MVC模式ppt课件

1、MVC体系结构模式,1,MVC体系结构模式,教学目标: 掌握MVC模式的概念 熟练掌握MVC模式的语境、问题与解决方案 掌握MVC模式的结构与实现 教学重点: 掌握MVC模式的概念及其语境、问题与解决方案 教学难点: 熟练掌握MVC模式的语境、问题与解决方案,2,交互式系统,系统与用户的交互:主要通过GUI 目的:增强可用性 主要挑战:保持功能内核独立于用户接口 UI的易变性:“式样和感觉”、适应客户业务过程。,3,交互式系统,两种模式，为交互式软件系统提供基本的结构化组织。 MVC（Model-View-Controller) 将一个交互式应用程序分为三个组件 PAC (Presentati

2、on-Abstraction-Control) 以合作agent的层次形式定义了交互式软件系统的一种结构。,4,模型-视图-控制器(MVC)模式,该模式将一个交互式应用程序分成3个组件. 模型：包含核心功能和数据。 视图：向用户显示信息。 控制器：处理用户输入。 视图和控制器组成了用户接口。 变更-传播机制保证了模型和用户接口之间的一致性。,5,Example of MVC,Figure1 Information System for Political Selection,6,语境,具有灵活人-机接口的交互式应用程序。 可以灵活选择不同的信息显示方式。 可以灵活选择用户的输入方式。,7,问题

3、(1),关于用户接口的需求尤其易变。 输入方式的改变，显示方式的改变， 不同的用户期望不同的用户界面。即使对于同一个应用，也可能需要集成多种用户界面。 如果把用户接口和功能内核捆绑在一起，难以得到用户界面的灵活特性。,8,问题(2),考虑以下强制条件 同一个信息可以在不同的地方有不同的表示。 应用程序的显示和动作必须立即反映出对数据的操作。 用户的接口易于改变，甚至在运行时可也可以改变。 支持不同的“式样和感觉”标准，或者移植用户接口不应影响应用程序内核的代码。,9,解决方案（1）,将应用程序分成三个部分：处理、输出和输入 模型组件：封装了内核数据和功能。模型独立于特定输出表示或者输入方式。

4、视图组件向用户显示信息。视图从模型获得数据。一个模型可能有多个视图。 每个视图有一个相关的控制器组件。控制器组件接受输入，通常将鼠标Move、Click或键盘Type等用户输入翻译成为对视图或者模型的服务请求。 用户仅仅通过控制器与系统交互。,10,解决方案（2）,一个模型可以有多个视图。 如果用户通过一个视图的控制器改变了模型，那么依赖于该数据的其他视图也应该反映出这样的变化。 一旦模型的数据发生了变化，模型需要通知所有相关的视图做出相应的变化。 这样的方式可以通过出版者-订阅者设计模式完成。,11,结构（1）,模型组件包含了应用程序的功能内核。 封装了相应的数据并输出执行特定应用程序处理的

5、过程。 控制器代表用户调用这些过程。 模型也提供访问它封装的数据的函数，这些函数可以由视图组件使用。,12,结构（2）,变更-传播机制 维护了一个模型中相依组件的注册表。 所有视图还有一些控制器在这个表中登记了对变更通知的需求。 模型状态的改变将触发变更-传播机制。每个在表中登记的视图和控制器都会收到变更通知。 变更-传播机制是模型与视图、控制器之间的唯一连接。,13,结构（3）,视图组件向用户呈现信息 不同的视图用不同的方法呈现信息。 每个组件都有一个更新函数。这个函数被模型变更通知激活。 这个函数被激活（此时模型已经改变）后，将使得视图重新和模型一致。 在初始化阶段，视图向模型登记请求变更

6、通知。每个视图将创建一个合适的控制器。,14,结构（4）,控制器组件接受作为事件的用户输入。 事件如何发送到控制器由用户界面平台决定。 事件被翻译成为对模型或者视图的请求。 如果控制器的行为依赖于模型的状态，那么控制器也需要向模型登记请求变更通知。例如：模型的改变使一个菜单输入能用或禁用时。,15,结构（5）,Figure 2 Class diagram of Political Selection,16,动态特征（1）,场景 用户输入导致模型变化，并触发变更-传播机制。 控制器接受到事件，解释事件并且启动模型的服务过程。 模型执行相应的过程，并导致内部状态的变化。 模型调用其更新过程，向所有

7、登记请求了变更-传播机制的视图和控制器发出通知。 每个视图从模型中读取新数据并且重新显示。 每个控制器修改自己的行为，比如禁用某个功能。 最初的控制器恢复控制并从事件处理过程返回。,17,动态特征（2）,用户输入导致模型变化，并触发变更-传播机制的过程,18,动态特征（3）,场景初始化过程 创建模型实例，并初始化其数据。 创建视图对象，并用对模型的引用作为其初始化参数之一。 视图通过调用附属过程支持变更-传播机制。 视图创建控制器，此时将模型和视图的引用作为参数传递给控制器初始化过程。 控制器通过调用附属过程来支持变更-传播机制。 初始化完成，应用程序开始处理事件。,19,动态特征（4）,MV

8、C系统的初始化过程,Main prog.,Model,View,Controller,initialize,view,model,view,start,Model,attach,makeController,initialize,attach,controller,20,实现（1）,将人机交互从核心功能中分离出来 设计模型组件来封装内核所需要的数据和功能。 提供访问待显示数据的功能。 确定模型功能的哪一部分应该通过控制器向用户展示。,21,实现（1）,class Model List votes; List parties; public: Model(List partyNames); /

9、access interface for modification by controller void clearVotes(); /set voing values to 0 void changeVote(String party, long vote); / factory functions for view access to data Iterator makeVoteIterator() return Iterator(votes); Iterator makePartyIterator() return Iterator(parties); /.to be continued

10、 ,22,实现（2）,实现变更-传播机制 采用出版者-订阅者设计模式。 模型组件作为出版者，视图和控制器作为订阅者。 提供过程，使得视图和控制器可以自由订阅和退定通知。 模型的过程如果改变了状态，那么需要通知每个订阅者。 在有些框架软件中，这个机制已经被隐含实现了。,23,class Observer common ancestor for view and controller public: virtual void update() /default is no-op ; class Model /.continued public: void attach(Observer *s) r

11、egistry.add(s); void detach(Observer *s) registry.remove(s); protected: virtural void notify(); private: Set registry; ; void Model:notify() /call update for all observers Iterator iter(registry); while(iter.next() iter.curr()-update(); ,24,实现（3）,设计并实现视图 设计视图的外观，并实现画图过程来将视图显示在屏幕上（需要使用用户界面平台的功能）。 实现更

12、新过程来反映模型的变化。 可以简单地调用画图功能，但是不适应模型频繁变化的情况。 向更新过程提供一些参数来确定是否重画，以及重画范围。 可以通过累积变化的方式减少重画的频率。 还需要实现视图的初始化过程。 支持变更-传播机制；初始化控制器。,25,class view: public Observer public: View(Model *m) : myModel(m), myController(0) myModel-attach(this); virtual View() myModel-detach(this); virtual void update() this-draw(); /

13、abstract interface to be redefined: virtual void initialize(); /see below virtual void draw();/ (re-) display view /.to be continued below Model *getModel() return myModel; Controller *getController() return myController; protected: Model*myModel; Controller*myController;/ set by initialize ; class

14、BarChartView :public View public: BarChartView (Model *m) : View(m) virtual void draw(); ; void BarChartView:draw() /.to be continued ,26,实现（4）,设计并实现控制器 对于每个视图，指定回应用户动作的系统行为。 控制器用一个专用的过程来接受并且解释这些用户动作（事件）。 可以考虑使用command设计模式来隔离模型和控制器之间的联系。,27,实现（4）,class Controller : public Observer public: virtual vo

15、id handleEvent(Event *) /default = no op Controller( View *v) : myView(v) myModel = myView-getModel(); myModel-attach(this); virtual Controller() myModel-detach(this); virtual void update() protected: Model*myModel; View*myView; ;,28,实现（5）,设计并实现视图-控制器关系 视图在其初始化期间创建和它关联的控制器。 可以考虑使用工厂方法(factory method

16、)设计模式来建立视图和控制器的类层次结构。,29,class view: public Observer public: / C+ deficit: use initialize to call right factory method virtual void initialize() myController = makeController(); virtual Controller *makeController() return new Controller(this); ; class TableController : public Controller public: Tabl

17、eController(TableView *tv) : Controller(tv) virtual void handleEvent(Event *e) / . interpret event e / for instance, update votes of a party if(vote ,30,实现（6）,实现MVC的总体的初始化部分 首先初始化模型。 创建和初始化视图。 初始化之后进入一个循环，或者包含循环的过程。 在MFC中使用AppWizard时，这个部分通常已经被实现了。,31,实现（6）,main() / initialize model List parties;part

18、ies.append(black); parties.append(blue );parties.append(red ); parties.append(green);parties.append(oth. ); Model m(parties); /initialize views TableView *v1 = new TableView( /now start event processing .,32,实现（7）,创建动态视图 如果应用程序允许动态打开和关闭视图，那么可以提供用来管理这些视图的组件。 该组件可以在最后一个视图被关闭的时候终止程序。,33,实现（8）,可插入的控制器 视

19、图和控制器之间可以分离来支持一个视图不同控制器的组合。 这种灵活性可以用来实现操作的不同模式。 可以灵活地将一个新的输入输出设备和应用程序加入到一起。,34,class View : public Observer / . continued public: virtual controller *setController(Controller *ctlr); ; main() /. / exchange controller delete v1-setController( new Controller(v1); / this one is read only / . /open anot

20、her read-only table view; TableView *v3 = new TableView( / make v3 read-only / continue event processing / . ,35,实现（9）,层次化视图和控制器的基础结构 一个用户界面可以依靠预先定义好的视图的对象来构建。 可以考虑组合(composite)设计模式来实现这样的处理。 当有多个控制器的时候，可以考虑职责链(Chain of Responsibility)设计模式来处理。,36,实现（10）,进一步去除系统依赖性 可以考虑建立一个视图类和控制器类的集合，希望这些类的实现是平台无关的。 可以考虑使用桥接(Bridge)模式，在这些类和基础平台软件