Android App的设计架构：MVC,MVP,MVVM与架构经验谈

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Android App的设计架构：MVC,MVP,MVVM与架构经验谈相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

androidApp的设计架构由David发表在天码营

和MVC框架模式一样，Model模型处理数据代码不变在Android的App开发中，很多人经常会头疼于App的架构如何设计：

  • 我的App需要应用这些设计架构吗？

  • MVC,MVP等架构讲的是什么？区别是什么？

本文就来带你分析一下这几个架构的特性，优缺点，以及App架构设计中应该注意的问题。

1.架构设计的目的

通过设计使程序模块化，做到模块内部的高聚合和模块之间的低耦合。这样做的好处是使得程序在开发的过程中，开发人员只需要专注于一点，提高程序开发的效率，并且更容易进行后续的测试以及定位问题。但设计不能违背目的，对于不同量级的工程，具体架构的实现方式必然是不同的，切忌犯为了设计而设计，为了架构而架构的毛病。

举个简单的例子：

一个Android App如果只有3个Java文件，那只需要做点模块和层次的划分就可以，引入框架或者架构反而提高了工作量，降低了生产力；

但如果当前开发的App最终代码量在10W行以上，本地需要进行复杂操作，同时也需要考虑到与其余的Android开发者以及后台开发人员之间的同步配合，那就需要在架构上进行一些思考！

2.MVC设计架构

MVC简介

MVC全名是Model View Controller，如图，是模型(model)－视图(view)－控制器(controller)的缩写，一种软件设计典范，用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码，在改进和个性化定制界面及用户交互的同时，不需要重新编写业务逻辑。

其中M层处理数据，业务逻辑等；V层处理界面的显示结果；C层起到桥梁的作用，来控制V层和M层通信以此来达到分离视图显示和业务逻辑层。

Android中的MVC

Android中界面部分也采用了当前比较流行的MVC框架，在Android中：

  • 视图层(View)

一般采用XML文件进行界面的描述，这些XML可以理解为AndroidApp的View。使用的时候可以非常方便的引入。同时便于后期界面的修改。逻辑中与界面对应的id不变化则代码不用修改，大大增强了代码的可维护性。

  • 控制层(Controller)

Android的控制层的重任通常落在了众多的Activity的肩上。这句话也就暗含了不要在Activity中写代码，要通过Activity交割Model业务逻辑层处理，这样做的另外一个原因是Android中的Actiivity的响应时间是5s，如果耗时的操作放在这里，程序就很容易被回收掉。

  • 模型层(Model)

我们针对业务模型，建立的数据结构和相关的类，就可以理解为AndroidApp的Model，Model是与View无关，而与业务相关的（感谢@Xander的讲解）。对数据库的操作、对网络等的操作都应该在Model里面处理，当然对业务计算等操作也是必须放在的该层的。就是应用程序中二进制的数据。

MVC代码实例

我们来看看MVC在Android开发中是怎么应用的吧！

先上界面图

Controller控制器&View

public class MainActivity extends ActionBarActivity implements OnWeatherListener, View.OnClickListener 

    private WeatherModel weatherModel;
    private EditText cityNOInput;
    private TextView city;
    ...

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) 
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        weatherModel = new WeatherModelImpl();
        initView();
    

    //初始化View
    private void initView() 
        cityNOInput = findView(R.id.et_city_no);
        city = findView(R.id.tv_city);
        ...
        findView(R.id.btn_go).setOnClickListener(this);
    

    //显示结果
    public void displayResult(Weather weather) 
        WeatherInfo weatherInfo = weather.getWeatherinfo();
        city.setText(weatherInfo.getCity());
        ...
    

    @Override
    public void onClick(View v) 
        switch (v.getId()) 
            case R.id.btn_go:
                weatherModel.getWeather(cityNOInput.getText().toString().trim(), this);
                break;
        
    

    @Override
    public void onSuccess(Weather weather) 
        displayResult(weather);
    

    @Override
    public void onError() 
        Toast.makeText(this, 获取天气信息失败, Toast.LENGTH_SHORT).show();
    

    private T findView(int id) 
        return (T) findViewById(id);

从上面代码可以看到，Activity持有了WeatherModel模型的对象，当用户有点击Button交互的时候，Activity作为Controller控制层读取View视图层EditTextView的数据，然后向Model模型发起数据请求，也就是调用WeatherModel对象的方法 getWeather（）方法。当Model模型处理数据结束后，通过接口OnWeatherListener通知View视图层数据处理完毕，View视图层该更新界面UI了。然后View视图层调用displayResult（）方法更新UI。至此，整个MVC框架流程就在Activity中体现出来了。

Model模型

来看看WeatherModelImpl代码实现

public interface WeatherModel 
    void getWeather(String cityNumber, OnWeatherListener listener);


................

public class WeatherModelImpl implements WeatherModel 
    /*这部分代码范例有问题，网络访问不应该在Model中，应该把网络访问换成从数据库读取*/
    @Override
    public void getWeather(String cityNumber, final OnWeatherListener listener) 

        /*数据层操作*/
        VolleyRequest.newInstance().newGsonRequest(http://www.weather.com.cn/data/sk/ + cityNumber + .html,
                Weather.class, new Response.Listener<weather>() 
                    @Override
                    public void onResponse(Weather weather) 
                        if (weather != null) 
                            listener.onSuccess(weather);
                         else 
                            listener.onError();
                        
                    
                , new Response.ErrorListener() 
                    @Override
                    public void onErrorResponse(VolleyError error) 
                        listener.onError();
                    
                );

以上代码看出，这里设计了一个WeatherModel模型接口，然后实现了接口WeatherModelImpl类。controller控制器activity调用WeatherModelImpl类中的方法发起网络请求，然后通过实现OnWeatherListener接口来获得网络请求的结果通知View视图层更新UI 。至此，Activity就将View视图显示和Model模型数据处理隔离开了。activity担当contronller完成了model和view之间的协调作用。

至于这里为什么不直接设计成类里面的一个getWeather（）方法直接请求网络数据？你考虑下这种情况：现在代码中的网络请求是使用Volley框架来实现的，如果哪天老板非要你使用Afinal框架实现网络请求，你怎么解决问题？难道是修改 getWeather（）方法的实现？ no no no，这样修改不仅破坏了以前的代码，而且还不利于维护， 考虑到以后代码的扩展和维护性，我们选择设计接口的方式来解决着一个问题，我们实现另外一个WeatherModelWithAfinalImpl类，继承自WeatherModel，重写里面的方法，这样不仅保留了以前的WeatherModelImpl类请求网络方式，还增加了WeatherModelWithAfinalImpl类的请求方式。Activity调用代码无需要任何修改。

3.MVP设计架构

在App开发过程中，经常出现的问题就是某一部分的代码量过大，虽然做了模块划分和接口隔离，但也很难完全避免。从实践中看到，这更多的出现在UI部分，也就是Activity里。想象一下，一个2000+行以上基本不带注释的Activity，我的第一反应就是想吐。Activity内容过多的原因其实很好解释，因为Activity本身需要担负与用户之间的操作交互，界面的展示，不是单纯的Controller或View。而且现在大部分的Activity还对整个App起到类似ios中的【ViewController】的作用，这又带入了大量的逻辑代码，造成Activity的臃肿。为了解决这个问题，让我们引入MVP框架。

MVC的缺点

在Android开发中，Activity并不是一个标准的MVC模式中的Controller，它的首要职责是加载应用的布局和初始化用户 界面，并接受并处理来自用户的操作请求，进而作出响应。随着界面及其逻辑的复杂度不断提升，Activity类的职责不断增加，以致变得庞大臃肿。

什么是MVP?

MVP从更早的MVC框架演变过来，与MVC有一定的相似性：Controller/Presenter负责逻辑的处理，Model提供数据，View负责显示。

MVP框架由3部分组成：View负责显示，Presenter负责逻辑处理，Model提供数据。在MVP模式里通常包含3个要素（加上View interface是4个）：

  • View:负责绘制UI元素、与用户进行交互(在Android中体现为Activity)

  • Model:负责存储、检索、操纵数据(有时也实现一个Model interface用来降低耦合)

  • Presenter:作为View与Model交互的中间纽带，处理与用户交互的负责逻辑。

  • *View interface:需要View实现的接口，View通过View interface与Presenter进行交互，降低耦合，方便进行单元测试

Tips：*View interface的必要性

回想一下你在开发Android应用时是如何对代码逻辑进行单元测试的？是否每次都要将应用部署到Android模拟器或真机上，然后通过模拟用 户操作进行测试？然而由于Android平台的特性，每次部署都耗费了大量的时间，这直接导致开发效率的降低。而在MVP模式中，处理复杂逻辑的Presenter是通过interface与View(Activity)进行交互的，这说明我们可以通过自定义类实现这个interface来模拟Activity的行为对Presenter进行单元测试，省去了大量的部署及测试的时间。

MVC → MVP

当我们将Activity复杂的逻辑处理移至另外的一个类（Presenter）中时，Activity其实就是MVP模式中的View，它负责UI元素的初始化，建立UI元素与Presenter的关联（Listener之类），同时自己也会处理一些简单的逻辑（复杂的逻辑交由 Presenter处理）。

MVP的Presenter是框架的控制者，承担了大量的逻辑操作，而MVC的Controller更多时候承担一种转发的作用。因此在App中引入MVP的原因，是为了将此前在Activty中包含的大量逻辑操作放到控制层中，避免Activity的臃肿。

两种模式的主要区别：

  • （最主要区别）View与Model并不直接交互，而是通过与Presenter交互来与Model间接交互。而在MVC中View可以与Model直接交互
  • 通常View与Presenter是一对一的，但复杂的View可能绑定多个Presenter来处理逻辑。而Controller是基于行为的，并且可以被多个View共享，Controller可以负责决定显示哪个View
  • Presenter与View的交互是通过接口来进行的，更有利于添加单元测试。

因此我们可以发现MVP的优点如下：

1、模型与视图完全分离，我们可以修改视图而不影响模型；

2、可以更高效地使用模型，因为所有的交互都发生在一个地方——Presenter内部；

3、我们可以将一个Presenter用于多个视图，而不需要改变Presenter的逻辑。这个特性非常的有用，因为视图的变化总是比模型的变化频繁；

4、如果我们把逻辑放在Presenter中，那么我们就可以脱离用户接口来测试这些逻辑（单元测试）。

具体到Android App中，一般可以将App根据程序的结构进行纵向划分，根据MVP可以将App分别为模型层(M)，UI层(V)和逻辑层(P)。

UI层一般包括Activity，Fragment，Adapter等直接和UI相关的类，UI层的Activity在启动之后实例化相应的Presenter，App的控制权后移，由UI转移到Presenter，两者之间的通信通过BroadCast、Handler或者接口完成，只传递事件和结果。

举个简单的例子，UI层通知逻辑层（Presenter）用户点击了一个Button，逻辑层（Presenter）自己决定应该用什么行为进行响应，该找哪个模型（Model）去做这件事，最后逻辑层（Presenter）将完成的结果更新到UI层。

**MVP的变种：Passive View

MVP的变种有很多，其中使用最广泛的是Passive View模式，即被动视图。在这种模式下，View和Model之间不能直接交互，View通过Presenter与Model打交道。Presenter接受View的UI请求，完成简单的UI处理逻辑，并调用Model进行业务处理，并调用View将相应的结果反映出来。View直接依赖Presenter，但是Presenter间接依赖View，它直接依赖的是View实现的接口。

相对于View的被动，那Presenter就是主动的一方。对于Presenter的主动，有如下的理解：

  • Presenter是整个MVP体系的控制中心，而不是单纯的处理View请求的人；
  • View仅仅是用户交互请求的汇报者，对于响应用户交互相关的逻辑和流程，View不参与决策，真正的决策者是Presenter；
  • View向Presenter发送用户交互请求应该采用这样的口吻：“我现在将用户交互请求发送给你，你看着办，需要我的时候我会协助你”，不应该是这样：“我现在处理用户交互请求了，我知道该怎么办，但是我需要你的支持，因为实现业务逻辑的Model只信任你”；
  • 对于绑定到View上的数据，不应该是View从Presenter上“拉”回来的，应该是Presenter主动“推”给View的；
  • View尽可能不维护数据状态，因为其本身仅仅实现单纯的、独立的UI操作；Presenter才是整个体系的协调者，它根据处理用于交互的逻辑给View和Model安排工作。

MVP架构存在的问题与解决办法

  • 加入模板方法（Template Method）

转移逻辑操作之后可能部分较为复杂的Activity内代码量还是不少，于是需要在分层的基础上再加入模板方法（Template Method）。

具体做法是在Activity内部分层。其中最顶层为BaseActivity，不做具体显示，而是提供一些基础样式，Dialog，ActionBar在内的内容，展现给用户的Activity继承BaseActivity，重写BaseActivity预留的方法。如有必要再进行二次继承，App中Activity之间的继承次数最多不超过3次。

  • Model内部分层

模型层（Model）中的整体代码量是最大的，一般由大量的Package组成，针对这部分需要做的就是在程序设计的过程中，做好模块的划分，进行接口隔离，在内部进行分层。

  • 强化Presenter

强化Presenter的作用，将所有逻辑操作都放在Presenter内也容易造成Presenter内的代码量过大，对于这点，有一个方法是在UI层和Presenter之间设置中介者Mediator，将例如数据校验、组装在内的轻量级逻辑操作放在Mediator中；在Presenter和Model之间使用代理Proxy；通过上述两者分担一部分Presenter的逻辑操作，但整体框架的控制权还是在Presenter手中。Mediator和Proxy不是必须的，只在Presenter负担过大时才建议使用。

最终的架构如下图所示：

MVP代码实例

我们来看看MVP在Android开发中是怎么应用的吧！！

我们用另一个例子来解释。

先来看包结构图

建立Bean

public class UserBean 
     private String mFirstName;
     private String mLastName;
     public UserBean(String firstName, String lastName) 
            this. mFirstName = firstName;
            this. mLastName = lastName;
     
     public String getFirstName() 
            return mFirstName;
     
     public String getLastName() 
            return mLastName;

建立Model

（处理业务逻辑，这里指数据读写），先写接口，后写实现

public interface IUserModel 
     void setID(int id);

     void setFirstName(String firstName);

     void setLastName(String lastName);

     int getID();

     UserBean load(int id);// 通过id读取user信息,返回一个UserBean

实现不在这里写了

Presenter控制器

建立presenter（主导器，通过iView和iModel接口操作model和view），activity可以把所有逻辑给presenter处理，这样java逻辑就从手机的activity中分离出来。

public class UserPresenter 
     private IUserView mUserView;
     private IUserModel mUserModel;

     public UserPresenter(IUserView view) 
            mUserView = view;
            mUserModel = new UserModel();
     

     public void saveUser( int id, String firstName, String lastName) 
            mUserModel.setID(id);
            mUserModel.setFirstName(firstName);
            mUserModel.setLastName(lastName);
     

     public void loadUser( int id) 
           UserBean user = mUserModel.load(id);
            mUserView.setFirstName(user.getFirstName()); // 通过调用IUserView的方法来更新显示
            mUserView.setLastName(user.getLastName());

View视图

建立view（更新ui中的view状态），这里列出需要操作当前view的方法，也是接口

public interface IUserView 
     int getID();

     String getFristName();

     String getLastName();

     void setFirstName(String firstName);

     void setLastName(String lastName);

activity中实现iview接口，在其中操作view，实例化一个presenter变量。

public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener,IUserView 

     UserPresenter presenter;
     EditText id,first,last;
     @Override
     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) 
            super.onCreate(savedInstanceState);
           setContentView(R.layout. activity_main);

           findViewById(R.id. save).setOnClickListener( this);
           findViewById(R.id. load).setOnClickListener( this);
            id = (EditText) findViewById(R.id. id);
            first = (EditText) findViewById(R.id. first);
            last = (EditText) findViewById(R.id. last);

            presenter = new UserPresenter( this);
     

     @Override
     public void onClick(View v) 
            switch (v.getId()) 
            case R.id. save:
                 presenter.saveUser(getID(), getFristName(), getLastName());
                 break;
            case R.id. load:
                 presenter.loadUser(getID());
                 break;
            default:
                 break;
           
     

     @Override
     public int getID() 
            return new Integer( id.getText().toString());
     

     @Override
     public String getFristName() 
            return first.getText().toString();
     

     @Override
     public String getLastName() 
            return last.getText().toString();
     

     @Override
     public void setFirstName(String firstName) 
            first.setText(firstName);
     

     @Override
     public void setLastName(String lastName) 
            last.setText(lastName);

因此，Activity及从MVC中的Controller中解放出来了，这会Activity主要做显示View的作用和用户交互。每个Activity可以根据自己显示View的不同实现View视图接口IUserView。

通过对比同一实例的MVC与MVP的代码，可以证实MVP模式的一些优点：

  • 在MVP中，Activity的代码不臃肿；
  • 在MVP中，Model(IUserModel的实现类)的改动不会影响Activity(View)，两者也互不干涉，而在MVC中会；
  • 在MVP中，IUserView这个接口可以实现方便地对Presenter的测试；
  • 在MVP中，UserPresenter可以用于多个视图，但是在MVC中的Activity就不行。

4.MVC、MVP与MVVM的关系

首先介绍下MVVM。

MVVM

MVVM可以算是MVP的升级版，其中的VM是ViewModel的缩写，ViewModel可以理解成是View的数据模型和Presenter的合体，ViewModel和View之间的交互通过Data Binding完成，而Data Binding可以实现双向的交互，这就使得视图和控制层之间的耦合程度进一步降低，关注点分离更为彻底，同时减轻了Activity的压力。

在比较之前，先从图上看看三者的异同。

刚开始理解这些概念的时候认为这几种模式虽然都是要将view和model解耦，但是非此即彼，没有关系，一个应用只会用一种模式。后来慢慢发现世界绝对不是只有黑白两面，中间最大的一块其实是灰色地带，同样，这几种模式的边界并非那么明显，可能你在自己的应用中都会用到。实际上也根本没必要去纠结自己到底用的是MVC、MVP还是MVVP，不管黑猫白猫，捉住老鼠就是好猫。

MVC->MVP->MVVM演进过程

MVC -> MVP -> MVVM 这几个软件设计模式是一步步演化发展的，MVVM 是从 MVP 的进一步发展与规范，MVP 隔离了MVC中的 M 与 V 的直接联系后，靠 Presenter 来中转，所以使用 MVP 时 P 是直接调用 View 的接口来实现对视图的操作的，这个 View 接口的东西一般来说是 showData、showLoading等等。M 与 V已经隔离了，方便测试了，但代码还不够优雅简洁，所以 MVVM 就弥补了这些缺陷。在 MVVM 中就出现的 Data Binding 这个概念，意思就是 View 接口的 showData 这些实现方法可以不写了，通过 Binding 来实现。

同

如果把这三者放在一起比较，先说一下三者的共同点，也就是Model和View：

  • Model：数据对象，同时，提供本应用外部对应用程序数据的操作的接口，也可能在数据变化时发出变更通知。Model不依赖于View的实现，只要外部程序调用Model的接口就能够实现对数据的增删改查。

  • View：UI层，提供对最终用户的交互操作功能，包括UI展现代码及一些相关的界面逻辑代码。

异

三者的差异在于如何粘合View和Model，实现用户的交互操作以及变更通知

  • Controller

Controller接收View的操作事件，根据事件不同，或者调用Model的接口进行数据操作，或者进行View的跳转，从而也意味着一个Controller可以对应多个View。Controller对View的实现不太关心，只会被动地接收，Model的数据变更不通过Controller直接通知View，通常View采用观察者模式监听Model的变化。

  • Presenter

Presenter与Controller一样，接收View的命令，对Model进行操作；与Controller不同的是Presenter会反作用于View，Model的变更通知首先被Presenter获得，然后Presenter再去更新View。一个Presenter只对应于一个View。根据Presenter和View对逻辑代码分担的程度不同，这种模式又有两种情况：Passive View和Supervisor Controller。

  • ViewModel

注意这里的“Model”指的是View的Model，跟MVVM中的一个Model不是一回事。所谓View的Model就是包含View的一些数据属性和操作的这么一个东东，这种模式的关键技术就是数据绑定（data binding），View的变化会直接影响ViewModel，ViewModel的变化或者内容也会直接体现在View上。这种模式实际上是框架替应用开发者做了一些工作，开发者只需要较少的代码就能实现比较复杂的交互。

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