Accenni di MVVM - la teoria

Breve Introduzione

Con l'avvento dei dispositivi moderni, sono emerse necessità nuove riguardo l'usabilità del software. Con l'avvento nel mercato consumer di tecnologie nuove per le grandi masse come ad esempio le CPU multi-core e le schede madri multi-CPU anche lo sviluppatore impegnato nella realizzazione di progetti non di grandi dimensioni o Enterprise ha dovuto imparare nuovi pattern, ovvero principi di realizzazione o tecniche di realizzazione se preferiamo, pensati appositamente per queste nuove necessità.

Il pattern MVC nasce già agli inizi degli anni 1970, quando hanno fatto la prima apparizione le interfacce grafiche e i linguaggi ad oggetti.

Il principio fondamentale di MVC è la distinzione tra una componente "Model", ovvero la logica pura completamente disgiunta da qualsiasi contesto visivo dell'applicazione, la componente "View" che rappresenta la parte visuale dell'applicativo a prescindere dai meccanismi logici che lo muovono sotto il cofano e componente "Controller", ovvero quella parte di codice che si prende carico di interpretare gli input dell'utente e mandare segnali sia alla "View" che al "Model".

Introducendo Windows Presentation Foundation all'interno del Framework .NET, è stato definito un pattern derivativo di MVC chiamato MVVM. Il principio fondamentale è lo stesso, mantenere disgiunte le parti di logica di funzionamento con quelle della componente grafica.
La differenza sottile, e neanche tanto secondo il mio punto di vista, sta nel fatto che nell'MVVM la terza componente è definita "ViewModel", ovvero una sezione ibrida di codice che contiene sia elementi della View che del Model, in pratica agendo senza l'utilizzo dei segnali tipici dell'MVC. La View viene pilotata tramite i Bindings, ovvero delle espressioni che descrivono un legame tra proprietà del ViewModel e elementi visuali della View, mentre al ViewModel gli input dell'utente vengono passati tramite i Command, che invece di segnali sono classi relazionali alla quale vengono associati metodi di esecuzione e metodi di validazione per l'esecuzione.

Schema riassuntivo del pattern MVVM

Perchè MVC/MVVM sono importanti nella programmazione moderna?

Sia MVC che MVVM sono importantissimi nella programmazione moderna. Sono a disposizione dei team di sviluppo strumenti di unit test sempre più sofisticati. Tramite questi software, è possibile vedere ogni oggetto o parte di codice come una scatola nera chiusa, mandare in input determinati valori e misurare l'output e le prestazioni di esecuzione. Legando il modello logico alla parte visuale come è ancora pratica diffusa, per esempio nella programmazione ad eventi, le attività di test vengono rese molto più difficili per la natura stessa non lineare del codice. Il debug e la manutenzione delle librerie è reso più dispersivo, perché il codice può non essere dove ce lo dovremmo aspettare. L'MVVM costringe a una buona progettazione delle classi sin dall'inizio. E anche in caso di errore, si può essere relativamente sicuri che tutto il codice che riguarda le logiche complesse lo andremo a trovare nelle aree dedicate al Model, quello puramente grafico nelle view e tutto il codice di collegamento nel ViewModel.

Principi base dell'implementazione di un ViewModel nel .NET Framework, ovvero INotifyPropertyChanged

La componente ViewModel deve essere in grado di comunicare in maniera efficiente con la View. Abbiamo già accennato che per fare questo vengono utilizzati solitamente i bindings e i commands. Il meccanismo di funzionamento dei bindings è molto semplice: una volta specificata una espressione di binding, il framework .NET si fa carico di registrare un handle di gestione dell'evento NotifyPropertyChanged della proprietà specificata come argomento dell'espressione. In questo modo, ogniqualvolta l'evento viene lanciato e ha come argomento il nome della proprietà del binding, la View automaticamente rilegge il valore della proprietà e aggiorna la proprietà del controllo collegato.

L'evento NotifyPropertyChanged è una implementazione locale dell'evento definito all'interno dell'interfaccia INotifyPropertyChanged, presente nel namespace System.ComponentModel.

Tutte le proprietà del ViewModel che sappiamo verranno aggiornate dal Model dovranno implementare una chiamata all'evento NotifyPropertyChanged, altrimenti la View non potrà sapere di eventuali modifiche ai valori. In più, non potranno essere utilizzate le proprietà automatiche, semplicemente perché nel set mancano di logica di controllo.

Input dell'utente - Commands

Molti dei controlli WPF implementano nativamente il supporto ai Commands. In MVVM, gli input utente sono passati al ViewModel mediante i commands, ovvero una serie di classi specifiche alla quel vengono legati due metodi: uno di esecuzione e l'altro, opzionale, di controllo e verifica.

Il comando dovrà implementare l'interfaccia ICommand del namespace System.Windows.Input. 

Tramite binding sulla proprietà Command del FrameworkElement, sarà possibile implementare le funzionalità del metodo di esecuzione su tutti i componenti di layout che ci interessano. Eventualmente, nel caso il nostro comando definisca un metodo di controllo e verifica, sarà premura del .NET abilitare o disabilitare quel controllo visuale nel caso il metodo di verifica restituisca "false" o "true" alla possibilità di eseguire il comando.

Svantaggi nell'implementazione di MVVM

In caso di progetti poco complessi o banali, lo svluppo MVVM può portare a inutile complessità del codice. Un classico esempio di Hello, World, ad esempio, che richiederebbe un semplice output nell'evento click di un controllo verrebbe ingigantito con l'implementazioni di almeno una classe ViewModel, un Command e due binding, uno per il comando e uno per l'output.

MVVM quindi si presta bene per progetti anche piccoli, ma con una complessità tale da giustificare la totale disgiunzione della logica di programmazione dalla logica di interfaccia. Per progetti con complessità minore, il pattern ad eventi risulta ancora una soluzione non solo percorribile, ma a mio parere migliore rispetto a MVVM.

Conclusioni

Per implementare l'MVVM è indispensabile solamente una buona progettazione iniziale e l'implementazione di INotifyPropertyChanged o equivalente. MVVM può essere utilizzato su qualsiasi linguaggio per qualsiasi piattaforma, non è un pattern specificatamente legato a .NET. Penso di essere nel giusto affermando che piuttosto .NET 3 e WPF in particolare sono nati per poter sposare completamente i pattern MVC e MVVM e facilitare lo unit testing e lo sviluppo agile delle applicazioni n-tier.

Progettando correttamente lo stato di ViewModel e astraendo completamente la View della logica, i software di media complessità risulteranno più semplici da manutenere e più adatti allo sviluppo multihread.