快速入门系列--MVC--07与HTML5移动开发的结合

    现在移动互联网的盛行,跨平台并兼容不同设备的HTML5越来越盛行,很多公司都在将自己过去的非HTML5网站应用渐进式的转化为HTML5应用,使得一套代码可以兼容不同的物理终端设备和浏览器,极大的提高了系统的可维护性和可扩展性。于此同时,HTML5提供了很多的新特性,比如新的架构元素、代替cookie的Web存储技术、WebSocket等,也使得网站应用能够更好适应新的商业环境和技术更新。

    本系统的网站模块使用.NET技术堆栈中的ASP.NET MVC框架,此框架是微软公司推出的开源框架,相关源代码可以在Codeplex.com网站上找到。该技术框架经过7年多的发展,当前已发展到5.1版本,新增了包括移动客户端模板、WebAPI模板、OAuth认证等功能在内的新特性,便于当前的以互联网为主题背景的项目开发。

    在实际的项目中,主要面临的两个问题分别是:实际用户使用的终端设备的厂商、型号等可能千变万化,如何在不同的Web终端上呈现出适合的样式;ASP.NET MVC默认提供WebForm和Razor两种视图引擎,但他们并不能支持HTML5页面的呈现,如何扩展视图引擎用于支持HTML5页面的渲染。实际选择的技术解决方案是,使用Media Queries等技术手段来实现响应式的CSS3设计,用自定义静态HTML5视图引擎扩展ASP.NET MVC框架。接下来,将分别详细介绍两个解决方案在项目中的实施应用。

    首先,介绍响应式的网页布局,这个概念首先由Ethan Marcotte于2010年5月提出,目的是使得一个网站可以兼容多个终端—而不是为每一个终端开发一个特定的版本,可以说它就是为解决移动互联网相关痛点应运而生的。实际上,当前正在运营的很多大型网站上,仍然是维护多套的网站程序,有的还使用不同的域名来服务不同的终端。同时往往对移动端网页中的业务功能进行了一定的删减,虽然也能提供不错的用户体验,但这并不是最合理的解决方案,尽可能的统一用户接口是很有必要的。响应式的页面布局在具体的实现上,主要包含以下的几个步骤。

第一步,在html页面的head部分增加名为viewport的meta元素,viewport表示一个虚拟的窗口,通过它来设置适应移动设备屏幕的大小,代码如下所示。

1  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1,user-scalable=0" />
2 <script src="http://css3-mediaqueries-js.googlecode.com/svn/trunk/css3-mediaqueries.js"></script>

    Content属性中"width=device-width",表示宽度为当前设备宽度;"intial-scale=1"表示初始缩放倍数为1,;"user-scalable=0"表示不支持用户手动缩放。同时增加css3-mediaqueries.js用于兼容IE6等老式浏览器。    

第二步,使用Media Queries模块来根据不同的设备的可视屏幕大小来导入不同的CSS文件。该模块的应用需要修改两部分的内容,一部分是在HTML文件中增加3个不同条件下的CSS文件,另一部分是在CSS文件使用指定的形式将原有的内容包装起来。代码如下所示。

1 //Html文件中:
2 <link rel="stylesheet" type="text/css" media="only screen and (min-width:900px)" href="/content/theme/base/normalScreen.css" />
3 <link rel="stylesheet" type="text/css" media="only screen and (min-width:480px), only screen and (max-device-width:900)" href="/content/theme/base/smallScreen.css" />
4 <link rel="stylesheet" type="text/css" media="only screen and (max-width:480px)" href="/content/theme/base/tinyScreen.css" />
5 //CSS文件中:
6 @media screen and (min-width:900px) {
7 /*正常CSS内容,省略*/
8 }

    在HTML文件中,Media属性中"screen and (min-width:900px)"表示媒体类型为屏幕,同时屏幕的最小宽度为900像素,only关键字使得不支持Media Queries的设备忽略该样式文件,之后href属性中为当前条件下所引用的CSS文件路径。通常来说屏幕可见宽度小于480像素的设备为手机,介于480像素到900像素之间的为平板电脑,大于900像素的为台式机电脑。在CSS文件中,通过添加@media段与页面中media属性进行映射,其块中所包含的内容与一般传统网站的该文件相似,针对不同的设备,通过继承的方式对样式的布局进行一些细节的调整。

    最后一步,主要是处理前端开发中一些细节,包括使用相对的宽度,相对的字体大小、流动的布局、自适应的图片等内容,和传统的页面开发相似,在此就不一一展开。最终的效果图如下,可以看到同样的内容在不同的设备上得到不一样的渲染,以下是应用响应式页面布局技术的效果图。

    接下来介绍如何在ASP.NET MVC框架中扩展自定义的视图引擎,使得框架能与HTML5技术无缝的衔接。之所以选择ASP.NET MVC框架作为Web前端主要构件基础,除了之前所提到的一些支持移动互联网方面的新特性外,它内生所具备的高性能,高扩展性也起到了很大的作用。相对与重量级的WebForm框架,该框架显得非常的轻量级,使得页面渲染所消耗的资源得到了大幅的减少,并保留了认证、安全和本地缓存等模块的支持。此外,该框架提供了极强的扩展性,无论是自行修改框架,还是在已有项目中增减业务模块,都非常的方便。这一点,和JAVA阵营的J2EE技术很相似,但同时又具有很高的稳定性和较高的开发效率。例如可以自定义URL路由美化URL并提升搜索引擎排名,自定义数据绑定支持不同数据格式的序列化和反序列化,自定义视图引擎应对不同的业务场景等。接下来,具体介绍如何实现自定义的HTML5视图引擎,包含以下的步骤。

    第一步,创建自定义的HTML5视图。它是读取HTML5文件并呈现的基础,需要实现System.Web.Mvc.IView接口,并实现接口中的Render方法,该方法主要通过流的方式读取指定的HTML5文件并渲染到页面,该部分内容比较简单,简化的代码如下所示。

 1 public class HTML5View : IView
 2 {
 3 public string FileName { get; private set; }//文件名
 4 public HTML5View(string fileName)
 5 {
 6 this.FileName = fileName;
 7 }
 8  
 9 public void Render(ViewContext viewContext, TextWriter writer)
10 {
11 byte[] buffer = null;
12 using (var fs = new FileStream(this.FileName, FileMode.Open))
13 {
14 buffer = new byte[fs.Length];
15 fs.Read(buffer, 0, buffer.Length);
16 }
17 writer.Write(Encoding.UTF8.GetString(buffer));//读取文件并渲染
18 }
19 }

  第二步,创建自定义缓存。由于HTML5FileView中都是静态的内容,很自然的需要构建相应的缓存用于提高性能。创建页面的缓存Key对象HTML5ViewCacheKey,实现GetHashCode方法,通过对Controller和View的名称进行简单的Hash组合运算等到缓存内容的Key,并实现Equals方法用于比较,简化的代码如下所示。

 1  public class HTML5ViewCacheKey
 2 {
 3 public string ControllerName { get; private set; }
 4 public string ViewName { get; private set; }
 5 public HTML5ViewCacheKey(string controllerName, string viewName)
 6 {
 7 this.ControllerName = controllerName ?? string.Empty;
 8 this.ViewName = viewName ?? string.Empty;
 9 }
10 
11 public override int GetHashCode()
12 {
13 return this.ControllerName.ToLower().GetHashCode() ^ this.ViewName.ToLower().GetHashCode();
14 } 
15 
16 public override bool Equals(object obj)
17 {
18 HTML5ViewCacheKey key = obj as HTML5ViewCacheKey;
19 if (null == key)
20 return false;
21 return key.GetHashCode() == this.GetHashCode();
22 }
23 }

  第三步,创建视图引擎HTML5ViewEngine。该类实现了IViewEngine接口,字典类viewEngineResults结合第二步中构建的缓存类用于缓存渲染后的视图。方法FindView首先解析路由信息获得控制器的名称,之后判断请求是否支持缓存,若不支持缓存,则直接通过InternalFindView方法获得视图。反之,判断请求视图是否在本地缓存中,若存在直接返回,若不存在则调用方法获取并缓存,写缓存时注意加锁。InternalFindView方法中,借助面向约定编程的思路到指定的路径中寻找到对应的文件HTML5,最终完成URL信息与文件的映射。

 1 public class HTML5ViewEngine : IViewEngine
 2 {
 3 private Dictionary<HTML5ViewCacheKey, ViewEngineResult> viewEngineResults =
 4 new Dictionary<HTML5ViewCacheKey, ViewEngineResult>();
 5 private static object syncHelper = new object();
 6  
 7 public ViewEngineResult FindPartialView(ControllerContext controllerContext, string partialViewName, bool useCache)
 8 {
 9 return this.FindView(controllerContext, partialViewName, null, useCache);
10 }
11 
12 public ViewEngineResult FindView(ControllerContext controllerContext, string viewName, string masterName, bool useCache)
13 {
14 string controllerName = controllerContext.RouteData.GetRequiredString("controller");
15 var key = new HTML5ViewCacheKey(controllerName, viewName);
16 ViewEngineResult result = null;
17 if (!useCache)//是否支持缓存
18 {
19 result = InternalFindView(controllerContext, viewName, controllerName);
20 viewEngineResults[key] = result;
21 return result;
22 }
23 if (viewEngineResults.TryGetValue(key, out result)) //视图是否已经在缓存中
24 {
25 return result;
26 }
27 
28 lock (syncHelper)//锁定视图数据写入缓存过程
29 {
30 if (viewEngineResults.TryGetValue(key, out result))
31 {
32 return result;
33 }
34 result = InternalFindView(controllerContext, viewName, controllerName);
35 viewEngineResults[key] = result;
36 return result;
37 }
38 }
39 
40 private ViewEngineResult InternalFindView(ControllerContext controllerContext, string viewName, string controllerName)
41 {
42 string[] searchLocations = new string[]{
43 string.Format("~/staticViews/{0}/{1}.html", controllerName.ToLower(), viewName.ToLower()),
44 string.Format("~/staticViews/Shared/{0}.html", viewName.ToLower())
45 };
46 
47 string filename = controllerContext.HttpContext.Request.MapPath(searchLocations[0]);
48 if (File.Exists(filename))
49 {
50 return new ViewEngineResult(new HTML5View(filename), this);
51 }
52 filename = string.Format(@"\staticViews\shared\{0}.html", viewName.ToLower());
53 if (File.Exists(filename))
54 {
55 return new ViewEngineResult(new HTML5View(filename), this);
56 }
57 return new ViewEngineResult(searchLocations);
58 }
59 
60 public void ReleaseView(ControllerContext controllerContext, IView view)
61 {
62 }
63 }

   最后一步,将视图自定义的视图引擎添加到Global.asax文件的Application_Start方法中,完成该引擎的注册。同时注意需要将该引擎的优先级设为最高,使得系统优先使用该引擎对视图相关请求进行响应。

1  public class MvcApplication : System.Web.HttpApplication
2 {
3 protected void Application_Start()
4 {
5 //省略
6 ViewEngines.Engines.Insert(0, new HTML5ViewEngine());
7 }

通过以上步骤,基本上将ASP.NET MVC框架,HTML5技术,移动互联网开发技术有机的整合到了一起。

系列目录如下,谢谢您的阅读。

快速入门系列--MVC--01概述

快速入门系列--MVC--02路由

快速入门系列--MVC--03控制器和IOC应用

快速入门系列--MVC--04模型

快速入门系列--MVC--05行为

快速入门系列--MVC--06视图

快速入门系列--MVC--07与HTML5移动开发的结合

    Tip: 本文由于是学习需要,主要参考了以下书目。

[1]蒋金楠. ASP.NET MVC4框架揭秘[M]. 上海:电子工业出版社, 2012. 419-421

[2]唐俊开. HTML5移动Web开发指南[M]. 上海:电子工业出版社, 2012. 52-54

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