谈谈INotifyPropertyChanged和ICommand

WPF，Windows8和Windows Phone开发中的MVVM设计模式中很重要的两个接口是INotifyPropertyChanged和ICommand，深入理解这两个接口的原理，并掌握其正确的使用方法，对熟练使用MVVM模式有很大的好处。

MVVM模式最大的好处在于使表现层和逻辑层分离，这得益于微软XAML平台的绑定机制，在绑定机制中发挥重要作用的两个接口是INotifyPropertyChanged和ICommand。表现层（View层）是逻辑层（ViewModel层）的高层，所以表现层通过绑定依赖于逻辑层，但这种依赖是弱类型的依赖，因为绑定传入的全是字符串，在运行时根据字符串使用反射机制查找属性进行赋值或取值。没有强的类型或接口依赖关系，所以可以自由换用其它ViewModel类型，只要属性名称一样就可以了。而逻辑层要调用表现层的逻辑，就属于底层模块调用高层模块了，这就要使用回掉方式了，INotifyPropertyChanged接口正是起了这个作用。

下面先看这个接口，

namespace System.ComponentModel
{
  public interface INotifyPropertyChanged
  {
    event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;
  }
}

接口中只有一个事件PropertyChanged，这是什么意思呢？

接口是契约，契约规定应该要做什么，事件PropertyChanged是说在属性变化时调用注册的事件处理函数中的逻辑，即属性变化通知，事件参数中有变化的属性名称。所以INotifyPropertyChanged接口是说实现该接口的类具有属性变化通知的能力。

ViewModel类如果实现了INotifyPropertyChanged接口，就具有属性变化通知的能力，没实现则不具有该能力。有什么区别呢，大家可能知道，实现了该接口并在属性的Setter访问器中正确激发了事件，则在逻辑层中修改ViewModel的数据，表现层的界面会同步变化，没实现该接口则不会变化。因为在绑定时，绑定底层的逻辑会判断绑定的源对象是否实现了INotifyPropertyChanged接口，如果实现了，则会注册PropertyChanged事件，在事件处理函数中包含了更新界面控件状态的逻辑。这样就能在改变ViewModel层的数据时，同步更新界面了。

操作View层的控件会通过绑定设置ViewModel层的数据，手动修改ViewModel层的数据又会通过INotifyPropertyChanged接口的属性变化通知机制改变View层控件的状态，这样就做到了表现层和逻辑层的逻辑分离和数据双向自动同步，这正是微软XAML平台和MVVM模式的核心价值。

每次都手动实现INotifyPropertyChanged接口有些麻烦，可以使用MVVM框架，如MVVMLight中提供的ViewModelBase基类，基类实现了INotifyPropertyChanged接口，并封装了激发事件的方法，如RaisePropertyChanged。继承ViewModelBase，并在属性的Setter访问器中调用RaisePropertyChanged激发属性变化事件，RaisePropertyChanged不用传人属性的字符串名称，而是传入一个获取属性的Lambda，内部使用表达式树获得属性名称，虽然性能有少许损失，但可以使用智能感知并保证重构安全，减少了出错的可能，还是值得的。如果使用C# 6.0中的nameof运算符，既能保证安全又能保证性能，就完美了。

只做到数据双向自动同步是不够的，还有使用表现层的控件执行操作的情况，如点击按钮执行一个操作。直接使用按钮的Click事件能实现这种需求，但合不合理取决于使用场景。

1. 如果这个操作是纯的表现层操作，而不是执行数据处理等业务逻辑，而又比较简单通用，如执行一个动画效果。应该在XAML中使用触发器和Action的方式，如下面的代码在按钮点击时执行一个Storyboard。

<Button Content ="Button" HorizontalAlignment="Left" Height="50" Margin ="50,30,0,0" VerticalAlignment="Top" Width="116">
    <i:Interaction.Triggers>
        <i:EventTrigger EventName="Click">
            <ei:ControlStoryboardAction Storyboard="{StaticResource Storyboard1}"/>
        </i:EventTrigger>
</i:Interaction.Triggers>
</Button>

2. 如果逻辑较复杂，但也是纯的表现层逻辑，处理表现层效果，和数据处理的业务逻辑没关系，可以注册按钮的Click事件，在.xaml.cs中编写表现层的逻辑，其中可以使用表现层的控件，在XAML中添加x:Name，就可以在.xaml.cs中使用这个控件。

3. 如果是数据处理等业务逻辑，如果还写在.xaml.cs中，就不是MVVM模式的做法了，这种逻辑应该写在ViewModel中。怎么写呢，在ViewModel中写个方法，在View中调用吗？正确的做法是使用Command机制。

要注意这种逻辑应该是数据处理的业务逻辑，怎么理解这句话？这句话是说，写在ViewModel层中的逻辑是处理数据的，而不应该直接处理View层的控件。所以那种吧View层的控件通过绑定带入ViewModel层，再处理的做法是不对的，ViewModel层中不应该出现任何控件。正确的做法是把View层中控件的数据属性，绑定到ViewModel层中数据类的属性上。如TextBox的Text属性绑定到Person的Name属性上，让它们双向自动更新。

ICommand接口是Command机制的核心接口。

下面看这个接口，

namespace System.Windows.Input
{
  public interface ICommand
  {
    bool CanExecute(object parameter);
    void Execute(object parameter);
    event EventHandler CanExecuteChanged;
  }
}

这个接口里有两个方法和一个事件，从名称和签名上看，CanExecute方法应该是判断是否能执行命令，Execute方法是命令真正的执行逻辑。CanExecuteChanged事件呢？对照INotifyPropertyChanged接口，可以理解到CanExecuteChanged事件的作用其实是是否可执行状态的变化通知。

Button等控件存在Command，CommandParameter等属性用于实现命令机制。Command属性绑定到ViewModel层的实现了ICommand接口的对象上。这个实现了ICommand接口的对象，把命令真正的执行逻辑放入Execute方法中，把判断命令是否能执行的逻辑放入CanExecute方法中，激发CanExecuteChanged事件，向外界发出命令是否能执行状态变化的通知。

每一个命令对象都写一个类实现ICommand接口，其中还要包括激发CanExecuteChanged的逻辑，可能命令的执行逻辑中还要用到ViewModel中的成员，所以还要建立Command对象和ViewModel对象之间的联系，这种做法有些麻烦，不好。那更好的方法是什么呢？有重复逻辑就应该抽取，所以应该抽取一个命令的基类，实现ICommand接口，具体的命令执行逻辑和判断命令是否能执行的逻辑放入ViewModel中会更好一些。这样就引出了RelayCommand。下面是一个RelayCommand的简单实现，更好的实现可以参考MVVMLight的源码。

    public class RelayCommand : ICommand
    {
        private readonly Action _execute;

        private readonly Func<bool> _canExecute;

        public RelayCommand(Action execute)
            : this(execute, null)
        {
        }

        public RelayCommand(Action execute, Func<bool> canExecute)
        {
            if (execute == null)
            {
                throw new ArgumentNullException("execute" );
            }

            _execute = execute;

            if (canExecute != null)
            {
                _canExecute = canExecute;
            }
        }

        public event EventHandler CanExecuteChanged;

        public void RaiseCanExecuteChanged()
        {
            var handler = CanExecuteChanged;
            if (handler != null)
            {
                handler(this, EventArgs.Empty);
            }
        }

        public bool CanExecute(object parameter)
        {
            return _canExecute == null || _canExecute();
        }

        public virtual void Execute(object parameter)
        {
            if (CanExecute(parameter) && _execute != null)
            {
                _execute();
            }
        }
    }

RelayCommand类包含了激发命令是否可以执行状态变化通知的方法RaiseCanExecuteChanged，允许传入命令的执行逻辑和判断命令是否能执行的逻辑，并使用传入的逻辑实现接口要求的Execute和CanExecute方法。

下面看看ViewModel的写法，包括RelayCommand的使用，

    class PersonViewModel : INotifyPropertyChanged
    {
        public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;

        protected virtual void OnPropertyChanged(string propertyName)
        {
            var propertyChanged = PropertyChanged;
            if (propertyChanged != null)
            {
                propertyChanged(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
            }
        }

        private string name;

        public string Name
        {
            get { return name; }
            set
            {
                if (name != value)
                {
                    name = value;
                    OnPropertyChanged("Name");
                    AddPersonCommand.RaiseCanExecuteChanged();
                }
            }
        }

        private RelayCommand addPersonCommand;

        public RelayCommand AddPersonCommand
        {
            get
            {
                return addPersonCommand ?? (addPersonCommand = new RelayCommand(() =>
                {
                    AddPerson();
                }, () => !string.IsNullOrWhiteSpace(Name)));
            }
        }

        public void AddPerson()
        {

        }

    }

这里直接实现INotifyPropertyChanged接口，没有使用ViewModelBase基类，需要编写实现接口中的事件，以及激发事件的逻辑，实际项目中可以继承MVVM框架提供的ViewModelBase基类。如果需要从其他现有类继承，也可以像上述代码一样自己实现接口。

在Name属性的Setter访问器中，激发了属性变化通知，用于更新界面。AddPersonCommand使用了一个小技巧，??运算符以实现延时创建，提高性能优化内存占用。两个Lambda分别为命令的执行逻辑和判断命令是否能执行的逻辑，命令的执行逻辑调用了ViewModel中的一个方法，因为可能逻辑会比较多。判断命令是否能执行的逻辑直接放在了Lambda中，此处为Name属性不能为空。只这样做还不够，还要在命令是否能执行状态发生变化时发出通知。所以在Name属性的Setter访问器中调用了AddPersonCommand命令的RaiseCanExecuteChanged方法。

上面的例子是使用Command的比较理想的方式。有的人虽然使用Command，但不使用Command的CanExecute机制，而是在ViewModel中又搞出什么IsEnabled属性，绑定到Button的IsEnabled属性上，来控制按钮是否可以执行。这种做法失去了使用Command的一半的意义，逻辑多余又混乱，显然不是好的方式。

View层的代码如下，

<Window x:Class="ICommandResearch.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
        xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
        mc:Ignorable="d"
        Title="MainWindow" Height ="350" Width="525">
    <Grid>
        <Button Content="添加人员" HorizontalAlignment="Left" VerticalAlignment="Top" Width="100" Margin="25,68,0,0" Height="30" Command="{Binding AddPersonCommand}"/>
        <TextBox HorizontalAlignment="Left" Height="23" Margin="65,29,0,0" TextWrapping="Wrap" VerticalAlignment="Top" Width="120" Text="{Binding Name, UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}"/>
        <TextBlock HorizontalAlignment="Left" Margin="25,37,0,0" TextWrapping="Wrap" Text="姓名" VerticalAlignment="Top"/>

    </Grid >
</Window>

只需要简单地绑定TextBox的Text属性到ViewModel的Name属性上，绑定Button的Command属性到ViewModel的AddPersonCommand属性上，就可以了。注意绑定Name时，设置了UpdateSourceTrigger=PropertyChanged，以使得TextBox在每次键入字符时都设置ViewModel的Name属性，其中包含激发命令是否可执行状态变化通知的逻辑，来控制界面上按钮的可用性变化。是不是很简洁简单。

本文剖析了INotifyPropertyChanged和ICommand接口的原理，展示了其正确的使用方法，希望对大家有所帮助。