MVC、MVVM模式

MVC

上个世纪70年代，美国施乐帕克研究中心，就是那个发明图形用户界面(GUI)的公司，开发了Smalltalk编程语言，并开始用它编写图形界面的应用程序。

到了Smalltalk-80这个版本的时候，一位叫Trygve Reenskaug的工程师为Smalltalk设计了MVC（Model-View-Controller）这种架构模式，极大地降低了GUI应用程序的管理难度，而后被大量用于构建桌面和服务器端应用程序

如图，实线代表方法调用，虚线代表事件通知。

MVC允许在不改变视图的情况下改变视图对用户输入的响应方式，用户对View的操作交给了Controller处理，在Controller中响应View的事件调用Model的接口对数据进行操作，一旦Model发生变化便通知相关视图进行更新。

Model

Model层用来存储业务的数据，一旦数据发生变化，模型将通知有关的视图。

myapp.Model = function() {
    var val = 0;

    this.add = function(v) {
        if (val < 100) val += v;
    };

    this.sub = function(v) {
        if (val > 0) val -= v;
    };

    this.getVal = function() {
        return val;
    };

    ／* 观察者模式 *／
    var self = this, 
        views = [];

    this.register = function(view) {
        views.push(view);
    };

    this.notify = function() {
        for(var i = 0; i < views.length; i++) {
            views[i].render(self);
        }
    };
};

Model和View之间使用了观察者模式，View事先在此Model上注册，进而观察Model，以便更新在Model上发生改变的数据。

View

view和controller之间使用了策略模式，这里View引入了Controller的实例来实现特定的响应策略，比如这个栗子中按钮的 click 事件：

myapp.View = function(controller) {
    var $num = $('#num'),
        $incBtn = $('#increase'),
        $decBtn = $('#decrease');

    this.render = function(model) {
        $num.text(model.getVal() + 'rmb');
    };

    /*  绑定事件  */
    $incBtn.click(controller.increase);
    $decBtn.click(controller.decrease);
};

如果要实现不同的响应的策略只要用不同的Controller实例替换即可。

Controller

控制器是模型和视图之间的纽带，MVC将响应机制封装在controller对象中，当用户和你的应用产生交互时，控制器中的事件触发器就开始工作了。

myapp.Controller = function() {
    var model = null,
        view = null;

    this.init = function() {
        /* 初始化Model和View */
        model = new myapp.Model();
        view = new myapp.View(this);

        /* View向Model注册，当Model更新就会去通知View啦 */
        model.register(view);
        model.notify();
    };

    /* 让Model更新数值并通知View更新视图 */
    this.increase = function() {
        model.add(1);
        model.notify();
    };

    this.decrease = function() {
        model.sub(1);
        model.notify();
    };
};

这里我们实例化View并向对应的Model实例注册，当Model发生变化时就去通知View做更新，这里用到了观察者模式。

当我们执行应用的时候，使用Controller做初始化：

(function() {
    var controller = new myapp.Controller();
    controller.init();
})();

可以明显感觉到，MVC模式的业务逻辑主要集中在Controller，而前端的View其实已经具备了独立处理用户事件的能力，当每个事件都流经Controller时，这层会变得十分臃肿。

而且MVC中View和Controller一般是一一对应的，捆绑起来表示一个组件，视图与控制器间的过于紧密的连接让Controller的复用性成了问题，如果想多个View共用一个Controller该怎么办呢？这里有一个解决方案：

MVP模式

 

MVP

MVP（Model-View-Presenter）是MVC模式的改良，由IBM的子公司Taligent提出。和MVC的相同之处在于：Controller/Presenter负责业务逻辑，Model管理数据，View负责显示。

虽然在MVC里，View是可以直接访问Model的，但MVP中的View并不能直接使用Model，而是通过为Presenter提供接口，让Presenter去更新Model，再通过观察者模式更新View。

与MVC相比，MVP模式通过解耦View和Model，完全分离视图和模型使职责划分更加清晰；由于View不依赖Model，可以将View抽离出来做成组件，它只需要提供一系列接口提供给上层操作。

Model

myapp.Model = function() {
    var val = 0;

    this.add = function(v) {
        if (val < 100) val += v;
    };

    this.sub = function(v) {
        if (val > 0) val -= v;
    };

    this.getVal = function() {
        return val;
    };
};

Model层依然是主要与业务相关的数据和对应处理数据的方法。

View

myapp.View = function() {
    var $num = $('#num'),
        $incBtn = $('#increase'),
        $decBtn = $('#decrease');

    this.render = function(model) {
        $num.text(model.getVal() + 'rmb');
    };

    this.init = function() {
        var presenter = new myapp.Presenter(this);

        $incBtn.click(presenter.increase);
        $decBtn.click(presenter.decrease);
    };
};

MVP定义了Presenter和View之间的接口，用户对View的操作都转移到了Presenter。比如这里可以让View暴露setter接口以便Presenter调用，待Presenter通知Model更新后，Presenter调用View提供的接口更新视图。

 

Presenter

myapp.Presenter = function(view) {
    var _model = new myapp.Model();
    var _view = view;

    _view.render(_model);

    this.increase = function() {
        _model.add(1);
        _view.render(_model);
    };

    this.decrease = function() {
        _model.sub(1);
        _view.render(_model);
    };
};

Presenter作为View和Model之间的“中间人”，除了基本的业务逻辑外，还有大量代码需要对从View到Model和从Model到View的数据进行“手动同步”，这样Presenter显得很重，维护起来会比较困难。

而且由于没有数据绑定，如果Presenter对视图渲染的需求增多，它不得不过多关注特定的视图，一旦视图需求发生改变，Presenter也需要改动。

运行程序时，以View为入口：

(function() {
    var view = new myapp.View();
    view.init();
})();

 

MVVM

MVVM（Model-View-ViewModel）最早由微软提出。ViewModel指 "Model of View"——视图的模型。这个概念曾在一段时间内被前端圈热炒，以至于很多初学者拿jQuery和Vue做对比...

MVVM把View和Model的同步逻辑自动化了。以前Presenter负责的View和Model同步不再手动地进行操作，而是交给框架所提供的数据绑定功能进行负责，只需要告诉它View显示的数据对应的是Model哪一部分即可。

这里我们使用Vue来完成这个栗子。

Model

在MVVM中，我们可以把Model称为数据层，因为它仅仅关注数据本身，不关心任何行为（格式化数据由View的负责），这里可以把它理解为一个类似json的数据对象。

var data = {
    val: 0
};

View

和MVC/MVP不同的是，MVVM中的View通过使用模板语法来声明式的将数据渲染进DOM，当ViewModel对Model进行更新的时候，会通过数据绑定更新到View。写法如下：

<div id="myapp">
    <div>
        <span>{{ val }}rmb</span>
    </div>
    <div>
        <button v-on:click="sub(1)">-</button>
        <button v-on:click="add(1)">+</button>
    </div>
</div>

ViewModel

ViewModel大致上就是MVC的Controller和MVP的Presenter了，也是整个模式的重点，业务逻辑也主要集中在这里，其中的一大核心就是数据绑定，后面将会讲到。

与MVP不同的是，没有了View为Presente提供的接口，之前由Presenter负责的View和Model之间的数据同步交给了ViewModel中的数据绑定进行处理，当Model发生变化，ViewModel就会自动更新；ViewModel变化，Model也会更新。

new Vue({
    el: '#myapp',
    data: data,
    methods: {
        add(v) {
            if(this.val < 100) {
                this.val += v;
            }
        },
        sub(v) {
            if(this.val > 0) {
                this.val -= v;
            }
        }
    }
});

整体来看，比MVC/MVP精简了很多，不仅仅简化了业务与界面的依赖，还解决了数据频繁更新（以前用jQuery操作DOM很繁琐）的问题。

因为在MVVM中，View不知道Model的存在，ViewModel和Model也察觉不到View，这种低耦合模式可以使开发过程更加容易，提高应用的可重用性。

数据绑定

在Vue中，使用了双向绑定技术（Two-Way-Data-Binding），就是View的变化能实时让Model发生变化，而Model的变化也能实时更新到View。

不同的MVVM框架中，实现双向数据绑定的技术有所不同。目前一些主流的前端框架实现数据绑定的方式大致有以下几种：

• 数据劫持 (Vue)
• 发布-订阅模式 (Knockout、Backbone)
• 脏值检查 (Angular)

我们这里主要讲讲Vue。

Vue采用数据劫持&发布-订阅模式的方式，通过ES5提供的 Object.defineProperty() 方法来劫持（监控）各属性的 getter 、setter ，并在数据（对象）发生变动时通知订阅者，触发相应的监听回调。

并且，由于是在不同的数据上触发同步，可以精确的将变更发送给绑定的视图，而不是对所有的数据都执行一次检测。要实现Vue中的双向数据绑定，大致可以划分三个模块：Observer、Compile、Watcher，如图：

• Observer 数据监听器
  负责对数据对象的所有属性进行监听（数据劫持），监听到数据发生变化后通知订阅者。

• Compiler 指令解析器
  扫描模板，并对指令进行解析，然后绑定指定事件。

• Watcher 订阅者
  关联Observer和Compile，能够订阅并收到属性变动的通知，执行指令绑定的相应操作，更新视图。Update()是它自身的一个方法，用于执行Compile中绑定的回调，更新视图。

数据劫持

一般对数据的劫持都是通过Object.defineProperty方法进行的，Vue中对应的函数为 defineReactive ，其普通对象的劫持的精简版代码如下：

var foo = {
  name: 'vue',
  version: '2.0'
}

function observe(data) {
    if (!data || typeof data !== 'object') {
        return
    }
    // 使用递归劫持对象属性
    Object.keys(data).forEach(function(key) {
        defineReactive(data, key, data[key]);
    })
}

function defineReactive(obj, key, value) {
     // 监听子属性 比如这里data对象里的 'name' 或者 'version'
     observe(value)

    Object.defineProperty(obj, key, {
        get: function reactiveGetter() {
            return value
        },
        set: function reactiveSetter(newVal) {
            if (value === newVal) {
                return
            } else {
                value = newVal
                console.log(`监听成功：${value} --> ${newVal}`)
            }
        }
    })
}

observe(foo)
foo.name = 'angular' // “监听成功：vue --> angular”

上面完成了对数据对象的监听，接下来还需要在监听到变化后去通知订阅者，这需要实现一个消息订阅器 Dep ，Watcher通过 Dep 添加订阅者，当数据改变便触发 Dep.notify() ，Watcher调用自己的 update() 方法完成视图更新。