windows编程技术12文档与视图

1第12章文档与视图MFC提供了将应用程序的数据与显示分开的文档-视图结构，它为应用程序提供了统一的框架，参见图12-1。对应的MFC应用程序的有关类及其MFC基类，可以参见2.2.5节的图2-9和图2-10。MFC的文档-视图结构是MVC模式的一种部分实现。12.1MVCMVC是一种软件架构模式，通过分解程序的不同功能，达到降低程序设计的复杂度、利于程序员专业分工、简化程序的维护和扩展的目的。MVC是1979年挪威计算机科学家TrygveReenskaug在Xerox（施乐公司）PARC（PaloAltoResearchCenter，帕洛阿尔托研究中心）工作时，为（历史上第二个面向对象程序设计语言和第一个真正的集成开发环境）SmallTalk提出的。12.1.1概念MVC（Model-View-Controller，模型—视图—控制器）是一种软件架构模式，它把软件系统分为如下三个基本部分（参见图12-2）：模型（Model）——数据（库）。视图（View）——图形界面（显示/表示）。控制器（Controller）——程序功能（算法）。MVC模式的目的是实现一种动态的程序设计，简化对程序的后续修改和扩展，并且使程序某一部分的重复利用成为可能。除此之外，此模式通过对复杂度的简化，使程序结构更加直观。软件系统通过对自身基本部份分离的同时，也赋予了各个基本部分应有的功能，专业人员可以通过自身的专长进行分组合作：数据库专家利用“模型”进行数据管理和数据库设计、界面设计人员利用“视图”进行图形界面设计、而程序员则利用“控制器”编写程序应有的图12-1SDI应用程序中的对象图12-2MVC模式的关系图2功能（实现算法等等）。12.1.2层次模型（Model，数据模型）用于封装与应用程序的业务逻辑相关的数据以及对数据的处理方法。“模型”有对数据直接访问的权利，例如对数据库的访问。“模型”不依赖“视图”和“控制器”，也就是说，模型不关心它会被如何显示或是如何被操作。但是模型中数据的变化一般会通过一种刷新机制被公布。为了实现这种机制，那些用于监视此模型的视图必须事先在此模型上注册，从而，视图可以了解在数据模型上发生的改变。（比较:观察者模式（软件设计模式））视图（View）视图层能够实现数据有目的的显示（理论上，这不是必需的）。在视图中一般没有程序上的逻辑。为了实现视图上的刷新功能，视图需要访问它监视的数据模型（Model），因此应该事先在被它监视的数据那里注册。控制器（Controller）控制器起到不同层面间的组织作用，用于控制应用程序的流程。它处理事件并作出响应。“事件”包括用户的行为和数据模型上的改变。12.1.3实现SmallTalk1980年MVC最早被应用于XeroxPARC的面向对象、动态类型、自反射的编程语言SmallTalk-80环境中，运行在首个具有GUI的原型计算机Alto（男高音）上。MacApp1985年Apple将MVC用于其推出的MacOS系统的面向对象的应用程序框架MacApp中，这是MVC首次在商用产品中的实际应用。MFC1993年2月微软在其随VisualC++1.0推出的MFC2.0中，引入了文档-视图（Document/View）架构，它也是一种对于MVC的早期部分实现。MFC将程序分成视图（View）和文档（Document）两大类，其中的CDocument对应MVC中的数据模型（Model），CView相当于MVC中的视图+控制（View＋Controller），再加上应用程序类CWinApp，合成三大项。但是MFC基本上是一个失败的MVC作品。由于MFC对Document/View的定义过于模糊，未将Controller（消息映射）部份取出，因此Controller既可置入View也可置入Document，3但不管置入哪一方面，都会与View或Document绑死而缺乏弹性。JavaEE——Struts1999年12月Sun推出的JavaEE（JavaEnterpriseEdition，Java企业版，原来叫J2EE）和其他的各种框架不一样，它为模型对象(ModelObjects)定义了一个规范。典型例子是由CraigMcClanahan于2000年5月所开发的开源JavaEE轻型Web应用框架ApacheStruts。视图(View)——在JAVAEE应用程序中，视图(View)可能由JSP（JavaServerPage，爪哇服务器网页）承担。生成视图的代码则可能是Servlet的一部分，特别是在客户端服务端交互的时候。控制器(Controller)——JAVAEE应用中，控制器可能是一个Servlet。模型(Model)——模型则是由一个实体Bean来实现。.NET——WindowsForms2002年2月微软所推出的.NET框架中还包含有WinForms（视窗窗体），这个针对视图（View）和控制器（Controller）的模式已被很好地定义，而模型（Model）则留给开发者去设计。视图（View）——由Form或者Control类继承来的一个类处理视图的职责。在WinForm这个例子中视图和控制器被编译在同一个类中，这个和ASP.NET不同。控制器（Controller）——控制器的职责被分割成三部分。事件（Event）的产生和传输是操作系统的一部分。在.Net框架中Form和Control类将不同的事件转发给相应的事件处理器。而事件的处理则在分离的代码中实现。模型（Model）——就像ASP.NET一样，WinForm不严格需要一个模型。开发者可以自行选择创建一个模型类，但是很多人选择放弃这一步，直接把事件处理放在控制器里处理任何计算、数据保存等等。也就是说用模型来包含商业逻辑和数据访问。.NET——ASP.NET2002年2月微软随.NET推出了ASP.NET，针对视图（View）和控制器（Controller）的模式并没有被很好地定义，模型（Model）也留给开发者去设计。视图（View）——ASPX和ASCX文件被用来处理视图的职责。在这个设计中视图实际上是从控制器继承而来。这个和Smalltalk的实施有所不同，在Smalltalk中不同的类都有指针互相指向对方。4控制器（Controller）——控制器的职责被分割成两部分。事件（Event）的产生和传输是框架的一部分，更明确的说是Page和Control两个类。而事件的处理则在分离的代码中实现。模型（Model）——ASP.NET不严格需要一个模型。开发者可以自行选择创建一个模型类，但是很多人选择放弃这一步，直接把事件处理放在控制器里处理任何计算、数据保存等等。但用模型来包含商业逻辑和数据访问是可实现的。2009年4月9日微软推出了ASP.NETMVC1.0，它在ASP.NET3.5运行库之上提供了一个新的MVC架构。此架构为Web应用程序文件夹（folder）结构定义了一个特别模式，并提供了一个控制器基类来处理“动作（actions）”请求。ASP.NETMVC2.0也已于2010年3月12日推出，它建立在ASP.NET3.5SP1运行库之上，并且被集成进了2010年4月12日推出的.NET框架4.0和VisualStudio2010之中。12.2文档-视图体系文档（document）对应于用户的数据（可以是文本、数值、图像、声音、视频等），它可以从磁盘文件中读入，也可写入磁盘文件，用户还可以创建、修改和管理这些数据。文档对应的MFC类为CDocument。视图（view）是一种窗口对象，对应于（主/子）框架窗口的客户区，它负责在屏幕和打印机上显示和输出数据，为用户提供观察、选择、编辑文档数据的交互界面（参见图12-3）。视图对应的MFC类为CView。文档-视图结构有两种主要的方式：SDI（SingleDocumentInterface，单文档界面）和MDI（MultipleDocumentInterface，多文档界面）。从MFC7.0起新增加了一种MTDI（MultipleTop-levelDocumentInterface，多顶级文档界面），参见图11-4。SDI传统子窗口MDI选项卡式MDIMTDI图11-4不同的文档界面图12-3文档与视图5SDI应用程序只有一个框架窗口（类）和一个视图窗口（对应于框架窗口的客户区），且只有一个文档类，每次只能打开一个文档。这里的文档和视图一般是一一对应的。例如Windows中的记事本、写字板和画图等软件，是典型的SDI应用程序。MDI应用程序有一个主框架窗口（类），可有任意多个子框架窗口和对应的视图客户区窗口，也可有多个文档类，可以同时打开多个文档/窗口。这里，每个视图对应于一个文档，而每个文档则可对应于多个视图，参见图12-5。例如Word2000和IE8，分别是传统和选卡式MDI应用程序。MTDI类似于MDI，只是MDI中的每个文档视图窗口都是主框架窗口的子窗口（只能位于主框架窗口的客户区内）。而MTDI的文档视图窗口都是顶层窗口，位于主框架窗口之外。例如新版Word和老版IE，就是典型的MTDI应用程序。应用程序的文档-视图结构种类，可以在创建MFC应用程序时，在“MFC应用程序向导”对话框的“应用程序类型”页中设置（默认为MDI），在该对话框页中还可以选择是否具有“文档/视图结构支持”（默认是选中的），参见图12-6。图12-6MFC应用程序向导中的“文档/视图结构支持”选项图12-5一个文档可对应多个视图612.2.1文档模板类文档、框架窗口与视图通过文档模板联系在一起，MFC的文档模板类为CDocTemplate。对SDI与MDI，它有两个对应的派生类CSingleDocTemplate与CMultiDocTemplate，在MFC功能包中又增加了多文档模板的扩展类CMultiDocTemplateEx，参见图12-7。它们的构造函数的参数都一样：C[Single|Multi]DocTemplate[Ex](//文档模板构造函数UINTnIDResource,//文档类型的资源IDCRuntimeClass*pDocClass,//派生文档类对象的指针CRuntimeClass*pFrameClass,//[派生]框架窗口类对象的指针CRuntimeClass*pViewClass//派生视图类对象的指针);CWinApp类创建文档模板的操作分两步进行，首先用文档模板类的构造函数创建一个SDI或MDI文档模板的实例，然后调用CWinApp类的成员函数AddDocument将该模板添加到应用程序的模板列表中。创建文档模板的操作，一般在派生应用程序类的InitInstance成员函数中完成。例如(SDI)：BOOLCDrawApp::InitInstance(){……//注册应用程序的文档模板。文档模板//将用作文档、框架窗口和视图之间的连接CSingleDocTemplate*pDocTemplate;pDocTemplate=newCSingleDocTemplate(IDR_MAINFRAME,RUNTIME_CLASS(CDrawDoc),RUNTIME_CLASS(CMainFrame),//自定义MDI子框架RUNTIME_CLASS(CDrawView));if(!pDocTemplate)returnFALSE;图12-7文档模板类的层次结构7AddDocTemplate(pDocTemplate);……}其中，RUNTIME_CLASS宏返回一个指向CRunTimeClass类的指针：CRuntimeClass*RUNTIME_CLASS(class_name)又例如(MDI)：BOOLCImageApp::InitInstance(){……//注册应用程序的文档模板。文档模板//将用作文档、框架窗口和视图之间的连接CMultiDocTemplate*pDocTemplate;pDocTemplat