1. 理解基本概念
WPF: WPF是微软的一个用于开发Windows客户端应用程序的框架。它提供了丰富的UI元素和样式,以及强大的数据绑定和动画支持。
MVVM(Model-View-ViewModel): MVVM是一种架构模式,它将应用程序分为三个主要部分:
- Model:代表数据以及业务逻辑。
- View:用户界面,用于显示数据。
- ViewModel:充当Model和View之间的桥梁,负责处理UI逻辑和业务逻辑的分离。
2. MVVM的特点
- 解耦:Model、View和ViewModel之间高度解耦,使得代码更易于维护和测试。
- 可重用性:ViewModel可以独立于View被重用。
- 易于测试:由于ViewModel不包含任何UI相关的代码,因此可以独立于UI进行测试。
3. 实现MVVM的关键技术
- 依赖属性(Dependency Properties):在ViewModel中使用,使得UI可以监听其变化并自动更新。
- 命令(ICommand接口):代替事件处理,使得UI可以调用ViewModel中的方法而无需硬编码到代码后面。
- 数据上下文(DataContext):将ViewModel与View关联起来,使得View可以访问ViewModel中的属性和命令。
4. 核心特性:数据绑定
数据绑定是WPF中一个核心特性,它允许你将UI元素的属性直接与应用程序的数据源的属性连接起来。这意味着,当数据源的值发生变化时,UI会自动更新以反映这些变化,反之亦然。这大大简化了代码,提高了可维护性和灵活性。
数据绑定的基本要素:
- 源:要绑定的数据源头,通常是业务对象的属性。
- 目标:UI元素的属性,比如TextBox的Text属性。
- 路径:在源对象中指定的属性路径。
- 模式:绑定的方向,如OneWay(单向从源到目标)、TwoWay(双向)、OneTime(一次性)等。
- 转换器:可选的,用于在数据源和目标类型之间转换数据的类。
示例:
cs
<!-- 在XAML中设置数据绑定 -->
<TextBox Text="{Binding Path=UserName, Mode=TwoWay}" />
cs
// 在C#代码中设置数据上下文
public MainWindow()
{
InitializeComponent();
DataContext = new UserModel { UserName = "John Doe" };
}
5. 示例解析
下面通过简单的实例展示,让我们更容易学会和理解WPF的核心编程MVVM模式及其数据绑定特性。
假设我们有一个简单的应用程序,显示一个 Person
对象的列表,并允许用户添加新的 Person
。
1) 定义 Model
cs
public class Person
{
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }
}
2) 定义 ViewModel
cs
//定义了一个名为MainViewModel的公共类,它实现了INotifyPropertyChanged接口。这个接口用于在属性值更改时通知绑定的UI元素。
public class MainViewModel : INotifyPropertyChanged
{
//声明了一个私有成员people,它是一个ObservableCollection<Person>类型的集合。ObservableCollection是一个特殊的集合,当集合中的项目被添加、删除或更改时,它可以自动通知绑定的UI元素。
private ObservableCollection<Person> people;
//声明了一个私有成员selectedPerson,它用于存储当前选中的Person对象。
private Person selectedPerson;
//以下这段代码定义了一个公共属性People,它允许外部访问people集合。在setter中,如果people的值发生变化(即与新的value不相等),则更新people并通知任何绑定的UI元素该属性已更改。
public ObservableCollection<Person> People
{
get { return people; }
set
{
if (people != value)
{
people = value;
OnPropertyChanged(nameof(People));
}
}
}
//类似于People属性,这里定义了SelectedPerson属性。当selectedPerson的值变化时,它会通知绑定的UI元素。
public Person SelectedPerson
{
get { return selectedPerson; }
set
{
if (selectedPerson != value)
{
selectedPerson = value;
OnPropertyChanged(nameof(SelectedPerson));
}
}
}
//声明了一个RelayCommand类型的公共属性AddPersonCommand。RelayCommand是一个常用的命令实现,通常用于MVVM模式中以处理UI命令(如按钮点击)
public RelayCommand AddPersonCommand { get; set; }
//构造函数中,初始化了People集合和AddPersonCommand命令。AddPersonCommand被设置为执行AddPerson方法
public MainViewModel()
{
// 初始化People集合
People = new ObservableCollection<Person>
{
new Person { Name = "John Doe", Age = 30 },
new Person { Name = "Jane Doe", Age = 25 }
};
// 初始化AddPersonCommand命令
AddPersonCommand = new RelayCommand(AddPerson);
}
//AddPerson方法是一个私有方法,用于向People集合中添加一个新的Person对象。这里parameter参数没有被使用,但在某些情况下,它可能包含有关要添加的人的额外信息。
private void AddPerson(object parameter)
{
People.Add(new Person { Name = "New Person", Age = 0 });
}
//这行代码声明了PropertyChanged事件,它是INotifyPropertyChanged接口的一部分。当ViewModel中的任何属性更改时,它将触发此事件。
public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;
//OnPropertyChanged是一个受保护的方法,用于触发PropertyChanged事件。它接受一个字符串参数propertyName,该参数指定了已更改的属性的名称。PropertyChanged?.Invoke(...)是一种空值合并运算符的使用,它确保如果PropertyChanged事件不是null,则调用它。
protected void OnPropertyChanged(string propertyName)
{
PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
}
}
程序解析:
这段代码定义了一个名为
MainViewModel
的类,它是MVVM架构中的ViewModel部分,主要用于处理数据和逻辑,同时实现INotifyPropertyChanged
接口以支持UI的数据绑定。下面是逐行的解释:1、类定义 :定义了
MainViewModel
类并让它实现了INotifyPropertyChanged
接口,这意味着它能够通知UI当其属性值改变时。2、私有字段 :定义了两个私有字段,
people
和selectedPerson
,分别用于存储一个ObservableCollection<Person>
(表示一组人)和一个当前选中的人。3、 People属性 :定义了一个公开的
People
属性,类型为ObservableCollection<Person>
。使用了属性模式(getter和setter)。当people
字段的值发生改变时,会调用OnPropertyChanged
方法通知任何绑定到此属性的UI元素更新。4、 SelectedPerson属性 :定义了公开的
SelectedPerson
属性,类型为Person
。同样,当selectedPerson
字段的值改变时,会通知UI更新。5、AddPersonCommand属性 :定义了一个公开的
AddPersonCommand
属性,类型为RelayCommand
,用于处理添加人的逻辑。6、 构造函数 :
MainViewModel
的构造函数初始化了People
集合,添加了两个默认的Person
对象,并实例化了一个AddPersonCommand
,将其委托给AddPerson
方法。7、 AddPerson方法 :这是一个私有方法,当
AddPersonCommand
被执行时被调用,用于向People
集合中添加一个新的Person
对象。8、 PropertyChanged事件 :定义了
INotifyPropertyChanged
接口要求的事件,用于通知属性变更。9、 OnPropertyChanged方法 :这是一个受保护的方法,用于在属性值更改时调用,它会触发
PropertyChanged
事件,告知UI哪个属性发生了变化。总之,这个
MainViewModel
类管理着一组人的集合(People
),并允许用户选择其中一个(SelectedPerson
),同时还提供了一个命令(AddPersonCommand
)来向集合中添加新的成员。这样的设计使得UI和业务逻辑分离,便于测试和维护。
3) 定义 View
cs
<Window x:Class="MvvmExample.MainWindow"
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
Title="MVVM Example" Height="300" Width="400">
<Window.DataContext>
<local:MainViewModel/>
</Window.DataContext>
<Grid>
<Grid.RowDefinitions>
<RowDefinition Height="*"/>
<RowDefinition Height="Auto"/>
</Grid.RowDefinitions>
<ListBox ItemsSource="{Binding People}" SelectedItem="{Binding SelectedPerson}" Grid.Row="0">
<ListBox.ItemTemplate>
<DataTemplate>
<StackPanel Orientation="Horizontal">
<TextBlock Text="{Binding Name}" Margin="5"/>
<TextBlock Text="{Binding Age}" Margin="5"/>
</StackPanel>
</DataTemplate>
</ListBox.ItemTemplate>
</ListBox>
<Button Content="Add Person" Command="{Binding AddPersonCommand}" Grid.Row="1" Margin="10"/>
</Grid>
</Window>
ItemsSource="{Binding People}"
:将列表框的项源绑定到ViewModel的People
属性。SelectedItem="{Binding SelectedPerson}"
:将列表框的选定项绑定到ViewModel的SelectedPerson
属性。<DataTemplate>
:定义数据模板,用于展示Person
对象。<StackPanel ...>
:使用堆栈面板水平排列两个文本块,分别展示Person
的Name
和Age
属性。Content="Add Person"
:设置按钮的文本为"Add Person"。Command="{Binding AddPersonCommand}"
:将按钮的点击命令绑定到ViewModel的AddPersonCommand
,当按钮被点击时,会执行ViewModel中相应的命令逻辑。
4)定义 RelayCommand
cs
public class RelayCommand : ICommand
{
private readonly Action<object> execute;
private readonly Predicate<object> canExecute;
public RelayCommand(Action<object> execute, Predicate<object> canExecute = null)
{
this.execute = execute ?? throw new ArgumentNullException(nameof(execute));
this.canExecute = canExecute;
}
public bool CanExecute(object parameter)
{
return canExecute == null || canExecute(parameter);
}
public void Execute(object parameter)
{
execute(parameter);
}
public event EventHandler CanExecuteChanged
{
add { CommandManager.RequerySuggested += value; }
remove { CommandManager.RequerySuggested -= value; }
}
}
代码解析:
这段代码定义了一个名为
RelayCommand
的类,它实现了.NET
中的ICommand
接口,常用于MVVM(Model-View-ViewModel)架构中,作为绑定到UI元素(如按钮)的命令,以便在用户交互时执行特定的操作。下面是逐行的解释:
类定义 :定义了
RelayCommand
类,并指明它实现了ICommand
接口。私有字段:
execute
:一个Action<object>
委托,代表命令执行时需要调用的实际操作,参数object
可以携带命令执行时需要的数据。canExecute
:一个Predicate<object>
委托,用于判断命令是否可以执行,同样接受一个object
参数,返回布尔值。3-6. 构造函数:构造函数接受两个参数:
execute
委托,必须提供,否则抛出ArgumentNullException
异常。canExecute
委托,默认值为null
,意味着如果不提供,则默认命令总是可执行的。7-12. CanExecute方法 :这是
ICommand
接口的一部分,用于检查命令当前是否可以执行。如果canExecute
委托存在,则调用它并传入parameter
,返回其结果;如果canExecute
为null
,则默认返回true
,表示命令始终可执行。13-16. Execute方法 :同样是
ICommand
接口的一部分,用于执行命令。直接调用execute
委托并将参数传递给它。17-26. CanExecuteChanged事件 :这是一个特殊的事件,用于通知UI命令的可执行状态可能已改变,应当重新查询其状态。这里通过
CommandManager.RequerySuggested
事件来实现,当添加或移除事件处理器时,自动订阅或取消订阅这个事件。这样,每当UI需要重新评估命令状态时(比如依赖的属性变化),框架会自动调用CanExecute
方法来更新UI元素(如使按钮变为可用或不可用)。总的来说,
RelayCommand
类提供了一种简洁的方式,将UI命令与后台操作逻辑解耦,方便在MVVM模式中使用命令绑定,增强了代码的可测试性和可维护性。
解释
-
Model :
Person
类表示数据模型。 -
ViewModel :
MainViewModel
类包含People
集合和SelectedPerson
属性,以及AddPersonCommand
命令。People
集合使用ObservableCollection
,以便在集合更改时通知 UI。 -
View : 在 XAML 中,通过设置
DataContext
为MainViewModel
,将 View 与 ViewModel 关联。使用{Binding}
语法将ListBox
的ItemsSource
绑定到People
集合,将SelectedItem
绑定到SelectedPerson
属性。按钮的Command
属性绑定到AddPersonCommand
命令。
通过这种方式,MVVM 模式使得界面与业务逻辑完全分离,提高了代码的可维护性和可测试性。数据绑定和命令机制是实现 MVVM 的关键技术。