Unity应用架构设计(1)—— MVVM 模式的设计和实施(Part 1)

作者:木宛城主

初识 MVVM

谈起 MVVM 设计模式,可能第一映像你会想到 WPF/Sliverlight,他们提供了的数据绑定(Data Binding),命令(Command)等功能,这让 MVVM 模式得到很好的实现。

MVVM 设计模式顾名思义,通过分离关注点,各司其职。通过 Data Binding 可达到数据的双向绑定,而命令 Command 更是将传统的 Code Behind 事件独立到 ViewModel 中。

Unity应用架构设计(1)—— MVVM 模式的设计和实施(Part 1)

MVVM 设计模式在 WPF 中的实现

在WPF中,你会像如下这样去定义一个专门管理视图 View 的 ViewModel:

public class SongViewModel : INotifyPropertyChanged
{
    #region Construction
    /// Constructs the default instance of a SongViewModel
    public SongViewModel()
    {
        _song = new Song { ArtistName = "Unknown", SongTitle = "Unknown" };
    }
    #endregion

    #region Members
    Song _song;
    #endregion

    #region Properties
    public Song Song
    {
        get
        {
            return _song;
        }
        set
        {
            _song = value;
        }
    }

    public string ArtistName
    {
        get { return Song.ArtistName; }
        set
        {
            if (Song.ArtistName != value)
            {
                Song.ArtistName = value;
                RaisePropertyChanged("ArtistName");
            }
        }
    }
    #endregion

    #region INotifyPropertyChanged Members

    public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;

    #endregion

    #region Methods

    private void RaisePropertyChanged(string propertyName)
    {
        // take a copy to prevent thread issues
        PropertyChangedEventHandler handler = PropertyChanged;
        if (handler != null)
        {
            handler(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
        }
    }
    #endregion
}

同时在 View 中你需要使用 Binding 将 ViewModel 的属性绑定和控件的内容相绑定:

 < TextBox Content="{Binding ArtistName}" / > 

值得注意的是,要实现 View 和 ViewModel 双向绑定,我们的 ViewModel 必须实现 INotifyPropertyChanged 接口,由于 WPF Framework 让控件监听了 PropertyChanged 事件,当属性值发生时,触发 PropertyChanged 事件,所以控件就能自动获取到最新的值。反之,当控件的值发生改变时,例如 TextBox 触发 OnTextChanged 事件,自动将最新的值同步到 ViewModel 相应的属性中。

MVP & MVVM

Unity 3D 与 WPF/Sliverlight 不同,它没有提供类似的 Data Binding,也没有像 XAML 一样的视图语法,那么怎样才能在 Unity 3D 中去实现 MVVM 呢?

在 ASP.NET WebForm 时代,那时还没有 ASP.Net MVC 。我们为了让 UI 表现层分离,常常会使用 MVP 设计模式,以下是我在几年前画的一张老图:

Unity应用架构设计(1)—— MVVM 模式的设计和实施(Part 1)

MVP 设计模式核心就是,通过定义一个 View,将 UI 抽象出来,它不必关心数据的具体来源,也不必关心点击按钮之后业务逻辑的实现,它只关注 UI 交互。这就是典型的分离关注点。

其实这就是我今天想讲的主题,既然 Unity 3D 没有提供数据绑定,那么我们也可以参考之前 MVP 的设计理念:

将 UI 抽象成独立的一个个 View,将面向 Component 开发转换为面向 View 开发,每一个 View 都有独立的 ViewModel 进行管理,如下所示:

Unity应用架构设计(1)—— MVVM 模式的设计和实施(Part 1)

由于 Unity 3D 没有 XAML,也没有 Data Binding 技术,故只能在抽象出来的 View 中去实现类似于 WPF 的 Data Binding,Converter,Command 等。

值得注意的是,MVP 设计模式中数据的绑定是通过将具体的 View 实例传递到 Presenter 中完成的,而 MVVM 是以数据改变引发的事件中完成数据更新的。

MVVM 设计模式在 Unity 3D 中的设计与实现

再回顾一下 WPF 中 ViewModel 的写法。 ViewModel 提供了 View 需要的数据,并且 ViewModel 实现 INotifyPropertyChanged 接口 ,当数据更改时,触发了 PropertyChanged 事件,由于控件也监听了此事件,在事件的响应函数里实现数据的更新。

了解了之后,我们要考虑怎样在 Unity 3D 中去实现它。假设我们需要完成如下的一个功能,并且是使用 MVVM 设计思想实现:

Unity应用架构设计(1)—— MVVM 模式的设计和实施(Part 1)

首先,我们要定义一个 View,这个 View 是对 UI 元素的一个抽象,到底要抽象哪些 UI 元素呢?就这个例子而言,InputField,Label,Slider,Toggle,Button 是需要被抽象出来的。

public class SetupView
{
    public InputField nameInputField;
    public Text nameMessageText;

    public InputField jobInputField;
    public Text jobMessageText;
    
    public InputField atkInputField;
    public Text atkMessageText;
    
    public Slider successRateSlider;
    public Text successRateMessageText;
    
    public Toggle joinToggle;
    public Button joinInButton;
    public Button waitButton;
}

可以看到,这是一个很简单的 View。接着我们需要定义一个专门用来管理 View 的 ViewModel,它以属性的形式提供数据,以方法的形式提供行为。

值得注意的是,ViewModel 中的属性不是特殊的属性,它必须具备当数据更改时通知订阅者这个功能,怎么通知订阅者?当然是事件,故我把此属性称为 BindableProperty 属性。

 public class BindableProperty
{
    public delegate void ValueChangedHandler(T oldValue, T newValue);

    public ValueChangedHandler OnValueChanged;

    private T _value;
    public T Value
    {
        get
        {
            return _value;
        }
        set
        {
            if (!object.Equals(_value, value))
            {
                T old = _value;
                _value = value;
                ValueChanged(old, _value);
            }
        }
    }

    private void ValueChanged(T oldValue, T newValue)
    {
        if (OnValueChanged != null)
        {
            OnValueChanged(oldValue, newValue);
        }
    }

    public override string ToString()
    {
        return (Value != null ? Value.ToString() : "null");
    }
}

接着,我们再定义一个 ViewModel,它为 View 提供了数据和行为:

 public class SetupViewModel : ViewModel
{
    public BindableProperty Name = new BindableProperty();
    public BindableProperty Job = new BindableProperty();
    public BindableProperty ATK = new BindableProperty();
    public BindableProperty SuccessRate = new BindableProperty();
    public BindableProperty State = new BindableProperty();
}

有了 View 与 ViewModel 之后,我们需要考虑:

• 怎样为 View 指定一个 ViewModel
• 当 ViewModel 属性值改变时,怎样订阅触发的 OnValueChanged 事件,从而达到 View 的数据更新

基于以上两点,我们可以定义一个通用的 View,将它命名为 UnityGuiView :

public interface IView
{
    ViewModel BindingContext { get; set; }
}

public class UnityGuiView:MonoBehaviour,IView
{
    public readonly BindableProperty ViewModelProperty = new BindableProperty();
    public ViewModel BindingContext
    {
        get { return ViewModelProperty.Value; }
        set { ViewModelProperty.Value = value; }
    }

    protected virtual void OnBindingContextChanged(ViewModel oldViewModel, ViewModel newViewModel)
    {
    }

    public UnityGuiView()
    {
        this.ViewModelProperty.OnValueChanged += OnBindingContextChanged;
    }

}

• 上述代码中,提供一个 BindingContext 上下文属性,类似于 WPF 中的 DataContext。 BindingContext 属性我们不能将它视为一个简单的属性 ,它是上述定义过的 BindableProperty 类型属性。那么当为一个 View 的 BindingContext 指定 ViewModel 实例时,初始化时,势必会触发 OnValueChanged 事件。

• 在响应函数 OnBindingContextChanged 中 ,我们可以在此对 ViewModel 中事件进行监听,从而达到数据的更新。当然这是一个虚方法,你需要在子类 View 中 Override。

所以修改定义过的 SetupView,继承自 UnityGuiView:

public class SetupView:UnityGuiView
{
   ...省略部分代码

   public SetupViewModel ViewModel { get { return (SetupViewModel)BindingContext; } }

   protected override void OnBindingContextChanged(ViewModel oldViewModel, ViewModel newViewModel)
    {

        base.OnBindingContextChanged(oldViewModel, newViewModel);

        SetupViewModel oldVm = oldViewModel as SetupViewModel;
        if (oldVm != null)
        {
            oldVm.Name.OnValueChanged -= NameValueChanged;
            ...
        }
        if (ViewModel!=null)
        {
            ViewModel.Name.OnValueChanged += NameValueChanged;
            ...
        }
        UpdateControls();
    }

    private void NameValueChanged(string oldvalue, string newvalue)
    {
        nameMessageText.text = newvalue.ToString();
    }
}

由于子类 Override 了 OnBindingContextChanged 方法,故它会对 ViewModel 的属性值改变事件进行监听,当触发时,将最新的数据同步到 UI 中。

同理,考虑到双向绑定,你也可以在 View 中定义一个 OnTextBoxValueChanged 响应函数,当文本框中的数据改变时,在响应函数中就数据同步到 ViewModel 中。在这我就不累述了。

最后,在 Unity 3D 中将 SetupView 附加到 相应的 GameObject上:

Unity应用架构设计(1)—— MVVM 模式的设计和实施(Part 1)

最后在摄像机上加一段脚本,很简单,传入 SetupView 对象并为其绑定 ViewModel:

public SetupView setupView;
void Start()
{
    //绑定上下文
    setupView.BindingContext=new SetupViewModel();
}

小结

这是一个非常简单的 MVVM 框架,也证明了在 Unity 3D 中实现 MVVM 设计模式的可能性。
源代码托管在Github上,点击此了解

转自: 木宛城主

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