sharky的點(diǎn)滴積累

　　MVC模式介紹

　　模型－視圖－控制器(Model-View-Controller,MVC)模式就是為那些需要為同樣的數(shù)據(jù)提供多個(gè)視圖的應(yīng)用程序而設(shè)計(jì)的。它很好地實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)層與表示層的分離，特別適用于開(kāi)發(fā)與用戶圖形界面有關(guān)的應(yīng)用程序，其示意圖見(jiàn)圖1。模式中基本結(jié)構(gòu)定義為：

　　控制器 用來(lái)處理用戶命令以及程序事件的；

　　模型 維護(hù)數(shù)據(jù)并提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)方法；

　　視圖 數(shù)據(jù)的顯示。

　　MVC模式基本實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：

　　1. 控制器（如Java中的main程序入口）要新建模型；

　　2. 控制器要新建一個(gè)或多個(gè)視圖對(duì)象，并將它們與模型相關(guān)聯(lián)；

　　3. 控制器改變模型的狀態(tài)；

　　4. 當(dāng)模型的狀態(tài)改變時(shí)，模型將會(huì)自動(dòng)刷新與之相關(guān)的視圖。

　　圖1 MVC模式基本結(jié)構(gòu)

　　本文要實(shí)現(xiàn)的Ｊａｖａ應(yīng)用程序是當(dāng)用戶在圖形化用戶界面輸入一個(gè)球體的半徑時(shí)，程序?qū)@示該球體的體積與表面積。我們首先利用基本MVC模式實(shí)現(xiàn)以上程序，然后利用不同數(shù)量的模型、視圖、控制器結(jié)構(gòu)來(lái)擴(kuò)展該程序。

　　基本MVC模式

　　該程序主要由三個(gè)類構(gòu)成，分別為Sphere類、TextView類及SphereWindow類。其中Sphere類扮演Model的角色，TextView類為View角色，SphereWindow類為Controller角色。

　　Java通過(guò)專門的類Observable及Observer接口來(lái)實(shí)現(xiàn)MVC編程模式。其UML類圖及MVC模式的實(shí)現(xiàn)方式見(jiàn)圖2。

　　圖2 MVC模式的UML類圖

　　從圖2中可以看出，Model類必須繼承Observable類，View類必須實(shí)現(xiàn)接口Observer。正是由于實(shí)現(xiàn)了上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)模型發(fā)生改變時(shí)（當(dāng)控制器改變模型的狀態(tài)），模型就會(huì)自動(dòng)刷新與之相關(guān)的視圖。其UML序列圖可以表示為圖3。

　　Model類Sphere，必須擴(kuò)展Observable類，因?yàn)樵贠bservable類中，方法addObserver()將視圖與模型相關(guān)聯(lián)，當(dāng)模型狀態(tài)改變時(shí)，通過(guò)方法notifyObservers()通知視圖。其中實(shí)現(xiàn)MVC模式的關(guān)鍵代碼為：

import java.util.Observable;
class Sphere extends Observable
{
....
public void setRadius(double r)
 {
  myRadius = r;
  setChanged();         // Indicates that the model has changed
  notifyObservers();
 }
....
}

　　圖3 MVC模式的UML序列圖

　　View類的角色TextView類必須實(shí)現(xiàn)接口Observer，這意味著類TextView必須是implements Observe，另外還需實(shí)現(xiàn)其中的方法update()。有了這個(gè)方法，當(dāng)模型Sphere類的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，與模型相關(guān)聯(lián)的視圖中的update()方法就會(huì)自動(dòng)被調(diào)用，從而實(shí)現(xiàn)視圖的自動(dòng)刷新。View類的關(guān)鍵代碼如下：

import java.util.Observer;
import java.util.Observable;
public class TextView extends JPanel implements Observer
{
......
 public void update(Observable o, Object arg)
 {
  Sphere balloon = (Sphere)o; 
  radiusIn.setText(“ ”+f3.format(balloon.getRadius()));
  volumeOut.setText(“ ”+f3.format(balloon.volume()));
  surfAreaOut.setText(“ ” + f3.format(balloon.surfaceArea()));
 }
......
}

　　SphereWindow類作為Controller，它主要新建Model與View，將view與Model相關(guān)聯(lián)，并處理事件，其中的關(guān)鍵代碼為：

public SphereWindow()
{
 super(“Spheres: volume and surface area”);
 model = new Sphere(0, 0, 100);
 TextView view = new TextView();
 model.addObserver(view);
 view.update(model, null);
 view.addActionListener(this);
 Container c = getContentPane();
 c.add(view);
}
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
 JTextField t = (JTextField)e.getSource();    
 double r = Double.parseDouble(t.getText());
 model.setRadius(r);
}

　　該程序是通過(guò)Java中的MVC模式編寫的，具有極其良好的可擴(kuò)展性。它可以輕松實(shí)現(xiàn)以下功能：

　　1. 實(shí)現(xiàn)一個(gè)模型的多個(gè)視圖；

　　2. 采用多個(gè)控制器；

　　3. 當(dāng)模型改變時(shí)，所有視圖將自動(dòng)刷新；

　　4. 所有的控制器將相互獨(dú)立工作。

　　這就是Java編程模式的好處，只需在以前的程序上稍作修改或增加新的類，即可輕松增加許多程序功能。以前開(kāi)發(fā)的許多類可以重用，而程序結(jié)構(gòu)根本不再需要改變，各類之間相互獨(dú)立，便于團(tuán)體開(kāi)發(fā)，提高開(kāi)發(fā)效率。

　　一個(gè)模型、兩個(gè)視圖和一個(gè)控制器

　　下面我們討論如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)模型、兩個(gè)視圖和一個(gè)控制器的程序。當(dāng)用戶在圖形化用戶界面輸入一個(gè)球體的半徑，程序除顯示該球體的體積與表面積外，還將圖形化顯示該球體。該程序的4個(gè)類之間的示意圖可見(jiàn)圖4。

　　圖4一個(gè)模型、兩個(gè)視圖和一個(gè)控制器的基本結(jié)構(gòu)

　　其中Model類及View1類根本不需要改變，與前面的完全一樣，這就是面向?qū)ο缶幊痰暮锰帯?duì)于Controller中的SphereWindows類，只需要增加另一個(gè)視圖，并與Model發(fā)生關(guān)聯(lián)即可。其關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)代碼為：

public SphereWindow()
  {
   super(“Spheres: volume and surface area”);
   model = new Sphere(0, 0, 100);
   TextView tView = new TextView();
   model.addObserver(tView);
   tView.addActionListener(this);
   tView.update(model, null);
   GraphicsView gView = new GraphicsView();
   model.addObserver(gView);
   gView.update(model, null);
   Container c = getContentPane();
   c.setLayout(new GridLayout(1, 2));
   c.add(tView);
   c.add(gView);
  }

　　其程序輸出結(jié)果見(jiàn)圖5。

　　圖5 輸出結(jié)果

　　一個(gè)模型、兩個(gè)視圖和兩個(gè)控制器

　　在上面的程序中，我們只能通過(guò)鍵盤輸入球體半徑，現(xiàn)在我們修改以上程序，利用鼠標(biāo)放大、縮小右邊的球體圖形及可改變球體的半徑，從而獲得球體半徑的輸入。

　　此時(shí)的MCV模式為一個(gè)模型、兩個(gè)視圖和兩個(gè)控制器，其結(jié)構(gòu)可以見(jiàn)圖6，其UML類圖可以表示為圖7。

　　其中Sphere、TextView與GraphicsView類與前面完全一樣。在主程序SphereWindows中，該類這時(shí)不是直接作為Controller，它控制Controller1與Controller2的新建。該程序的關(guān)鍵代碼為：

public SphereWindow()
  {
   super(“Spheres: volume and surface area”);
   Sphere model = new Sphere(0, 0, 100);
   TextController tController = new TextController(model);
   GraphicsController gController = new GraphicsController(model);
   Container c = getContentPane();
   c.setLayout(new GridLayout(1, 2));
   c.add(tController.getView());
   c.add(gController.getView());
  }

圖6一個(gè)模型、兩個(gè)視圖和兩個(gè)控制器的基本結(jié)構(gòu)

　　圖7 一個(gè)模型、兩個(gè)視圖和兩個(gè)控制器的UML類圖

　　當(dāng)程序SphereWindow運(yùn)行時(shí)，將鼠標(biāo)移動(dòng)到球體的外圓處，點(diǎn)擊拖動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)球體的放大與縮小，同時(shí)球體半徑、表面積與球體積也同時(shí)變化。

　　小結(jié)

　　從上面介紹可以看出，通過(guò)MVC模式實(shí)現(xiàn)與圖形用戶化界面相關(guān)的應(yīng)用程序具有極其良好的可擴(kuò)展性，是Java面向?qū)ο缶幊痰奈磥?lái)方向。