设计模式：MVC模式 (java)

“模型－视图－控制器(Model-View-Controller,MVC)结构是为那些需要为同样的数据提供多个视图的应用程序而设计的，它很好的实现了数据层与表示层的分离。例如下图中的例子：



我们看到，图中的几组数据以不同的形式(View)表现出来，一个是表格样式，一个是图形样式。
MVC把这种应用程序分为三种对象类型:

模型：维护数据并提供数据访问方法。

视图：给制模型的部分数据或所有数据的可视图。

控制器：处理事件.

以下是典型的MVC通信方式,


事件由控制器来处理，控制器接收用户事件，并根据事件的类型来改变模型。

视图事先会在模型中登记，当模型数据发生改变时，马上通知已向此模型登记的每个视图。

视图从模取得最新的数据并刷新自己.

要实现MVC，最重要的一个环节是使用Design Pattern中的Observer模式。Observer模式允许某个对象在所观察的对象发生修改时通知多个观察者(Observer).
下面我们就以实例来讲解如何用Obserer模式实现MVC的程序结构。在我的例子中，我要实现一个学生年龄显示的例子。分别用清单和图形的方式显示每个学生的年龄。当年龄改变时，自动更新显示。
Observer接口
为了实现观察的对象发生修改时通知多个观察者，通常要在被观察者与观察者之间有一个小的接口，如下:

/* file: Observer.java */

public interface Observer

{

public void dataUpdate(Model model);

}

这个接口中有一个dataUpdate(Model model)方法，只要实现了这个接口对象，就成了一个观察者。
模型Model
再来建立一个数据模型。在我的例子中，先建立了一个数据对象:

/* file: Data.java */

public class Data

{

public int value;　　// 学生年龄值

public String name;　// 学生名

}

现在来建立一个Model:

/* file: Model.java */

import java.util.*;

public class Model

{

ArrayList data = new ArrayList();

ArrayList observer = new ArrayList();

public Model()

{ super();

}

public Model(int[] value, String[] name)

{

for ( int i = 0; i< value.length; i++ )

{

addData(value[i],name[i]);

}

}

public Model(Data[] data)

{

for ( int i = 0; i< data.length; i++ )

{

addData(data[i]);

}

}

public void addData(int value, String name)

{

Data data = new Data();

data.value = value;

data.name = name;

this.data.add(data);

}

public void addData(Data data)

{

this.data.add(data);

}

public Data getData(int idx)

{

return (Data)(data.get(idx));

}
public int size()

{

return data.size();

}

　　// 用来向模型中登记观察者.

public void registerObserver(Observer o)

{

observer.add(o);

}

public void removeObserver(Observer o)

{

observer.remove(o);

}

// 当数据改变时，由Controller调用此方法，通知各个Observer,刷新视图.

public void changeModel(Model model)

{

data.clear();

for (int i=0; i<model.size(); i++ )

{

this.addData(model.getData(i));

}

dataUpdate();

}

private void dataUpdate()

{

for (Iterator i = observer.iterator(); i.hasNext(); )

{

Observer o = (Observer)(i.next());

o.dataUpdate(this);

}

}

}

这个模型提供各种数据访问的方法。并提供一个changeModel(Model model)方法供Controller访问。还提供一个registerObserver(Observer o)方法，用来向Model中登记观察者Observer。
视图View
我们要实现一个清单显示样式的视图View1和一个图形方式显示的视图View2,并让它们实现Observer接口，以便当Model数据改变时，自动刷新自己.

/* file: View1.java */

import javax.swing.*;

import java.awt.*;

import javax.swing.border.*;

public class View1 extends JPanel implements Observer

{

Model model;
public View1()

{

}

public View1(Model model)

{

try

{

this.model = model;

jbInit();

}

catch(Exception e)

{

e.printStackTrace();

}

}

private void jbInit() throws Exception

{

this.setBackground(Color.white);

this.setBorder(new TitledBorder(BorderFactory.createLineBorder(Color.black,1),"View1"));

}
public void paintComponent(Graphics g)

{

super.paintComponent(g);

if ( model == null ) return;

int x = 20,y = 50;

int h = g.getFontMetrics().getHeight();

for ( int i=0; i< model.size(); i++ )

{

Data data = model.getData(i);

g.drawString(data.name,x,y);

y+=h;

g.drawString(String.valueOf(data.value),x,y);

y+=h;

}

}

// 当模型数据发生改变时，会自动调用此方法来刷新图形

public void dataUpdate(Model model)

{

/**@todo: Implement this Observer method*/

this.model = model;

repaint();

}

}

/* file: View2.java */

import javax.swing.*;

import java.awt.*;

import javax.swing.border.*;

public class View2 extends JPanel implements Observer

{

Model model;
public View2()

{

}

public View2(Model model)

{

try

{

this.model = model;

jbInit();

}

catch(Exception e)

{

e.printStackTrace();

}

}

private void jbInit() throws Exception

{

this.setBackground(Color.white);

this.setBorder(new TitledBorder(BorderFactory.createLineBorder(Color.black,1),"View1"));

}
public void paintComponent(Graphics g)

{

super.paintComponent(g);

if ( model == null ) return;

int x = 20,y = 50;

int h = g.getFontMetrics().getHeight();

int width = this.getWidth();

int height = this.getHeight();

int sy = height / model.size();

int sx = width/ 2;

for ( int i=0; i< model.size(); i++ )

{

Data data = model.getData(i);

int value = data.value;

int dx = 3;

int r = 3;

Color c = new Color((int)(255*Math.random()),(int)(255*Math.random()),(int)(255*Math.random()));

int cx = sx;

int cy = y+i * sy;

for ( int j=0;j<value; j++ )

{

g.setColor(c);

g.drawOval(cx,cy,r,r);

r+=dx;

}

g.drawString(data.name,25,cy);

}

}

// 当模型数据发生改变时，会自动调用此方法来刷新图形

public void dataUpdate(Model model)

{

/**@todo: Implement this Observer method*/

this.model = model;

repaint();

}

}
控制器Controller
好了，MVC中的Model,Observer都建立好了，我们最后来做一个Controller:

import java.awt.*;

import javax.swing.*;

import javax.swing.border.*;

import java.awt.event.*;

public class Controller extends JFrame

{

Model model = new Model();

View1 view1 = new View1(model);

View2 view2 = new View2(model);

JScrollPane jScrollPane1 = new JScrollPane();

JButton jButton1 = new JButton();

JTextField jTextField1 = new JTextField();

JTextField jTextField2 = new JTextField();

JLabel jLabel1 = new JLabel();

JLabel jLabel2 = new JLabel();

JLabel jLabel3 = new JLabel();

public Controller()

{

try

{

jbInit();

}

catch(Exception e)

{

e.printStackTrace();

}
}

private void jbInit() throws Exception

{

Data[] data = new Data[2];

data[0] = new Data();

data[1] = new Data();

data[0].name = "Ted";

data[0].value = 20;

data[1].name = "Joy";

data[1].value = 14;

model.addData(data[0]);

model.addData(data[1]);

// 注意下面两行：向模型中登记它的观察者View1和View2.

model.registerObserver(view1);

model.registerObserver(view2);
this.getContentPane().setLayout(null);

jScrollPane1.setBounds(new Rectangle(0, 0, 3, 3));

jButton1.setBounds(new Rectangle(309, 259, 101, 27));

jButton1.setText("Update");

jButton1.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener()

{

public void actionPerformed(ActionEvent e)

{

jButton1_actionPerformed(e);

}

});

jTextField1.setText("20");

jTextField1.setBounds(new Rectangle(80, 254, 52, 30));

jTextField2.setText("14");

jTextField2.setBounds(new Rectangle(178, 255, 50, 31));

jLabel1.setText("Age:");

jLabel1.setBounds(new Rectangle(41, 226, 47, 23));

jLabel2.setText("Ted");

jLabel2.setBounds(new Rectangle(42, 252, 35, 33));

jLabel3.setText("Joy");

jLabel3.setBounds(new Rectangle(144, 255, 31, 31));

view1.setBounds(new Rectangle(7, 5, 225, 208));

view2.setBounds(new Rectangle(234, 4, 219, 209));

this.getContentPane().add(jScrollPane1, null);

this.getContentPane().add(jTextField2, null);

this.getContentPane().add(jTextField1, null);

this.getContentPane().add(jLabel2, null);

this.getContentPane().add(jLabel3, null);

this.getContentPane().add(jLabel1, null);

this.getContentPane().add(jButton1, null);

this.getContentPane().add(view1, null);

this.getContentPane().add(view2, null);

}

// 按下Update按钮，通知Model数据发生改变.

void jButton1_actionPerformed(ActionEvent e)

{

Data[] data = new Data[2];

data[0] = new Data();

data[1] = new Data();

data[0].name = jLabel1.getText();

data[0].value = Integer.parseInt(jTextField1.getText());

data[1].name = jLabel2.getText();

data[1].value = Integer.parseInt(jTextField2.getText());

Model m = new Model(data);

this.model.changeModel(m);

}

public static void main(String[] args)

{

Controller c = new Controller();

c.setSize(475,310);

c.setVisible(true);

}

}
运行程序
各位可以将这些代码各自存为相应的源文件，执行以下命令编译

javac Controller.java

运行

java Controller.class

就可以看到程序执行的效果，

你可以试着改变两个学生的年龄，按一下Update按钮，相应的视图就更新了。怎么样，体验到了MVC结构给程序带来的方便性了吧?;)