杂谈: MVC/MVP/MVVM

前言

本文为回答一位朋友关于MVC/MVP/MVVM架构方面的疑问所写, 旨在介绍iOS下MVC/MVP/MVVM三种架构的设计思路以及各自的优缺点. 全文约五千字, 预计花费阅读时间20 – 30分钟.

MVC

  • MVC的相关概念
    MVC最早存在于桌面程序中的, M是指业务数据, V是指用户界面, C则是控制器. 在具体的业务场景中, C作为M和V之间的连接, 负责获取输入的业务数据, 然后将处理后的数据输出到界面上做相应展示, 另外, 在数据有所更新时, C还需要及时提交相应更新到界面展示. 在上述过程中, 因为M和V之间是完全隔离的, 所以在业务场景切换时, 通常只需要替换相应的C, 复用已有的M和V便可快速搭建新的业务场景. MVC因其复用性, 大大提高了开发效率, 现已被广泛应用在各端开发中.

概念过完了, 下面来看看, 在具体的业务场景中MVC/MVP/MVVM都是如何表现的.

  • MVC之消失的C层
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上图中的页面(业务场景)或者类似页面相信大家做过不少, 各个程序员的具体实现方式可能各不一样, 这里说说我所看到的部分程序员的写法:

程序员很快写完了代码, Command+R一跑, 没有问题, 心满意足的做其他事情去了. 后来有一天, 产品要求这个业务需要改动, 用户在看他人信息时是上图中的页面, 看自己的信息时, 多一个草稿箱的展示, 像这样:

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于是小白将代码改成这样:

后来啊, 产品觉得用户看自己的页面再加个回收站什么的会很好, 于是程序员又加上一段代码逻辑 , 再后来…
随着需求的变更, UserVC变得越来越臃肿, 越来越难以维护, 拓展性和测试性也极差. 程序员也发现好像代码写得有些问题, 但是问题具体出在哪里? 难道这不是MVC吗?
我们将上面的过程用一张图来表示:

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通过这张图可以发现, 用户信息页面作为业务场景Scene需要展示多种数据M(Blog/Draft/UserInfo), 所以对应的有多个View(blogTableView/draftTableView/image…), 但是, 每个MV之间并没有一个连接层C, 本来应该分散到各个C层处理的逻辑全部被打包丢到了Scene这一个地方处理, 也就是M-C-V变成了MM…-Scene-…VV, C层就这样莫名其妙的消失了.
另外, 作为V的两个cell直接耦合了M(blog/draft), 这意味着这两个V的输入被绑死到了相应的M上, 复用无从谈起.
最后, 针对这个业务场景的测试异常麻烦, 因为业务初始化和销毁被绑定到了VC的生命周期上, 而相应的逻辑也关联到了和View的点击事件, 测试只能Command+R, 点点点…
  • 正确的MVC使用姿势

也许是UIViewController的类名给新人带来了迷惑, 让人误以为VC就一定是MVC中的C层, 又或许是Button, Label之类的View太过简单完全不需要一个C层来配合, 总之, 我工作以来经历的项目中见过太多这样的”MVC”. 那么, 什么才是正确的MVC使用姿势呢?
仍以上面的业务场景举例, 正确的MVC应该是这个样子的:

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UserVC作为业务场景, 需要展示三种数据, 对应的就有三个MVC, 这三个MVC负责各自模块的数据获取, 数据处理和数据展示, 而UserVC需要做的就是配置好这三个MVC, 并在合适的时机通知各自的C层进行数据获取, 各个C层拿到数据后进行相应处理, 处理完成后渲染到各自的View上, UserVC最后将已经渲染好的各个View进行布局即可, 具体到代码中如下:

Blog模块由BlogTableViewHelper(C), BlogTableView(V), Blogs(C)构成, 这里有点特殊, blogs里面装的不是M, 而是Cell的C层CellHelper, 这是因为Blog的MVC其实又是由多个更小的MVC组成的. M和V没什么好说的, 主要说一下作为C的TableVIewHelper做了什么.

实际开发中, 各个模块的View可能是在Scene对应的Storyboard中新建并布局的, 此时就不用各个模块自己建立View了(比如这里的BlogTableViewHelper), 让Scene传到C层进行管理就行了, 当然, 如果你是纯代码的方式, 那View就需要相应模块自行建立了(比如下文的UserInfoViewController), 这个看自己的意愿, 无伤大雅.

BlogTableViewHelper对外提供获取数据和必要的构造方法接口, 内部根据自身情况进行相应的初始化.
当外部调用fetchData的接口后, Helper就会启动获取数据逻辑, 因为数据获取前后可能会涉及到一些页面展示(HUD之类的), 而具体的展示又是和Scene直接相关的(有的Scene展示的是HUD有的可能展示的又是一种样式或者根本不展示), 所以这部分会以CompletionHandler的形式交由Scene自己处理.
在Helper内部, 数据获取失败会展示相应的错误页面, 成功则建立更小的MVC部分并通知其展示数据(也就是通知CellHelper驱动Cell), 另外, TableView的上拉刷新和下拉加载逻辑也是隶属于Blog模块的, 所以也在Helper中处理.
在页面跳转的逻辑中, 点击跳转的页面是由Scene通过VCGeneratorBlock直接配置的, 所以也是解耦的(你也可以通过didSelectRowHandler之类的方式传递数据到Scene层, 由Scene做跳转, 是一样的).
最后, V(Cell)现在只暴露了Set方法供外部进行设置, 所以和M(Blog)之间也是隔离的, 复用没有问题.

这一系列过程都是自管理的, 将来如果Blog模块会在另一个SceneX展示, 那么SceneX只需要新建一个BlogTableViewHelper, 然后调用一下helper.fetchData即可.

DraftTableViewHelper和BlogTableViewHelper逻辑类似, 就不贴了, 简单贴一下UserInfo模块的逻辑:

UserInfoViewController除了比两个TableViewHelper多个addUI的子控件布局方法, 其他逻辑大同小异, 也是自己管理的MVC, 也是只需要初始化即可在任何一个Scene中使用.

现在三个自管理模块已经建立完成, UserVC需要的只是根据自己的情况做相应的拼装布局即可, 就和搭积木一样:

作为业务场景的的Scene(UserVC)做的事情很简单, 根据自身情况对三个模块进行配置(configuration), 布局(addUI), 然后通知各个模块启动(fetchData)就可以了, 因为每个模块的展示和交互是自管理的, 所以Scene只需要负责和自身业务强相关的部分即可. 另外, 针对自身访问的情况我们建立一个UserVC子类SelfVC, SelfVC做的也是类似的事情.

MVC到这就说的差不多了, 对比上面错误的MVC方式, 我们看看解决了哪些问题:
1.代码复用: 三个小模块的V(cell/userInfoView)对外只暴露Set方法, 对M甚至C都是隔离状态, 复用完全没有问题. 三个大模块的MVC也可以用于快速构建相似的业务场景(大模块的复用比小模块会差一些, 下文我会说明).
2.代码臃肿: 因为Scene大部分的逻辑和布局都转移到了相应的MVC中, 我们仅仅是拼装MVC的便构建了两个不同的业务场景, 每个业务场景都能正常的进行相应的数据展示, 也有相应的逻辑交互, 而完成这些东西, 加空格也就100行代码左右(当然, 这里我忽略了一下Scene的布局代码).
3.易拓展性: 无论产品未来想加回收站还是防御塔, 我需要的只是新建相应的MVC模块, 加到对应的Scene即可.
4.可维护性: 各个模块间职责分离, 哪里出错改哪里, 完全不影响其他模块. 另外, 各个模块的代码其实并不算多, 哪一天即使写代码的人离职了, 接手的人根据错误提示也能快速定位出错模块.
5.易测试性: 很遗憾, 业务的初始化依然绑定在Scene的生命周期中, 而有些逻辑也仍然需要UI的点击事件触发, 我们依然只能Command+R, 点点点…

  • MVC的缺点

可以看到, 即使是标准的MVC架构也并非完美, 仍然有部分问题难以解决, 那么MVC的缺点何在? 总结如下:
1.过度的注重隔离: 这个其实MV(x)系列都有这缺点, 为了实现V层的完全隔离, V对外只暴露Set方法, 一般情况下没什么问题, 但是当需要设置的属性很多时, 大量重复的Set方法写起来还是很累人的.
2.业务逻辑和业务展示强耦合: 可以看到, 有些业务逻辑(页面跳转/点赞/分享…)是直接散落在V层的, 这意味着我们在测试这些逻辑时, 必须首先生成对应的V, 然后才能进行测试. 显然, 这是不合理的. 因为业务逻辑最终改变的是数据M, 我们的关注点应该在M上, 而不是展示M的V.

  • MVP

MVC的缺点在于并没有区分业务逻辑和业务展示, 这对单元测试很不友好. MVP针对以上缺点做了优化, 它将业务逻辑和业务展示也做了一层隔离, 对应的就变成了MVCP. M和V功能不变, 原来的C现在只负责布局, 而所有的逻辑全都转移到了P层.

对应关系如图所示:

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业务场景没有变化, 依然是展示三种数据, 只是三个MVC替换成了三个MVP(图中我只画了Blog模块), UserVC负责配置三个MVP(新建各自的VP, 通过VP建立C, C会负责建立VP之间的绑定关系), 并在合适的时机通知各自的P层(之前是通知C层)进行数据获取, 各个P层在获取到数据后进行相应处理, 处理完成后会通知绑定的View数据有所更新, V收到更新通知后从P获取格式化好的数据进行页面渲染, UserVC最后将已经渲染好的各个View进行布局即可. 另外, V层C层不再处理任何业务逻辑, 所有事件触发全部调用P层的相应命令, 具体到代码中如下:

BlogPresenter和BlogCellPresenter分别作为BlogViewController和BlogCell的P层, 其实就是一系列业务逻辑的集合. BlogPresenter负责获取Blogs原始数据并通过这些原始数据构造BlogCellPresenter, 而BlogCellPresenter提供格式化好的各种数据以供Cell渲染, 另外, 点赞和分享的业务现在也转移到了这里.

业务逻辑被转移到了P层, 此时的V层只需要做两件事:
1.监听P层的数据更新通知, 刷新页面展示.
2.在点击事件触发时, 调用P层的对应方法, 并对方法执行结果进行展示.

而C层做的事情就是布局和PV之间的绑定(这里可能不太明显, 因为BlogVC里面的布局代码是TableViewDataSource, PV绑定的话, 因为我偷懒用了Block做通知回调, 所以也不太明显, 如果是Protocol回调就很明显了), 代码如下:

BlogViewController现在不再负责实际的数据获取逻辑, 数据获取直接调用Presenter的相应接口, 另外, 因为业务逻辑也转移到了Presenter, 所以TableView的布局用的也是Presenter.allDatas. 至于Cell的展示, 我们替换了原来大量的Set方法, 让Cell自己根据绑定的CellPresenter做展示. 毕竟现在逻辑都移到了P层, V层要做相应的交互也必须依赖对应的P层命令, 好在V和M仍然是隔离的, 只是和P耦合了, P层是可以随意替换的, M显然不行, 这是一种折中.

最后是Scene, 它的变动不大, 只是替换配置MVC为配置MVP, 另外数据获取也是走P层, 不走C层了(然而代码里面并不是这样的):

上面的例子中其实有一个问题, 即我们假定: 所有的事件都是由V层主动发起且一次性的. 这其实是不成立的, 举个简单的例子: 类似微信语音聊天之类的页面, 点击语音Cell开始播放, Cell展示播放动画, 播放完成动画停止, 然后播放下一条语音.
在这个播放场景中, 如果CellPresenter还是像上面一样仅仅提供一个playWithCompletionHandler的接口是行不通的. 因为播放完成后回调肯定是在C层, C层在播放完成后会发现此时执行播放命令的CellPresenter无法通知Cell停止动画, 即事件的触发不是一次性的. 另外, 在播放完成后, C层遍历到下一个待播放CellPresenterX调用播放接口时, CellPresenterX因为并不知道它对应的Cell是谁, 当然也就无法通知Cell开始动画, 即事件的发起者并不一定是V层.
针对这些非一次性或者其他层发起事件, 处理方法其实很简单, 在CellPresenter加个Block属性就行了, 因为是属性, Block可以多次回调, 另外Block还可以捕获Cell, 所以也不担心找不到对应的Cell. 大概这样:

播放的时候, VC只需要保持一下CellPresenter, 然后传入相应的playState调用didUpdatePlayStateHandler就可以更新Cell的状态了.
当然, 如果是Protocol的方式进行的VP绑定, 那么做这些事情就很平常了, 就不写了.

MVP大概就是这个样子了, 相对于MVC, 它其实只做了一件事情, 即分割业务展示和业务逻辑. 展示和逻辑分开后, 只要我们能保证V在收到P的数据更新通知后能正常刷新页面, 那么整个业务就没有问题. 因为V收到的通知其实都是来自于P层的数据获取/更新操作, 所以我们只要保证P层的这些操作都是正常的就可以了. 即我们只用测试P层的逻辑, 不必关心V层的情况.

  • MVVM

MVP其实已经是一个很好的架构, 几乎解决了所有已知的问题, 那么为什么还会有MVVM呢?
仍然是举例说明, 假设现在有一个Cell, 点击Cell上面的关注按钮可以是加关注, 也可以是取消关注, 在取消关注时, SceneA要求先弹窗询问, 而SceneB则不做弹窗, 那么此时的取消关注操作就和业务场景强关联, 所以这个接口不可能是V层直接调用, 会上升到Scene层.具体到代码中, 大概这个样子:

Block方式看起来略显繁琐, 我们换到Protocol看看:

除去Route和VC中Alert之类的代码, 可以发现无论是Block方式还是Protocol方式因为需要对页面展示和业务逻辑进行隔离, 代码上饶了一小圈, 无形中增添了不少的代码量, 这里仅仅只是一个事件就这样, 如果是多个呢? 那写起来真是蛮伤的…

仔细看一下上面的代码就会发现, 如果我们继续添加事件, 那么大部分的代码都是在做一件事情: P层将数据更新通知到V层. Block方式会在P层添加很多属性, 在V层添加很多设置Block逻辑. 而Protocol方式虽然P层只添加了一个属性, 但是Protocol里面的方法却会一直增加, 对应的V层也就需要增加的方法实现.
问题既然找到了, 那就试着去解决一下吧, OC中能够实现两个对象间的低耦合通信, 除了Block和Protocol, 一般都会想到KVO. 我们看看KVO在上面的例子有何表现:

代码大概少了一半左右, 另外, 逻辑读起来也清晰多了, Cell观察绑定的ViewModel的isFollowing状态, 并在状态改变时, 更新自己的展示.
三种数据通知方式简单一比对, 相信哪种方式对程序员更加友好, 大家都心里有数, 就不做赘述了.
现在大概一提到MVVM就会想到RAC, 但这两者其实并没有什么联系, 对于MVVM而言RAC只是提供了优雅安全的数据绑定方式, 如果不想学RAC, 自己搞个KVOHelper之类的东西也是可以的. 另外 ,RAC的魅力其实在于函数式响应式编程, 我们不应该仅仅将它局限于MVVM的应用, 日常的开发中也应该多使用使用的.
关于MVVM, 我想说的就是这么多了, 因为MVVM其实只是MVP的绑定进化体, 除去数据绑定方式, 其他的和MVP如出一辙, 只是可能呈现方式是Command/Signal而不是CompletionHandler之类的, 故不做赘述.

最后做个简单的总结吧:
1.MVC作为老牌架构, 优点在于将业务场景按展示数据类型划分出多个模块, 每个模块中的C层负责业务逻辑和业务展示, 而M和V应该是互相隔离的以做重用, 另外每个模块处理得当也可以作为重用单元. 拆分在于解耦, 顺便做了减负, 隔离在于重用, 提升开发效率. 缺点是没有区分业务逻辑和业务展示, 对单元测试不友好.
2.MVP作为MVC的进阶版, 提出区分业务逻辑和业务展示, 将所有的业务逻辑转移到P层, V层接受P层的数据更新通知进行页面展示. 优点在于良好的分层带来了友好的单元测试, 缺点在于分层会让代码逻辑优点绕, 同时也带来了大量的代码工作, 对程序员不够友好.
3.MVVM作为集大成者, 通过数据绑定做数据更新, 减少了大量的代码工作, 同时优化了代码逻辑, 只是学习成本有点高, 对新手不够友好.
4.MVP和MVVM因为分层所以会建立MVC两倍以上的文件类, 需要良好的代码管理方式.
5.在MVP和MVVM中, V和P或者VM之间理论上是多对多的关系, 不同的布局在相同的逻辑下只需要替换V层, 而相同的布局不同的逻辑只需要替换P或者VM层. 但实际开发中P或者VM往往因为耦合了V层的展示逻辑退化成了一对一关系(比如SceneA中需要显示”xxx+Name”, VM就将Name格式化为”xxx + Name”. 某一天SceneB也用到这个模块, 所有的点击事件和页面展示都一样, 只是Name展示为”yyy + Name”, 此时的VM因为耦合SceneA的展示逻辑, 就显得比较尴尬), 针对此类情况, 通常有两种办法, 一种是在VM层加状态进而判断输出状态, 一种是在VM层外再加一层FormatHelper. 前者可能因为状态过多显得代码难看, 后者虽然比较优雅且拓展性高, 但是过多的分层在数据还原时就略显笨拙, 大家应该按需选择.

这里随便瞎扯一句, 有些文章上来就说MVVM是为了解决C层臃肿, MVC难以测试的问题, 其实并不是这样的. 按照架构演进顺序来看, C层臃肿大部分是没有拆分好MVC模块, 好好拆分就行了, 用不着MVVM. 而MVC难以测试也可以用MVP来解决, 只是MVP也并非完美, 在VP之间的数据交互太繁琐, 所以才引出了MVVM. 当MVVM这个完全体出现以后, 我们从结果看起源, 发现它做了好多事情, 其实并不是, 它的前辈们付出的努力也并不少!

  • 架构那么多, 日常开发中到底该如何选择?

不管是MVC, MVP, MVVM还是MVXXX, 最终的目的在于服务于人, 我们注重架构, 注重分层都是为了开发效率, 说到底还是为了开心. 所以, 在实际开发中不应该拘泥于某一种架构, 根据实际项目出发, 一般普通的MVC就能应对大部分的开发需求, 至于MVP和MVVM, 可以尝试, 但不要强制.
总之, 希望大家能做到: 设计时, 心中有数. 撸码时, 开心就好.

本文附带的demo地址

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最新评论
  • 九征   04/11

    对于迭代比较快,比较重的项目来说,一般还是只能选择稳妥的MVC

  • BigShow iOS工程师 04/13

    很详细, 不过中途换模式还是有点费时间~~

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