TouchGFX之MVP

TouchGFX用户接口遵循Model-View-Presenter（MVP）架构模式，它是Model-View-Controller（MVC）模式的派生模式。 两者都广泛用于构建用户接口应用。

MVP模式的主要优势是：

  • 关注点分离：将代码分成不同的部分提供，每部分有自己的任务。 这使得代码更简单、可重复使用性更高且更易于维护。
  • 单元测试：由于UI的逻辑（Presenter）独立于视图（View），因此，单独测试这些部分会容易很多。

MVP中定义了下列三个类：

  • Model是一种接口，用于定义要在用户界面上显示或有其他形式操作的数据。
  • View是一种被动接口，用于显示数据（来自Model），并将用户指令（事件）传给Presenter以便根据该数据进行操作。
  • Presenter的操作取决于Model和View。 它从存储库（Model）检索数据，并将其格式化以便在视图中显示。

在TouchGFX中，从Model类执行与应用非UI部分（这里称为后端系统）的通信。 后端系统是从UI接收事件和将事件输入UI的软件组件，例如采集传感器的新测量值。 后端系统可作为单独的任务在同一MCU、单独的处理器、云模块或其他硬件上运行。 从TouchGFX的角度来看，这并不十分重要，只要它是能够与之通信的组件。

使用的特定通信协议不受TouchGFX管理。 它只提供一个在每个TouchGFX嘀嗒时间调用一次的函数，可以在其中处理需要的通信。 

从上节内容已知，touchgfx中只有一个Model的实例对象，但每一个屏幕都对应一个View和Presenter的实例对象。

从MVP类的代码可以看出

Model实例对象可以绑定一个ModelListener（用户端Presenter的基类之一）实例对象指针，即Model实例对象可以通过该指针查询到Presenter实例对象。

每个View实例对象可以绑定一个Presenter实例对象指针，即View实例对象可以通过该指针查询到Presenter实例对象。

每个用户端Presenter实例对象（基于ModelListener类）可以绑定Model实例对象指针，即用户端Presenter实例对象可以通过该指针查询到Model实例对象。

用户端Presenter类中包含View实例对象的引用，即用户端Presenter实例对象可以通过该引用查询到View实例对象。

#ifndef MODEL_HPP
#define MODEL_HPPclass ModelListener;/* Model类 */
class Model
{
public:Model();/* 将给定的Presenter对象指针与Model关联起来 */void bind(ModelListener *listener){modelListener = listener;}/* 节拍函数 */void tick();protected:ModelListener *modelListener;		//当前Presenter对象指针
};#endif

#ifndef TOUCHGFX_VIEW_HPP
#define TOUCHGFX_VIEW_HPP#include <touchgfx/Screen.hpp>namespace touchgfx
{
/* View类 */
template <class T>
class View : public Screen
{
public:/* 构造函数 */View() : presenter(0){}/* 将给定的Presenter实例与View关联起来 */void bind(T& newPresenter){presenter = &newPresenter;}protected:T *presenter; //指向与此View关联的presenter的指针
};}#endif

#ifndef TOUCHGFX_PRESENTER_HPP
#define TOUCHGFX_PRESENTER_HPPnamespace touchgfx
{
/* Presenter类 */
class Presenter
{
public:/* 当Presenter由于屏幕进入而变为活动状态时，会自动调用此函数。它通常用于初始化Presenter */virtual void activate(){}/* 当Presenter由于屏幕退出而变为非活动状态时，会自动调用此函数。它通常用于清理Presenter */virtual void deactivate(){}/* 析构函数 */virtual ~Presenter(){}protected:/* 构造函数 */Presenter(){}
};}#endif

#ifndef MODELLISTENER_HPP
#define MODELLISTENER_HPP#include <gui/model/Model.hpp>/* ModelListener类 */
class ModelListener
{
public:/* 构造函数 */ModelListener() : model(0) {}/* 析构函数 */virtual ~ModelListener() {}/* 将Model与Presenter实例关联起来 */void bind(Model *m){model = m;}protected:Model *model;		//Model实例指针
};#endif

#ifndef SCREENPRESENTER_HPP
#define SCREENPRESENTER_HPP
#include <gui/model/ModelListener.hpp>
#include <mvp/Presenter.hpp>using namespace touchgfx;class screenView;/* 用户端某screen对应的Presenter类 */
class screenPresenter : public touchgfx::Presenter, public ModelListener
{
public:...private:...screenView& view;
};#endif

 

通过MVPApplication类的代码可以大概看出引擎是怎么通过MVP切换屏幕的

首先，pendingScreenTransitionCallback不为空，引擎将调用evaluatePendingScreenTransition函数执行切换回调函数（用户需要在切换回调函数中会调用makeTransition）来实现屏幕切换

#ifndef TOUCHGFX_MVPAPPLICATION_HPP
#define TOUCHGFX_MVPAPPLICATION_HPP
#include <new>
#include <common/AbstractPartition.hpp>
#include <mvp/MVPHeap.hpp>
#include <mvp/Presenter.hpp>
#include <touchgfx/Application.hpp>
#include <touchgfx/Callback.hpp>
#include <touchgfx/Screen.hpp>
#include <touchgfx/hal/Types.hpp>
#include <touchgfx/transitions/Transition.hpp>namespace touchgfx
{
class Presenter;/* MVP应用类 */
class MVPApplication : public Application
{
public:/* 构造函数 */MVPApplication() : currentPresenter(0), pendingScreenTransitionCallback(0){instance = this;}/* 执行挂起的屏幕转换回调 */virtual void handlePendingScreenTransition(){evaluatePendingScreenTransition();}protected:Presenter *currentPresenter; //指向当前活动的Presenter对象的指针GenericCallback<>* pendingScreenTransitionCallback; //指向挂起的屏幕转换回调指针/* 执行挂起的屏幕转换回调 */void evaluatePendingScreenTransition(){if(pendingScreenTransitionCallback && pendingScreenTransitionCallback->isValid()){pendingScreenTransitionCallback->execute();pendingScreenTransitionCallback = 0;	//调用完后将指针清空，等待下一次注册}}
};/* 准备屏幕转换：当退出当前屏幕前，需要清理正在活动的一些数据 */
FORCE_INLINE_FUNCTION static void prepareTransition(Screen **currentScreen, Presenter **currentPresenter, Transition **currentTrans)
{/* 卸载屏幕中所有定时的控件 */Application::getInstance()->clearAllTimerWidgets();/* 清理当前Transition */if(*currentTrans){(*currentTrans)->tearDown();}/* 析构当前Transition */if(*currentTrans){(*currentTrans)->~Transition();}/* 清理当前View */if(*currentScreen){(*currentScreen)->tearDownScreen();}/* 清理当前Presenter */if(*currentPresenter){(*currentPresenter)->deactivate();}/* 析构当前View */if(*currentScreen){(*currentScreen)->~Screen();}/* 析构当前Presenter */if(*currentPresenter){(*currentPresenter)->~Presenter();}
}/* 完成屏幕转换：当进入新屏幕后，需要初始化新屏幕的一些数据。然后重绘新屏幕 */
FORCE_INLINE_FUNCTION static void finalizeTransition(Screen *newScreen, Presenter *newPresenter, Transition *newTransition)
{/* 初始化新的View */newScreen->setupScreen();/* 初始化新的Presenter */newPresenter->activate();/* 将新给定的Transition实例与新的View关联起来 */newScreen->bindTransition(*newTransition);/* 初始化新的Transition */newTransition->init();/* 重绘整个屏幕 */newTransition->invalidate();
}/* 用于实现屏幕转换的功能 */
template <class ScreenType, class PresenterType, class TransType, class ModelType>
PresenterType *makeTransition(Screen **currentScreen, Presenter **currentPresenter, MVPHeap& heap, Transition **currentTrans, ModelType *model)
{assert(sizeof(ScreenType) <= heap.screenStorage.element_size() && "View allocation error: Check that all views are added to FrontendHeap::ViewTypes");assert(sizeof(PresenterType) <= heap.presenterStorage.element_size() && "Presenter allocation error: Check that all presenters are added to FrontendHeap::PresenterTypes");assert(sizeof(TransType) <= heap.transitionStorage.element_size() && "Transition allocation error: Check that all transitions are added to FrontendHeap::TransitionTypes");/* 准备屏幕转换：当退出当前屏幕前，需要清理正在活动的一些数据 */prepareTransition(currentScreen, currentPresenter, currentTrans);/* 在相应的内存分区中构建新的Transition、View、Presenter实例 */TransType *newTransition = new (&heap.transitionStorage.at<TransType>(0)) TransType;ScreenType *newScreen = new (&heap.screenStorage.at<ScreenType>(0)) ScreenType;PresenterType *newPresenter = new (&heap.presenterStorage.at<PresenterType>(0)) PresenterType(*newScreen);/* 返回新的Transition、View、Presenter实例对象指针 */*currentTrans = newTransition;*currentPresenter = newPresenter;*currentScreen = newScreen;/* 将新给定的Presenter实例与Model关联起来 */model->bind(newPresenter);/* 将Model与新的Presenter实例关联起来 */newPresenter->bind(model);/* 将新给定的Presenter实例与新的View关联起来 */newScreen->bind(*newPresenter);/* 完成屏幕转换：当进入新屏幕后，需要初始化新屏幕的一些数据。然后重绘新屏幕 */finalizeTransition((Screen *)newScreen, (Presenter *)newPresenter, (Transition *)newTransition);return newPresenter;
}}#endif

 在前端应用基类（FrontendApplicationBase）中，实现了对各种屏幕切换函数的封装

#ifndef FRONTENDAPPLICATIONBASE_HPP
#define FRONTENDAPPLICATIONBASE_HPP
#include <mvp/MVPApplication.hpp>
#include <gui/model/Model.hpp>class FrontendHeap;/* 前端应用基类 */
class FrontendApplicationBase : public touchgfx::MVPApplication
{
public:/* 构造函数 */FrontendApplicationBase(Model& m, FrontendHeap& heap);/* 析构函数 */virtual ~FrontendApplicationBase() { }/* 切换到起始屏幕 */virtual void changeToStartScreen(){gotoscreenScreenNoTransition();}/* 不带任何切换动画切换到screen屏幕 */void gotoscreenScreenNoTransition();protected:touchgfx::Callback<FrontendApplicationBase> transitionCallback;		//切换回调FrontendHeap& frontendHeap;		//前端内存堆引用Model& model;		//Model引用void gotoscreenScreenNoTransitionImpl();	//不带任何切换动画切换到screen屏幕回调执行函数
};#endif

#include <new>
#include <gui_generated/common/FrontendApplicationBase.hpp>
#include <gui/common/FrontendHeap.hpp>
#include <touchgfx/transitions/NoTransition.hpp>
#include <texts/TextKeysAndLanguages.hpp>
#include <touchgfx/Texts.hpp>
#include <touchgfx/hal/HAL.hpp>
#include <platform/driver/lcd/LCD16bpp.hpp>
#include <gui/screen_screen/screenView.hpp>
#include <gui/screen_screen/screenPresenter.hpp>using namespace touchgfx;FrontendApplicationBase::FrontendApplicationBase(Model& m, FrontendHeap& heap): touchgfx::MVPApplication(),transitionCallback(),frontendHeap(heap),model(m)
{touchgfx::HAL::getInstance()->setDisplayOrientation(touchgfx::ORIENTATION_LANDSCAPE);reinterpret_cast<touchgfx::LCD16bpp&>(touchgfx::HAL::lcd()).enableTextureMapperAll();reinterpret_cast<touchgfx::LCD16bpp&>(touchgfx::HAL::lcd()).enableDecompressorL8_All();
}/* 不带任何切换动画切换到screen屏幕 */
void FrontendApplicationBase::gotoscreenScreenNoTransition()
{/* 设置切换屏幕回调 */transitionCallback = touchgfx::Callback<FrontendApplicationBase>(this, &FrontendApplicationBase::gotoscreenScreenNoTransitionImpl);/* 将该切换行为注册到pendingScreenTransitionCallback */pendingScreenTransitionCallback = &transitionCallback;
}/* 不带任何切换动画切换到screen屏幕回调执行函数 */
void FrontendApplicationBase::gotoscreenScreenNoTransitionImpl()
{/* 实现屏幕转换的功能 */touchgfx::makeTransition<screenView, screenPresenter, touchgfx::NoTransition, Model >(&currentScreen, &currentPresenter, frontendHeap, &currentTransition, &model);
}

在前端应用类（FrontendApplication）中，调用model.tick()。即为model提供周期节拍，用来采样UI所需要的数据

#ifndef FRONTENDAPPLICATION_HPP
#define FRONTENDAPPLICATION_HPP
#include <gui_generated/common/FrontendApplicationBase.hpp>class FrontendHeap;using namespace touchgfx;class FrontendApplication : public FrontendApplicationBase
{
public:FrontendApplication(Model& m, FrontendHeap& heap);virtual ~FrontendApplication() { }/* 定时事件 */virtual void handleTickEvent(){model.tick();	//调用model定时事件FrontendApplicationBase::handleTickEvent();	//调用基类定时事件}
private:
};#endif

#include <gui/common/FrontendApplication.hpp>FrontendApplication::FrontendApplication(Model& m, FrontendHeap& heap): FrontendApplicationBase(m, heap)
{}

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