MVVM模式的幾個開源框架
上面除了WPFToolKit和MEF之外都是一些常用的MVVM框架,連帶自己開發的一共是八個,所以自己也取了一個響亮的名字——MVVM 八大框架!聖殿騎士本人實際專案中只用到了三個框架,之前WPF使用過MVVMHelpers,在Silverlight專案當中用過MVVMLight+MEF,後來就一直使用自己開發的框架,其他框架也研究了很長時間,但都是為了開發MVVM框架借鑑之用。框架雖然眾多,但萬變不離其宗,通用功能如下:
1,Model、View 和 ViewModel之間的關係:View和ViewModel如何關聯起來(IOC)以及如何通訊(通常採用Message),ViewModel和Model之間的弱關聯(通常採用介面或者簡單注入)。
2,事件驅動模式在MVVM模式採用Command和Attached Behaviors的形式。
3,屬性及ViewModel的NotifyPropertyChanged處理。
4,提供完整的單元測試,這也是保證框架的穩定性和維護性的保證。
也許有一些朋友會問我為什麼要研究這麼多框架,其實做專案只需要認真研究並實踐其中一個就行,研究它們的原因則主要歸功於自己開發MVVM框架的需要。下面就讓我們來看一下具體有哪些MVVM的開源框架(具體到每一個框架後面有時間再闡述,一篇文章寫得確實很累):
2,最強大且功能最多的組合框架——Prism
開發者:微軟patterns & practices團隊
是否支援Silverlight:是
學習資料:Composite Application Guidance for WPF and Silverlight - May 2010.chm以及Quickstarts和StockTraderRI等。
原始碼截圖如下:
圖4
Prism——之前又叫Composite Application Guidance for WPF and Silverlight,它是構建複雜的基於WPF/Silverlight企業級應用的主流框架。Prism中有幾個比較重要的概念:
1,BootStrapper:應用程式切入點,繼承Prism的UnityContainer或MEF提供的MefUnityContainer,為系統提供一個容器。
2,Shell:它是一個外殼,通過UI元素和Region佈局頁面。 它是應用程式的頂級視窗,顯示的內容一般就由View來填充,Shell本身並不知道它包含了哪些內容,所以功能則是由各個Module來具體提供。
3,View:它等同於MVP模式、MVVM模式中的View。可以通過IRegionManager注入到Region中。
4,Module:可以把一個大專案拆分開來,每一個Module都包含View、資料、模型,主要用於實現複雜業務操作。
5,IModuleManager:主要用於管理模組載入,可以實現動態載入。
6,IEventAggregator:事件處理介面,實現訂閱和釋出模式,這也是MVVM框架的一般做法。
Prism是一個比較龐大的組合框架,4.0引入MEF及功能調整以後變得更加強大了,現在可以說是組合框架和應用框架的統一體,而且是微軟團隊的力量,所以選它是值得保證的。
3,最強大且功能最多的應用框架——Caliburn
是否支援Silverlight:是
學習資料:我主要參考專案例項、原始碼、單元測試用例、國外一些部落格和社群。
原始碼截圖如下:
圖5
Caliburn中有幾個比較重要的概念:
1,在Actions基礎上的Commands帶有很多功能,其中包括多引數、過濾操作以及非同步呼叫。
2,窗體和控制元件的生命週期事件也處理得比較好(包括activation、deactivation、shutdown等)。
3,不管是整個框架還是基於這個框架的應用程式的可測性都比較好。
4,提供了很多常用功能,這些在專案當中都比較有用。
5,除了支援MVVM模式之外,還很好的支援MVP模式以及其他的一些變種模式。
6,強大的依賴注入框架以及AOP框架,這裡可以靈活選用其中一種。
Caliburn是一個非常強大的MVVM應用框架,對很多功能都提供了靈活且多種實現,不論是專案使用還是研究程式碼,感覺都受益頗多。
4,輕量級且適用的MVVMLight
是否支援Silverlight:是
學習資料:除了online documentation,我主要參考專案例項、原始碼、單元測試用例、國外一些部落格和社群。另外這三篇文章非常不錯,用MVVMLight開發了一個比較完整的Silverlight企業專案
原始碼截圖如下:
圖6
MVVMLight中有幾個比較重要的概念:
1,RelayCommand:通過對Command進行封裝,使得MVVM模式在WPF和Silverlight上更加容易。你只需要在 ViewModel中定義好各個RelayCommand,然後在View中通過Command來繫結ViewModel中定義好的 RelayCommand,就可以實現像WinForm、ASP.NET事件一樣的效果,只不過這裡是解除了UI和邏輯的強耦合。
2,Messager:MVVMLight中的Messager作用比較大,前面講了MVVM模式解除了ViewModel和View的強引用,那麼它們如何來進行互動呢?就是靠它來讓ViewModel和View來進行通訊的。一般我們會定義一個靜態AppMessages類來作為通用的一個通訊類,原理就是釋出訂閱模式。
3,EventToCommand:這裡就比較類似於附加行為的概念,是在MVVM Light Toolkit V3中開始引入的概念。
4,ICleanup介面:當顯示某個View時,需要先呼叫Cleanup方法清除資料,這也是由於ViewModel和View的耦合隔離產生的一些必要操作。
MVVMLight是一個非常好用的MVVM框架,提供了VS和Blend的模板及智慧感知。它結合MEF使用真的感覺很輕量級且高效,而且提供了WPF和Silverlight的支援,尤其在Silverlight的支援上比較好,所以一般選擇輕量級的Silverlight MVVM模式,它比較被看好。
5,功能齊備且易用的MVVM Helpers
是否支援Silverlight:否
原始碼截圖如下:
圖7
MVVM Helpers又叫JulMar MVVM Helpers + Behaviors,其中有幾個比較重要的概念:
1,提供了MVVM模式的基本功能,包括ViewModel、View及Model之間的隔離,另外還提供了一些常用功能。
2,ViewModel的建立使用標籤的形式注入,現在也可以引入MEF。
3,IOC/DI的支援,屬性都有驗證機制,Wait Cursor的支援,當使用完viewmodel之後能及時釋放,這樣避免記憶體洩露。
4,提供了常用的Attached Behaviors支援。
5,訊息機制的引入,避免強引用產生的耦合。
MVVM Helpers是一個非常適用的MVVM框架,尤其是提供了MVVM常用功能+MEF+Attached Behaviors,所以專案中的問題基本都能解決。
6,功能強大且輕巧的Cinch
是否支援Silverlight:否
原始碼截圖如下:
圖8
如果仔細研究其程式碼,你會發現它和上面講的MVVM Helpers有很多相似的程式碼,估計是相互參考了一番:-D。Cinch 中有幾個比較重要的概念:
1,這個框架在沒有MEF出現之前就已經實現了ViewModel和View之間的強引用隔離,它既沒有一般IOC的配置,也沒有IView來做中轉,並且窗體和控制元件的生命週期事件也處理得比較好,所以在這方面來說是非常不錯的。
2,提供了常用的Attached Behaviors支援,另外也提供了一些MVVM常用功能。
3,DI/IOC使用Unity實現,多執行緒的實現,避免系統出現不可預料的錯誤。
4,當使用完viewmodel之後能及時釋放,這樣避免記憶體洩露,驗證機制的加入,常用導航實現。
5,訊息機制的引入,避免強引用產生的耦合。
Cinch 是一個非常強大的框架,尤其是它比較著眼整個應用程式的搭建,所以也比較受到青睞。
7,功能簡單且易擴充套件的MVVMFoundation
是否支援Silverlight:否
原始碼截圖如下:
圖9
MVVMFoundation中有幾個比較重要的概念:
1,Messenger:這裡主要用在各種不同的ViewModel之間通訊(比如相互關聯的ViewModel、主從ViewModel等),當然也可以擴充套件成ViewModel與View之間進行通訊。
2,ObservableObject:這裡相當於ViewModelBase的概念,每一個ViewModel繼承自該類,呼叫完成之後立即釋放,防止記憶體洩露。
3,PropertyObserver:主要是對INotifyPropertyChanged.PropertyChanged進行封裝,這樣封裝可以精簡程式碼,同時可以防止不當操作引起的記憶體洩露。
4,RelayCommand介面:封裝command的宣告,包括execution執行邏輯,可選的can-execute邏輯等。外部只需要例項化並Binding就可以簡單使用。
MVVMFoundation是一個非常簡單的MVVM框架,如果你覺得研究原始碼比較困難,就可以先從這個框架入手,程式碼簡單而且精煉。
8,附加:支援外掛式的依賴注入MEF
原始碼截圖如下:
圖10
9,如何充分利用這些框架
上面我們已經介紹了七大MVVM框架+支援外掛式的依賴注入MEF,其實另外這三個框架WPF Application Framework (WAF)、Calcium、CoreMVVM(Basic MVVM framework)也很值得研究,由於時間和精力的關係,針對這三個框架聖殿騎士也沒有進行仔細的剖析,只是粗略看了一下基本功能。
其他一些框架諸如Onyx、nRoute、Nito MVVM、Ocean、GoodLight就沒有太多關注,有興趣的朋友也可以選擇其中某一個或多個框架作為研究和學習,不過還是推薦研究主流的框架,畢竟這些主流框架的開發團隊和成熟度都比較強。
上面看到了這麼多MVVM框架,那麼我們應該怎麼去學習和使用呢?簡單來說可以歸納為以下幾句話:
1,根據具體的專案選擇適合的框架,團隊和專案有大有小,所以得根據這些來選擇具體的框架,其實終歸來說,幾個框架功能都比較類似。
2,框架不用研究太多,只要適用於專案就行,尤其是熟練使用並根據其提供的TDD測試程式碼追溯其原理。
3,框架不是萬能的,對於某些應用和功能可以對框架擴充套件,這也開源最大的好處之一。
針對框架的研究,自己也總結了幾點:
1,首先看框架的相關介紹,瞭解相關的背景、功能、架構圖以及其他一些相關資訊——認識瞭解。
2,根據介紹檢視並除錯框架所提供的例項——熟悉功能。
3,自己寫一些相關的專案,主要是熟悉該框架,如果說要急於做專案,後面就可以把框架引入到專案當中——具體使用。
4,根據該框架提供的詳細單元測試研究其原始碼,這也是我最喜歡研究這些開源框架的原因——原理剖析。
5,通過上面的步驟認真分析其原理及細節——準備重現。
6,自己也根據之前的思路重複開發這個框架,最好能用TDD——框架復原捷徑。
上面我們談了一些開源框架相關知識,下一步我們得自己開發一個MVVM框架,一方面是對知識的總結,另一方面也是對知識的再提煉,同時也能使自己的認識提升到另一個高度,緊接下文。
十. 自己開發MVVM框架
由於之前自己做了一套框架,但是還沒有趨於完善,所以暫時不準備共享出來(主要是WPF和Silverlight版本更替比較頻繁且沒有加入模板及智慧感知)。對於開發一套MVVM框架,具體需要做一下幾個操作:
1,要能解決Model、View和ViewModel之間的強關聯,這也是核心功能,尤其是View和ViewModel,不管是使用IOC Container還是MEF都行。
2,命令和附加事件的處理,對Command進行封裝,滿足多引數、方法過濾、泛型、非同步回撥等,對附加事件進行封裝,使它像使用命令一樣簡便。
3,由於View和ViewModel是弱關聯或者是無關聯,如何讓它們進行通訊?這就需要加入Messenger機制。
4,前面引入了訊息機制(一般是靜態化處理),如何來管理、例項化、清除訊息呢?這裡得建立一套訊息機制。
5,由於前面採用了弱關聯或者無關聯,並且引入了訊息機制,所以需要對操作有日誌記錄,否則出了問題無法快速定位及追查原因。
6,如何統一管理ObservableObject、PropertyObserver等這些物件呢?所以得自己建立一套變更體系。
7,對常用功能及操作進行封裝,提供一些常用類庫以及UI Helper等。
總之,開發MVVM框架不能求全,只要適合專案就行,也不要想一次就能完善整個框架,在使用時不斷根據需求擴展才是明智之舉。另外附加三點開發MVVM框架心得:
1,充分借鑑其他開源框架,研究各個框架的不足和優勢,然後把思想貫穿於自己的框架中,當然有些常用功能程式碼也可以直接借鑑過來。
2,對於這樣一個比較龐大的框架,使用TDD+反覆重構無疑會提高開發效率,同時也能提高框架的可維護性和穩定性,這也是團隊使用的一個前提。
3,框架會使用一些常用設計模式,有了它們可以讓框架更具有擴充套件性,同時也減少了開發成本、增加了可維護性。比如觀察者模式(訊息的釋出、訂閱、觸發)、中介者模式(直接通訊的類轉化為中間類來處理,隔離耦合)、外觀模式(提供一個簡單的接口出來,在內部進行大量的封裝,這樣就可以起到易用且功能強大的目的)、裝飾模式(原來已經穩定的功能模組,如果在不改變原有結構的基礎上進行擴充套件,無疑這是一個很好的實踐)等。
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以下是各種開源控制元件,就不介紹了。
Fluent Ribbon Control Suite
Microsoft Ribbon for WPF
AvalonDock
PropertyEditor for WPF
WPF Property Grid
PropertyInspectorView
WPF Dynamic Data Display
Swordfist WPF Charts
WPF Toolkit
AvalonEdit