深入理解WPF中MVVM的设计思想

松风鸣

近些年来，随着WPF在生产，制造，工业控制等领域应用越来越广发，很多企业对WPF开发的需求也逐渐增多，使得很多人看到潜在机会，不断从Web，WinForm开发转向了WPF开发，但是WPF开发也有很多新的概念及设计思想，如：数据驱动，数据绑定，依赖属性，命令，控件模板，数据模板，MVVM等，与传统WinForm，ASP.NET WebForm开发，有很大的差异，今天就以一个简单的小例子，简述WPF开发中MVVM设计思想及应用。

 
为什么要用MVVM?

 
传统的WinForm开发，一般采用事件驱动，即用户点击事件，触发对应的事件，并在事件中通过唯一标识符获取页面上用户输入的数据，然后进行业务逻辑处理。这样做会有一个弊端，就是用户输入(User Interface)和业务逻辑(Business)是紧密耦合在一起的，无法做到分离，随着项目的业务不断复杂化，这种高度耦合的弊端将会越来越明显。并且会出现分工不明确(如：后端工程师，前端UI)，工作无法拆分的现象。所以分层(如：MVC，MVVM)，可测试(Unit Test)，前后端分离，就成为必须要面对的问题。而今天要讲解的MVVM设计模式，就非常好的解决了我们所面临的问题。
 
什么是MVVM?

 
MVVM即模型(Model)-视图(View)-视图模型(ViewModel) ，是用于解耦 UI 代码和非 UI 代码的 设计模式。 借助 MVVM，可以在 XAML 中以声明方式定义 UI，将 UI使用数据绑定标到包含数据和命令的其他层。 数据绑定提供数据和结构的松散耦合，使 UI 和链接的数据保持同步，同时可以将用户输入路由到相应的命令。具体如下图所示：

如上图所示：

• View(用户页面)，主要用于向使用者展示信息，并接收用户输入的信息（数据绑定），及响应用户的操作（Command）。
  
• ViewModel(用户视图业务逻辑)，主要处理客户请求，以及数据呈现。
  
• Model数据模型，作为存储数据的载体，是一个个的具体的模型类，通过ViewModel进行调用。但是在小型项目中，Model并不是必须的。
  
• IService(数据接口)，数据访问服务，用于获取各种类型数据的服务。数据的形式有很多种，如网络数据，本地数据，数据库数据，但是在ViewModel调用时，都统一封装成了Service。在小型项目中，IService数据接口也并不是必须的，不属于MVVM的范畴。
  
• 在上图中，DataBase,Network，Local等表示不同的数据源形式，并不属于MVVM的范畴。
  

 
前提条件

 
要实现MVVM，首先需要满足两个条件：

• 属性变更通知，在MVVM思想中，由WinForm的事件驱动，转变成了数据驱动。在C#中，普通的属性，并不具备变更通知功能，要实现变更通知功能，必须要实现INotifyPropertyChanged接口。
  
• 绑定命令，在WPF中，为了解决事件响应功能之间的耦合，提出了绑定命令思想，即命令可以绑定的方式与控件建立联系。绑定命令必须实现ICommand接口。
  

在上述两个条件都满足后，如何将ViewModel中的具备变更通知的属性和命令，与View中的控件关联起来呢？答案就是绑定(Binding)。

当View层的数据控件和具备通知功能的属性进行Binding后，Binging就会自动侦听来自接口的PropertyChanged事件。进而达到数据驱动UI的效果，可谓【一桥飞架南北，天堑变通途】。
 
MVVM实例

 
为了进一步感受MVVM的设计思想，验证上述的理论知识，以实例进行说明。本实例的项目架构如下所示：

 
MVVM核心代码

 
1. 具备通知功能的属性

 
首先定义一个抽象类ObservableObject，此接口实现INotifyPropertyChanged接口，如下所示：

1. using System.ComponentModel;
2. using System.Runtime.CompilerServices;
4. namespace DemoMVVM.Core
5. {
6.     /// <summary>
7.     /// 可被观测的类
8.     /// </summary>
9.     public abstract class ObservableObject : INotifyPropertyChanged
10.     {
11.         /// <summary>
12.         /// 属性改变事件
13.         /// </summary>
14.         public event PropertyChangedEventHandler? PropertyChanged;
16.         /// <summary>
17.         /// 属性改变触发方法
18.         /// </summary>
19.         /// <param name="propertyName">属性名称</param>
20.         protected void RaisePropertyChanged([CallerMemberName]string propertyName=null)
21.         {
22.             PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
23.         }
25.         /// <summary>
26.         /// 设置属性值，如果发生改变，则调用通知方法
27.         /// </summary>
28.         /// <typeparam name="T"></typeparam>
29.         /// <param name="target"></param>
30.         /// <param name="value"></param>
31.         /// <param name="propertyName"></param>
32.         /// <returns></returns>
33.         protected bool SetProperty<T>(ref T target,T value, [CallerMemberName] string propertyName = null)
34.         {
35.             if (EqualityComparer<T>.Default.Equals(target, value))
36.             {
37.                 return false;
38.             }
39.             else
40.             {
41.                 target=value;
42.                 RaisePropertyChanged(propertyName);
43.                 return true;
44.             }
45.         }
46.     }
47. }

复制代码

注意：上述SetProperty主要用于将普通属性，变为具备通知功能的属性。
 
然后定义一个ViewMode基类，继承自ObservableObject，以备后续扩展，如下所示：

1. namespace DemoMVVM.Core
2. {
3.     /// <summary>
4.     /// ViewModel基类，继承自ObservableObject
5.     /// </summary>
6.     public abstract class ViewModelBase:ObservableObject
7.     {
9.     }
10. }

复制代码

 
2. 具备绑定功能的命令

 
首先定义一个DelegateCommand，实现ICommand接口，如下所示：

1. namespace DemoMVVM.Core
2. {
3.     public class DelegateCommand : ICommand
4.     {
5.         private Action<object> execute;
6.         private Predicate<object> canExecute;
9.         public event EventHandler? CanExecuteChanged;
11.         public DelegateCommand(Action<object> execute, Predicate<object> canExecute)
12.         {
13.             if (execute == null)
14.             {
15.                 throw new ArgumentNullException("execute 不能为空");
16.             }
17.             this.execute = execute;
18.             this.canExecute = canExecute;
19.         }
21.         public DelegateCommand(Action<object> execute):this(execute,null)
22.         {
24.         }
26.         public bool CanExecute(object? parameter)
27.         {
28.             return  canExecute?.Invoke(parameter)!=false;
29.         }
31.         public void Execute(object? parameter)
32.         {
33.             execute?.Invoke(parameter);
34.         }
35.     }
36. }

复制代码

注意，DelegateCommand的构造函数，接收两个参数，一个是Execute(干活的)，一个是CanExecute(判断是否可以干活的)。
 
MVVM应用代码

 
本实例主要实现两个数的运算。如加，减，乘，除等功能。
首先定义ViewModel，继承自ViewModelBase，主要实现具备通知功能的属性和命令，如下所示：

1. using DemoMVVM.Core;
2. using System;
3. using System.Collections.Generic;
4. using System.Linq;
5. using System.Runtime;
6. using System.Text;
7. using System.Threading.Tasks;
9. namespace DemoMVVM
10. {
11.     public class MainWindowViewModel:ViewModelBase
12.     {
13.         #region 属性及构造函数
15.         private double leftNumber;
17.                 public double LeftNumber
18.                 {
19.                         get { return leftNumber; }
20.                         set { SetProperty(ref leftNumber , value); }
21.                 }
23.                 private double rightNumber;
25.                 public double RightNumber
26.                 {
27.                         get { return rightNumber; }
28.                         set { SetProperty(ref rightNumber , value); }
29.                 }
31.                 private double resultNumber;
33.                 public double ResultNumber
34.                 {
35.                         get { return resultNumber; }
36.                         set { SetProperty(ref resultNumber , value); }
37.                 }
40.                 public MainWindowViewModel()
41.                 {
43.                 }
45.                 #endregion
47.                 #region 命令
49.                 private DelegateCommand operationCommand;
51.                 public DelegateCommand OperationCommand
52.                 {
53.                         get {
55.                                 if (operationCommand == null)
56.                                 {
57.                                         operationCommand = new DelegateCommand(Operate);
58.                                 }
59.                                 return operationCommand; }
60.                 }
62.                 private void Operate(object obj)
63.                 {
64.                         if(obj == null)
65.                         {
66.                                 return;
67.                         }
68.                         var type=obj.ToString();
69.                         switch (type)
70.                         {
71.                                 case "+":
72.                                         this.ResultNumber = this.LeftNumber + this.RightNumber;
73.                                         break;
74.                                 case "-":
75.                     this.ResultNumber = this.LeftNumber - this.RightNumber;
76.                     break;
77.                                 case "*":
78.                     this.ResultNumber = this.LeftNumber * this.RightNumber;
79.                     break;
80.                                 case "/":
81.                                         if (this.RightNumber == 0)
82.                                         {
83.                                                 this.ResultNumber = 0;
84.                                         }
85.                                         else
86.                                         {
87.                                                 this.ResultNumber = this.LeftNumber / this.RightNumber;
88.                                         }
89.                     break;
90.                         }
91.                 }
94.         #endregion
96.     }
97. }

复制代码

 创建视图，并在视图中进行数据绑定，将ViewModel和UI关联起来，如下所示：

1. <Window x:
2.         xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
3.         xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
4.         xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
5.         xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
6.         xmlns:local="clr-namespace:DemoMVVM"
7.         mc:Ignorable="d"
8.         Title="MVVM示例" Height="350" Width="600">
9.     <Grid>
10.         <Grid.ColumnDefinitions>
11.             <ColumnDefinition></ColumnDefinition>
12.             <ColumnDefinition></ColumnDefinition>
13.             <ColumnDefinition Width="0.3*"></ColumnDefinition>
14.             <ColumnDefinition></ColumnDefinition>
15.         </Grid.ColumnDefinitions>
16.         <Grid.RowDefinitions>
17.             <RowDefinition></RowDefinition>
18.             <RowDefinition></RowDefinition>
19.             <RowDefinition></RowDefinition>
20.             <RowDefinition></RowDefinition>
21.         </Grid.RowDefinitions>
22.         <StackPanel Grid.Row="1" Grid.Column="0" Orientation="Horizontal">
23.             <TextBlock Text="A1:" VerticalAlignment="Center" ></TextBlock>
24.             <TextBox  Margin="10" Width="120" Height="35" Text="{Binding LeftNumber, UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}" VerticalContentAlignment="Center"></TextBox>
25.         </StackPanel>
26.         <StackPanel Grid.Row="1" Grid.Column="1" Orientation="Horizontal">
27.             <TextBlock Text="A2:" VerticalAlignment="Center" ></TextBlock>
28.             <TextBox  Margin="10" Width="120" Height="35" Text="{Binding RightNumber, UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}" VerticalContentAlignment="Center"></TextBox>
29.         </StackPanel>
30.         <TextBlock Grid.Row="1" Grid.Column="2" Text="=" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Center"></TextBlock>
31.         <StackPanel Grid.Row="1" Grid.Column="3" Orientation="Horizontal">
32.             <TextBlock Text="A3:" VerticalAlignment="Center" ></TextBlock>
33.             <TextBox  Margin="10" Width="120" Height="35" Text="{Binding ResultNumber, UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}" VerticalContentAlignment="Center"></TextBox>
34.         </StackPanel>
35.         <StackPanel Grid.Row="2" Grid.ColumnSpan="4" Orientation="Horizontal" HorizontalAlignment="Center">
36.             <Button Content="+" Width="100" Height="35" Margin="10" Command="{Binding OperationCommand}" CommandParameter="+"></Button>
37.             <Button Content="-" Width="100" Height="35" Margin="10" Command="{Binding OperationCommand}" CommandParameter="-"></Button>
38.             <Button Content="*" Width="100" Height="35" Margin="10" Command="{Binding OperationCommand}" CommandParameter="*"></Button>
39.             <Button Content="/" Width="100" Height="35" Margin="10" Command="{Binding OperationCommand}" CommandParameter="/"></Button>
40.         </StackPanel>                                               
41.     </Grid>
42. </Window>

复制代码

注意，在xaml前端UI代码中，分别对TextBox的Text和Button的Command进行了绑定，已达到数据驱动UI，以及UI响应客户的功能。
在UI的构造函数中，将DataContext数据上下文和ViewModel进行关联，如下所示：

1. namespace DemoMVVM
2. {
3.     /// <summary>
4.     /// Interaction logic for MainWindow.xaml
5.     /// </summary>
6.     public partial class MainWindow : Window
7.     {
8.         private MainWindowViewModel viewModel;
10.         public MainWindow()
11.         {
12.             InitializeComponent();
13.             viewModel = new MainWindowViewModel();
14.             this.DataContext = viewModel;
15.         }
16.     }
17. }

复制代码

 
MVVM实例演示

 
通过以上步骤，已经完成了MVVM的简单应用。实例演示如下：

以上就是深入理解WPF中MVVM的设计思想的全部内容。希望可以抛砖引玉，一起学习，共同进步。


来源:https://www.cnblogs.com/hsiang/archive/2023/09/18/17709739.html
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