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再谈MV*(MVVM MVP MVC)模式的设计原理—封装与解耦

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MV*就是实现了领域模型数据和UI层的解耦,不同的MV*模式各有其优点和缺点,难分孰好孰坏。在实际开发中,采用什么模式,这的但项目需求?所以也有必要透析其设计原理

精炼并增补于:界面之下:还原真实的MV*模式

图形界面的应用程序提供给用户可视化的操作界面,这个界面提供给数据和信息。用户输入行为(键盘,鼠标等)会执行一些应用逻辑,应用逻辑(application logic)可能会触发一定的业务逻辑(business logic)对应用程序数据的变更,数据的变更自然需要用户界面的同步变更以提供最准确的信息。

在开发应用程序的时候,以求更好的管理应用程序的复杂性,基于职责分离(Speration of Duties)的思想都会对应用程序进行分层。在开发图形界面应用程序的时候,会把管理用户界面的层次称为View应用程序的数据为Model(注意这里的Model指的是Domain Model,这个应用程序对需要解决的问题的数据抽象,不包含应用的状态,可以简单理解为对象)。Model提供数据操作的接口,执行相应的业务逻辑。

有了View和Model的分层,那么问题就来了:View如何同步Model的变更,View和Model之间如何粘合在一起?

mvc示意图

MV*模式解决什么问题

MV*就是实现了领域模型数据和UI层的解耦

MVC、MVP、MVVM对其解耦的思路的不同。从历史的角度来看,MVC、MVP和MVVM是一种进化的关系。但是鉴于项目的规模以及模式实现的方式不同,不同的MV*模式各有其优点和缺点,难分孰好孰坏

但是业界越来越认为:MVVM是前端领域最好的MV*模式。Angular、Vue是MVVM模式典范

MVC的依赖关系

MVC出了把应用程序分成View、Model层,还额外的加了一个Controller层,职责为进行Model和View之间的协作(路由、输入预处理等)的应用逻辑(application logic)。

  • Model主要是与业务数据有关。

  • View是应用程序数据的可视化表示。

  • Controller管理应用程序中Model和View之间的逻辑和协调。

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用户对View的输入等操作并不会在View的相关模块中处理逻辑,而是由Controller层获得这些操作(所谓的Pass Call),并由Controller层对这些操作中的数据经过应用逻辑的操作,然后在调用Model层的接口,将数据交给Model层。Model层执行与业务逻辑相关的操作,并更新数据。Model和View通过观察者模式联系在一起,即View是Model的观察者,当Model数据变动之后,通知View层进行数据更新



mvc-call

MVC优点

  • 把业务逻辑全部分离到Controller中,模块化程度高。当业务逻辑变更的时候,不需要变更View和Model,只需要Controller换成另外一个Controller就行了(Swappable Controller)。

  • 观察者模式可以做到多视图同时更新。

MVC缺点

  • Controller测试困难。因为视图同步操作是由View自己执行,而View只能在有UI的环境下运行。在没有UI环境下对Controller进行单元测试的时候,Controller业务逻辑的正确性是无法验证的:Controller更新Model的时候,无法对View的更新操作进行断言

  • View无法组件化。View是强依赖特定的Model的,如果需要把这个View抽出来作为一个另外一个应用程序可复用的组件就困难了。因为不同程序的的Domain Model是不一样的

MVP模式

MVP比起MVC模式,它的特点很明显。MVP中M和V之间的依赖关系被消除了

在MVC中,M和V之间通过观察者模式依赖。这种依赖关系在MVP中被转移到M和P层中。这样一来P层必须通过一定的机制通知V层进行数据的更新。所以MVP模式中V层中提供了供P层调用的接口。P层作为观察者获得数据变化是,将调用V层的接口将变化反映到V层中。

在MVP中:

  • Model层依然是主要与业务数据有关。、

  • View依然是应用程序的可视化表示,但是在MVP中它对领域数据(Model层)完全无知,View不再负责同步的逻辑,而是由Presenter负责。Presenter中既有应用程序逻辑也有同步逻辑。所以比起MVC中View层更轻了。但是,View需要提供操作界面的接口给Presenter进行调用

  • Presenter层比较重,它不仅调用Model的接口,也调用View的接口。而且需要作为观察者获得Model的数据更新。

MVP(Passive View)的调用关系


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MVP(Passive View)优点

  • 便于测试。Presenter对View是通过接口进行,在对Presenter进行不依赖UI环境的单元测试的时候。可以通过Mock一个View对象,这个对象只需要实现了View的接口即可。然后依赖注入到Presenter中,单元测试的时候就可以完整的测试Presenter应用逻辑的正确性。这里根据上面的例子给出了Presenter的单元测试样例。

  • View可以进行组件化。在MVP当中,View不依赖Model。这样就可以让View从特定的业务场景中脱离出来,可以说View可以做到对业务完全无知。它只需要提供一系列接口提供给上层操作。这样就可以做到高度可复用的View组件。

MVP(Passive View)缺点

  • Presenter中除了应用逻辑以外,还有大量的View->Model,Model->View的手动同步逻辑,造成Presenter比较笨重,维护起来会比较困难。


MVP(Supervising Controller)

Supervising Controller模式中,Presenter会把一部分简单的同步逻辑交给View自己去做,Presenter只负责比较复杂的、高层次的UI操作,所以可以把它看成一个Supervising Controller。


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因为Supervising Controller用得比较少,MVVM可以看作是一种特殊的MVP(Passive View)模式,或者说是对MVP模式的一种改良。

MVVM的依赖

Model-View-ViewModel模式中,M层数据的变化不是通过观察者模式通知到V层的(即没有M和V的依赖),也不是通过VM层调用V层的接口将数据传递给V层的(这意味着用户代码不需要手动更新V层)。而是通过在VM层实现一个特殊的binder,将数据从M层直接绑定到V层。这样ViewModel层了解Model层,View层了解ViewModel层。

ViewModel充当了一个数据转换器的作用。它将Model信息转换为View信息,还将命令从View传递到Model。在这里,View可以访问ViewModel,ViewModel可以访问Model。

mvvm-call

MVVM的调用关系和MVP一样。但是,在ViewModel当中会有一个叫Binder,或者是Data-binding engine的东西。以前全部由Presenter负责的View和Model之间数据同步操作交由给Binder处理。你只需要在View的模版语法当中,指令式地声明View上的显示的内容是和Model的哪一块数据绑定的。当ViewModel对进行Model更新的时候,Binder会自动把数据更新到View上去,当用户对View进行操作(例如表单输入),Binder也会自动把数据更新到Model上去。这种方式称为:Two-way data-binding,双向数据绑定。可以简单而不恰当地理解为一个模版引擎,但是会根据数据变更实时渲染。

MVVM把View和Model的同步逻辑自动化了。以前Presenter负责的View和Model同步不再手动地进行操作,而是交由框架所提供的Binder进行负责。只需要告诉Binder,View显示的数据对应的是Model哪一部分即可。

mvvm


MVVM优点

  • 双向绑定技术,当Model变化时,View-Model会自动更新,View也会自动变化。很好做到数据的一致性,不用担心,在模块的这一块数据是这个值,在另一块就是另一个值了。所以 MVVM模式有些时候又被称作:model-view-binder模式。

  • 提高可维护性。解决了MVP大量的手动View和Model同步的问题,提供双向绑定机制。提高了代码的可维护性。

  • 简化测试。因为同步逻辑是交由Binder做的,View跟着Model同时变更,所以只需要保证Model的正确性,View就正确。大大减少了对View同步更新的测试。

MVVM缺点

  • 过于简单的图形界面不适用,或说牛刀杀鸡。

  • 对于大型的图形应用程序,视图状态较多,ViewModel的构建和维护的成本都会比较高。

  • 数据绑定的声明是指令式地写在View的模版当中的,这些内容是没办法去打断点debug的。

  • 一个大的模块中model也会很大,虽然使用方便了也很容易保证了数据的一致性,当时长期持有,不释放内存就造成了花费更多的内存。

  • 数据双向绑定不利于代码重用。客户端开发最常用的重用是View,但是数据双向绑定技术,让你在一个View都绑定了一个model,不同模块的model都不同。那就不能简单重用View了。





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