宋 杰，陳明明，吳 勇

（安徽大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 安徽 合肥 230601）

基于MVVM模式的水資源公報(bào)生成系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

宋 杰，陳明明，吳 勇

（安徽大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 安徽 合肥 230601）

為解決水資源公報(bào)的生成這一現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，文中應(yīng)用了一種新的設(shè)計(jì)模式--MVVM，提出了一套基于MVVM模式的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方案.介紹了MVVM模式設(shè)計(jì)思想，以實(shí)際項(xiàng)目為例，給出了具體的實(shí)現(xiàn).實(shí)例表明，將MVVM模式應(yīng)用于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，可以成功地將數(shù)據(jù)、表示和業(yè)務(wù)邏輯分離，用戶(hù)界面設(shè)計(jì)師和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)者可以并行工作，從而提高系統(tǒng)的可維護(hù)性及開(kāi)發(fā)效率，使系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)清晰、可擴(kuò)展、易測(cè)試的特點(diǎn).

WPF；MVVM；數(shù)據(jù)綁定

目前，安徽省防汛抗旱指揮系統(tǒng)、水雨情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等一系列水利信息化工程都已經(jīng)全面啟動(dòng)，有的已初步建成投入使用，并在相關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用中發(fā)揮了重要作用.但是，由于需要大量的統(tǒng)計(jì)以及計(jì)算，作為水資源情況的概覽——水資源公報(bào)的生成一直是水資源管理部門(mén)的難題.現(xiàn)在，水雨情等數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)建成投入使用，計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)日益成熟，水資源公報(bào)生成系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)也就被提上日程.盡快開(kāi)展安徽省水資源公報(bào)生成系統(tǒng)建設(shè)是實(shí)現(xiàn)全面落實(shí)水利信息化建設(shè)總體部署的現(xiàn)實(shí)需要.

本文提出了一套結(jié)合了WPF和MVVM等技術(shù)的水資源公報(bào)生成系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā).文章以下部分將論述MVVM模式和本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn).

1 WPF簡(jiǎn)介

WPF(Windows Presentation Foundation)是微軟推出的新一代顯示系統(tǒng)，運(yùn)行在.NET Framework 3.0及以上版本，用于生成給用戶(hù)帶來(lái)震撼視覺(jué)體驗(yàn)的 Windows客戶(hù)端應(yīng)用程序和瀏覽器承載的應(yīng)用程序（見(jiàn)圖1）.WPF的核心是一個(gè)與分辨率無(wú)關(guān)且基于向量的呈現(xiàn)引擎.WPF是 Microsoft.NET Framework的子集 ，它使用 Extensible Application Markup Language(XAML)標(biāo)記語(yǔ)言，XAML是基于 XML的標(biāo)記語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序外觀，同時(shí)又用托管語(yǔ)言（例如 C#或 VB）實(shí)現(xiàn)其行為代碼[1].這種方式是界面描述與程序代碼的分離，降低了耦合度，提高了開(kāi)發(fā)效率，而且可以使用多種工具開(kāi)發(fā)XAML外觀.WPF在多媒體服務(wù)處理中，幾乎涵蓋了所有的媒體類(lèi)型：DirectX3D效果、硬件加速，同時(shí)在動(dòng)畫(huà)處理上也不遜色于 Adobe Flash，WPF使用的 ClearType技術(shù)，可以利用硬件加速來(lái)提高性能，以減少 CPU負(fù)載和系統(tǒng)內(nèi)存需求.通過(guò)使用像素著色器和圖形卡的視頻內(nèi)存，ClearType可以更快的呈現(xiàn)文本.當(dāng)使用動(dòng)畫(huà)時(shí)，此優(yōu)勢(shì)更為明顯.

圖1 WPF核心組件

2 MVVM 簡(jiǎn)介

MVVM（Model-View-ViewModel）框架是MVP（Model -View-Presenter）模式與WPF結(jié)合產(chǎn)生的一種新型架構(gòu)框架，它立足于原有 MVP框架并且把 WPF的數(shù)據(jù)綁定技術(shù)與命令綁定技術(shù)等新特性揉合進(jìn)去，以應(yīng)對(duì)客戶(hù)日益復(fù)雜的需求變化[2-4]（見(jiàn)圖2）.

圖2 MVVM架構(gòu)圖

MVVM模式的推出則徹底解放了 View層，它使用 WPF特有的綁定技術(shù)，使用簡(jiǎn)單的 XAML綁定屬性就能夠?qū)iewModel層的數(shù)據(jù)與命令雙向連接到 View層，如圖 3.這樣便使得應(yīng)用程序構(gòu)建 UI非常的容易[5].

圖3 View、ViewModel和 Model的交互圖

以下因素是 MVVM模式實(shí)現(xiàn)的重要條件:

數(shù)據(jù)綁定機(jī)制.數(shù)據(jù)綁定機(jī)制保障了層次之間的通信.通過(guò) View中用 XAML描述的綁定語(yǔ)句和數(shù)據(jù)上下文語(yǔ)句建立 View層和 ViewModel層的聯(lián)系，綁定系統(tǒng)將會(huì)構(gòu)建和實(shí)現(xiàn) View層和 ViewModel層的通信[6].

命令(Command).按照 MVVM模式的設(shè)計(jì)原則，View層中不應(yīng)該包含業(yè)務(wù)邏輯，因此每一個(gè) View類(lèi)的后臺(tái)代碼文件中，除了類(lèi)構(gòu)造器中樣板代碼 InitializeComponent以外，基本沒(méi)有什么處理事件的方法.但當(dāng)用戶(hù)與 View對(duì)象上的控件交互，比如點(diǎn)擊 Button控件時(shí)，程序要能夠處理和滿足用戶(hù)需求.這些控件功能實(shí)現(xiàn)的保證歸功于建立于 View類(lèi)中控件(例如 Hyperlink，Button，MenuItem)上 Command屬性的綁定.

3 實(shí)現(xiàn)及示例應(yīng)用

3.1 實(shí)現(xiàn)及示例應(yīng)用

本系統(tǒng)前臺(tái)界面采用 WPF編程實(shí)現(xiàn),采用了.NET Framework 4.0平臺(tái)架構(gòu).界面設(shè)計(jì)應(yīng)用兩種工具:微軟的Expression Blend 4(以下簡(jiǎn)稱(chēng) EB4)和 Visual Studio 2010.其中 EB4主要負(fù)責(zé)界面設(shè)計(jì),包括控件的布局,背景色,界面的樣式及自定義控件等,有助于設(shè)計(jì)出更加漂亮的界面與動(dòng)畫(huà);Visual Studio 2010主要完成界面上按鈕的響應(yīng)及界面之間的跳轉(zhuǎn),完成系統(tǒng)與用戶(hù)之間的信息交互，如圖 4、5.

圖4 公報(bào)生成系統(tǒng)工程結(jié)構(gòu)圖

圖5 公報(bào)生成系統(tǒng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入界面

本系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)導(dǎo)入，數(shù)據(jù)查看與修改，公報(bào)輸出（如圖 6）三個(gè)部分.其中數(shù)據(jù)庫(kù)使用的是 MICROSOFT SQL SERVER 2008，公報(bào)輸出是使用插件 ASPOSE.WORDS，這是一款對(duì) WORD操作性能極佳的插件，提供的方法多且全. MVVM框架使用的是 MVVMLight，這是一個(gè)輕量級(jí)的框架，相比微軟提供的 Prism而言，MVVMLight專(zhuān)注于 MVVM的實(shí)現(xiàn)，所以更加靈活[7].

圖6 公報(bào)生成系統(tǒng)生成界面

3.2 使用 MVVM模式的幾大好處

（1）低耦合.View和 Model是相互獨(dú)立的.

（2）可重用性.一個(gè) ViewModel可以綁定到多個(gè) View上.

（3）獨(dú)立開(kāi)發(fā).開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)可以關(guān)注創(chuàng)建健壯的 ViewModel類(lèi)，而設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以關(guān)注設(shè)計(jì)界面友好的 View.要融合兩個(gè)團(tuán)隊(duì)的輸出，只需要在 View的 XAML上進(jìn)行正確的綁定即可.

（4）可測(cè)試性.由于模塊與模塊之間的聯(lián)系少了，便于將模塊獨(dú)立出來(lái)，放入測(cè)試環(huán)境進(jìn)行各種測(cè)試.

4 結(jié)束語(yǔ)

MVVM模式是隨著微軟.Net Framework以及 WPF的發(fā)展而來(lái)的，因此它充分利用了 WPF的 XAML和 Data Binding的特性，使得系統(tǒng)體現(xiàn)了“高內(nèi)聚、低耦合”的原則.應(yīng)用結(jié)果表明，MVVM模式很好地將數(shù)據(jù)、表示和業(yè)務(wù)邏輯分離開(kāi)來(lái)，使得在開(kāi)發(fā)過(guò)程中設(shè)計(jì)師和代碼編寫(xiě)員中可以很好地并行工作，有效地提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性及開(kāi)發(fā)效率，值得應(yīng)用和推廣.

〔1〕Moliliang．WPF_ 百 度 百 科 ［EB/OL］．2008．http://baike. baidu.com/view/292311.htm.

〔2〕Li Changping，Peng Guojun．Chaos in Chen’s system with afractional order ［J］．Chaos， solitons and fractals，2004，22(2):443 － 450．

〔3〕陳明，李猛坤，張強(qiáng)．一種基于擴(kuò)展 MVVM 模式的 SaaS面向 服務(wù)計(jì)算 模 型 ［J］．微電子學(xué) 與 計(jì)算機(jī)，2010，27(8)：27－30．

〔4〕Building Enterprise Applications with Windows(R)Presentation Foundation and the Model View ViewModel Pattern-New from Microsoft Press.Targeted News Service(Mar 23,2011),p.n/a.2011.

〔5〕程國(guó)雄，胡世湖．?dāng)?shù)字化圖書(shū)及英語(yǔ)交互學(xué) 習(xí) RIA 平 臺(tái)的研究［J］．計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2010，31(13)：3103-3107.

〔6〕J.Sm ith."WPF Apps With The Model-View-View-Model Design Pattern,"in MSDN Magazine,Feb. 2009.

〔7〕Laurent Bugnion．MVVM Light Toolkit［EB/OL］．2009．http://galasoft.ch/mvvm/.

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