（架构）UI开发的MVC模式

原文：http://engineering.socialpoint.es/MVC-pattern-unity3d-ui.html

动机

　　和游戏开发的其他模块类似，UI一般需要通过多次迭代开发，直到用户体验近似OK。另外至关重要的是， 我们想尽快加速迭代的过程。使用MVC模式来进行设计，已经被业界证明了是可以解耦屏幕上的显示，如何控制用户的输入对显示的改变，以及如何根据应用的状态进行改变。MVC模式提供了以下好处：

1. 可以修改UI的外观，而不用修改一行代码；
2. 在不同的组件里面可以共享同一套逻辑代码，用来创建复杂的视图；
3. 可以用很小的代价来改变UI的实现，比如正在使用NGUI ， 但将来会切换成 UGUI。

代码示例

　　这里提供了一个MVC在使用NGUI开发的例子，需要注意的是，我们不能在代码中提供NGUI库，毕竟它是收费的，所以想运行起来的话，需要自己导入NGUI库。接下来的内容都会以这个例子的代码作为基准，所以可以在阅读时可以先把代码下载下来。

总体概述

　　这是一张简图，从宏观的角度描述了代码中MVC模式的不同部分。

Model

　　传统的MVC中的Model，我们都很熟悉：

1. 不保存任何View的数据或者View的状态；
2. 只能被Controller或者其他Model访问；
3. 会触发事件来通知外部系统进行处理和变更。

　　这里的Model是使用Plain Old C# Objects(POCOs)来实现的，就是不依赖于任何外部库的C#代码。这是例子中对于PlayerModel的链接地址，它表示了Player的数据，包括HitPoints，XP和level，使用两个属性来进行访问。我们可以增加XP点，而Model则会raise一个XPGained事件。当获得升级的经验时，Level属性会更新，并raise一个LevelUp事件。

 View

　　概念上的view一般就是在屏幕上渲染的东西。View的职责包括：

1. 处理用户绘制元素的reference，包括纹理，特效等；
2. 播放动画；
3. 布局；
4. 接受用户输入。

　　在代码这个特定例子中，View的实现使用了NGUI，所以它只是Unity工程中的一个Prefab。但这个实现细节需要解耦。想了解更多学术上的知识的话，还可以看下Passive View。View不知道工程中其他部分的任何事情，无论是数据还是逻辑。这样其他的代码必选显式地告诉View显式什么，播放什么动画等等。

Controller

　　Controller是连接Model和View的桥梁。它会保存View的状态，并且根据外部事件来更新View的状态：

1. 持有View所需要的应用状态；
2. 控制View的流程；
3. 根据状态show/hides/activates/deactivates/updates View或者View的某些部分。如controller可临时将攻击按钮Distable掉，因为此时攻击处于冷却状态，冷却状态一过，controller会re-enable这个按钮；
4. load/Instantiate需要的assets，比如显示particles， 动态改变sprites等；
5. 处理用户在View中触发的事件，比如用户按下了一个按钮；处理Model触发的事件，比如player获得了XP并触发了升级，所以controller就更新了View中的Level Number。

　　这就是MVC模式中定义的三个基本元素。但在这个例子中，我们加入了另外一个中间层来进一步解耦NGUI的View实现，称之为：

ViewPresenter

　　一个ViewPresenter位于View和Controller之间，作为一个接口存在，暴露了对于一个View来说是普适的操作集合，无论View本身是基于什么库来实现的（NGUI，UGUI等）。

　　比如一个游戏中的按钮，一般来说都有以下功能集：

1. 设置按钮label中的文字；
2. 修改按钮的背景图；
3. enable/disable用户输入；
4. 当用户点击按钮时，进行Notify。

　　这些都是与UI具体实现无关的操作，在任何一个UI toolkit中都能找到这些操作。ViewPresenter实现为一个MonoBehaviour被Attach到NGUI View的Prefab上，所以可以在Controller中通过GameObject.GetComponent来得到它来进行功能调用。由于ViewPresenter是游戏代码和UI代码的桥梁，所以它不能完全独立于屏幕渲染的底层实现。在这个例子中，ViewPresenter需要持有NGUI Widgets（比如UIButton，UILabel等）的引用，用来于它们进行交互。其实ViewPresenter实际上是一个适配器模式(Adapter pattern)的实现:  我们额外创建了定制的接口来对应用进行访问。这些引用必须在Inspector或者其他代码中进行设置。

　　幸运的是，这个设置过程可以部分自动化，可以参看ViewPresenter.AutoPopulateDeclaredVidgets()，虽然ViewPresenter和某个特定的UI系统有耦合，但使用创建用于Controller的接口得到了一个好处：如果需要更换GUI库，只需要修改修改ViewPresenter的实现，而不需要修改ViewPresenter的接口以及controller的任何逻辑。

　　之所以将其称之为ViewPresenter是因为它与Model-View-presenter模式中的Presenter有些类似，只不过Presenter可以访问Model，但ViewPresenter不可以。

　　ViewPreseter可以持有一些player标识的状态，比如View存储了不同的颜色来提示heath point( 以健康度作为基准来提示满血，充裕，虚弱之类的），这些值可以暴露出来作为公共属性，运行在运行时通过inspector来进行实时修改。但无论如何，ViewPresenter不能持有应用程序逻辑的任何状态，而逻辑由controller管理，ViewPresenter根本不应该知道什么样的heath level是表示low。

　　比如，如果扩展PlayerController来处理Hit points，可以增加一个方法来改变label的颜色，当处于low health的时候：

 1 public class PlayerController
 2 {   // ...
 3     void UpdateHitPointsUI()
 4     {
 5         if (Player.HasLowHitPoints)
 6         {
 7             HitPointsViewLabel.ShowLowHealthColor();
 8         }
 9         else
10         {
11             HitPointsViewLabel.ShowNormalHealthColor();
12         }
13     }
14 
15 }

　　如果你想创建一个非常特定或者复杂的UI，并在工程中进行重用的话，这个方法可能有些过度设计了。在这个Sample代码中，我们很轻松地进行了如此处理：controller只需要修改ViewPresenter中的一个UnityEngine.Color类型的属性。

Handling UI events

　　NGUI提供了一个设计良好的时间系统，在任何定义了某事件hander的MonoBehaviour中都可以触发这个事件。这样就解耦了触发事件的MonoBehaviour和处理这个事件的MonoBehaviour。然后，强大的功能增加了结构混乱的机会，因为可以使用任何MonoBehaviour作为事件的handler，很随手的就把scene中的某个monoBehaviour拖放到inspector的handler上了，这样当创建一个包含了若干个控件的复杂View时，就容易得到一个难以track的依赖，这个依赖图的复杂度可以非常快速地增长。

　　为了防止代码中混乱的蔓延，我们遵守了一个非常容易的原则：所有的View的UI事件只能被attatch到这个View的ViewPresenter来进行处理。ViewPresenter会捕获NGUI的事件，并Raise一个 .net的Event作为回应。其他的代码只订阅那个.net时间。这么做是因为需要将UI事件的具体实现与NGUI解耦，因为这样做我们使用代码中的事件，而不是inspector的事件。在我们的观点中，这是一个更安全的方法：可以很容易地在IDE中搜索处理这个Event的代码；而且更加类型安全：(如果你删除了一个处理这个Event的MonoBehavior，你只会发现控件在Play Mode中停止工作了), 可以允许设置Event上的各个参数。当然我们需要在View Presenter中封装NGUI的Event，但我们的使之自动化：看看这个代码ButtonViewPresenter.wireUIEvents()

创建复杂的View

　　现在已经有一些模块可以支持建造了，通过组合来创建一些更复杂的View变得容易：由若干个UI prefab来组合成一个新的View， 并为这个组合出来的view创建一个新的ViewPresenter， 将子View中的ViewPresenter暴露出来，这样就可以在controller中进行访问了。

　　这个组合出来的新ViewPresenter，可以在这里找到。

结语

　　欢迎告知使用这种方法的感受，并欢迎告知你们在游戏UI开发中的独特方法，欢迎各种反馈。

　　另外，如果不使用NGUI，而是使用Unity3D的GUI，那么实现ViewPresenter的OnGUI方法为Unity3D自带的GUI API将会是一个不错的体验。