开发中众多框架的个人理解

在软件开发中，架构模式是设计和组织代码的重要方法。本文将详细介绍三种流行的架构模式：ECS（Entity-Component-System）、MVC（Model-View-Controller）和MVVM（Model-View-ViewModel）。我们将探讨它们的定义、特点、优缺点以及在实际开发中的应用示例。

提示

首先，无论使用什么框架，使用什么设计模式，本质都是为了分离逻辑，方便扩展，多人协同。换句话说，就是让代码质量更高;
所以并不需要具体掌握某个框架，只需要掌握某种框架的思想。大家写项目的时候多想想，写多了，就理解了。

1. ECS（Entity-Component-System）

1.1 定义

ECS是一种架构模式，强调将数据和逻辑分离，以便于高效地管理游戏中的大量实体。它由三部分组成：

• Entity（实体）：游戏对象的唯一标识符，通常是一个空的容器，不包含任何数据或逻辑。
• Component（组件）：存储数据的结构，描述实体的属性，例如位置、速度、健康值等。组件本身不包含逻辑。
• System（系统）：处理特定逻辑的代码，通常会操作具有相同组件的实体。例如，物理系统可能会处理所有具有“位置”和“速度”组件的实体。

提示

就像对多个组件进行不同的组合，来创建不同的物体。然后通过系统来处理组件，进而处理物体。

1.2 特点

• 高性能：通过数据导向设计优化内存访问和CPU缓存。通过系统并行处理实体，提高了性能。
• 灵活性：可以自由组合和重用组件，增强了可扩展性。
• 解耦：逻辑与数据分离，降低了各部分之间的耦合度。

1.3 优缺点

• 优点：
  • 高效处理大量实体。
  • 易于添加新功能（只需添加新组件和系统）。
• 缺点：
  • 学习曲线较陡。
  • 可能导致设计复杂性增加。

1.4 示例

// Entity
public class Entity
{
    public int Id; // 唯一标识符
}

// Component
public class PositionComponent
{
    public float x;
    public float y;
}

public class VelocityComponent
{
    public float vx;
    public float vy;
}

// System
public class MovementSystem
{
    public void Update(List<Entity> entities)
    {
        foreach (var entity in entities)
        {
            var position = GetComponent<PositionComponent>(entity);
            var velocity = GetComponent<VelocityComponent>(entity);
            position.x += velocity.vx * Time.deltaTime;
            position.y += velocity.vy * Time.deltaTime;
        }
    }
}

2. MVC（Model-View-Controller）

2.1 定义

MVC是一种经典的软件设计模式，旨在分离应用程序的逻辑、用户界面和数据模型。其组成部分如下：

• Model：代表数据和业务逻辑，负责数据的存储、检索和处理。
• View：负责用户界面的显示，接收用户的输入。
• Controller：处理用户输入，更新Model和View。

提示

简单的说，就是通过Controller来控制Model和View的交互。例如，用户输入数据，Controller将数据传递给Model，Model处理数据后，Controller再将结果传递给View显示。

2.2 特点

• 分离关注点：每个部分有独立的责任，降低耦合度。
• 易于测试：逻辑分离后，更容易进行单元测试。

2.3 优缺点

• 优点：
  • 便于维护和扩展。
  • 清晰的结构，易于理解。
• 缺点：
  • 对小型应用可能显得过于复杂。
  • Controller可能会变得臃肿。

2.4 示例

// Model
public class UserModel
{
    public string Name { get; set; }
}

// View
public class UserView
{
    public void DisplayUser(string name)
    {
        Console.WriteLine("User Name: " + name);
    }
}

// Controller
public class UserController
{
    private UserModel model;
    private UserView view;

    public UserController(UserModel model, UserView view)
    {
        this.model = model;
        this.view = view;
    }

    public void UpdateUserName(string name)
    {
        model.Name = name;
        view.DisplayUser(model.Name);
    }
}

3. MVVM（Model-View-ViewModel）

3.1 定义

MVVM是一种现代的软件架构模式，尤其在WPF和Xamarin等应用中常见。其组成部分如下：

• Model：与MVC中的Model相似，负责数据和业务逻辑。
• View：用户界面，负责数据的展示。
• ViewModel：连接Model和View，处理UI逻辑，提供数据绑定。

提示

简单的说，View直接与ViewModel数据绑定，然后ViewModel进行逻辑处理(可能涉及调用Model),然后返回值，更新Model与View

3.2 特点

• 数据绑定：ViewModel通过数据绑定自动更新View。
• 解耦：View与Model解耦，通过ViewModel进行交互。

3.3 优缺点

• 优点：
  • 提高了代码的可读性和可维护性。
  • 强大的数据绑定功能。
• 缺点：
  • 初学者可能对数据绑定感到困惑。
  • 对小型项目可能过于复杂。

3.4 示例

// Model
public class ProductModel
{
    public string Name { get; set; }
    public decimal Price { get; set; }
}

// ViewModel
public class ProductViewModel : INotifyPropertyChanged
{
    private ProductModel model;

    public string Name
    {
        get => model.Name;
        set
        {
            model.Name = value;
            OnPropertyChanged();
        }
    }

    public decimal Price
    {
        get => model.Price;
        set
        {
            model.Price = value;
            OnPropertyChanged();
        }
    }

    public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;
    protected void OnPropertyChanged([CallerMemberName] string propertyName = null)
    {
        PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
    }
}

// View (示例)
public class ProductView
{
    private ProductViewModel viewModel;

    public ProductView(ProductViewModel viewModel)
    {
        this.viewModel = viewModel;
        // 假设这里有UI元素与viewModel绑定
        Console.WriteLine("Product Name: " + viewModel.Name);
        Console.WriteLine("Product Price: " + viewModel.Price);
    }
}