MVVM

在需要实现界面美观、交互高效、业务逻辑清晰并便于单元测试的 C# 桌面及跨平台应用场景中，MVVM（Model–View–ViewModel）已成为主流架构模式。

MVVM 模式明确分离了表示层（View）、业务逻辑与状态（ViewModel）以及数据与领域模型（Model）三者的职责：View 负责 UI 显示和用户交互，几乎不涉业务逻辑；ViewModel 承担状态管理与业务流程，并为界面提供可绑定属性与命令，独立于具体 UI 框架，便于测试和维护；Model 则聚焦于领域数据和核心业务逻辑。View 与 ViewModel 之间通过数据绑定机制（Data Binding）进行解耦通信，实现界面与业务状态的同步和指令传递。

绑定与 DataContext

在 WPF、WinUI 或 MAUI 这些 C# 桌面和跨平台 UI 框架里，我们经常会遇到“数据绑定”这个词。其实，数据绑定就像是给前台和后厨之间装了一条传送带。 我们需要告诉界面（View）应该和哪个“后厨”（ViewModel）打交道，这个指定的过程就是设置 DataContext（在 WPF/WinUI 里）或者 BindingContext（在 MAUI 里）。

一旦 DataContext 设好了，XAML 里的控件就能通过 {Binding 属性名} 这种语法，自动去 ViewModel 里找对应的属性。 比如说，我们在 ViewModel 里有个叫 UserName 的属性，只要在 XAML 里写上 {Binding UserName}，界面上的文本框就能自动显示和更新这个名字。

更神奇的是，绑定不仅能单向读取数据，还能实现“双向绑定”（TwoWay），也就是说，用户在界面上改了内容，ViewModel 里的数据也会跟着变。 这就像前台点单员把顾客的要求实时传给后厨，后厨做出新菜品后，前台也能第一时间展示出来。整个过程不需要我们手动搬运数据，绑定机制会帮我们自动完成。

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<!-- WPF MainWindow.xaml -->
<Window x:Class="Demo.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="Todo" Height="300" Width="400">
  <StackPanel Margin="12">
    <TextBox Text="{Binding NewText, UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}"/>
    <Button Content="添加" Command="{Binding AddCommand}"/>
    <ListBox ItemsSource="{Binding Items}">
      <ListBox.ItemTemplate>
        <DataTemplate>
          <CheckBox IsChecked="{Binding Completed}"
                    Content="{Binding Text}"/>
        </DataTemplate>
      </ListBox.ItemTemplate>
    </ListBox>
  </StackPanel>
</Window>

在实际开发中，我们需要让界面（View）知道要和哪个“后厨”（ViewModel）打交道。这个过程就像是给前台安排一位专属的后厨师傅。我们通常会在代码隐藏文件（比如 MainWindow.xaml.cs）里，或者通过依赖注入（DI）容器，把 ViewModel 实例分配给界面的 DataContext 属性。

举个例子：假如我们有一个“待办事项”应用，MainWindow 负责展示界面，TodoViewModel 负责处理业务逻辑。我们可以在 MainWindow 的构造函数里，把 TodoViewModel 实例分配给 DataContext，这样界面上的控件就能自动和 ViewModel 里的属性、命令建立联系。

这个设置过程就像是把前台和后厨之间的“传菜口”打通，让数据和命令可以自由流动。无论是手动 new 一个 ViewModel，还是用 DI 容器自动注入，最终目的都是让 DataContext 指向正确的 ViewModel，这样数据绑定才能顺利工作。

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// MainWindow.xaml.cs（示例，实际项目推荐通过 DI 设置）
public partial class MainWindow : Window
{
    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
        DataContext = new TodoViewModel();
    }
}

INotifyPropertyChanged

要让数据绑定真正“活”起来，我们还需要解决一个关键问题：当 ViewModel 里的数据发生变化时，界面（UI）怎么才能第一时间知道并自动更新呢？这就像我们在厨房里炒了一道新菜，前台服务员得及时收到通知，才能把新菜端给顾客。 否则，后厨做了半天，前台还蒙在鼓里，顾客也吃不到新鲜的菜。

在 WPF 这样的 MVVM 框架里，这个“通知机制”主要靠一个叫 INotifyPropertyChanged 的接口来实现。 只要我们的 ViewModel 实现了这个接口，每当某个属性的值发生变化时，我们就可以主动“广播”一个消息，告诉界面：“嘿，这个数据变啦！”这样，UI 就会自动刷新显示最新的内容。

所以，想让绑定生效，ViewModel 里的属性每次变化时都要记得通知 UI。最常见、最标准的做法，就是让 ViewModel 实现 INotifyPropertyChanged，并在属性发生变化时触发相应的事件。

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using System.ComponentModel;
using System.Runtime.CompilerServices;
 
public abstract class ViewModelBase : INotifyPropertyChanged
{
    public event PropertyChangedEventHandler? PropertyChanged;
 
    protected bool SetProperty<T>(ref T field, T value, [CallerMemberName] 

ObservableCollection

在 MVVM 模式下，我们经常会遇到需要在界面上动态展示一组数据，比如待办事项列表、书签集合等等。这个时候，如果我们只是用普通的 List<T>，当我们往列表里添加、删除或者清空项目时，界面是不会自动刷新的。 就像我们在黑板上写字，只有自己能看到，别人却毫无察觉。

为了解决这个问题，.NET 给我们准备了一个非常贴心的集合类型，叫做 ObservableCollection<T>。它的名字里有个“Observable”，意思就是“可观察的”。 只要我们用它来存储数据，每当我们对集合进行添加（Add）、删除（Remove）或者清空（Clear）等操作时，它都会自动“广播”一个通知，告诉界面：“嘿，列表变啦！”这样，UI 就会立刻刷新，把最新的内容展示出来。

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using System.Collections.ObjectModel;
 
public class TodoItem
{
    public string Text { get; set; } = string.Empty;
    public bool Completed { get; set; }
}
 
public class TodoViewModel : ViewModelBase
{
    private string

ICommand 与 RelayCommand

在 MVVM 模式下，我们的按钮其实并不是直接去调用后台的某个方法，而是通过绑定到一个实现了 ICommand 接口的命令对象来间接完成操作。 这样做的好处是，界面和逻辑彻底分离，按钮只关心“我该不该能点、点了要做什么”，而不需要知道具体怎么做。

我们通常会写一个叫做 RelayCommand 的小工具类，把需要执行的代码和判断按钮是否可用的条件都封装进去。

比如说，添加待办事项的按钮，只有当输入框里有内容时才允许点击，这个判断逻辑就可以写在 RelayCommand 里。 就像我们在银行排队叫号，窗口工作人员不会直接处理每个人的业务，而是等叫号系统通知“轮到你了”，再去办理。 ICommand 就像这个叫号系统，界面（窗口）和业务（工作人员）之间通过它来沟通，既高效又清晰。

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using System;
using System.Windows.Input;
 
public class RelayCommand : ICommand
{
    private readonly Action _execute;
    private readonly Func<bool>? _canExecute;
    public RelayCommand(Action execute, Func<bool>? canExecute =

我们在 XAML 里给按钮加上 Command="{Binding AddCommand}" 这个绑定，其实就像给按钮插上了一根“遥控线”，让它和 ViewModel 里的命令对象连在了一起。 这样一来，按钮的可用状态（能不能点）就完全由 AddCommand 里的 CanExecute 方法说了算。

比如说，我们输入框里没写内容的时候，CanExecute 返回的是 false，按钮就会自动变成灰色，点也点不了； 一旦我们输入了内容，CanExecute 变成 true，按钮立刻恢复可用。整个过程完全自动，不需要我们手动去控制按钮的状态。

这就像银行的叫号机，只有轮到我们的时候，窗口才会亮灯让我们过去办理业务。按钮的“亮”与“灰”，全靠命令对象背后的逻辑来决定。

值转换器

值转换器（IValueConverter）其实就像我们厨房里的厨师。想象一下，我们有一篮子新鲜的蔬菜（原始数据），但直接端上桌可能不太合适，得经过厨师的巧手加工，变成一道色香味俱全的菜肴（界面上展示的数据）。 在 MVVM 里，IValueConverter 就扮演着这个“厨师”的角色。它负责把 ViewModel 里的“原料”数据，按照界面的需要，加工成合适的“菜肴”展示出来。

比如说，我们有个布尔值，true/false，直接显示在界面上可能不太友好，但通过值转换器，我们可以让 true 变成“已完成”的样式，false 变成“未完成”的样式，就像厨师根据食材做出不同的菜一样。 这样，数据和界面就能各司其职，互不干扰，却又配合得天衣无缝。

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using System;
using System.Globalization;
using System.Windows.Data;
 
public class BoolToDecorationConverter : IValueConverter
{
    public object Convert(object value, Type targetType, object parameter, CultureInfo culture)
        => (value is

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<Window.Resources>
  <local:BoolToDecorationConverter x:Key="Bool2Dec"/>
</Window.Resources>
<CheckBox IsChecked="{Binding Completed}" Content="{Binding Text}">
  <CheckBox.Resources>
    <Style TargetType="TextBlock">
      <Setter Property="TextBlock.TextDecorations" Value="{Binding Completed, Converter={StaticResource Bool2Dec}}"/>

验证

在 MVVM 模式下，数据验证是我们经常会遇到的需求。比如说，用户填写表单时，我们希望能及时告诉他哪些内容填写得不对，哪些还没填完整。 这个时候，WPF 给我们准备了两套“验证接口”工具，分别叫做 IDataErrorInfo 和 INotifyDataErrorInfo。

我们可以把 IDataErrorInfo 想象成“老式的红笔老师”，每次我们输入内容，老师都会帮我们检查一遍，如果有错就立刻在旁边批注出来。 它的实现方式比较简单，适合一些基础的同步验证场景。

而 INotifyDataErrorInfo 更像是“现代的智能批改系统”，不仅能同步检查，还能异步校验，比如说我们要去服务器查重、或者做一些耗时的校验操作。它还能一次性返回多个错误信息，适合复杂的表单和高级需求。

在实际开发中，如果只是简单地判断某个字段有没有填、格式对不对，用 IDataErrorInfo 就够了； 如果需要更灵活、强大的验证体验，比如异步校验、多个错误提示，那就推荐用 INotifyDataErrorInfo。

下面是 INotifyDataErrorInfo 的实现示例：

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using System.Collections;
using System.ComponentModel;
 
public class ProfileViewModel : ViewModelBase, INotifyDataErrorInfo
{
    private readonly Dictionary<string, List<string>> _errors = new();
    private string _name = string.Empty;
    public string

异步命令

在 MVVM 模式下，我们经常会遇到需要执行一些耗时操作的情况，比如从服务器加载数据、进行复杂的计算、或者执行一些异步任务。 这个时候，我们通常会用一个叫做 AsyncRelayCommand 的小工具类来封装这些异步操作。

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public class AsyncRelayCommand : ICommand
{
    private readonly Func<Task> _run;
    private bool _busy;
    public AsyncRelayCommand(Func<Task> run) => _run = run;
    public bool CanExecute(object? p) => !_busy;

小练习

4. 实现 ViewModelBase 的 SetProperty 练习

实现 ViewModelBase 类的 SetProperty 方法：

• SetProperty 方法用于在属性值变化时更新字段并触发 PropertyChanged 事件
• 方法签名：protected bool SetProperty<T>(ref T field, T value, [CallerMemberName] string? name = null)
• 要求：
  • 比较新值和旧值，如果相同则返回 false（不触发通知）
  • 如果不同，更新字段值，触发 PropertyChanged 事件，返回 true
  • 使用 [CallerMemberName] 自动获取属性名

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using System.ComponentModel;
using System.Runtime.CompilerServices;
 
public abstract class ViewModelBase : INotifyPropertyChanged
{
    public event PropertyChangedEventHandler? PropertyChanged;
 
    protected bool SetProperty<T>(ref T field, T value, [CallerMemberName

5. RelayCommand 的 CanExecute 练习

实现 RelayCommand，让 AddCommand 仅在 NewText 非空白时可执行，并在 NewText 变化时刷新可用性：

• 创建 RelayCommand 类，实现 ICommand 接口
• CanExecute 方法：当 NewText 非空白时返回 true，否则返回 false
• 当 NewText 属性变化时，调用 RaiseCanExecuteChanged() 刷新命令可用性
• 在 TodoViewModel 中使用 RelayCommand 创建 AddCommand

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using System;
using System.Windows.Input;
 
public class RelayCommand : ICommand
{
    private readonly Action _execute;
    private readonly Func<bool>? _canExecute;
 
    public RelayCommand(Action execute, Func<bool>? canExecute

6. TwoWay 绑定练习

实现双向绑定，让 TextBox 改变时实时更新 ViewModel 属性：

• 在 XAML 中设置 TextBox 的 Text 属性绑定到 ViewModel 的 Name 属性
• 使用 Mode=TwoWay 实现双向绑定
• 使用 UpdateSourceTrigger=PropertyChanged 让输入时实时更新（而不是失去焦点时）
• 在 ViewModel 中实现 Name 属性，使用 SetProperty 触发通知

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<!-- MainWindow.xaml -->
<Window x:Class="Demo.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="双向绑定示例" Height="200" Width="300">
    <StackPanel Margin="12">
        <TextBlock Text="姓名:" Margin="0,0,0,5"/>
        <

7. ObservableCollection 的优势练习

解释为什么 List<T> 不适合直接绑定到会动态变化的列表：

• 问题：使用 List<T> 绑定到 UI 列表，当添加或删除元素时，UI 不会自动更新
• 原因：List<T> 没有实现 INotifyCollectionChanged 接口
• 解决方案：使用 ObservableCollection<T>，它实现了 INotifyCollectionChanged 接口
• 要求：编写示例代码对比 List<T> 和 ObservableCollection<T> 的行为差异

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Collections.ObjectModel;
using System.ComponentModel;
 
// 错误示例：使用 List<T>
public class BadViewModel : INotifyPropertyChanged
{
    private List<string> _items = new List<string

8. INotifyDataErrorInfo 的使用练习

实现 INotifyDataErrorInfo 接口，让 Name 为空时产生错误，并触发 ErrorsChanged 事件：

• 实现 INotifyDataErrorInfo 接口的三个成员：
  • HasErrors 属性：是否有错误
  • GetErrors 方法：获取指定属性的错误列表
  • ErrorsChanged 事件：错误变化时触发
• 在 Name 属性的 setter 中，如果值为空或空白，设置错误；否则清除错误
• 设置或清除错误时，触发 ErrorsChanged 事件

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using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Linq;
 
public class ProfileViewModel : ViewModelBase, INotifyDataErrorInfo
{
    private readonly Dictionary<string, 

说明：

• SetProperty 方法封装了属性更新的通用逻辑
• 使用 EqualityComparer<T>.Default.Equals 比较值，避免不必要的更新
• [CallerMemberName] 特性自动获取调用属性的名称，无需手动传递
• 返回 bool 表示是否真的发生了更新，可用于后续逻辑判断
• 这是 MVVM 模式中的标准实现方式

说明：

• RelayCommand 封装了命令的执行逻辑和可用性判断
• CanExecute 方法在按钮绑定时会自动调用，决定按钮是否可用
• 当 NewText 变化时，调用 RaiseCanExecuteChanged() 通知UI刷新按钮状态
• 这样按钮的可用性会自动跟随输入内容变化，无需手动控制
• 这是 MVVM 模式中命令绑定的标准实现

说明：

• Mode=TwoWay：实现双向绑定，UI 变化会更新 ViewModel，ViewModel 变化会更新 UI
• UpdateSourceTrigger=PropertyChanged：每次输入字符时立即更新，而不是失去焦点时
• 其他可选值：LostFocus（失去焦点时）、Explicit（手动触发）
• ViewModel 必须实现 INotifyPropertyChanged，属性变化时触发 PropertyChanged 事件
• 这是 MVVM 模式中双向绑定的标准用法

说明：

• List<T> 的问题：
  • 没有实现 INotifyCollectionChanged 接口
  • 添加/删除元素时，UI 不会收到通知
  • 即使手动触发 PropertyChanged，也只通知集合本身的变化，不通知内部元素的变化
• ObservableCollection<T> 的优势：
  • 实现了 INotifyCollectionChanged 接口
  • 当集合发生变化（Add/Remove/Clear）时，自动触发 CollectionChanged 事件
  • UI 会自动收到通知并更新显示
  • 适合绑定到会动态变化的列表（如待办事项列表、消息列表等）

说明：

• INotifyDataErrorInfo 用于数据验证，比 IDataErrorInfo 更强大
• HasErrors 属性表示是否有任何错误
• GetErrors 方法返回指定属性的错误列表（可以是多个错误）
• ErrorsChanged 事件在错误变化时触发，通知 UI 更新错误显示
• 在属性 setter 中进行验证，设置或清除错误时触发 ErrorsChanged 事件
• UI 可以绑定到 HasErrors 和 GetErrors，自动显示验证错误