WinForms 中使用 MVVM 模式构建应用：实现登录页面、页面导航及 SQLite 数据库连接完整框架搭建过程

前言

在传统的 WinForms 应用程序开发中，很多开发者使用事件驱动的设计模式，直接将业务逻辑编写在界面代码中。然而，随着应用程序的复杂性增加，单一的界面文件变得臃肿，难以测试和维护。借鉴 WPF 中 MVVM（Model-View-ViewModel）模式的设计思想，可以帮助我们更好地管理业务逻辑和数据绑定。本文将介绍如何在 WinForms 中构建一个 MVVM 框架的登录页面示例，并实现页面导航、SQLite 数据库连接及依赖注入管理。

一、项目设计与依赖引用

1. 新增winform项目

2. 创建项目结构

项目结构：按模块创建以下文件夹：

Models：存放数据实体类。
ViewModels：包含视图模型，负责处理业务逻辑和数据绑定。
Views：放置WinForms窗体，充当UI界面。
Services：用于数据库服务操作。
IoC：配置依赖注入容器。
Commands ：配置执行命令。

安装所需库 ：
- 使用 Microsoft.Extensions.DependencyInjection 来实现依赖注入。
- 使用 Dapper 库来连接和操作 SQLite 数据库。
- 使用SQLitePCLRaw.bundle_e_sqlite3库来处理和连接SQLite数据库。

二、创建数据实体 Model

首先创建一个 User 类来表示数据库中的用户信息。我们假设用户表 Users 包含 Id、Username 和 Password 三个字段。

csharp 复制代码

namespace WinFormMVVM.Models
{
    public class User
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Username { get; set; }
        public string Password { get; set; }
    }
}

三、创建服务层 Service

创建一个初始化数据库的服务类DatabaseInitializer，配置默认用户和密码

csharp 复制代码

using System.Data;
using Dapper;
using SQLitePCL;

namespace WinFormMVVM.Services
{
    public class DatabaseInitializer
    {
        private readonly IDbConnection _dbConnection;
        public DatabaseInitializer(IDbConnection dbConnection)
        {
            _dbConnection = dbConnection;
        }

        public void InitializeDatabase()
        {
            Batteries.Init();

            const string createTableQuery = @"
                CREATE TABLE IF NOT EXISTS Users (
                    Id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
                    Username TEXT NOT NULL,
                    Password TEXT NOT NULL
                );
            ";

            const string insertUserQuery = @"
                INSERT INTO Users (Username, Password) VALUES (@Username, @Password)
            ";

            _dbConnection.Open();
            _dbConnection.Execute(createTableQuery);

            // 检查是否已有用户数据，若无则添加
            var existingUser = _dbConnection.QueryFirstOrDefault("SELECT * FROM Users WHERE Username = @Username", new { Username = "admin" });
            if (existingUser == null)
            {
                _dbConnection.Execute(insertUserQuery, new { Username = "admin", Password = "password123" });
            }

            _dbConnection.Close();
        }
    }
}

在 Services 文件夹中创建 IUserService 接口及其实现 UserService，用于从 SQLite 数据库中查询用户信息。

csharp 复制代码

using System.Data;
using Dapper;
using WinFormMVVM.Models;

namespace WinFormMVVM.Services
{
    public interface IUserService
    {
        User GetUserByUsername(string username);
    }

    public class UserService : IUserService
    {
        private readonly IDbConnection _dbConnection;

        public UserService(IDbConnection dbConnection)
        {
            _dbConnection = dbConnection;
        }

        public User GetUserByUsername(string username)
        {
            string sql = "SELECT * FROM Users WHERE Username = @Username";
            return _dbConnection.QuerySingleOrDefault<User>(sql, new { Username = username });
        }
    }
}

四、Commands命令实现类

RelayCommand 是一种常用的命令实现类，通常在 MVVM 模式中用于实现 ICommand 接口，但 WinForms 中并没有自带该类。如果需要使用它，可以自己定义一个简单的 RelayCommand 实现，或从一些 MVVM 库（如 CommunityToolkit.Mvvm）中引入。以下是一个自定义 RelayCommand 类的实现：

bash 复制代码

using System.Windows.Input;

namespace WinFormMVVM.Commands
{
    public class RelayCommand : ICommand
    {
        private readonly Action _execute;
        private readonly Func<bool> _canExecute;

        public event EventHandler CanExecuteChanged;

        public RelayCommand(Action execute, Func<bool> canExecute = null)
        {
            _execute = execute ?? throw new ArgumentNullException(nameof(execute));
            _canExecute = canExecute;
        }

        public bool CanExecute(object parameter)
        {
            return _canExecute == null || _canExecute();
        }

        public void Execute(object parameter)
        {
            _execute();
        }

        public void RaiseCanExecuteChanged()
        {
            CanExecuteChanged?.Invoke(this, EventArgs.Empty);
        }
    }
}

五、创建 ViewModel 类

在 MVVM 模式中，ViewModel 负责处理业务逻辑并将数据传递给视图。这里创建 LoginViewModel 类来处理登录逻辑：

csharp 复制代码

using System.ComponentModel;
using System.Windows.Input;
using WinFormMVVM.Models;
using WinFormMVVM.Services;

namespace WinFormMVVM.ViewModels
{
    public class LoginViewModel : INotifyPropertyChanged
    {
        private readonly IUserService _userService;
        public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;

        public string Username { get; set; }
        public string Password { get; set; }

        public ICommand LoginCommand { get; }

        public LoginViewModel(IUserService userService)
        {
            _userService = userService;
            LoginCommand = new RelayCommand(Login);
        }

        private void Login()
        {
            var user = _userService.GetUserByUsername(Username);
            if (user != null && user.Password == Password)
            {
                MainForm mainForm = new MainForm();
                mainForm.Show();
            }
            else
            {
                // 显示登录失败的消息
            }
        }
    }
}

LoginViewModel 通过 _userService 获取用户信息，验证成功后跳转到主页面 MainForm。

六、配置 IoC 容器

在 IoC 文件夹中创建 IoCContainer 静态类，通过依赖注入容器来管理 IDbConnection、IUserService 和其他ViewModel等依赖关系。

csharp 复制代码

using Microsoft.Data.Sqlite;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using System.Data;
using WinFormMVVM.Services;
using WinFormMVVM.ViewModels;

namespace WinFormMVVM.IoC
{
    public static class IoCContainer
    {
        public static ServiceProvider Configure()
        {
            var services = new ServiceCollection();
            services.AddSingleton<IDbConnection>(sp =>
                new SqliteConnection("Data Source=./database.db")); // 设置SQLite数据库路径
            services.AddSingleton<DatabaseInitializer>();
            services.AddTransient<IUserService, UserService>();
            services.AddSingleton<LoginViewModel>();
            return services.BuildServiceProvider();
        }
    }
}

在这里使用了 SQLiteConnection 连接到本地的 SQLite 数据库，连接字符串 Data Source=./database.db 可以根据实际情况修改。

七、创建 View 和绑定 ViewModel

登录页面（LoginForm） ：创建一个 LoginForm 窗体，通过构造函数注入 LoginViewModel 实例并绑定到表单。

csharp 复制代码

using WinFormMVVM.ViewModels;

namespace WinFormMVVM.Views
{
    public partial class LoginForm : Form
    {
        private readonly LoginViewModel _viewModel;

        public LoginForm(LoginViewModel viewModel)
        {
            InitializeComponent();
            _viewModel = viewModel;
        }

        private void btnLogin_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            _viewModel.Username = tb_user.Text.Trim();
            _viewModel.Password = tb_password.Text.Trim();

            _viewModel.LoginCommand.Execute(null);
            this.Hide();
        }
    }
}

八、设置程序入口并启动依赖注入

在 Program.cs 文件中配置依赖注入容器，并通过容器注入 LoginViewModel 进入应用的启动界面 LoginForm。

csharp 复制代码

using System;
using System.Windows.Forms;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using WinFormMVVM.IoC;
using WinFormMVVM.ViewModels;
using WinFormMVVM.Views;

namespace WinFormMVVM
{
    static class Program
    {
        [STAThread]
        static void Main()
        {
            var serviceProvider = IoCContainer.Configure();

            Application.EnableVisualStyles();
            Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);

            var loginViewModel = serviceProvider.GetService<LoginViewModel>();
            var loginForm = new LoginForm(loginViewModel);

            Application.Run(loginForm);
        }
    }
}

创建主页面 MainForm.cs

csharp 复制代码

namespace WinFormMVVM.Views
{
    public partial class MainForm : Form
    {
        public MainForm()
        {
            InitializeComponent();
        }
    }
}

九、执行程序

通过启动程序，可以实现sqlite数据库自动创建，并且初始化默认数据，同时，通过依赖注入实现服务的运行，和页面ViewModel的注册。输入正确的账号密码，即可登录成功。

十、总结

本文介绍了如何在 WinForms 中应用 MVVM 模式，并通过 SQLite 进行数据持久化处理。通过引入依赖注入容器，服务类与视图模型的依赖关系可以在应用程序运行时被动态配置，实现了良好的解耦。这样设计的应用不仅具备更好的扩展性和可维护性，还更利于测试和重构。

借助上述框架，可以更清晰地组织 WinForms 项目，将应用逻辑、数据操作、UI 展示解耦，提升代码质量。