3.1 分析应用问题,对系统进行分离
分析应用问题,分离出系统的内核功能、对功能的控制输入、系统的输出行为三大部分。设计模型部件使其封装内核数据和计算功能,提供访问显示数据的操作,提供控制内部行为的操作以及其他必要的操作接口。以上形成模型类的数据构成和计算关系。这部分的构成与具体的应用问题紧密相关。
3.2 设计和实现每个视图
设计每个视图的显示形式,它从模型中获取数据,将它们显示在屏幕上。
3.3 设计和实现每个控制器
对于每个视图,指定对用户操作的响应时间和行为。在模型状态的影响下,控制器使用特定的方法接受和解释这些事件。控制器的初始化建立起与模型和视图的联系,并且启动事件处理机制。事件处理机制的具体实现方法依赖于界面的工作平台。
3.4 使用可安装和卸载的控制器
控制器的可安装性和可卸载性,带来了更高的自由度,并且帮助形成高度灵活性的应用。控制器与视图的分离,支持了视图与不同控制器结合的灵活性,以实现不同的操作模式,例如对普通用户、专业用户、或不使用控制器建立的只读视图。这种分离还为在应用中集成新的I/O设备提供了途径。
4 MVC的变化
把模型、视图、控制器实行分离,使设计和使用有了很大灵活性。但是,在现实中,视图和控制器的功能通常是紧密地联系在一起的。控制视图工作的输入事件通常都是与视图的构成相关的。在现实界面设计环境中,界面操作事件及其处理都是与界面形式设计紧密关联的。在这种情况下,把视图和控制器分离开,就给分析和设计带了了不方便,并且运行的效率低。
因此,可以把视图和控制器结合起来加以设计和实现。在上面的实现说明中,只要把视图和控制器的类合并生成新的视图类即可。这样,仍然保持着与模型的分离,因此相同的模型仍然可以使用多个视图。这些视图本身已经具备了事件处理能力,仍然可以通过模型对其功能进行控制。
5 MVC的优点及不足之处
5.1 MVC的优点
MVC的优点表现在以下几个方面:
(1) 可以为一个模型在运行时同时建立和使用多个视图。变化-传播机制可以确保所有相关的视图及时得到模型数据变化,从而使所有关联的视图和控制器做到行为同步。
(2) 视图与控制器的可接插性,允许更换视图和控制器对象,而且可以根据需求动态的打开或关闭、甚至在运行期间进行对象替换。
(3) 模型的可移植性。因为模型是独立于视图的,所以可以把一个模型独立地移植到新的平台工作。需要做的只是在新平台上对视图和控制器进行新的修改。
(4) 潜在的框架结构。可以基于此模型建立应用程序框架,不仅仅是用在设计界面的设计中。
5.2 MVC的不足之处
MVC的不足表现在以下几个方面:
(1) 增加了系统结构和实现的复杂性。对于简单的界面,严格遵循MVC,使模型、视图与控制器分离,会增加结构的复杂性,并可能产生过多的更新操作,降低运行效率。
(2) 视图与控制器间的过于紧密的连接。视图与控制器是相互分离,但确实联系紧密的部件,视图没有控制器的存在,其应用是很有限的,反之亦然,这样就妨碍了他们的独立重用。
(3)视图对模型数据的低效率访问。依据模型操作接口的不同,视图可能需要多次调用才能获得足够的显示数据。对未变化数据的不必要的频繁访问,也将损害操作性能。
(4) 目前,一般高级的界面工具或构造器不支持MVC模式。改造这些工具以适应MVC需要和建立分离的部件的代价是很高的,从而造成使用MVC的困难。
6 其他类似的模式
类似的结构模式还有PAC(Presentation-Abstraction-Control)、Forward-Receiver、Publisher-Subscriber、各类可视化用户界面控件等。
其中,"表示-抽象-控制"结构模式(PAC)也是从数据模型及其可是化关系的处理上提出的。其中,表示与视图对应,抽象与模型对应,控制与控制对应。从逻辑本质上,两者没有太大区别。但是,MVC和PAC还是存在着不同的地方。
(1) MVC的控制更侧重于在视图上的用户的I/O处理,而PAC的控制主要指从抽象到表示的传递和协调作用。
(2) 此外,PAC把系统分割为协作但松散耦合的智能体,而MVC是专门处理交互界面的,各个部件之间的关联更密切一些。
(3) 另外,从体系结构上看,PAC是属于系统级别的,因为它解决的问题更倾向于系统及部件之间的协作和关联关系。
7 小结
与软件所处理问题的内在模型相比较,用户界面是需要经常发生变化的,采用MVC设计模式可以在满足对界面要求的同时,使软件的计算模型独立于界面的构成。本文首先介绍了MVC的三个组成构件(模型构件、视图构件和控制构件),以及实现基于MVC的应用需要完成的工作;接着,对MVC的优点及不足之处进行了分析;最后,介绍了几种其他类似的结构模式,并对MVC和PAC进行了比较。
8 参考书目
1 万建成、卢雷 编著,《软件体系结构的原理、组成与应用》,科学出版社,2002
2 齐治昌、谭庆平、宁洪 编著 《软件工程》 北京:高等教育出版社 1997
3 (美)Roger S.Pressman 著,黄柏素、梅宏译 《软件工程──实践者的研究方法(第四版)》北京:机械工业出版社 1999