
24                    Type = FoodType.主菜,
25                }
26            );
27 
28            this.foodList.Add(
29                new FoodDto()
30                {
31                    ID = 2,
32                    Name = "法式蜗牛",
33                    Price = 120.00,
34                    Type = FoodType.主菜,
35                }
36            );
37 
38            this.foodList.Add(
39                new FoodDto()
40                {
41                    ID = 3,
42                    Name = "水果沙拉",
43                    Price = 58.00,
44                    Type = FoodType.甜品,
45                }
46            );
47 
48            this.foodList.Add(
49                new FoodDto()
50                {
51                    ID = 4,
52                    Name = "奶油红菜汤",
53                    Price = 15.00,
54                    Type = FoodType.汤,
55                }
56            );
57 
58            this.foodList.Add(
59                new FoodDto()
60                {
61                    ID = 5,
62                    Name = "杂拌汤",
63                    Price = 20.00,
64                    Type = FoodType.汤,
65                }
66            );
67        }
68 
69        /// <summary>
70        /// 按照菜品名称获取菜品详细信息
71        /// </summary>
72        /// <param name="foodName">菜品名称</param>
73        /// <returns>含有指定菜品信息的DTO</returns>
74        public FoodDto GetFoodDetailByName(String foodName)
75        {
76            foreach (FoodDto f in this.foodList)
77            {
78                if (f.Name.Equals(foodName))
79                {
80                    return f;
81                }
82            }
83 
84            return new FoodDto() { ID = 0 };
85        }
86    }
87}

第三步，通过View Interface规定View契约

      如果想实现Presenter和View的交互和无缝替换，必须在它们之间规定一个契约。一般来说，每一张界面（注意是界面不是视图）都应该对应一个View接口，不过由于Demo只有一个页面，所以也只有一个View接口。

      这里需要特别强调，View接口必须抽象于任何具体视图而服务于Presenter，所以，View接口中绝不能出现任何与具体视图相关的元素。例如，我 们的Demo中是使用Windows Forms作为视图实现，但View接口中绝不可出现与Windows Forms相耦合的元素，如返回一个Winform的TextBox。因为如果这样做的话，使用其他技术实现的View就无法实现这个接口了，如使用 Web Forms实现，而Web Forms是不可能返回一个Winform的TextBox的。

      下面给出视图接口的代码。

      IMainView.cs:

01using System;
02using System.Collections.Generic;
03using MVPSimple.Model;
04 
05namespace MVPSimple.Presenters
06{
07    /// <summary>
08    /// MainView的接口，所有MainView必须实现此接口，此接口暴露给Presenter
09    /// </summary>
10    public interface IMainView
11    {
12        /// <summary>
13        /// View上的菜品名称
14        /// </summary>
15        String foodName { get; set; }
16 
17        /// <summary>
18        /// View上点菜数量
19        /// </summary>
20        Int32 Amount { get; set; }
21 
22        /// <summary>
23        /// 判断某一菜品是否已经存在于点菜列表中
24        /// </summary>
25        /// <param name="foodName">菜品名称</param>
26        /// <returns>结果</returns>
27        bool IsExistInList(String foodName);
28 
29        /// <summary>
30        /// 将某一菜品加入点菜列表
31        /// </summary>
32        /// <param name="food">菜品DTO</param>
33        void AddFoodToList(FoodDto food);
34         
35        /// <summary>
36        /// 将某一已点菜品从列表中移除
37        /// </summary>
38        /// <param name="foodName">欲移除的菜品名称</param>
39        void RemoveFoodFromList(String foodName);
40 
41        /// <summary>
42        /// View显示提示信息给用户
43        /// </summary>
44        /// <param name="message">信息内容</param>
45        void ShowMessage(String message);
46 
47        /// <summary>
48        /// View显示确认信息并返回结果
49        /// </summary>
50        /// <param name="message">信息内容</param>
51        /// <returns>用户回答是确定还是取消。True - 确定，False - 取消</returns>
52        bool ShowConfirm(String message);
53    }
54}

      可以看到，IMainView抽象了如图3所示的界面，但又不包含任何与Windows Forms相耦合的元素，因此如果需要，以后完全可以使用Web Forms、WPF或SL等技术实现这个接口。

第四步，实现Presenter

      上文说过，一个界面应该对应一个Presenter，这个Demo里只有一个界面，所以只有一个Presenter。Presenter仅于视图接口耦合，而并不和具体视图耦合，最好证据就是Presenter工程根本没有引用WinUI工程！代码如下:

      MainPresenter.cs:

01using System;
02using System.Collections.Generic;
03using MVPSimple.Model;
04 
05namespace MVPSimple.Presenters
06{
07    /// <summary>
08    /// MainView的Presenter
09    /// </summary>
10    public class MainPresenter
11    {
12        /// <summary>
13        /// 当前关联View
14        /// </summary>
15        public IMainView View { get; set; }
16 
17        /// <summary>
18        /// 默认构造函数，初始化View
19        /// </summary>
20        /// <param name="view">MainView对象</param>
21        public MainPresenter(IMainView view)
22        {
23            View = view;
24        }
25 
26        #region Acitons
27 
28        /// <summary>
29        /// Action:将所点菜品增加到点菜列表
30        /// </summary>
31        public void AddFoodAction()
32        {
33            if (String.IsNullOrEmpty(View.foodName))
34            {
35                View.ShowMessage("请选输入菜品名称");
36                return;
37            }
38            if (View.Amount <= 0)
39            {
40                View.ShowMessage("点菜的份数至少要是一份");
41                return;
42            }
43            if (View.IsExistInList(View.foodName))
44            {
45                View.ShowMessage(String.Format("菜品【{0}】已经在您的菜单中", View.foodName));
46                return;
47            }
48 
49            FoodServices foodServ = new FoodServices();
50            FoodDto food = foodServ.GetFoodDetailByName(View.foodName);
51            if (food.ID == 0)
52            {
53                View.ShowMessage(String.Format("抱歉，本餐厅没有菜品【{0}】",View.foodName));
54                return;
55            }
56 
57            View.AddFoodToList(food);
58        }
59 
60        /// <summary>
61        /// Action:从点菜列表移除某一菜品
62        /// </summary>
63        /// <param name="foodName">被移除菜品的名称</param>
64        public void RemoveFoodAction(String foodName)
65        {
66            if (View.ShowConfirm("确定要删除吗？"))
67            {
68                View.RemoveFoodFromList(foodName);
69            }
70        }
71 
72        #endregion
73    }
74}

第五步，实现View

      这里我们使用Windows Forms实现View。如果朋友们有兴趣，完全可以自己试着用Web或WPF实现以下视图，同时可以验证P Logic的可复用性和视图无缝替换，亲身体验一下MVP模式的威力。Winform的View代码如下。

      frmMain.cs:

001using System;
002using System.Windows.Forms;
003using MVPSimple.Model;
004using MVPSimple.Presenters;
005 
006namespace MVPSimple.WinUI
007{
008    /// <summary>
009    /// MainView的Windows Forms实现
010    /// </summary>
011    public partial class frmMain : Form, IMainView
012    {
013        /// <summary>
014        /// 相关联的Presenter
015        /// </summary>
016        private MainPresenter presenter;
017 
018        /// <summary>
019        /// 默认构造函数，初始化Presenter
020        /// </summary>
021        public frmMain()
022        {
023            InitializeComponent();
024            this.presenter = new MainPresenter(this);
025        }
026 
027        #region IMainView Members
028 
029        /// <summary>
030        /// View上的菜品名称
031        /// </summary>
032        public String foodName
033        {
034            get { return this.tbFoodName.Text; }
035            set { this.tbFoodName.Text = value; }
036        }
037 
038        /// <summary>
039        /// View上点菜数量
040        /// </summary>
041        public Int32 Amount
042        {
043            get { return (Int32)this.tbAmount.Value; }
044            set { this.tbAmount.Value = (Decimal)value; }
045        }
046 
047        /// <summary>
048        /// 判断某一菜品是否已经存在于点菜列表中
049        /// </summary>
050        /// <param name="foodName">菜品名称</param>
051        /// <returns>结果</returns>
052        public bool IsExistInList(String foodName)
053        {
054            foreach (ListViewItem i in this.lvFoods.Items)
055            {
056                if (i.Text == foodName)
057                {
058                    return true;
059                }
060            }
061 
062            return false;
063        }
064 
065        /// <summary>
066        /// 将某一菜品加入点菜列表
067        /// </summary>
068        /// <param name="food">菜品DTO</param>
069        public void AddFoodToList(FoodDto food)
070        {
071            ListViewItem item = new ListViewItem();
072            Double price = food.Price * (Double)this.tbAmount.Value;
073 
074            item.Text = food.Name;
075            item.SubItems.Add(food.Type.ToString());
076            item.SubItems.Add(this.tbAmount.Value.ToString());
077            item.SubItems.Add(price.ToString());
078            this.lvFoods.Items.Add(item);
079        }
080 
081        /// <summary>
082        /// 将某一已点菜品从列表中移除
083        /// </summary>
084        /// <param name="foodName">欲移除的菜品名称</param>
085        public void RemoveFoodFromList(String foodName)
086        {
087            foreach (ListViewItem i in this.lvFoods.Items)
088            {
089                if (i.Text == foodName)
090                {
091                    this.lvFoods.Items.Remove(i);
092                }
093            }
094        }
095 
096        /// <summary>
097        /// View显示提示信息给用户
098        /// </summary>
099        /// <param name="message">信息内容</param>
100        public void ShowMessage(String message)
101        {
102            MessageBox.Show(message, "信息", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Warning);
103        }
104 
105        /// <summary>
106        /// View显示确认信息并返回结果
107        /// </summary>
108        /// <param name="message">信息内容</param>
109        /// <returns>用户回答是确定还是取消。True - 确定，False - 取消</returns>
110        public bool ShowConfirm(String message)
111        {
112            DialogResult result = MessageBox.Show(message, "确认", MessageBoxButtons.OKCancel, MessageBoxIcon.Question);
113            return DialogResult.OK == result;
114        }
115 
116        #endregion
117 
118        #region Event Listeners
119 
120        private void btnAdd_Click(object sender, EventArgs e)
121        {
122            this.presenter.AddFoodAction();
123        }
124 
125        private void miDeleteFood_Click(object sender, EventArgs e)
126        {
127            if (this.lvFoods.SelectedItems.Count != 0)
128            {
129                String foodName = this.lvFoods.SelectedItems[0].Text;
130                this.presenter.RemoveFoodAction(foodName);
131            }
132        }
133 
134        #endregion
135    }
136}

      可以看到，使用了MVP后，View的代码变的非常干净整洁，以前充斥着厚重表示逻辑的事件Listener方法变得“瘦”了许多。

      完成以上几步后，就可以运行这个Demo看效果了。

总结

      这篇文章首先讨论表示层的组成，说明User Interface和Presentation Logic是表示层的两个重要组成部分，并分别说明了两者的作用及交互方式。接着讨论了MVP模式。最后，通过一个Demo展示了在.NET平台上实现 MVP的一种实践方式。应该说，MVP很类似简化了MVC，MVP不但可以分离关注、使得代码变得干净整洁、并实现P Logic的复用，而且实现起来比MVC在结构上要简单很多。MVP是一种模式，本身有诸多实现方式，本文只是介绍了笔者使用的一种实践，朋友们也可以在 此基础上摸索自己的实践。

posted @   似水流年-johnhuo  阅读(607)  评论(1)  编辑  收藏  举报
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