Рассмотрены основные принципы и возможности технологии ASP.NET MVC Framework и показаны способы ее практического использования при разработке веб-приложений. Описаны преимущества подхода разработки MVC и рассмотрена структура MVC-приложения. Приведено сравнение технологии WebForms и MVC Framework и рассмотрены вопросы их совмещения.
Описаны модель и доступ к данным (технологии LINQ, Entity Framework и др.), контроллеры, представление и интерфейс приложения, механизмы маршрутизации и Ajax-функциональность. Уделено внимание вопросам тестирования веб-приложений. Рассмотрены особенности применения ASP.NET MVC 2 в Visual Studio 2010.
Для программистов
ГЛАВА 1
Знакомство с MVC Framework
Первая глава книги посвящена знакомству с подходом разработки веб-приложений на платформе ASP.NET с использованием MVC Framework. Поскольку эта книга рассчитана на разработчиков с разным опытом создания программного обеспечения, прежде чем рассматривать подход к разработке веб-приложений на основе MVC Framework, мы поговорим об основных принципах архитектуры MVC. Прочитав эту главу, вы узнаете об основных компонентах MVC Framework и о том, как эти компоненты находят свое отражение в коде приложения.
Если вы уже знакомы в общих чертах с MVC Framework, можете смело пропустить эту главу и перейти к более детальному изучению составляющих MVC Framework в последующих главах.
Паттерн проектирования MVC
Аббревиатура MVC, давшая название MVC Framework, скрывает в себе всю суть архитектурного подхода построения приложений по принципу MVC: модель, представление и контроллер — это те компоненты, из которых состоит каждое приложение, созданное в этой парадигме.
Приложение, построенное с использованием паттерна проектирования MVC, разбивается на три слабосвязанных между собой логических компонента.
□
Модель
— компонент приложения, отвечающий за взаимодействие с источником данных (база данных, XML-файлы, файловая система и т. п.), а также содержащий описание объектов, описывающих данные, с которыми работает приложение.
□
Представление
— компонент, отвечающий за отображение пользовательского интерфейса — в случае веб-приложения HTML-разметки или других форматов данных, принимаемых вызывающим клиентом.
□
Контроллер
— компонент, содержащий логику приложения. В контроллере описана логика взаимодействия с пользователем — в случае веб-приложения логика обработки HTTP-запросов к веб-приложению. Контроллер взаимодействует с объектами модели, которые, в свою очередь, влияют на представление.
История паттерна проектирования MVC
Подход к разработке программы с использованием разбиения на компоненты "модель", "представление" и "контроллер" был предложен в 1979 году норвежским ученым Тригве Ринскаугом, когда он работал в исследовательском центре Xerox в Пало Альто. Реализован подход был на языке Smalltalk для графических интерфейсов настольных систем. Тогда веб-приложения еще даже не маячили на горизонте, однако проблема разделения программной логики и интерфейса стояла остро — различные операционные системы предлагали разные подсистемы для отображения графического интерфейса, и при необходимости переноса приложений между платформами возможность повторного использования программной логики при изменении только кода, работающего с графической подсистемой, оказалась весьма кстати.
После того как Интернет прочно вошел в жизнь пользователей по всему миру, появилось большое количество языков, платформ и технологий разработки приложений. Для веб-приложений используются различные подходы разработки, и MVC является одним из наиболее популярных. Убедиться в этом просто, достаточно поискать с помощью любой популярной поисковой системы информацию о библиотеках для реализации подхода MVC.
Преимущества подхода разработки MVC
Использование MVC Framework для веб-приложений на базе ASP.NET приносит ряд преимуществ при разработке и поддержке решений. Выделим три основные преимущества, с которыми разработчик сталкивается, едва приступив к разработке.
1. Полный контроль над кодом разметки
При использовании подходов к разработке веб-приложений, предполагающих автоматическую генерацию кода разметки, таких как WebForms для ASP.NET, разработчик теряет контроль над финальной разметкой, которую получает браузер пользователя. В результате полученные страницы могут не удовлетворять требованиям конечного пользователя — некорректно отображаться в некоторых браузерах или содержать избыточный код разметки.
Полный контроль над разметкой может быть особенно важен, если в веб-приложении активно используется код, работающий на стороне клиента в браузере пользователя.
2. Расширяемость
Компоненты MVC Framework разработаны таким образом, чтобы обеспечивать максимальную расширяемость самой библиотеки. Имеется возможность использования разных библиотек для обработки представлений, собственных алгоритмов создания объектов контроллеров, а также расширение внутренних механизмов функционирования компонентов библиотеки.
Поскольку все компоненты в MVC Framework могут быть расширены или заменены на собственные, разработчики могут воспользоваться MVC Framework в качестве основы для создания собственной среды разработки веб-приложений, как это часто делают веб-студии, работающие над множеством проектов. В этом случае MVC Framework задает общее направление и стиль разработки веб-приложений, предоставляя разработчику полную свободу выбора уровня абстракции и подходов, используемых в проектах. Можно сказать, что MVC Framework позволяет сделать разработку вебприложений настолько простой или настолько сложной, насколько этого хочет сам разработчик.
Кроме того, стоит особо отметить, что полный исходный код библиотеки MVC Framework доступен публично и распространяется под лицензией, допускающей модификацию исходного кода для собственных нужд.
3. Простота автоматического тестирования
За счет того, что компоненты "модель", "представление" и "контроллер" практически независимы друг от друга, значительно упрощается автоматическое тестирование логики работы веб-приложений.
Если для тестирования программного кода логики, содержащегося в контроллерах, нет необходимости использовать "боевые" данные из реального источника данных, то можно подменить модель версией, созданной специально для тестирования и предоставляющей только минимально необходимый набор данных для целей тестирования и максимальную производительность. При этом вовсе нет необходимости использовать код представлений, что существенно упрощает написание автоматических тестов, поскольку работа идет только с кодом логики, а не с генерируемой браузером разметкой.
Установка MVC Framework
Для того чтобы разрабатывать приложения с использованием MVC Framework, необходимо установить следующие доступные бесплатно для скачивания компоненты:
□ среда разработки Visual Web Developer 2008 Express Edition
http://www.microsoft.com/express/download/
(русская версия http://
www.microsoft.com/rus/express/
, приложена на диске);
□ сервер баз данных SQL Server 2008 Express Edition
http://www.microsoft.com/express/sql/download/
(русская версия
http://www.microsoft.com/rus/express/sql/download/
, приложена на диске);
□ библиотека Microsoft ASP.NET MVC
http://www.asp.net/mvc/download/
.
Установка этих компонентов не должна вызвать сложностей — достаточно запустить мастер установки каждого из компонентов в указанном порядке и следовать инструкциям на экране.
ГЛАВА 2
MVC Framework и WebForms
Любая технологическая платформа предлагает разработчику определенные стиль и подходы к разработке приложений. При условии расширяемости платформы и достаточном опыте ее использования разработчику не составит большого труда самостоятельно реализовать любой желаемый подход к разработке веб-приложений, тем не менее в большинстве случаев использование собственных возможностей платформы является наиболее предпочтительным с точки зрения скорости разработки и простоты дальнейшей поддержки решения.
Известный факт, что возможность выбора порождает проблему этого самого выбора — поэтому с появлением на платформе ASP.NET подхода к созданию веб-приложений MVC Framework у разработчиков возникает логичный вопрос — какой подход выбрать и какой подход будет наиболее оправдан при создании очередного веб-приложения. Не хотелось бы расстраивать читателя, жаждущего быстрого ответа на вопрос, какой подход избрать — WebForms или MVC Framework, но все же придется это сделать — ответом на вопрос, стоит ли выбрать MVC Framework для вашего следующего веб-приложения, является вся эта книга.
Существует необозримое множество технологий (и для разных задач лучше подходит та или иная технология) и сделать правильный выбор позволяет только достаточное знание возможностей, преимуществ и недостатков рассматриваемых технологий.
В этой главе проводится краткое сравнение технологий MVC Framework и WebForms, демонстрируется реализация подхода MVC на основе WebForms, что может быть полезно разработчикам, знакомым с WebForms, для того чтобы быстро освоиться с концепцией MVC, а также предлагаются некоторые советы по выбору той или иной технологии.
Сравнение WebForms и MVC Framework
Для того чтобы дать рекомендации по выбору той или иной технологии разработки веб-приложений, рассмотрим сильные и слабые стороны каждой из этих технологий, а также основные принципы, на которых основаны эти технологии.
Технология WebForms
Технология WebForms в ASP.NET была создана для того, чтобы сделать веб-разработку максимально простой для разработчика, знакомого с созданием клиентских приложений на Windows-платформе. По большому счету, создание WebForms мало отличается от создания настольных приложений — элементы управления, использующие механизмы обработки пользовательских действий и хранения состояния, позволяют применять для разработки визуальный подход. Разработчику достаточно разместить элементы управления на странице и определить логику их совместной работы, без необходимости глубокой работы с разметкой HTML и стилями CSS.
Технология WebForms значительно снизила "порог входа" в веб-разработку. Как в свое время появление визуальных средств разработки вроде Visual Basic дало возможность разработчикам разного уровня создавать приложения различной сложности, так появление технологии WebForms привело к быстрому росту количества динамических веб-приложений. Прежде всего, за счет возможности быстрого изучения технологии и быстрого старта разработки полнофункциональных приложений.
Модель расширения WebForms позволила большому количеству компаний разрабатывать собственные элементы управления, которые позволили существенно упростить и ускорить разработку веб-приложений. Кроме того, декларативный подход технологии WebForms позволяет очень просто преобразовывать классические веб-приложения для использования новейших технологий, таких как Ajax и Silverlight.
Преимущества WebForms
□
Высокая скорость разработки
. Благодаря декларативному использованию компонентов и визуальному созданию веб-страниц, достигается высокая скорость разработки функционала веб-приложений. Использование готовых компонентов, интегрируемых между собой, позволяет очень быстро создать работающий прототип приложения, которое в дальнейшем дорабатывается до желаемого результата.
□
Большое количество готовых компонентов
. В состав .NET Framework входит несколько десятков компонентов для реализации наиболее частых сценариев, а готовые компоненты третьих компаний позволяют сократить время на разработке и отладке собственных решений.
□
Богатая поддержка средствами разработки
. Поддержка WebForms визуальными инструментами разработки, такими как Visual Studio и Expression Web, предоставляет возможность визуального проектирования интерфейса и создания базовых связей между элементами управления. Значительная часть разработки интерфейса приложения может быть выполнена веб-дизайнером, без привлечения разработчика.
□
Автоматическое управление состоянием
. Состояние элементов управления на стороне клиента поддерживается автоматически, и разработчику нет необходимости отслеживать инициализацию всех элементов управления страниц между отправками данных на сервер (postback).
□
Событийная модель элементов управления
. Механизмы обработки клиентских событий позволяют создавать обработчики событий на стороне сервера, разбивая общий код логики взаимодействия веб-страницы с пользователем на небольшие логические блоки.
Недостатки WebForms
□
Связка разметки и логики страницы
. Разметка страницы, определенная в ASPX-файле, жестко привязана к коду логики, определенному в codebehind-файле, поскольку на основании разметки генерируется частичный класс, являющийся частью класса, определенного в code-behind-файле. В терминах MVC получается, что логика компонентов контроллера и представления смешиваются. Особенно в случае использования элементов, декларативно работающих с данными, таких как SqlDataSource/DataGrid, смешивается бизнес-логика, логика интерфейса и работы с данными.
□
Отсутствие полного контроля над конечной разметкой страницы
. Поскольку в технологии WebForms генерация HTML-кода отдана на уровень элементов управления, разработчик не имеет полного контроля над финальной разметкой страницы, загружаемой в браузер пользователя. В большинстве случаев это не является проблемой, пока не возникает необходимости создавать большое количество клиентского кода, работающего с моделью документа HTML-страницы — в этом случае создание обходных путей может занять недопустимо много времени.
□
Сложность тестирования логики приложения
. Поскольку есть связка интерфейса с бизнес-логикой, тестирование логики приложения в отрыве от интерфейса затруднено, что усложняет автоматическое тестирование и требует использования инструментов, позволяющих эмулировать действия пользователя на интерфейсе приложения. Это становится критичным, когда для выполнения тестов через пользовательский интерфейс требуется неоправданно большое время, а для успешного тестирования необходимо частое повторное проведение тестов.
□
Неестественная для веб-среды модель сохранения состояния
. Модель событий и хранения состояния, являющаяся преимуществом WebForms и позволяющая создавать веб-приложения по образу и подобию настольных приложений, является и недостатком этой модели. HTTP-протокол не поддерживает состояния и, при попытке это состояние добавить в жизненный цикл приложения, приходится создавать нагромождения дополнительного слоя логики, отвечающего за работу с состоянием. При использовании большого количества элементов на странице скрытое поле ViewState, используемое для хранения состояния между отправками данных формы на сервер, может достигать больших размеров, существенно влияя на скорость передачи данных между сервером и клиентом. В этом случае разработчику приходится приложить дополнительные усилия по оптимизации хранимых данных о состоянии, использовать другие механизмы для хранения состояния и так или иначе вмешиваться в стандартную модель WebForms.
Технология MVC Framework
В главе 1 были перечислены некоторые преимущества архитектурного подхода MVC и реализации в MVC Framework. Здесь же мы подробнее остановимся на достоинствах и недостатках MVC Framework в сравнении с WebForms.
Преимущества MVC Framework
□
Четкое разделение логических слоев
. Отделение представления от контроллера предоставляет возможность простой замены движка представления без модификации кода контроллера, независимость от реализации модели позволяет описать только интерфейсы объектов и подменять реализацию при необходимости.
□
Полный контроль над разметкой
. Возможность получить "чистый" HTML-код значительно упрощает разработку и поддержку клиентского JavaScript-кода.
□
Логическое разделение функциональности
. В веб-приложениях MVC есть четкое разделение на действия контроллеров, и каждое действие имеет собственный URI. В случае WebForms страница может инкапсулировать различную логику работы страницы и сохранять тот же самый URI, например Default.aspx, при выполнении операций со страницей. В MVC-приложении разные действия, инициируемые страницей, соответствуют различным действиям контроллера. Так, например, метод
Edit
контроллера возвращает страницу, а метод
Update
используется для обновления данных и отображения сообщения об изменении данных.
□
"Красивые" URL-адреса
. Поскольку MVC Framework предполагает использование гибкой системы маршрутизации, пользователь получает удобные и понятные URL-адреса страниц в виде /Products/List, /Products/Edit/1 и т. п.
□
Прозрачный процесс обработки запроса
. Жизненный цикл страницы в WebForms описывается механизмом событий, этот механизм легко расширяется и позволяет добавлять расширенную функциональность в страницу без модификации кода самой страницы — через глобальные обработчики HttpModule на события той или иной страницы может быть подписан внешний обработчик. Однако в больших и сложных системах наличие множества обработчиков страницы делает процесс обработки запроса нелинейным и сложным для отладки. Кроме того, для успешной работы со страницами в WebForms разработчику нужно очень хорошо представлять последовательность выполнения действий по инициализации инфраструктуры страницы, для того чтобы вносить необходимые модификации в общее течение процесса обработки страницы. В случае MVC Framework процесс обработки запроса легко прослеживается, поскольку обработка запроса разделена на небольшое количество очень простых шагов.
Недостатки MVC Framework
□
Более высокий "порог входа" в технологию
. Разработчику, только начинающему осваивать создание веб-сайтов, потребуется достаточно подробное изучение веб-технологий, таких как HTML, CSS и JavaScript, для успешного создания многофункциональных веб-приложений. Если технология WebForms во многом "экранирует" разработчика от веб-среды, предоставляя высокую степень абстракции над веб-страницами, то MVC Framework сразу же требует достаточно глубокого понимания веб-технологий.
□
Отсутствие механизма хранения состояния
. MVC Framework не предлагает механизма хранения состояния, и разработчику необходимо реализовывать его самостоятельно, используя скрытые поля, cookie-файлы или хранение данных в URL.
□
Сложности создания библиотек компонентов
. Отсутствие механизма элементов управления, присутствующего в WebFroms, затрудняет создание компонентов для повторного использования. При существующем подходе к созданию представлений инкапсуляция полной логики повторно используемого компонента в отдельную сборку затруднена.
□
Молодость технологии
. Поскольку релиз MVC Framework вышел всего за несколько месяцев до момента написания этих строк, сообщество разработчиков не накопило еще того опыта, который накоплен с WebForms, а компании-разработчики компонентов еще не создали такого большого количества расширений для MVC Framework, как в случае с WebForms.
Выбор подхода к разработке веб-приложения
На платформе ASP.NET можно создать любое веб-приложение, с любым уровнем сложности и возможностями по масштабированию, несмотря на выбранный подход, однако правильный выбор подхода позволит достичь результата меньшими усилиями и упростить дальнейшую поддержку проекта. Приступая к проектированию очередного веб-приложения, вы, возможно, задумаетесь о выборе подхода WebForms или MVC Framework.
Как уже было сказано ранее, такой выбор можете сделать только вы, основываясь на своих знаниях технологии WebForms и MVC Framework, исходя из требований того самого приложения, над которым вы размышляете. Тем не менее постараемся сформулировать список требований, который может пригодиться при выборе между WebForms и MVC Framework. Требования с краткими комментариями приведены в табл. 2.1. Большинство приведенных требований весьма условны и предназначены лишь для того, чтобы дать читателю пищу для размышлений.
Реализация подхода MVC в WebForms
Продемонстрируем подход MVC для разработчиков, знакомых с технологией WebForms, выделив логику обработки страницы в контроллер, а саму страницу используя как компонент представления и модель, описывающую данные, размещаемые на странице.
Рассмотрим ASPX-страницу, приведенную в листинге 2.1. На этой странице размещены несколько элементов управления
Label, TextBox
и
Button
. Логика страницы должна быть простой, и в классической модели WebForms описывается в code-behind-файле, код которого приведен в листинге 2.2.
Листинг 2.1. Страница Default.aspx
<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true"
Совмещение WebForms и MVC Framework в рамках одного веб-приложения
Обидно терять наработки, особенно когда они еще могут пригодиться и сохранить большое количество времени на разработку нового функционала. И еще более обидно, когда есть технология, которая просто идеально подходит для решения поставленной задачи, однако существующее решение уже построено на другой технологии, его необходимо развивать, а времени переписать все заново нет.
В этих случаях можно подумать над совмещением технологий WebForms и MVC Framework, возможно, несколько жертвуя принципами архитектуры MVC.
Использование элементов управления WebForms в MVC-приложениях
Поскольку в MVC Framework в качестве движка представлений по умолчанию используется стандартный механизм ASPX-страниц, то можно попробовать использовать существующие элементы управления на MVC-страницах. Однако нужно помнить о том, что для представлений в MVC-приложениях не работает стандартный механизм обработки событий, и элементы управления теряют свои серверные возможности по обработке событий. Поэтому для подобного использования пригодны элементы управления, представляющие ценность на этапе первоначальной генерации разметки, отправляемой пользователю, такие как, например,
Repeater
или
GridView
.
Чтобы продемонстрировать эту возможность, используем декларативный источник данных
sqlDataSource
и
GridView
в представлении Index.aspx, в результате получим страницу, приведенную на рис. 2.1. Код страницы приведен в листинге 2.7.
Листинг 2.7. Страница Index.aspx
<%@ Page Language="C#" MasterPageFile="~/Views/Shared/Site.Master"
Внедрение страниц WebForms в MVC-приложения
Чтобы использовать страницу WebForms в MVC-приложении, нет необходимости писать большое количество кода. Поскольку MVC-приложение по сути является ASP.NET-приложением, и при его создании нет препятствий к использованию WebForms, все, что нужно сделать — объяснить системе маршрутизации MVC Framework, что для страниц WebForms эту самую систему маршрутизации использовать не надо. Для этого достаточно добавить в файле Global.asax в метод
RegisterRoutes
правило для игнорирования путей к страницам ASPX:
routes.IgnoreRoute("{resource}.aspx/{"pathInfo}");
После этого в MVC-приложение можно добавить стандартную ASPX-страницу, например WebForm1.aspx, код которой приведен в листинге 2.8, и для этой страницы будет обеспечена полноценная функциональность WebForms, что подтверждает рис. 2.4.
Использование MVC Framework в существующих решениях WebForms
Рассмотрим сценарий расширения существующего WebForms-приложения с использованием MVC Framework. Для этого нужно выполнить несколько простых шагов:
1. Установить в свойствах веб-приложения версию .NET Framework 3.5, поскольку если приложение WebForms было разработано для версии .NET Framework 2.0, то MVC Framework для нее не поддерживается.
2. Добавить ссылки на сборки System.Web.Mvc и System.Web.Routing.
3. Зарегистрировать в файле web.config необходимые для функционирования MVC-приложения обработчики в разделе system.web/httpModules (листинг 2.9) и system/webServer/modules и system/webServer/handlers (листинг 2.10). Необходимые изменения выделены полужирным. Кроме того, поскольку в листингах 2.9 и 2.10 сборки указываются без описания версий, необходимо в директорию bin веб-приложения скопировать файлы System.Web.Mvc.dll и System.Web.Routing.dll. Либо указать полные имена сборок, посмотрев описания в тестовом MVC-приложении, которое стоит создать по такому случаю.
4. Зарегистрировать пространства имен, которые будут использовать представления (листинг 2.11).
Заключение
В этой главе мы рассмотрели достоинства и недостатки MVC Framework в сравнении с WebForms, а также возможности совместного использования этих технологий в рамках одного проекта. Пожалуй, нужно отметить, что не стоит смешивать эти технологии без необходимости, поскольку при совмещении WebForms и MVC Framework вы получаете все их недостатки, не всегда имея возможность полностью реализовать достоинства.
Этой главой мы заканчиваем несколько растянувшееся введение, и, начиная со следующей главы, вы сможете глубоко окунуться в технические детали использования MVC Framework.
