Java 中的演示模型模式：通过强大的数据管理增强 UI 设计

大约 3 分钟

也称为

应用程序模型

演示模型设计模式的意图

演示模型模式通过创建一个独立地表示 UI 的数据和行为的模型，将用户界面 (UI) 的逻辑与业务逻辑分离。

演示模型模式的详细解释，并附带现实世界中的例子

现实世界中的例子

演示模型设计模式的现实世界类比是剧作家、演员和导演在戏剧制作中的关系。剧作家创作剧本（相当于业务逻辑），演员则对剧本进行演绎并在舞台上表演（相当于用户界面）。导演充当中间人，确保演员的表演与剧本和戏剧的愿景相一致（类似于演示模型协调 UI 和业务逻辑）。这种分离允许修改剧本而不影响演员的技巧或导演的诠释，从而确保灵活性与可维护性。

通俗地说

演示模型设计模式通过创建一个独立地表示 UI 的数据和行为的中间模型，将 UI 逻辑与业务逻辑分离，从而增强可测试性、可维护性和灵活性。

Java 中演示模型模式的编程示例

演示模型设计模式是一种将管理 GUI 的状态和行为的责任分离到一个单独的模型类中的模式。该模型类与视图没有绑定，可以用来独立于 GUI 本身测试 GUI 行为。

让我们来看看提供的代码，并了解它是如何实现演示模型模式的。

首先，我们有 `Album` 类。该类代表我们应用程序中的数据模型。它包含诸如 `title`、`artist`、`isClassical` 和 `composer` 之类的属性。

@Setter
@Getter
@AllArgsConstructor
public class Album {
    private String title;
    private String artist;
    private boolean isClassical;
    private String composer;
}

接下来，我们有 `DisplayedAlbums` 类。该类负责管理 `Album` 对象的集合。

@Slf4j
@Getter
public class DisplayedAlbums {
    private final List<Album> albums;

    public DisplayedAlbums() {
        this.albums = new ArrayList<>();
    }

    public void addAlbums(final String title,
                          final String artist, final boolean isClassical,
                          final String composer) {
        if (isClassical) {
            this.albums.add(new Album(title, artist, true, composer));
        } else {
            this.albums.add(new Album(title, artist, false, ""));
        }
    }
}

`PresentationModel` 类是演示模型模式实现的地方。该类负责管理 GUI 的状态和行为。它包含对 `DisplayedAlbums` 对象的引用，并提供用于与选定专辑交互的方法。

public class PresentationModel {
    
    private final DisplayedAlbums data;
    private int selectedAlbumNumber;
    private Album selectedAlbum;

    public PresentationModel(final DisplayedAlbums dataOfAlbums) {
        this.data = dataOfAlbums;
        this.selectedAlbumNumber = 1;
        this.selectedAlbum = this.data.getAlbums().get(0);
    }

    // other methods...
}

`App` 类是应用程序的入口点。它创建一个 `View` 对象并调用其 `createView` 方法来启动 GUI。

public final class App {
    public static void main(final String[] args) {
        var view = new View();
        view.createView();
    }
}

在这个示例中，`PresentationModel` 类是演示模型。它将 GUI 的状态和行为与 `View` 类分离，允许 GUI 独立于实际的 GUI 组件进行测试。

何时在 Java 中使用演示模型模式

使用演示模型模式的情况

当您想要将 UI 与底层业务逻辑解耦，以方便测试、维护以及支持多个视图或平台时，使用该模式。
非常适合 UI 经常变化或需要在各个平台上保持不同的应用，同时保持核心逻辑不变。

Java 中演示模型模式的现实世界应用

演示模型模式用于

JavaFX 应用程序：利用 JavaFX 属性和绑定来在 UI 和业务逻辑之间建立清晰的分隔。
Swing 应用程序：使用演示模型将 Swing 组件与应用程序逻辑解耦，从而增强可测试性和灵活性。
Android 应用程序：使用 ViewModel 类实现 MVVM 架构，以管理与 UI 相关的数据和生命周期感知组件。

演示模型模式的优缺点

优点

解耦：增强关注点分离，使系统更加模块化和可测试。
可测试性：便于对 UI 逻辑进行单元测试，而无需实际的 UI 组件。
可维护性：通过隔离对 UI 或业务逻辑的更改，简化维护工作。
灵活性：支持对同一模型使用多个视图，使 UI 更容易适应不同的平台。

权衡

复杂性：可能会在应用程序架构中引入额外的层级和复杂性。
学习曲线：可能需要深入了解绑定机制和状态管理。

模型-视图-控制器 (MVC)：类似于 MVC，也分离了关注点，但演示模型封装了更多视图逻辑。
模型-视图-展示器 (MVP)：另一种专注于关注点分离的 UI 模式，但具有不同的交互模型。
观察者：通常在演示模型中使用，以便在模型发生变化时更新 UI。