asp.net 的 MVC模式簡單介紹

MVC模式是"Model-View-Controller"的縮寫，中文翻譯為"模式-視圖-控制器"。MVC應用程式總是由這三個部分組成。 Event(事件)導致Controller改變Model或View，或者同時改變兩者。只要Controller改變了Models的資料或者屬性， 所有依賴的View都會自動更新。類似的，只要Controller改變了View，View會從潛在的Model中擷取資料來重新整理自己。MVC模式最早 是smalltalk語言研究團提出的，應用於使用者互動應用程式中。smalltalk語言和java語言有很多相似性,都是物件導向語言，很自然的 SUN在petstore(寵物店)案例應用程式中就推薦MVC模式作為開發Web應用的架構模式。MVC模式是一種架構模式，其實需要其他模式協作完 成。在J2EE模式目錄中，通常採用service to worker模式實現，而service to worker模式可由集中控制器模式，派遣器模式和Page Helper模式組成。而Struts只實現了MVC的View和Controller兩個部分，Model部分需要開發人員自己來實現，Struts提供 了抽象類別Action使開發人員能將Model應用於Struts架構中。

   MVC模式是一個複雜的架構模式，其實現也顯得非常複雜。但是，我們已經終結出了很多可靠的設計模式，多種設計模式結合在一起，使MVC模式的實現變得相 對簡單易行。Views可以看作一棵樹，顯然可以用Composite Pattern來實現。Views和Models之間的關係可以用Observer Pattern體現。Controller控制Views的顯示，可以用Strategy Pattern實現。Model通常是一個調停者，可採用Mediator Pattern來實現。

   現在讓我們來瞭解一下MVC三個部分在J2EE架構中處於什麼位置，這樣有助於我們理解MVC模式的實現。MVC與J2EE架構的對應關係是:View處 於Web Tier或者說是Client Tier，通常是JSP/Servlet，即頁面顯示部分。Controller也處於Web Tier，通常用Servlet來實現，即頁面顯示的邏輯部分實現。Model處於Middle Tier，通常用服務端的javaBean或者EJB實現，即商務邏輯部分的實現。

一、MVC設計思想

　　MVC英文即Model-View-Controller，即把一個應用的輸入、處理、輸出資料流程按照Model、View、Controller的方式進行分離，這樣一個應用被分成三個層——模型層、視圖層、控制層。

　　視圖(View)代表使用者互動介面，對於Web應用來說，可以概括為HTML介面，但有可能為XHTML、XML和Applet。隨著應用的複 雜性和規模性，介面的處理也變得具有挑戰性。一個應用可能有很多不同的視圖，MVC設計模式對於視圖的處理僅限於視圖上資料的採集和處理，以及使用者的請 求，而不包括在視圖上的商務程序的處理。商務程序的處理交予模型(Model)處理。比如一個訂單的視圖只接受來自模型的資料並顯示給使用者，以及將使用者界 面的輸入資料和請求傳遞給控制和模型。

　　模型(Model)：就是商務程序/狀態的處理以及商務規則的制定。商務程序的處理過程對其它層來說是黑箱操作，模型接受視圖請求的資料，並返 回最終的處理結果。業務模型的設計可以說是MVC最主要的核心。目前流行的EJB模型就是一個典型的應用例子，它從應用技術實現的角度對模型做了進一步的 劃分，以便充分利用現有的組件，但它不能作為應用設計模型的架構。它僅僅告訴你按這種模型設計就可以利用某些技術組件，從而減少了技術上的困難。對一個開 發者來說，就可以專註於業務模型的設計。MVC設計模式告訴我們，把應用的模型按一定的規則抽取出來，抽取的層次很重要，這也是判斷開發人員是否優秀的設 計依據。抽象與具體不能隔得太遠，也不能太近。MVC並沒有提供模型的設計方法，而只告訴你應該組織管理這些模型，以便於模型的重構和提高重用性。我們可 以用對象編程來做比喻，MVC定義了一個頂級類，告訴它的子類你只能做這些，但沒法限制你能做這些。這點對編程的開發人員非常重要。

　　業務模型還有一個很重要的模型那就是資料模型。資料模型主要指實體物件的資料 儲存（持續化）。比如將一張訂單儲存到資料庫，從資料庫擷取訂單。我們可以將這個模型單獨列出，所有有關資料庫的操作只限制在該模型中。

　　控制(Controller)可以理解為從使用者接收請求, 將模型與視圖匹配在一起，共同完成使用者的請求。劃分控制層的作用也很明顯，它清楚地告訴你，它就是一個分發器，選擇什麼樣的模型，選擇什麼樣的視圖，可以 完成什麼樣的使用者請求。控制層並不做任何的資料處理。例如，使用者點擊一個串連，控制層接受請求後, 並不處理商務資訊，它只把使用者的資訊傳遞給模型，告訴模型做什麼，選擇符合要求的視圖返回給使用者。因此，一個模型可能對應多個視圖，一個視圖可能對應多個 模型。

模型、視圖與控制器的分離，使得一個模型可以具有多個顯示視圖。如果使用者通過某個視圖的控制器改變了模型的資料，所有其它依賴於這些資料的視圖都應 反映到這些變化。因此，無論何時發生了何種資料變化，控制器都會將變化通知所有的視圖，導致顯示的更新。這實際上是一種模型的變化-傳播機制。模型、視 圖、控制器三者之間的關係和各自的主要功能，1所示。

二、MVC設計模式的實現

　　ASP.NET提供了一個很好的實現這種經典設計模式的類似環境。開發人員通過在ASPX頁面中開發使用者介面來實現視圖；控制器的功能在邏輯功能 代碼(.cs)中實現；模型通常對應應用系統的業務部分。在ASP.NET中實現這種設計而提供的一個多層系統，較經典的ASP結構實現的系統來說有明顯 的優點。將使用者顯示（視圖）從動作（控制器）中分離出來,提高了代碼的重用性。將資料（模型）從對其操作的動作（控制器）分離出來可以讓你設計一個與後台 儲存資料無關的系統。就MVC結構的本質而言，它是一種解決耦合系統問題的方法。

　　2.1 視圖

　　視圖是模型的表示，它提供使用者互動介面。使用多個包含單顯示頁面的使用者組件，複雜的Web頁面可以展示來自多個資料來源的內容，並且網頁人員，美工能獨自參與這些Web頁面的開發和維護。

　　在ASP.NET下，視圖的實現很簡單。可以像開發WINDOWS介面一樣直接在整合式開發環境下通過拖動控制項來完成頁面開發本。本文中介紹每一 個頁面都採用複合視圖的形式即：一個頁面由多個子視圖(使用者組件)組成；子視圖可以是最簡單HTML 控制項、伺服器控制項或多個控制項嵌套構而成的Web自訂控制項。頁面都由模板定義，模板定義了頁面的布局，使用者組件的標籤和數目，使用者指定一個模板，平台根據 這些資訊自動建立頁面。針對靜態模板內容，如頁面上的網站導覽，菜單，友好連結，這些使用預設的模板內容配置；針對動態模板內容(主要是業務內容)， 由於使用者的請求不同，只能使用後期綁定，並且針對使用者的不同，使用者組件的顯示內容進行過濾。使用由使用者組件根據模板配置組成的組合頁面，它增強了可重用 性，並原型化了網站的布局。

　　視圖部分大致處理流程如下：首先，頁面模板定義了頁面的布局；頁面設定檔定義視表徵圖簽的具體內容（使用者組件）；然後，由頁面配置策略類初始化 並載入頁面；每個使用者組件根據它自己的配置進行初始化，載入校正器並設定參數，以及事件的委託等；使用者提交後，通過了展示層的校正，使用者組件把資料自動提 交給業務實體即模型。

這一部分主要定義了WEB頁面基類PageBase；頁面配置策略類PageLayout，完成頁面配置，用於載入使用者組件到頁面；使用者組件基 類UserControlBase即使用者組件架構，用於動態載入檢驗組件，以及實現使用者組件的個人化。為了實現WEB應用的靈活性，視圖部分也用到了許多 設定檔例如：置檔案有模板配置、頁面配置、路徑配置、驗證配置等。
2.2 控制器

　　為了能夠控制和協調每個使用者跨越多個請求的處理，控制機制應該以集中的方式進行管理。因此，為了達到集中管理的目的引入了控制器。應用程式的控 制器集中從用戶端接收請求（典型情況下是一個運行瀏覽器的使用者），決定執行什麼商業邏輯功能，然後將產生下一步使用者介面的責任委派給一個適當的視圖組件。

　　用控制器提供一個控制和處理請求的集中進入點，它負責接收、截取並處理使用者請求；並將請求委託給分發者類，根據目前狀態和業務操作的結果決定向 客戶呈現的視圖。在這一部分主要定義了HttpReqDispatcher(分發者類)、HttpCapture(請求捕獲者類)、 Controller(控制器類)等，它們相互配合來完成控制器的功能。請求捕獲者類捕獲HTTP請求並轉寄給控制器類。控制器類是系統中處理所有請求的 最初進入點。控制器完成一些必要的處理後把請求委託給分發者類；分發者類分發者負責視圖的管理和導航，它管理將選擇哪個視圖提供給使用者，並提供給分發資源 控制。在這一部分分別採用了分發者、策略、Factory 方法、適配器等設計模式。

　　為了使請求捕獲者類自動捕獲使用者請求並進行處理，ASP.NET 提供低層級的請求/響應 API，使開發人員能夠使用 .NET 架構類為傳入的 HTTP 要求提供服務。為此，必須創作支援 System.Web.IHTTPHandler 介面和實現 ProcessRequest() 方法的類即：請求捕獲者類，並在web.config 的 ＜httphandlers＞ 節中添加類。ASP.NET 收到的每個傳入 HTTP 要求最終由實現 IHTTPHandler 的類的特定執行個體來處理。IHttpHandlerFactory 提供了處理 IHttpHandler 執行個體 URL 請求的實際解析的結構。HTTP 處理常式和工廠在 ASP.NET 配置中聲明為 web.config 檔案的一部分。ASP.NET 定義了一個 ＜httphandlers＞ 配置節，在其中可以添加和移除處理常式和工廠。子目錄繼承 HttpHandlerFactory 和 HttpHandler 的設定。 HTTP 處理常式和工廠是 ASP.NET 頁架構的主體。工廠將每個請求分配給一個處理常式，後者處理該請求。 例如，在全域 machine.config 檔案中，ASP.NET 將所有對 ASPx 檔案的請求映射到 HttpCapture類：

＜httphandlers＞
...
...
＜/httphandlers＞

　　2.3 模型

　　MVC系統中的模型從概念上可以分為兩類――系統的內部狀態和改變系統狀態的動作。模型是你所有的商業邏輯程式碼片段所在。本文為模型提供了業務 實體物件和業務處理對象：所有的業務處理對象都是從ProcessBase類派生的子類。業務處理對象封裝了具體的處理邏輯，調用商務邏輯模型，並且把響 應提交到合適的視圖組件以產生響應。業務實體物件可以通過定義屬性描述用戶端表單資料。所有業務實體物件都EntityBase派生子類對象，業務處理對 象可以直接對它進行讀寫，而不再需要和request、response對象進行資料互動。通過業務實體物件實現了對視圖和模型之間互動的支援。實現時 把"做什麼"（業務處理）和"如何做"（業務實體）分離。這樣可以實現商務邏輯的重用。由於各個應用的具體業務是不同的，這裡不再列舉其具體代碼執行個體。

三、MVC設計模式的擴充

　　通過在ASP.NET中的MVC模式編寫的，具有極其良好的可擴充性。它可以輕鬆實現以下功能：

　　①實現一個模型的多個視圖；

　　②採用多個控制器；

　　③當模型改變時，所有視圖將自動重新整理；

　　④所有的控制器將相互獨立工作。

　　這就是MVC模式的好處，只需在以前的程式上稍作修改或增加新的類，即可輕鬆增加許多程式功能。以前開發的許多類可以重用，而程式結構根本不再 需要改變，各類之間相互獨立，便於團體開發，提高開發效率。下面討論如何?一個模型、兩個視圖和一個控制器的程式。其中模型類及視圖類根本不需要改變， 與前面的完全一樣，這就是物件導向編程的好處。對於控制器中的類，只需要增加另一個視圖，並與模型發生關聯即可。該模式下視圖、控制器、模型三者之間的示 意圖2所示。

　　同樣也可以實現其它形式的MVC例如：一個模型、兩個視圖和兩個控制器。從上面可以看出，通過MVC模式實現的應用程式具有極其良好的可擴充性，是ASP.NET物件導向編程的未來方向。

四、MVC的優點

　　大部分用過程語言比如ASP、PHP開發出來的Web應用，初始的開發模板就是混合層的資料編程。例如，直接向資料庫發送請求並用HTML顯 示,開發速度往往比較快,但由於資料頁面的分離不是很直接,因而很難體現出業務模型的樣子或者模型的重用性。產品設計彈性力度很小，很難滿足使用者的變化性 需求。MVC要求對應用分層，雖然要花費額外的工作，但產品的結構清晰，產品的應用通過模型可以得到更好地體現。

　　首先，最重要的是應該有多個視圖對應一個模型的能力。在目前使用者需求的快速變化下，可能有多種方式訪問應用的要求。例如，訂單模型可能有本系統 的訂單，也有網上訂單，或者其他系統的訂單，但對於訂單的處理都是一樣，也就是說訂單的處理是一致的。按MVC設計模式，一個訂單模型以及多個視圖即可解 決問題。這樣減少了代碼的複製，即減少了代碼的維護量，一旦模型發生改變，也易於維護。 其次，由於模型返回的資料不帶任何顯示格式，因而這些模型也可直接應用於介面的使用。

　　再次，由於一個應用被分離為三層，因此有時改變其中的一層就能滿足應用的改變。一個應用的商務程序或者商務規則的改變只需改動MVC的模型層。

　　控制層的概念也很有效，由於它把不同的模型和不同的視圖組合在一起完成不同的請求，因此，控制層可以說是包含了使用者請求許可權的概念。

　　最後，它還有利於軟體工程化管理。由於不同的層各司其職，每一層不同的應用具有某些相同的特徵，有利於通過工程化、工具化產生管理程式碼。

五、MVC的不足

　　MVC的不足體現在以下幾個方面：

　　（1）增加了系統結構和實現的複雜性。對於簡單的介面，嚴格遵循MVC，使模型、視圖與控制器分離，會增加結構的複雜性，並可能產生過多的更新操作，降低運行效率。

　　（2）視圖與控制器間的過於緊密的串連。視圖與控制器是相互分離，但確實聯絡緊密的組件，視圖沒有控制器的存在，其應用是很有限的，反之亦然，這樣就妨礙了他們的獨立重用。

　　（3）視圖對模型資料的低效率訪問。依據模型操作介面的不同，視圖可能需要多次調用才能獲得足夠的顯示資料。對未變化資料的不必要的頻繁訪問，也將損害操作效能。

　　（4） 目前，一般進階的介面工具或構造器不支援MVC模式。改造這些工具以適應MVC需要和建立分離的組件的代價是很高的，從而造成使用MVC的困難。