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：
[img]http://www.cs.nyu.edu/courses/spring99/V22.0480-001/lectures/images/l14_im2.JPG[/img]
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,
[img]http://www.javable.com/columns/serv_side/workshop/11/1.gif[/img]

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?;)