WinForms 中使用 MVVM 模式构建应用：实现登录页面、页面导航及 SQLite 数据库连接完整框架搭建过程

前言

在传统的 WinForms 应用程序开发中，很多开发者使用事件驱动的设计模式，直接将业务逻辑编写在界面代码中。然而，随着应用程序的复杂性增加，单一的界面文件变得臃肿，难以测试和维护。借鉴 WPF 中 MVVM（Model-View-ViewModel）模式的设计思想，可以帮助我们更好地管理业务逻辑和数据绑定。本文将介绍如何在 WinForms 中构建一个 MVVM 框架的登录页面示例，并实现页面导航、SQLite 数据库连接及依赖注入管理。

一、项目设计与依赖引用

1. 新增winform项目

在这里插入图片描述

2. 创建项目结构

项目结构：按模块创建以下文件夹：

  • Models：存放数据实体类。
  • ViewModels：包含视图模型，负责处理业务逻辑和数据绑定。
  • Views：放置WinForms窗体，充当UI界面。
  • Services：用于数据库服务操作。
  • IoC：配置依赖注入容器。
  • Commands：配置执行命令。
    在这里插入图片描述
  1. 安装所需库：
    • 使用 Microsoft.Extensions.DependencyInjection 来实现依赖注入。
    • 使用 Dapper 库来连接和操作 SQLite 数据库。
    • 使用SQLitePCLRaw.bundle_e_sqlite3库来处理和连接SQLite数据库。
      在这里插入图片描述

二、创建数据实体 Model

首先创建一个 User 类来表示数据库中的用户信息。我们假设用户表 Users 包含 Id、Username 和 Password 三个字段。

namespace WinFormMVVM.Models
{public class User{public int Id { get; set; }public string Username { get; set; }public string Password { get; set; }}
}

三、创建服务层 Service

创建一个初始化数据库的服务类DatabaseInitializer，配置默认用户和密码

using System.Data;
using Dapper;
using SQLitePCL;namespace WinFormMVVM.Services
{public class DatabaseInitializer{private readonly IDbConnection _dbConnection;public DatabaseInitializer(IDbConnection dbConnection){_dbConnection = dbConnection;}public void InitializeDatabase(){Batteries.Init();const string createTableQuery = @"CREATE TABLE IF NOT EXISTS Users (Id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,Username TEXT NOT NULL,Password TEXT NOT NULL);";const string insertUserQuery = @"INSERT INTO Users (Username, Password) VALUES (@Username, @Password)";_dbConnection.Open();_dbConnection.Execute(createTableQuery);// 检查是否已有用户数据，若无则添加var existingUser = _dbConnection.QueryFirstOrDefault("SELECT * FROM Users WHERE Username = @Username", new { Username = "admin" });if (existingUser == null){_dbConnection.Execute(insertUserQuery, new { Username = "admin", Password = "password123" });}_dbConnection.Close();}}
}

在 Services 文件夹中创建 IUserService 接口及其实现 UserService，用于从 SQLite 数据库中查询用户信息。

using System.Data;
using Dapper;
using WinFormMVVM.Models;namespace WinFormMVVM.Services
{public interface IUserService{User GetUserByUsername(string username);}public class UserService : IUserService{private readonly IDbConnection _dbConnection;public UserService(IDbConnection dbConnection){_dbConnection = dbConnection;}public User GetUserByUsername(string username){string sql = "SELECT * FROM Users WHERE Username = @Username";return _dbConnection.QuerySingleOrDefault<User>(sql, new { Username = username });}}
}

四、Commands命令实现类

RelayCommand 是一种常用的命令实现类，通常在 MVVM 模式中用于实现 ICommand 接口，但 WinForms 中并没有自带该类。如果需要使用它，可以自己定义一个简单的 RelayCommand 实现，或从一些 MVVM 库（如 CommunityToolkit.Mvvm）中引入。以下是一个自定义 RelayCommand 类的实现：

using System.Windows.Input;namespace WinFormMVVM.Commands
{public class RelayCommand : ICommand{private readonly Action _execute;private readonly Func<bool> _canExecute;public event EventHandler CanExecuteChanged;public RelayCommand(Action execute, Func<bool> canExecute = null){_execute = execute ?? throw new ArgumentNullException(nameof(execute));_canExecute = canExecute;}public bool CanExecute(object parameter){return _canExecute == null || _canExecute();}public void Execute(object parameter){_execute();}public void RaiseCanExecuteChanged(){CanExecuteChanged?.Invoke(this, EventArgs.Empty);}}
}

五、创建 ViewModel 类

在 MVVM 模式中，ViewModel 负责处理业务逻辑并将数据传递给视图。这里创建 LoginViewModel 类来处理登录逻辑：

using System.ComponentModel;
using System.Windows.Input;
using WinFormMVVM.Models;
using WinFormMVVM.Services;namespace WinFormMVVM.ViewModels
{public class LoginViewModel : INotifyPropertyChanged{private readonly IUserService _userService;public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;public string Username { get; set; }public string Password { get; set; }public ICommand LoginCommand { get; }public LoginViewModel(IUserService userService){_userService = userService;LoginCommand = new RelayCommand(Login);}private void Login(){var user = _userService.GetUserByUsername(Username);if (user != null && user.Password == Password){MainForm mainForm = new MainForm();mainForm.Show();}else{// 显示登录失败的消息}}}
}

LoginViewModel 通过 _userService 获取用户信息，验证成功后跳转到主页面 MainForm。

六、配置 IoC 容器

在 IoC 文件夹中创建 IoCContainer 静态类，通过依赖注入容器来管理 IDbConnection、IUserService 和其他ViewModel等依赖关系。

using Microsoft.Data.Sqlite;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using System.Data;
using WinFormMVVM.Services;
using WinFormMVVM.ViewModels;namespace WinFormMVVM.IoC
{public static class IoCContainer{public static ServiceProvider Configure(){var services = new ServiceCollection();services.AddSingleton<IDbConnection>(sp =>new SqliteConnection("Data Source=./database.db")); // 设置SQLite数据库路径services.AddSingleton<DatabaseInitializer>();services.AddTransient<IUserService, UserService>();services.AddSingleton<LoginViewModel>();return services.BuildServiceProvider();}}
}

在这里使用了 SQLiteConnection 连接到本地的 SQLite 数据库，连接字符串 Data Source=./database.db 可以根据实际情况修改。

七、创建 View 和绑定 ViewModel

  1. 登录页面（LoginForm）：创建一个 LoginForm 窗体，通过构造函数注入 LoginViewModel 实例并绑定到表单。
    在这里插入图片描述
using WinFormMVVM.ViewModels;namespace WinFormMVVM.Views
{public partial class LoginForm : Form{private readonly LoginViewModel _viewModel;public LoginForm(LoginViewModel viewModel){InitializeComponent();_viewModel = viewModel;}private void btnLogin_Click(object sender, EventArgs e){_viewModel.Username = tb_user.Text.Trim();_viewModel.Password = tb_password.Text.Trim();_viewModel.LoginCommand.Execute(null);this.Hide();}}
}

八、设置程序入口并启动依赖注入

在 Program.cs 文件中配置依赖注入容器，并通过容器注入 LoginViewModel 进入应用的启动界面 LoginForm。

using System;
using System.Windows.Forms;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using WinFormMVVM.IoC;
using WinFormMVVM.ViewModels;
using WinFormMVVM.Views;namespace WinFormMVVM
{static class Program{[STAThread]static void Main(){var serviceProvider = IoCContainer.Configure();Application.EnableVisualStyles();Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);var loginViewModel = serviceProvider.GetService<LoginViewModel>();var loginForm = new LoginForm(loginViewModel);Application.Run(loginForm);}}
}

创建主页面 MainForm.cs

namespace WinFormMVVM.Views
{public partial class MainForm : Form{public MainForm(){InitializeComponent();}}
}

九、执行程序

通过启动程序，可以实现sqlite数据库自动创建，并且初始化默认数据，同时，通过依赖注入实现服务的运行，和页面ViewModel的注册。输入正确的账号密码，即可登录成功。
在这里插入图片描述

十、总结

本文介绍了如何在 WinForms 中应用 MVVM 模式，并通过 SQLite 进行数据持久化处理。通过引入依赖注入容器，服务类与视图模型的依赖关系可以在应用程序运行时被动态配置，实现了良好的解耦。这样设计的应用不仅具备更好的扩展性和可维护性，还更利于测试和重构。

借助上述框架，可以更清晰地组织 WinForms 项目，将应用逻辑、数据操作、UI 展示解耦，提升代码质量。

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