Что такое архитектура программы. Что такое паттерн проектирования MVC в Java
Добрый день, уважаемые коллеги. В этой статье я бы хотел рассказать о своем аналитическом понимании различий паттернов MVC, MVP и MVVM. Написать эту статью меня побудило желание разобраться в современных подходах при разработке крупного программного обеспечения и соответствующих архитектурных особенностях. На текущем этапе своей карьерной лестницы я не являюсь непосредственным разработчиком, поэтому статья может содержать ошибки, неточности и недопонимание. Заинтригованы, как аналитики видят, что делают программисты и архитекторы? Тогда добро пожаловать под кат.
Ссылки
Первое, с чего я бы хотел начать - это ссылки на внешние материалы, которыми я руководствовался в процессе написания этой статьи:Введение
Во времена, когда солнце светило ярче, а трава была зеленее, на тот момент команда студентов, как автор этой статьи, разрабатывали программное обеспечение, писав сотни строк кода непосредственно в интерфейсе продукта. Иногда использовались сервисы и менеджеры для работы с данными и тогда решение получалось с использованием паттерна Document-View. Поддержка такого кода требовала колоссальных затрат, т. к. нового разработчика надо обучить (рассказать), какой код за что в продукте отвечает, и ни о каком модульном тестировании и речи не было. Команда разработки - это 4 человека, которые сидят в одной комнате.Прошло время, менялась работа. Разрабатываемые приложения становились больше и сложнее, из одной сплоченной команды разработчиков стало много разных команд разработчиков, архитекторов, юзабилистов, дизайнеров и PMов. Теперь каждый ответственен за свою область: GUI, бизнес-логика, компоненты. Появился отдел анализа, тестирования, архитектуры. Стоимость разработки ПО возросла в сотни и даже тысячи раз. Такой подход к разработке требует наличие стойкой архитектуры, которая бы синхронизировала разные функциональные области продукта между собой.
Паттерны
Учитывая цель уменьшения трудозатрат на разработку сложного программного обеспечения, предположим, что необходимо использовать готовые унифицированные решения. Ведь шаблонность действий облегчает коммуникацию между разработчиками, позволяет ссылаться на известные конструкции, снижает количество ошибок.По словам Википедии , паттерн (англ. design pattern) - повторимая архитектурная конструкция, представляющая собой решение проблемы проектирования в рамках некоторого часто возникающего контекста.
Начнем с первого главного – Model-View-Controller. MVC - это фундаментальный паттерн, который нашел применение во многих технологиях, дал развитие новым технологиям и каждый день облегчает жизнь разработчикам.
Впервые паттерн MVC появился в языке SmallTalk. Разработчики должны были придумать архитектурное решение, которое позволяло бы отделить графический интерфейс от бизнес логики, а бизнес логику от данных. Таким образом, в классическом варианте, MVC состоит из трех частей, которые и дали ему название. Рассмотрим их:
Модель
Под Моделью, обычно понимается часть содержащая в себе функциональную бизнес-логику приложения. Модель должна быть полностью независима от остальных частей продукта. Модельный слой ничего не должен знать об элементах дизайна, и каким образом он будет отображаться. Достигается результат, позволяющий менять представление данных, то как они отображаются, не трогая саму Модель.Модель обладает следующими признаками:
- Модель - это бизнес-логика приложения;
- Модель обладает знаниями о себе самой и не знает о контроллерах и представлениях;
- Для некоторых проектов модель - это просто слой данных (DAO, база данных, XML-файл);
- Для других проектов модель - это менеджер базы данных, набор объектов или просто логика приложения;
Представление (View)
В обязанности Представления входит отображение данных полученных от Модели. Однако, представление не может напрямую влиять на модель. Можно говорить, что представление обладает доступом «только на чтение» к данным.Представление обладает следующими признаками:
- В представлении реализуется отображение данных, которые получаются от модели любым способом;
- В некоторых случаях, представление может иметь код, который реализует некоторую бизнес-логику.
Различия MVP & MVVM & MVP
Наиболее распространенные виды MVC-паттерна, это:- Model-View-Controller
- Model-View-Presenter
- Model-View-View Model
Рассмотрим и сравним каждый из них.
Model-View-Presenter
Данный подход позволяет создавать абстракцию представления. Для этого необходимо выделить интерфейс представления с определенным набором свойств и методов. Презентер, в свою очередь, получает ссылку на реализацию интерфейса, подписывается на события представления и по запросу изменяет модель.
Признаки презентера:
- Представление взаимодействует напрямую с презентером, путем вызова соответствующих функций или событий экземпляра презентера;
- Презентер взаимодействует с View путем использования специального интерфейса, реализованного представлением;
- Один экземпляр презентера связан с одним отображением.
Реализация:
Каждое представление должно реализовывать соответствующий интерфейс. Интерфейс представления определяет набор функций и событий, необходимых для взаимодействия с пользователем (например, IView
.ShowErrorMessage(string msg)). Презентер должен иметь ссылку на реализацию соответствующего интерфейса, которую обычно передают в конструкторе.
Логика представления должна иметь ссылку на экземпляр презентера. Все события представления передаются для обработки в презентер и практически никогда не обрабатываются логикой представления (в т.ч. создания других представлений).
Пример использования: Windows Forms.
Model-View-View Model
Данный подход позволяет связывать элементы представления со свойствами и событиями View-модели. Можно утверждать, что каждый слой этого паттерна не знает о существовании другого слоя.
Признаки View-модели:
- Двухсторонняя коммуникация с представлением;
- View-модель - это абстракция представления. Обычно означает, что свойства представления совпадают со свойствами View-модели / модели
- View-модель не имеет ссылки на интерфейс представления (IView). Изменение состояния View-модели автоматически изменяет представление и наоборот, поскольку используется механизм связывания данных (Bindings)
- Один экземпляр View-модели связан с одним отображением.
Реализация:
При использовании этого паттерна, представление не реализует соответствующий интерфейс (IView).
Представление должно иметь ссылку на источник данных (DataContex), которым в данном случае является View-модель. Элементы представления связаны (Bind) с соответствующими свойствами и событиями View-модели.
В свою очередь, View-модель реализует специальный интерфейс, который используется для автоматического обновления элементов представления. Примером такого интерфейса в WPF может быть INotifyPropertyChanged.
Пример использования: WPF
Model-View-Controller
Основная идея этого паттерна в том, что и контроллер и представление зависят от модели, но модель никак не зависит от этих двух компонент.
Признаки контроллера
- Контроллер определяет, какие представление должно быть отображено в данный момент;
- События представления могут повлиять только на контроллер.контроллер может повлиять на модель и определить другое представление.
- Возможно несколько представлений только для одного контроллера;
Реализация:
Контроллер перехватывает событие извне и в соответствии с заложенной в него логикой, реагирует на это событие изменяя Mодель, посредством вызова соответствующего метода. После изменения Модель использует событие о том что она изменилась, и все подписанные на это события Представления, получив его, обращаются к Модели за обновленными данными, после чего их и отображают.
Пример использования: MVC ASP.NET
Резюме
Реализация MVVM и MVP-паттернов, на первый взгляд, выглядит достаточно простой схожей. Однако, для MVVM связывание представления с View-моделью осуществляется автоматически, а для MVP - необходимо программироватьMVC, по-видимому, имеет больше возможностей по управлению представлением.
Общие правила выбора паттерна
MVVM
- Используется в ситуации, когда возможно связывание данных без необходимости ввода специальных интерфейсов представления (т.е. отсутствует необходимость реализовывать IView);
- Частым примером является технология WPF.
MVP
- Используется в ситуации, когда невозможно связывание данных (нельзя использовать Binding);
- Частым примером может быть использование Windows Forms.
MVC
- Используется в ситуации, когда связь между представление и другими частями приложения невозможна (и Вы не можете использовать MVVM или MVP);
- Частым примером использования может служить ASP.NET MVC.
Заключение
В заключении, автор этой статьи хотел бы отметить, что строго придерживаться только одному паттерну - не всегда лучший выбор. Например, представьте, что Вы хотели бы использовать MVVM для разработки приложений с использованием Windows Forms через свойство контролов Bindings. Ваша цель - это отделить представление от бизнес логики и логики, которая их связывает. Приложение должно быть легко тестируемым и поддерживаемым, а для аналитиков - понятным (ведь на вопрос «в чем измеряется работа жесткого диска» существует единственный правильный ответ - в Джоулях (абстрактный пример Модели -> Представления)).Большое спасибо за уделенное время, приятного чтения!
Паттерн Model-View-Controller (MVC) является крайне полезным при создании приложений со сложным графическим интерфейсом или поведением. Но и для более простых случаев он также подойдет. В этой заметке мы создадим игру сапер, спроектированную на основе этого паттерна. В качестве языка разработки выбран Python, однако особого значения в этом нет. Паттерны не зависят от конкретного языка программирования и вы без труда сможете перенести получившуюся реализацию на любую другую платформу.
Реклама
Коротко о паттерне MVC
Как следует из названия, паттерн MVC включает в себя 3 компонента: Модель, Представление и Контроллер. Каждый из компонентов выполняет свою роль и является взаимозаменяемым. Это значит, что компоненты связаны друг с другом лишь некими четкими интерфейсами, за которыми может лежать любая реализация. Такой подход позволяет подменять и комбинировать различные компоненты, обеспечивая необходимую логику работы или внешний вид приложения. Разберемся с теми функциями, которые выполняет каждый компонент.
Модель
Отвечает за внутреннюю логику работы программы. Здесь мы можем скрыть способы хранения данных, а также правила и алгоритмы обработки информации.
Например, для одного приложения мы можем создать несколько моделей. Одна будет отладочной, а другая рабочей. Первая может хранить свои данные в памяти или в файле, а вторая уже задействует базу данных. По сути это просто паттерн Стратегия.
Представление
Отвечает за отображение данных Модели. На этом уровне мы лишь предоставляем интерфейс для взаимодействия пользователя с Моделью. Смысл введения этого компонента тот же, что и в случае с предоставлением различных способов хранения данных на основе нескольких Моделей.
Например, на ранних этапах разработки мы можем создать простое консольное представление для нашего приложения, а уже потом добавить красиво оформленный GUI. Причем, остается возможность сохранить оба типа интерфейсов.
Кроме того, следует учитывать, что в обязанности Представления входит лишь своевременное отображение состояния Модели. За обработку действий пользователя отвечает Контроллер, о которым мы сейчас и поговорим.
Контроллер
Обеспечивает связь между Моделью и действиями пользователя, полученными в результате взаимодействия с Представлением. Координирует моменты обновления состояний Модели и Представления. Принимает большинство решений о переходах приложения из одного состояния в другое.
Фактически на каждое действие, которое может сделать пользователь в Представлении, должен быть определен обработчик в Контроллере. Этот обработчик выполнит соответствующие манипуляции над моделью и в случае необходимости сообщит Представлению о наличии изменений.
Реклама
Спецификации игры Сапер
Достаточно теории. Теперь перейдем к практике. Для демонстрации паттерна MVC мы напишем несложную игру: Сапер. Правила игры достаточно простые:
- Игровое поле представляет собой прямоугольную область, состоящую из клеток. В некоторых клетках случайным образом расположены мины, но игрок о них не знает;
- Игрок может щелкнуть по любой клетке игрового поля левой или правой кнопками мыши;
- Щелчок левой кнопки мыши приводит к тому, что клетка будет открыта. При этом, если в клетке находится мина, то игра завершается проигрышем. Если в соседних клетках, рядом с открытой, расположены мины, то на открытой клетке отобразится счетчик с числом мин вокруг. Если же мин вокруг открытой клетки нет, то каждая соседняя клетка будет открыта по тому же принципу. То есть клетки будут открываться до тех пор, пока либо не упрутся в границу игрового поля, либо не дойдут до уже открытых клеток, либо рядом с ними не окажется мина;
- Щелчок правой кнопки мыши позволяет делать пометки на клетках. Щелчок на закрытой клетке помечает ее флажком, который блокирует ее состояние и предотвращает случайное открытие. Щелчок на клетке, помеченной флажком, меняет ее пометку на вопросительный знак. В этом случае клетка уже не блокируется и может быть открыта левой кнопкой мыши. Щелчок на клетке с вопросительным знаком возвращает ей закрытое состояние без пометок;
- Победа определяется состоянием игры, при котором на игровом поле открыты все клетки, за исключением заминированных.
Пример того, что у нас получится приведен ниже:
UML-диаграммы игры Сапер
Прежде чем перейти к написанию кода неплохо было бы заранее продумать архитектуру приложения. Она не должна зависеть от языка реализации, поэтому для наших целей лучше всего подойдет UML.
Диаграмма Состояний игровой клетки
Любая клетка на игровом поле может находиться в одном из 4 состояний:
- Клетка закрыта;
- Клетка открыта;
- Клетка помечена флажком;
- Клетка помечена вопросительным знаком.
Здесь мы определили лишь состояния, значимые для Представления. Поскольку мины в процессе игры не отображаются, то и в базовом наборе соответствующего состояния не предусмотрено. Определим возможные переходы из одного состояния клетки в другое с помощью UML Диаграммы Состояний:
Диаграмма Классов игры Сапер
Поскольку мы решили создавать наше приложение на основе паттерна MVC, то у нас будет три основных класса: MinesweeperModel , MinesweeperView и MinesweeperController , а также вспомогательный класс MinesweeperCell для хранения состояния клетки. Рассмотрим их диаграмму классов:
Организация архитектуры довольно проста. Здесь мы просто распределили задачи по каждому классу в соответствии с принципами паттерна MVC:
- В самом низу иерархии расположен класс игровой клетки MinesweeperCell . Он хранит позицию клетки, определяемую рядом row и столбцом column игрового поля; одно из состояний state , которые мы описали в предыдущем подразделе; информацию о наличии мины в клетке (mined) и счетчик мин в соседних клетках counter . Кроме того, у него есть два метода: nextMark() для циклического перехода по состояниям, связанным с пометками, появляющимися в результате щелчка правой кнопкой мыши, а также open() , который обрабатывает событие, связанное с щелчком левой кнопкой мыши;
- Чуть выше расположен класс Модели MinesweeperModel . Он является контейнером для игровых клеток MinesweeperCell . Его первый метод startGame() подготавливает игровое поле для начала игры. Метод isWin() делает проверку игрового поля на состояние выигрыша и возвращает истину, если игрок победил, иначе возвращается ложь. Для проверки проигрыша предназначен аналогичный метод isGameOver() . Методы openCell() и nextCellMark() всего лишь делегируют действия соответствующим клеткам на игровом поле, а метод getCell() возвращает запрашиваемую игровую клетку;
- Класс Представления MinesweeperView включает следующие методы: syncWithModel() - обеспечивает перерисовку Представления для отображения актуального состояния игрового поля в Модели; getGameSettings() - возвращает настройки игры, заданные пользователем; createBoard() - создает игровое поле на основе данных Модели; showWinMessage() и showGameOverMessage() соответственно отображают сообщения о победе и проигрыше;
- И наконец класс Контроллера MinesweeperController . В нем определено всего три метода на каждое возможное действие игрока: startNewGame() отвечает за нажатие на кнопке "Новая игра" в интерфейсе Представления; onLeftClick() и onRightClick() обрабатывают щелчки по игровым клеткам левой и правой кнопками мыши соответственно.
Реализация игры Сапер на Python
Пришло время заняться реализацией нашего проекта. В качестве языка разработки выберем Python. Тогда класс Представления будем писать на основе модуля tkinter .
Но начнем с Модели.
Модель MinsweeperModel
Реализация модели на языке Python выглядит следующим образом:
MIN_ROW_COUNT = 5 MAX_ROW_COUNT = 30 MIN_COLUMN_COUNT = 5 MAX_COLUMN_COUNT = 30 MIN_MINE_COUNT = 1 MAX_MINE_COUNT = 800 class MinesweeperCell: # Возможные состояния игровой клетки: # closed - закрыта # opened - открыта # flagged - помечена флажком # questioned - помечена вопросительным знаком def __init__(self, row, column): self.row = row self.column = column self.state = "closed" self.mined = False self.counter = 0 markSequence = [ "closed", "flagged", "questioned" ] def nextMark(self): if self.state in self.markSequence: stateIndex = self.markSequence.index(self.state) self.state = self.markSequence[ (stateIndex + 1) % len(self.markSequence) ] def open(self): if self.state != "flagged": self.state = "opened" class MinesweeperModel: def __init__(self): self.startGame() def startGame(self, rowCount = 15, columnCount = 15, mineCount = 15): if rowCount in range(MIN_ROW_COUNT, MAX_ROW_COUNT + 1): self.rowCount = rowCount if columnCount in range(MIN_COLUMN_COUNT, MAX_COLUMN_COUNT + 1): self.columnCount = columnCount if mineCount < self.rowCount * self.columnCount: if mineCount in range(MIN_MINE_COUNT, MAX_MINE_COUNT + 1): self.mineCount = mineCount else: self.mineCount = self.rowCount * self.columnCount - 1 self.firstStep = True self.gameOver = False self.cellsTable = for row in range(self.rowCount): cellsRow = for column in range(self.columnCount): cellsRow.append(MinesweeperCell(row, column)) self.cellsTable.append(cellsRow) def getCell(self, row, column): if row < 0 or column < 0 or self.rowCount <= row or self.columnCount <= column: return None return self.cellsTable[ row ][ column ] def isWin(self): for row in range(self.rowCount): for column in range(self.columnCount): cell = self.cellsTable[ row ][ column ] if not cell.mined and (cell.state != "opened" and cell.state != "flagged"): return False return True def isGameOver(self): return self.gameOver def openCell(self, row, column): cell = self.getCell(row, column) if not cell: return cell.open() if cell.mined: self.gameOver = True return if self.firstStep: self.firstStep = False self.generateMines() cell.counter = self.countMinesAroundCell(row, column) if cell.counter == 0: neighbours = self.getCellNeighbours(row, column) for n in neighbours: if n.state == "closed": self.openCell(n.row, n.column) def nextCellMark(self, row, column): cell = self.getCell(row, column) if cell: cell.nextMark() def generateMines(self): for i in range(self.mineCount): while True: row = random.randint(0, self.rowCount - 1) column = random.randint(0, self.columnCount - 1) cell = self.getCell(row, column) if not cell.state == "opened" and not cell.mined: cell.mined = True break def countMinesAroundCell(self, row, column): neighbours = self.getCellNeighbours(row, column) return sum(1 for n in neighbours if n.mined) def getCellNeighbours(self, row, column): neighbours = for r in range(row - 1, row + 2): neighbours.append(self.getCell(r, column - 1)) if r != row: neighbours.append(self.getCell(r, column)) neighbours.append(self.getCell(r, column + 1)) return filter(lambda n: n is not None, neighbours)
В верхней части мы определяем диапазон допустимых настроек игры:
MIN_ROW_COUNT = 5 MAX_ROW_COUNT = 30 MIN_COLUMN_COUNT = 5 MAX_COLUMN_COUNT = 30 MIN_MINE_COUNT = 1 MAX_MINE_COUNT = 800
Вообще, эти настройки можно было сделать тоже частью Модели. Однако размеры поля и количество мин достаточно статичная информация и вряд ли будет часто меняться.
Затем мы определили класс игровой клетки MinesweeperCell . Она оказалась достаточно простой. В конструкторе класса происходит инициализация полей клетки значениями по умолчанию. Далее для упрощения реализации циклических переходов по состояниям мы используем вспомогательный список markSequence . Если клетка находится в состоянии "opened" , которое не входит в этот список, то в методе nextMark() ничего не произойдет, иначе клетка попадает в следующее состояние, причем, из последнего состояния "questioned" она "перепрыгивает" в начальное состояние "closed" . В методе open() мы проверяем состояние клетки, и если оно не равно "flagged" , то клетка переходит в открытое состояние "opened" .
Далее следует определение класса Модели MinesweeperModel . Метод startGame() осуществляет компоновку игрового поля по переданным ему параметрам rowCount , columnCount и mineCount . Для каждого из параметров происходит проверка на попадание в допустимый диапазон значений. Если переданное значение находится вне диапазона, то сохраняется то значение параметра игрового поля не меняется. Следует отметить, что для числа мин предусмотрена дополнительная проверка. Если переданное количество мин превышает размер поля, то мы ограничиваем его количеством клеток без единицы. Хотя, конечно, такая игра особого смысла не имеет и будет закончена в один шаг, поэтому вы можете придумать какое-нибудь свое правило на такой случай.
Игровое поле хранится в виде списка списков клеток в переменной cellsTable . Причем, обратите внимание, что в методе startGame() у клеток устанавливается лишь значение позиции, но мины еще не расставляются. Зато определяется переменная firstStep со значением True . Это нужно для того, чтобы убрать элемент случайности из первого хода и не допускать мгновенный проигрыш. Мины будут расставляться после первого хода в оставшихся клетках.
Метод getCell() просто возвращает клетку игрового поля по строке row и столбцу column . Если значение строки или столбца неверно, то возвращается None .
Метод isWin() возвращает True , если все оставшиеся не открытые клетки игрового поля заминированы, то есть в случае победы, иначе вернется False . А метод isGameOver() просто возвращает значение атрибута класса gameOver .
В методе openCell() происходит делегирование вызова open() объекту игровой клетки, которая расположена на игровом поле в позиции, указанной в параметрах метода. Если открытая клетка оказалось заминированной, то мы устанавливаем значение gameOver в True и выходим из метода. Если игра еще не окончена, то мы смотрим, а не первый ли это ход, проверяя значение firstStep . Если ход и правда первый, то произойдет расстановка мин по игровому полю с помощью вспомогательного метода generateMines() , о которой мы поговорим немного позже. Далее мы подсчитываем количество заминированных соседних клеток и устанавливаем соответствующее значение атрибута counter для обрабатываемой клетки. Если счетчик counter равен нулю, то мы запрашиваем список соседних клеток с помощью метода getCellNeighbours() и осуществляем рекурсивный вызов метода openCell() для всех закрытых "соседей", то есть для клеток со статусом "closed" .
Метод nextCellMark() всего лишь делегирует вызов методу nextMark() для клетки, расположенной на переданной позиции.
Расстановка мин происходит в методе generateMines() . Здесь мы просто случайным образом выбираем позицию на игровом поле и проверяем, чтобы клетка на этой позиции не была открыта и не была уже заминирована. Если оба условия выполнены, то мы устанавливаем значение атрибута mined равным True , иначе продолжаем поиск другой свободной клетки. Не забудьте, что для того, чтобы использовать на Python модуль random нужно явным образом его импортировать командой import random .
Метод подсчета количества мин countMinesAroundCell() вокруг некоторой клетки игрового поля полностью основывается на методе getCellNeighbours() . Запрос "соседей" клетки в методе getCellNeighbours() тоже реализован крайне просто. Не думаю, что у вас возникнут с ним проблемы.
Представление MinesweeperView
Теперь займемся представлением. Код класса MinesweeperView на Python представлен ниже:
Class MinesweeperView(Frame):
def __init__(self, model, controller, parent = None):
Frame.__init__(self, parent)
self.model = model
self.controller = controller
self.controller.setView(self)
self.createBoard()
panel = Frame(self)
panel.pack(side = BOTTOM, fill = X)
Button(panel, text = "Новая игра", command = self.controller.startNewGame).pack(side = RIGHT)
self.mineCount = StringVar(panel)
self.mineCount.set(self.model.mineCount)
Spinbox(panel,
from_ = MIN_MINE_COUNT,
to = MAX_MINE_COUNT,
textvariable = self.mineCount,
width = 5).pack(side = RIGHT)
Label(panel, text = " Количество мин: ").pack(side = RIGHT)
self.rowCount = StringVar(panel)
self.rowCount.set(self.model.rowCount)
Spinbox(panel,
from_ = MIN_ROW_COUNT,
to = MAX_ROW_COUNT,
textvariable = self.rowCount,
width = 5).pack(side = RIGHT)
Label(panel, text = " x ").pack(side = RIGHT)
self.columnCount = StringVar(panel)
self.columnCount.set(self.model.columnCount)
Spinbox(panel,
from_ = MIN_COLUMN_COUNT,
to = MAX_COLUMN_COUNT,
textvariable = self.columnCount,
width = 5).pack(side = RIGHT)
Label(panel, text = "Размер поля: ").pack(side = RIGHT)
def syncWithModel(self):
for row in range(self.model.rowCount):
for column in range(self.model.columnCount):
cell = self.model.getCell(row, column)
if cell:
btn = self.buttonsTable[ row ][ column ]
if self.model.isGameOver() and cell.mined:
btn.config(bg = "black", text = "")
if cell.state == "closed":
btn.config(text = "")
elif cell.state == "opened":
btn.config(relief = SUNKEN, text = "")
if cell.counter > 0:
btn.config(text = cell.counter)
elif cell.mined:
btn.config(bg = "red")
elif cell.state == "flagged":
btn.config(text = "P")
elif cell.state == "questioned":
btn.config(text = "?")
def blockCell(self, row, column, block = True):
btn = self.buttonsTable[ row ][ column ]
if not btn:
return
if block:
btn.bind("
Наше Представление основано на классе Frame из модуля tkinter , поэтому не забудьте выполнить соответствующую команду импорта: from tkinter import * . В конструкторе класса передаются Модель и Контроллер. Сразу же вызывается метод createBoard() для компоновки игрового поля из клеток. Скажу заранее, что для этой цели мы будем использовать обычные кнопки Button . Затем создается Frame , который будет выполнять роль нижней панели для указания параметров игры. На эту панель мы последовательно помещаем кнопку "Новая игра", обработчиком которой становится наш Контроллер с его методом startNewGame() , а затем три счетчика Spinbox для того, чтобы игрок мог указать размер игрового поля и число мин.
Метод syncWithModel() просто проходит в двойном цикле по каждой игровой клетке и изменяет соответствующим образом вид кнопки, которая представляет ее в нашем графическом интерфейсе. Для простоты я использовал текстовые символы для вывода обозначений, однако не так сложно поменять текст на графику из внешних графических файлов.
Кроме того, обратите внимание, что для представления открытой клетки мы используем стиль кнопки SUNKEN . А в случае проигрыша открываем местоположение всех мин на игровом поле, показывая соответствующие кнопки черным цветом, а кнопку, отвечающую последней открытой клетке с миной, выделяем красным цветом:
Следующий метод blockCell() выполняет вспомогательную роль и позволяет контроллеру устанавливать состояние блокировки для кнопок. Это нужно для предотвращения случайного открытия игровых клеток, помеченных флажком, и достигается путем установки пустого обработчика щелчка левой кнопки мыши.
Метод getGameSettings() всего лишь возвращает значения размещенных в нижней панели счетчиков с размером игрового поля и количеством мин.
Создание представления игрового поля осуществляется в методе createBoard() . В первую очередь идет попытка удаления старого игрового поля, если оно существовало, а также мы пробуем установить значения счетчиков из панели в соответствии с текущей конфигурацией Модели. Затем создается новый Frame , который мы назовем board , для представления игрового поля. Таблицу кнопок buttonsTable мы компонуем по тому же принципу, что и игровые клетки в Модели с помощью двойного цикла. Обработчики каждой кнопки привязываются к методам Контроллера onLeftClick() и onRightClick() для щелчка левой и правой кнопок мыши соответственно.
Последние два метода showWinMessage() и showGameOverMessage() всего лишь отображают диалоговые окна с соответствующими сообщениями с помощью функции showinfo() . Для того, чтобы ей воспользоваться вам понадобится импортировать еще один модуль: from tkinter.messagebox import * .
Контролер MinesweeperController
Вот мы и дошли до реализации Контроллера:
Class MinesweeperController: def __init__(self, model): self.model = model def setView(self, view): self.view = view def startNewGame(self): gameSettings = self.view.getGameSettings() try: self.model.startGame(*map(int, gameSettings)) except: self.model.startGame(self.model.rowCount, self.model.columnCount, self.model.mineCount) self.view.createBoard() def onLeftClick(self, row, column): self.model.openCell(row, column) self.view.syncWithModel() if self.model.isWin(): self.view.showWinMessage() self.startNewGame() elif self.model.isGameOver(): self.view.showGameOverMessage() self.startNewGame() def onRightClick(self, row, column): self.model.nextCellMark(row, column) self.view.blockCell(row, column, self.model.getCell(row, column).state == "flagged") self.view.syncWithModel()
Для привязки Представления к Контроллеру мы добавили метод setView() . Это объясняется тем, что если бы мы хотели передать Представление в конструктор, то это Представление должно было бы уже существовать до момента создания Контроллера. А тогда подобное решение с дополнительным методом для привязки просто перешло бы от Контроллера к Представлению, в которым бы появился метод setController() .
Метод-обработчик для нажатия на кнопке "Новая игра" startNewGame() сначала запрашивает параметры игры, введенные в Представление. Параметры игры возвращаются в виде кортежа из трех компонент, которые мы пытаемся преобразовать в int . Если все пройдет нормально, то мы передаем эти значения в метод Модели startGame() для построения игрового поля. Если же что-то пойдет не так, то мы просто пересоздадим игровое поле со старыми параметрами. А в завершении мы направляем запрос на создание нового отображения игрового поля в Представлении с помощью вызова метода createBoard() .
Обработчик onLeftClick() сначала указывает Модели на необходимость открыть игровую клетку в выбранной игроком позиции. Затем сообщает Представлению о том, что состояние Модели изменилось и предлагает все перерисовать. Затем происходит проверка Модели на состояние победы или проигрыша. Если что-то из этого произошло, то сначала в Представление направляется запрос на отображение соответствующего уведомления, а затем происходит вызов обработчика startNewGame() для начала новой игры.
Щелчок правой кнопкой мыши обрабатывается в методе onRightClick() . В первой строке происходит вызов метода Модели nextCellMark() для циклической смены метки выбранной игровой клетки. В зависимости от нового состояния клетки Представлению отправляется запрос на установку или снятие блокировки на соответствующую кнопку. А в конце вновь обеспечивается обновление вида Представления для отображения актуального состояния Модели.
Комбинируем Модель, Представление и Контроллер
Теперь осталось лишь соединить все элементы в рамках нашей реализации Сапера на основе паттерна MVC и запустить игру:
Model = MinesweeperModel() controller = MinesweeperController(model); view = MinesweeperView(model, controller) view.pack() view.mainloop()
Заключение
Вот мы и рассмотрели паттерн MVC. Коротко прошлись по теории. А потом по шагам создали полноценное игровое приложение, пройдя путь от постановки задачи и проектирования архитектуры до реализации на языке программирования Python с использованием графического модуля tkinter .
По всему интернет-миру разбросаны миллионы веб-приложений. Есть совсем простые, есть такие, что сам «архитектор матрицы ногу сломит». Но их объединяет одно — MVC .
Самый популярный архитектурный паттерн в мире среди веб-приложений — модель-представление-контроллер (Model View Controller или просто MVC). Впервые, он был использован ещё в конце 70-х двадцатого века, в приложениях на языке Smalltalk . А затем, его приютили программисты Java и расшарили для всего мира и всех языков программирования. PHP не стал исключением. Сегодня, только малая часть программистов, коллекционирующих раритетный PHP-код может себе позволить не смотреть в сторону MVC.
Таким популярным он стал неспроста. Он просто рождён для создания гибких и масштабируемых приложений, которые легко сопровождать и достраивать.
Цель нашего тьюториала — показать на простом примере, как работает паттерн MVC.
Чтобы выполнить задания, вам потребуются следующие программы:
Примечания:
- Мы предполагаем, что у вас есть базовые знания PHP.
Паттерн MVC
Теперь обо всём по порядку. Сначала раскроем великую тайну аббревиатуры, в которой, очевидно, отражается тот факт, что приложение будет представлять собой три взаимодействующие части:
- Модель отвечает за управление данными, она сохраняет и извлекает сущности, используемые приложением, как правило, из базы данных и содержит логику, реализованную в приложении.
- Представление несет ответственность за отображение данных, которые даёт контроллер. С представлением тесно связано понятие шаблона, который позволяет менять внешний вид показываемой информации. В веб-приложении представление часто реализуется в виде HTML-страницы.
- Контроллер связывает модель и представление. Он получает запрос от клиента, анализирует его параметры и обращается к модели для выполнения операций над данными запроса. От модели поступают уже скомпонованные объекты. Затем они перенаправляются в представление, которое передаёт сформированную страницу контроллеру, а он, в свою очередь, отправляет её клиенту.
Схематично потоки данных в этой модели можно представить так:
Вход в реальность
Давайте наконец сформулируем реальную задачу. Пусть нам заказали построить сайт социальной сети. В этой гигантской задаче есть маленькая подзадача: используя имеющуюся базу друзей, обеспечить просмотр их полного списка, а также детальную информацию по каждому другу.
Мы не будем сейчас рассматривать архитектуру всей социальной сети. Мы возьмём только маленькую подзадачку, представим всю её серьёзность и применим к ней паттерн MVC.
Как только мы начинаем его использовать, то сразу задумываемся — а как бы нам расположить скрипты нашего решения так, что бы всё было под рукой? Для этого, разместим каждый из трёх разделов нашей MVC-системы по отдельным папкам и, таким образом, получим простую структуру каталогов, в которой легко найти то, что нам нужно. Кроме того, эти три папки поместим в каталог lib, и вынесем его выше корневого веб-каталога www:
/lib --/controller ---- FrendCnt.php --/model ---- Frend.php ---- FrendList.php --/view ---- frendlist.php ---- frendone.php /www -- index.php -- .htaccess
Вынесение каталога lib (содержащего движок нашего сайта) из веб-каталога даёт нам бОльшую защищённость, делая нашу систему недоступной для посягательств шаловливых ручонок взломщиков.
Контроллер
Теперь обо всём по порядку. Начнём с контроллера , так как он первый из трёх компонентов паттерна встречает клиентский запрос, разбирает его на элементы, инициализирует объекты модели. После обработки данных моделью, он принимает её ответ и отправляет его на уровень представления.
В нашем простом примере, контроллер будет сконцентрирован в одном классе FrendCnt . Подробнее его опишем позже.А сейчас немного о точке входа в веб-приложение — это, конечно, будет файл index.php . В нём, мы определим точку отсчёта для подключения наших скриптов. Создадим экземпляр контроллера, и вызовем у него метод, который начнёт обрабатывать HTTP-запрос и определит что делать дальше.
Листинг №1 (файл index.php):
$baseDir = dirname(__FILE__) . "/.."; include_once($baseDir . "/lib/controller/FriendCnt.php"); $controller = new FriendCnt(); $controller->invoke();
Теперь о контроллере. У нас — это класс FriendCnt . Вы уже заметили, что экземпляр этого класса создаётся в index.php . Он имеет только один метод invoke() , который вызывается сразу после создания экземпляра. В конструкторе контроллера, создаётся объект на основе класса модели — FrendList (список друзей) для оперирования с данными.
В функции invoke() , на основе пришедшего HTTP-запроса, принимается решение: какие данные потребуются от модели. Затем происходит вызов метода извлекающего данные. Далее происходит подключение шаблонов для отображения, которым передаются данные из контроллера. Обратите внимание, что контроллер ничего не знает о базе данных или о том, как страница генерится.
Листинг №2 (файл контроллера FriendCnt.php):
Require_once($baseDir . "/lib/model/FriendList.php"); class FriendCnt { public $oFriendList; public function __construct() { $this->oFriendList = new FriendList(); } public function invoke() { global $baseDir; $oFriendList = $this->oFriendList; if(isset($_GET["key"])) { $oFriendList->setKey($_GET["key"]); $oFriend = $oFriendList->fetch(); include $baseDir . "/lib/view/friendone.php"; }else { $aFriend = $oFriendList->fetch(); include $baseDir . "/lib/view/friendlist.php"; } } }
Модель и сущности
Модель — это образ реальности, из которой взято только то, что нужно для решения задачи. Модель концентрируется на логике решения основной задачи. Многие называют это бизнес-логикой, на ней лежит большая ответственность:
- Сохранение, удаление, обновление данных приложения. Это реализуется через операции с базой данных или через вызов внешних веб-сервисов.
- Инкапсуляция всей логики приложения. Абсолютно вся логика приложения без исключений должна быть сконцентрирована в модели. Не нужно какую-то часть бизнес-логики выносить в контроллер или представление.
У нас к модели относятся два скрипта, в каждом из которых определён свой класс. Центральный класс FriendList
и класс-сущность Friend
. В центральном классе, происходит манипуляция с данными: получение данных от контроллера и их обработка. Класс-сущность служит контейнером для переноса данных между моделью и представлением, а также определяет их формат. При хорошей реализации паттерна MVC, классы сущности не должны упоминаться в контроллере, и они не должны содержать какую-либо бизнес-логику. Их цель - только хранение данных.
В классе FriendList
, работающем со списком друзей, мы создали функцию, которая моделирует взаимодействие этого класса с базой данных. Метод getFriendList()
возвращает массив из объектов, созданных на основе класса Friend
. Для обеспечения удобства работы с данными, также была создана функция, индексирующая массив объектов. Контроллеру оказались доступны только два метода: setKey()
— устанавливает поле ключа, по которому возвращаются детальные данные о друге; fetch()
— возвращает или конкретный объект или весь список друзей.
Листинг №3 (файл модели FriendList.php):
Require_once($baseDir . "/lib/model/Friend.php"); class FriendList { private $oneKey; private function getFriendList() { return array(new Friend("Александр", "1985", "[email protected]"), new Friend("Юрий", "1987", "[email protected]"), new Friend("Алексей", "1989", "[email protected]"),); } private function getIndexedList() { $list = array(); foreach($this->getFriendList() as $val) { $list[$val->getKey()] = $val; } return $list; } public function setKey($key) { $this->oneKey = $key; } public function fetch() { $aFriend = $this->getIndexedList(); return ($this->oneKey) ? $aFriend[$this->oneKey] : $aFriend; } }
В зависимости от реализации объектов Сущности, данные о ней, могут быть оформлены в виде XML-документа или JSON-объекта.
Листинг №4 (файл сущности Friend.php):
Class Friend { private $key; private $name; private $yearOfBirth; private $email; public function __construct($name, $yearOfBirth, $email) { $this->key = md5($name . $yearOfBirth . $email); $this->name = $name; $this->yearOfBirth = $yearOfBirth; $this->email = $email; } public function getKey() { return $this->key; } public function getName() { return $this->name; } public function getYearOfBirth() { return $this->yearOfBirth; } public function getEmail() { return $this->email; } }
Представление
Теперь нам нужно представить данные в наилучшем свете для пользователя.
Настал черёд поговорить о Представлении. В зависимости от задачи, данные могут быть переданы представлению в разных форматах: простые объекты, XML-документы, JSON-объекты и т.д. В нашем случае передаётся объект или массив объектов. При это мы не побеспокоились о выводе базового слоя — то, что относится к футеру и хедеру генерируемой страницы, этот код повторяется в обоих файлах представления. Но для нашего небольшого примера это не важно.
Главное здесь показать, что представление отделено от контроллера и модели. При этом контроллер занимается передачей данных от модели к представлению.
В нашем примере представление содержит только два файла: для отображения детальной информации о друге и для отображения списка друзей.
Листинг №5 (файл для вывода списка друзей friendlist.php):
| Имя | Год рождения |
|---|---|
| getKey() ?>"> getName() ?> | getYearOfBirth() ?> |
Листинг №6 (файл для вывода списка друзей friendone.php):
"; echo "Год рождения: " . $oFriend->getYearOfBirth() . "
"; echo "Email: " . $oFriend->getEmail() . "
"; ?> Список
Если вы перенесёте весь этот код на веб-сервер, то в результате вы получите микро-сайт не на две страницы (если судить по количеству файлов представления), а уже на четыре. На первой будет показан список друзей, а на остальных трёх — детальная информация по каждому другу.
Мы могли бы реализовать детальный просмотр с помощью AJAX, тогда бы у нас была всего одна страница, и мы формировали бы часть представления через JSON-объекты непосредственно на компьютерах клиентов. Существует куча вариантов на этот счёт.
Это упрощённый пример веб-приложения на основе паттерна MVC. Но уже на нём можно увидеть массу возможностей. К плюсам мы уже отнесли гибкость и масштабируемость. Дополнительными плюсами будут — возможности стандартизации кодирования, лёгкость обнаружения и исправления ошибок, быстрое вхождение в проект новых разработчиков. Кроме того, вы можете в своём приложении изменять способ хранения сущностей, используя для этого сторонние веб-сервисы и облачные базы данных. Из минусов можно привести только небольшое увеличение объёма скриптов. А так, сплошные плюсы. Так-что пользуетесь на здоровье.
Здесь лежат файлы проекта, качайте сравнивайте:
Ну как? Какие мысли? Комментируем, не стесняемся.
Несмотря на то, что значение словосочетания "архитектура сайта" может быть вам интуитивно понятным, давайте попробуем изучить ряд определений , принадлежащих авторитетным источникам.
Архитектура - это базовая организация системы, воплощенная в ее компонентах, их отношениях между собой и с окружением, а также принципы, определяющие проектирование и развитие системы .
Архитектура программы или компьютерной системы - это структура или структуры системы, которые включают элементы программы, видимые извне свойства этих элементов и связи между ними [Басс (Bass)].
Архитектура - это структура организации и связанное с ней поведение системы. Архитектуру можно рекурсивно разобрать на части, взаимодействующие посредством интерфейсов, связи, которые соединяют части, и условия сборки частей. Части, которые взаимодействуют через интерфейсы, включают классы, компоненты и подсистемы .
Архитектура программного обеспечения системы или набора систем состоит из всех важных проектных решений по поводу структур программы и взаимодействий между этими структурами, которые составляют системы. Проектные решения обеспечивают желаемый набор свойств, которые должна поддерживать система, чтобы быть успешной. Проектные решения предоставляют концептуальную основу для разработки системы, ее поддержки и обслуживания .
Так что же такое архитектура программы?
Приведенные в предыдущем разделе определения слишком сухие для их восприятия неподготовленным читателем. Постараемся объяснить суть как можно проще.
Когда программа становится достаточно большой, программист разбивает ее на несколько файлов. Если не задумываться над выделением групп похожих функций и вынесением их в отдельные модули, такое разбиение принесет мало пользы. Код нельзя будет использовать повторно, в нем будет трудно ориентироваться. Программу будет сложно расширять и изменять.
Таким образом, назревает первый вопрос: как разбить программу на файлы. Файловая архитектура программы - это один из аспектов ее структуры.
Выделяя модули системы, необходимо понимать, в каком отношении друг к другу они будут находиться. Например, модули доступа к базе данных и обработки графических изображений вряд ли должны знать что-либо о существовании друг друга. Но модуль пользовательского интерфейса будет знать о них обоих (а они о нем не будут).
Отношения между компонентами системы также определяются ее архитектурой.
В целом, все значимые решения, направленные на организацию программы, а не на проблемы, решаемые с ее помощью, можно отнести к архитектуре.
Уровни абстракции
При проектировании модулей (выбора групп функций и распределения их по файлам в случае процедурного подхода) важно выделять абстракции и пытаться их разложить по нескольким уровням.
Модули низкого уровня максимально автономны, они не зависят от других частей программы. Хорошо спроектированные модули изолируют "внешний мир" от тонкостей решения поставленной перед ними задачи. Вызывающая сторона знает лишь интерфейс модуля (внешние функции), внутренняя часть для нее закрыта.
Рассмотрим в качестве примера галерею фотографий. Информация об изображениях и пользователях хранится в БД, пользовательский интерфейс разделен на клиентскую часть и панель администратора.
Структура программы могла бы быть такой, как на рисунке ниже:
В этом примере прослеживаются три уровня абстракции .
В любой программе, предназначенной для использования человеком, можно выделить, по крайней мере, два уровня: пользовательский интерфейс и модель. Модуль пользовательского интерфейса предназначен для представления и визуализации данных, обработки реакции пользователя. Модель заключает в себе логику решаемой задачи и не должна ни в коей мере быть зависимой от способа отображения данных. Модель должна быть легко переносима между разными типами пользовательского интерфейса.
Архитектура MVC
Сейчас популярен шаблон проектирования MVC . Он служит для отделения логики приложения от пользовательского интерфейса. Но сначала проясним, что такое шаблон проектирования.
Это набор типовых решений проектирования, каркас архитектуры или ее фрагмента. Если библиотека - это пакет повторно используемого кода, то шаблон проектирования - это пакет повторно используемых решений.
Что же предлагает нам MVC для отделения логики приложения от пользовательского интерфейса?
Шаблон MVC позволяет разделить данные, представление и обработку действий пользователя на три отдельных компонента:
- Модель (Model) . Модель предоставляет данные (обычно для Представления), а также реагирует на запросы (обычно от Контроллера), изменяя свое состояние;
- Представление (View) . Отвечает за отображение информации (пользовательский интерфейс);
- Контроллер (Controller) . Интерпретирует данные, введенные пользователем, и информирует модель и представление о необходимости соответствующей реакции.
На рисунке ниже показаны отношения между компонентами каркаса. Проиллюстрируем рисунок небольшим примером.
Представьте форму, где можно ввести текст, нажать кнопку Edit и получить его транслитерацию:
Повторим шаги, изображенные на схеме:
- Пользователь нажимает кнопку Edit, при этом Представление (View) посылает сообщение Контроллеру (Controller): "Команда: edit"
- Контроллер принимает сообщение и обращается к Модели (Model), вызывая метод Edit() .
- В результате модель меняет свое состояние (запомненный в ней транслитерированный текст) и оповещает об этом представление: "Событие: changed".
- Представление принимает сигнал и обращается к модели за новым значением результата, вызывая ее метод Get() .
Реализация MVC
Реализация MVC предполагает объектно-ориентированный подход (ООП). Однако шаблон проектирования - это всего лишь набор решений. Адаптируем их для PHP без применения ООП. Упрощение делается для того, чтобы сконцентрироваться на сути разделения логики, а также для того, чтобы материал смог применить читатель, не знакомый с ООП.
Рассмотрим снова пример с галереей фотографий
.
У нее есть два режима просмотра:
- Режим просмотра уменьшенных изображений (всех сразу);
- Режим просмотра фотографии полного размера (одной).
Также есть возможность загружать фотографии на сервер. Дополнительно реализуем поддержку типов визуализации, чтобы оценить гибкость каркаса.
На сайте будут две точки входа :
- index.php (просмотр галереи);
- photo.php (просмотр полноразмерной фотографии).
В качестве Модели будет выступать модуль, обеспечивающий работу с хранилищем изображений. Назовем его gallery.php и поместим в папку model .
В роли Представления будут выступать HTML-шаблоны, они будут находиться в папке templates . Что такое шаблоны и для чего они нужны - будет видно дальше.
Страницы просмотра галереи и просмотра фотографии будут иметь общую шапку и подвал страницы, отличаться будет только центральная часть.
Просмотр галереи будет иметь два типа визуализации:
- В виде таблицы (по умолчанию);
- В виде списка.
- main.php (каркас страницы);
- content_index_table.php (табличный вид содержимого галереи);
- content_index_list.php (списочный вид содержимого галереи);
- content_photo.php (содержимое страницы просмотра фотографии).
Получается следующая структура сайта:
Файловая структура разделена двумя горизонтальными чертами, образующими три секции. Файлы верхней секции относятся к Модели, файлы средней секции - к Представлению, файлы нижней секции - к Контроллеру.
Модель
Начнем с реализации Модели. В коде ниже приведен не полностью для минимизации и лучшей наглядности примера.
Мы определили лишь интерфейс Модели, оставив реализацию пропущенной. Однако для примера реализации каркаса MVC она вовсе и не нужна.
Представление
Теперь рассмотрим шаблоны. Начнем с общего каркаса страницы:
Вас не должно смущать, что в шаблоне используются непонятно откуда взявшиеся переменные $title и $content . Их подставит Контроллер. Но об этом позже.
- это сокращенный вариант записи .
Его удобно использовать в шаблонах. Также в шаблонах удобнее использовать альтернативные варианты записи конструкций if-else , foreach , for , while . Выглядят они так:
If (<условие>): <тело> endif; foreach (<инициализация цикла>): <тело> endforeach;
Остальные шаблоны будут подставляться в main.php таким образом:
В примерах ниже, приведен их код:
Код templates/content_index_table.php
Таблица | Список
">
? src-original=) " />
|
Код templates/content_index_list.php
Таблица | Список
">
? src-original=)
" />
Контроллер
И, наконец, соберем все вместе, описав наши два Контроллера. Их задача заключается в обработке запроса, выборе шаблона и подстановке нужных шаблону данных. Данные берутся, как правило, из модели.
Контроллер галереи загружает фотографию, если пользователь отправил файл. Иначе он извлекает из модели список фотографий, выбирает нужный шаблон (в зависимости от желания пользователя) и выводит этот шаблон, передав ему список фотографий:
Код index.php
Контроллер просмотра фотографии еще проще:
Код photo.php
В заключение
Старайтесь уделять достаточно внимания разработке архитектуры вашего приложения. Если изначально создать прочный и расширяемый каркас, усилия окупятся сторицей.
Для реализации модели MVC лучше выбрать объектно-ориентированный подход .
Существует множество готовых решений каркаса, например в Zend Framework. Однако информации, изложенной в текущем уроке, достаточно для того, чтобы понять архитектурные решения MVC и начать их использовать уже сейчас.
Шаблон проектирования Модель-Представление-Контроллер (MVC) — это шаблон программной архитектуры, построенный на основе сохранения представления данных отдельно от методов, которые взаимодействуют с данными.
Не смотря на то, что схема MVC была первоначально разработана для персональных компьютеров, она была адаптирована и широко используется веб-разработчиками из-за точного разграничения задач и возможности повторного использования кода. Схема стимулирует развитие модульных систем, что позволяет разработчикам быстро обновлять, добавлять или удалять функционал.
В этой статье я опишу основные принципы, а также рассмотрю определение схемы построения и простой MVC PHP пример.
Что такое MVC
Название шаблона проектирования определяется тремя его основными составляющими частями: Модель, Представление и Контроллер. Визуальное представление шаблона MVC выглядит, как показано на приведенной ниже диаграмме :
На рисунке показана структура одностороннего потока данных и пути его следования между различными компонентами, а также их взаимодействие.
Модель
Моделью называют постоянное хранилище данных, используемых во всей структуре. Она должна обеспечивать доступ к данным для их просмотра, отбора или записи. В общей структуре «Модель » является мостом между компонентами «Представление » и «Контроллер ».
При этом «Модель » не имеет никакой связи или информации о том, что происходит с данными, когда они передаются компонентам «Представление » или «Контроллер ». Единственная задача «Модели » — обработка данных в постоянном хранилище, поиск и подготовка данных, передаваемых другим составляющим MVC .
«Модель » должна выступать в качестве «привратника », стоящего возле хранилища данных и не задающего вопросов, но принимающего все поступающие запросы. Зачастую это наиболее сложная часть системы MVC . Компонент «Модель » — это вершина всей структуры, так как без нее невозможна связь между «Контроллером » и «Представлением ».
Представление
Представление — это часть системы, в которой данным, запрашиваемым у «Модели », задается окончательный вид их вывода. В веб-приложениях, созданных на основе MVC , «Представление » — это компонент, в котором генерируется и отображается HTML -код.
Представление также перехватывает действие пользователя, которое затем передается «Контроллеру ». Характерным примером этого является кнопка, генерируемая «Представлением ». Когда пользователь нажимает ее, запускается действие в «Контроллере».
Существует несколько распространенных заблуждений относительно компонента «Представление ». Например, многие ошибочно полагают, что «Представление » не имеет никакой связи с «Моделью », а все отображаемые данные передаются от «Контроллера ». В действительности такая схема потока данных не учитывает теорию, лежащую в основе MVC архитектуры. В своей статье Фабио Чеваско описывает этот некорректный подход на примере одного из нетрадиционных MVC PHP фреймворков:
«Чтобы правильно применять архитектуру MVC, между «Моделью» и «Представлением» не должно быть никакого взаимодействия: вся логика обрабатывается «Контроллером».
Кроме этого определение «Представления » как файла шаблона также является неточным. Но это не вина одного человека, а результат множества ошибок различных разработчиков, которые приводят общему заблуждению. После чего они неправильно объясняют это другим. На самом деле «Представление » это намного больше, чем просто шаблон. Но современные MVC -ориентированные фреймворки до такой степени впитали этот подход, что никто уже не заботится о том, поддерживается ли верная структура MVC или нет.
Компоненту «Представление » никогда не передаются данные непосредственно «Контроллером ». Между «Представлением » и «Контроллером » нет прямой связи — они соединяются с помощью «Модели ».
Контроллер
Его задача заключается в обработке данных, которые пользователь вводит и обновлении «Модели ». Это единственная часть схемы, для которой необходимо взаимодействие пользователя.
«Контроллер » можно определить, как сборщик информации, которая затем передается в «Модель » с последующей организацией для хранения. Он не содержит никакой другой логики, кроме необходимости собрать входящие данные. «Контроллер » также подключается только к одному «Представлению » и одной «Модели ». Это создает систему с односторонним потоком данных с одним входом и одним выходом в точках обмена данными.
«Контроллер » получает задачи на выполнение только когда пользователь взаимодействует с «Представлением », и каждая функция зависит от взаимодействия пользователя с «Представлением ». Наиболее распространенная ошибка разработчиков заключается в том, что они путают «Контроллер » со шлюзом, поэтому присваивают ему функции и задачи, которые относятся к «Представлению ».
Также распространенной ошибкой является наделение «Контроллера » функциями, которые отвечают только за обработку и передачу данных из «Модели » в «Представление ». Но согласно структуре MVC паттерна это взаимодействие должно осуществляться между «Моделью » и «Представлением ».
MVC в PHP
Напишем на PHP веб-приложение, архитектура которого основана MVC . Давайте начнем с примера каркаса:
string = "MVC + PHP = Awesome!"; } } controller = $controller; $this->model = $model; } public function output(){ return "
" . $this->model->string . "
"; } } model = $model; } }У нас есть проект с несколькими основными классами для каждой части шаблона. Теперь нужно настроить взаимосвязь между ними:
output();
В приведенном выше примере PHP MVC нет никакого специфического функционала для контроллера, потому что в приложении не определены взаимодействия пользователя. Представление содержит весь функционал, так как наш пример предназначен лишь для демонстрации.
Давайте расширим пример, чтобы показать, как мы будем добавлять функционал контроллера, тем самым добавив в приложение взаимодействия:
string = “MVC + PHP = Awesome, click here!”; } } controller = $controller; $this->model = $model; } public function output() { return "
model->string . "
"; } } model = $model; } public function clicked() { $this->model->string = “Updated Data, thanks to MVC and PHP!”; } }Мы расширили программу базовым функционалом. Настройка взаимодействий между компонентами теперь выглядит следующим образом:
{$_GET["action"]}(); } echo $view->output();
