Python 设计模式——MVC模式

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模型 - 视图 - 控制器模式

MVC 不仅仅是一种实现用户界面的软件模式，同时也是一种易于修改和维护的架构。通常 MVC 模式将应用程序分为 3 个基本部分：模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）。这 3 个部分相互关联，有助于将信息的处理与信息的呈现分开。

MVC 模式的工作机制为：模型提供数据和业务逻辑（如何存储和查询信息），视图负责数据的展示（如何呈现），而控制器则是两者之间的粘合剂，根据用户要求的呈现方式协调模型和视图。视图和控制器依赖于模型，但模型是可以独立工作的。

UML

  • 模型：定义针对数据的所有操作（如创建、修改和删除等），并提供与数据使用有关的方法
  • 视图：提供相应的方法，帮助根据上下文和应用程序的需要构建 Web 或 GUI 界面
  • 控制器：从请求接收数据，并将其发送到系统的其他部分。需要提供用于路由请求的方法

MVC 模式的主要意图：

  • 将数据和数据的展示隔离开
  • 使类的维护和实现更加简单
  • 灵活地改变数据的存储和显示方式，两者相互独立

模型是应用程序的基石，提供客户端请求的数据，必须在多个操作中保持一致。
视图用来将数据展示在接口上供用户查看。可以独立开发，但不应包含复杂的逻辑；需要足够灵活，适应多种平台；应避免与数据库直接交互。
控制器应该作为模型和视图之间的粘合剂，要尽可能薄；不应该进行数据库调用或参与数据的展示。

示例代码

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class Model:
    services = {
        'email': {'number': 1000, 'price': 2},
        'sms': {'number': 1000, 'price': 10},
        'voice': {'number': 1000, 'price': 15}
    }


class View:
    def list_services(self, services):
        for svc in services:
            print(svc, ' ')

    def list_pricing(self, services):
        for svc in services:
            print("For", Model.services[svc]['number'],
                  svc, 'message you pay $',
                  Model.services[svc]['price'])


class Controller:
    def __init__(self):
        self.model = Model()
        self.view = View()

    def get_services(self):
        services = self.model.services.keys()
        return (self.view.list_services(services))

    def get_pricing(self):
        services = self.model.services.keys()
        return (self.view.list_pricing(services))


if __name__ == '__main__':
    controller = Controller()
    print("Services Provided:")
    controller.get_services()
    print("Pricing for Services:")
    controller.get_pricing()

# => Services Provided:
# => email
# => sms
# => voice
# => Pricing for Services:
# => For 1000 email message you pay $ 2
# => For 1000 sms message you pay $ 10
# => For 1000 voice message you pay $ 15

现实世界中的 MVC 模式

目录结构：

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mvc
├── server.py
└── templates
    ├── base.html
    ├── index.html
    └── new.html

server.py 源代码：

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import tornado
import tornado.web
import tornado.ioloop
import tornado.httpserver
import sqlite3

def _execute(sql):
    db = sqlite3.connect('sqlite3.db')
    cursor = db.cursor()
    cursor.execute(sql)
    res = cursor.fetchall()
    db.commit()
    db.close()
    return res


class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        query = "select * from task;"
        todos = _execute(query)
        print(todos)
        self.render('index.html', todos=todos)


class NewHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def post(self):
        name = self.get_argument('name', None)
        query = "create table if not exists task (id INTEGER \
            PRIMARY KEY, name TEXT, status NUMERIC);"
        _execute(query)
        query = "insert into task (name, status) values ('%s', %d);" % (name, 1)
        _execute(query)
        self.redirect('/')

    def get(self):
        self.render('new.html')


class UpdateHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self, id, status):
        query = "update task set status=%d where \
            id=%s;" % (int(status), id)
        _execute(query)
        print(query)
        self.redirect('/')


class DeleteHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self, id):
        query = "delete from task where id=%s;" % id
        _execute(query)
        self.redirect('/')


class RunApp(tornado.web.Application):
    def __init__(self):
        Handlers = [
            (r'/', IndexHandler),
            (r'/todo/new', NewHandler),
            (r'/todo/update/(\d+)/(\d+)', UpdateHandler),
            (r'/todo/delete/(\d+)', DeleteHandler),
        ]
        settings = dict(
            debug=True,
            template_path='templates',
            static_path='static',
        )
        tornado.web.Application.__init__(self, Handlers, **settings)


if __name__ == '__main__':
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(RunApp())
    http_server.listen(5000)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

templates/base.html 源代码：

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<!DOCTYPE>
<html>
  <head>
    {% block header %}{% end%}
  </head>
  <body>
    {% block body %}{% end %}
  </body>
</html>

templates/index.html 源代码：

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{% extends 'base.html' %}
<title>ToDo</title>
{% block body %}
<h3>Your Tasks</h3>
<table border="1">
  <tr align="center">
    <td>Id</td>
    <td>Name</td>
    <td>Status</td>
    <td>Update</td>
    <td>Delete</td>
  </tr>
  {% for todo in todos %}
  <tr align="center">
    <td>{{ todo[0] }}</td>
    <td>{{ todo[1] }}</td>
    {% if todo[2] %}
    <td>Open</td>
    {% else %}
    <td>Closed</td>
    {% end %}
    {% if todo[2] %}
    <td><a href="/todo/update/{{todo[0]}}/0">Close Task</a></td>
    {% else %}
    <td><a href="/todo/update/{{todo[0]}}/1">Open Task</a></td>
    {% end %}
    <td><a href="/todo/delete/{{todo[0]}}">X</a></td>
  </tr>
  {% end %}
</table>

<div>
  <h3><a href="/todo/new">Add Task</a></h3>
</div>
{% end %}

templates/new.html 源代码：

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{% extends 'base.html' %}
<title>ToDo</title>
{% block body %}
<div>
  <h3>Add Task to your List</h3>
  <form action="/todo/new" method="post" id="new">
  <p><input type="text" name="name" placeholder="Enter task" />
    <input type="submit" class="submit" value="add" /></p>
  </form>
</div>
{% end %}

运行 python server.py 命令，浏览 http://localhost:5000/ ，效果如下：
tasks

add task

PS：需安装 tornado 模块（pip install tornado）