ASP.NET MVC Framework

ASP.NET MVC Framework是微軟在ASP.NET中所添加的一組類別庫，這組類別庫可以使用Model-View-Controller的設計模式來開發ASP.NET的應用程式。它與現有的ASP.NET應用程式並沒有衝突，所以兩者是可以並行的。ASP.NET MVC Framework被包裝在System.Web.Mvc.dll中，並利用ASP.NET Routing來支援動作流以及URL Rewriting的能力，讓它可以更貼近Web的發展以及Web 2.0的特性。對於多數有ASP開發經驗的開發人員來說看起來比較不陌生，但對於沒有接觸過像ASP、PHP、JSP、Perl這些Web開發工具的開發人員來說，相對的不容易入門。ASP.NET MVC 的第一個版本於2009年3月17日釋出RTM版本，最新的ASP.NET MVC 5.2則是於2014年12月24日正式發行。

微軟於 ASP.NET Core 中提出下一代的 MVC 框架，稱為 ASP.NET Core MVC。

原理 

ASP.NET MVC是遵循軟體模式的Model-View-Controller來發展，其中Model指的是資料或是业务邏輯元件，View是呈現給使用者看的資訊，而Controller則是接取來自使用者的指令與資料，並將Model與View做整合的控制器，當伺服器接到對ASP.NET MVC應用程式的要求時，伺服器（IIS）會先使用UrlRoutingModule(ASP.NET Routing的 HTTP 模組)，由它來解析是否有包含ASP.NET MVC應用程式的URL，若有，則會產生一個MvcRouteHandler物件，這個物件會裝載執行的必要資訊，並且會呼叫包含在URL中的Controller的Execute方法來執行工作。

Controller物件是基於IController介面的規則所定義，提供針對HTTP要求做回應的一個執行工具，在ASP.NET MVC中已實作一個預設的類別 Controller，提供了必要的基礎功能，另外也發展了一個 Controller 工廠，稱為 Controller Factory，以IControllerFactory介面定義，亦提供了DefaultControllerFactory，開發人員可以利用基本的類別以及利用它們來衍生自己的 Controller 或 Controller Factory 來實作自己的控制器邏輯功能。

Model物件則是為ASP.NET MVC提供資料，不過它沒有基礎類別，而是使用.NET Framework一般性的資料結構或是現在的ADO.NET資料物件，像是List、Dictionary、DataTable、DataReader與DataSet等等，當然也可以是自己開發的商業物件，這些資料會透過ASP.NET MVC的ModelBinder工具類別來與Controller整合，ModelBinder本身是支援泛型(Generic)的，因為各種型別的資料它都可以使用。在ASP.NET MVC中提供了一個DefaultModelBinder物件，可支援大多數的.NET Framework資料型別，以及陣列和已實作像是IList、IDictionary以及ICollection等介面的物件。

Model會在Controller執行動作時，作為一個ActionResult物件方式傳回給MvcHandler物件，而這個物件即會指定要顯示的View物件，像是下列程式碼所示：

using System.Linq;
using System.Web.Mvc;
using System.Web;
using System;

    // GET: /Person/
    public ActionResult Index()
    {
        return View(people);
    }

    // GET: /Person/Details/5
    public ActionResult Details(Person person)
    {
        return View(person);
    }

    // GET: /Person/Create
    public ActionResult Create()
    {
        return View();
    } 

    // POST: /Person/Create
    [AcceptVerbs(HttpVerbs.Post)]
    public ActionResult Create(Person person)
    {
        if (!ModelState.IsValid)
        {
            return View("Create", person);
        }

        people.Add(person);

        return RedirectToAction("Index");
    }

Public Class HomeController
    Inherits System.Web.Mvc.Controller
    
    'GET: /Person/
    Function Index() As ActionResult
        Return View(people)
    End Function

    'GET: /Person/Details/5
    Function Details(Person person) As ActionResult
        Return View(person)
    End Function
    
    'GET: /Person/Create
    Function Create() As ActionResult
        Return View()
    End Function

    'POST: /Person/Create
    <AcceptVerbs(HttpVerbs.Post)>
    Function Contact() As ActionResult
        If ModelState.IsValid Then
            Return View("Create", person)
        Else
            people.Add(person)
            Return RedirectToAction("Index")
        End If
    End Function

End Class

View物件以IView與IViewDataContainer等介面為主，並且以ASP.NET的各式前端介面為主要輸出工具，基於MVC的View彈性化設計考量，以往在ASP.NET Web Form的程式碼與HTML分離模式將不再存在，而是將程式碼與HTML混合的方式設計，讓開發人員可以更精確的對View進行控制，而目前 ASP.NET MVC 支援的 View 有下列幾種：

 .aspx網頁，由ViewPage來支援。
 .ascx使用者控制項，由ViewUserControl來支援。
 .master主版頁面，由ViewMasterPage來支援。

每個 View 物件都會內含一個泛型的參數，用來裝載要呈現的資料(即Model)，然後使用類似下面的方式來呈現資料：

<%@ Master Language="C#" Inherits="System.Web.Mvc.ViewMasterPage" %>

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd">
<html >
<head runat="server">
    <title><asp:ContentPlaceHolder ID="TitleContent" runat="server" /></title>
    <link href="../../Content/Site.css" rel="stylesheet" type="text/css" />
</head>

<body>
    <div class="page">

        <div id="header">
            <div id="title">
                <h1>My MVC Application</h1>
            </div>

            <div id="logindisplay">
                <% Html.RenderPartial("LogOnUserControl"); %>
            </div> 

            <div id="menucontainer">

                <ul id="menu">              
                    <li><%= Html.ActionLink("Home", "Index", "Home")%></li>
                    <li><%= Html.ActionLink("About", "About", "Home")%></li>
                </ul>

            </div>
        </div>

        <div id="main">
            <asp:ContentPlaceHolder ID="MainContent" runat="server" />

            <div id="footer">
            </div>
        </div>
    </div>
</body>
</html>

技術 

在ASP.NET MVC架構中，除了Controller、Model與View三個主要部份以外，還包含了許多技術以讓這三層得以整合並交互運作。

Controller 

Controller在ASP.NET MVC應用程式中是負責中控的角色，也是來自用戶端HTTP要求的處理核心，因此有許多處理與轉向HTTP要求的輔助技術在Controller層次都會使用到。

ASP.NET 路由技術 

用來過濾用戶端要求的URL，並藉由定義好的路由表(route table)將要求導向至正確的MVC Controller，並呼叫Controller中的Execute方法執行，而Execute方法會將HTTP動作以及實際執行的指令交給正確的函式來執行。而通常一個MVC應用程式的URL都會是類似這樣的URL格式：

http://127.0.0.1/ControllerName/ActionName/ActionParameters

而MvcRouteHandler會拆解URL，找出目標的Controller，並且將ActionName以及ActionParameters傳給Controller中負責的函式（以ActionName來指定）。例如下列的URL會傳遞給BlogController的GetList方法：

http://127.0.0.1/Blog/GetList

動作與方法直接整合 

ASP.NET MVC利用了中介資料的技術，直接將方法對應到指定的 HTTP 動詞 (GET/POST/PUT/DELETE/HEAD等)，MvcHandler會判斷要求的類別，並將它交給URL中指定的方法來處理。目前MVC Framework可用下列的方式指定（均包含在 HttpVerbs 列舉型別中）：

 HttpVerbs.Get
 HttpVerbs.Post
 HttpVerbs.Delete
 HttpVerbs.Put
 HttpVerbs.Head

將資料模型與展示層直接包裝 

ViewPage、ViewMasterPage、ViewUserControl等展示物件都支援泛型物件，可以直接裝載Model資料傳遞至前端輸出，可簡化處理Model與View之間整合的動作，只要一個參數就可以將資料傳給View：

public ActionResult GetList()
{
    return View(BlogDataModel);
}

    Function GetList() As ActionResult
        Return View(BlogDataModel)
    End Function

Model 

在 ASP.NET MVC 中，Model 相對不設限，可以使用內建的資料結構以及自訂的資料類別，也可以是一個商業物件，因此 Model 的彈性相當大，除了前述的資料結構外，微軟新發展的一些資料存取方式也可以應用在 Model 中，像是ADO.NET Entity Framework與LINQ to SQL等技術。

另外，MVC在伺服端資料驗證中，提供了ViewDataDictionary類別，這個類別中有一個ModelState屬性，內含了ModelStateDictionary類別，開發人員可以利用這個類別來控制資料驗證的結果，而View中輸出驗證訊息的部份會和此類別有關聯，例如下列的程式：

[AcceptVerbs(HttpVerbs.Post)]
public ActionResult Create(Person person)
{
    if (person.Name.Trim().Length == 0)
    {
        ModelState.AddModelError("Name", "Name is required.");
    }
    if (person.Age < 1 || person.Age > 200)
    {
        ModelState.AddModelError("Age", "Age must be within range 1 to 200.");
    }
    if ((person.Zipcode.Trim().Length > 0) && (!Regex.IsMatch(person.Zipcode, @"^\d{5}$|^\d{5}-\d{4}$")))
    {
        ModelState.AddModelError("Zipcode", "Zipcode is invalid.");
    }
    if (!Regex.IsMatch(person.Phone, @"((\(\d{3}\) ?)|(\d{3}-))?\d{3}-\d{4}"))
    {
        ModelState.AddModelError("Phone", "Phone number is invalid.");
    }
    if (!Regex.IsMatch(person.Email, @"^[\w-\.]+@([\w-]+\.)+[\w-]{2,4}$"))
    {
        ModelState.AddModelError("Email", "Email format is invalid.");
    }
    if (!ModelState.IsValid)
    {
        return View("Create", person);
    }

    people.Add(person);

    return RedirectToAction("Index");
}

在 ASP.NET MVC 2.0 中，新增了一個可以直接讓 MVC Framework 針對資料欄位進行驗證控制的模型，稱為 Model Validation，它融合了在 .NET Framework 3.5 SP1 發表的 ASP.NET Dynamic Data Framework 中 Data Annotations (資料記號) 的特性，讓開發人員可以只利用標記的方式來執行驗證，或是利用自訂的程式碼來擴充資料記號的驗證行為。

using System.ComponentModel.DataAnnotations;  
namespace MvcDA {
    [MetadataType(typeof(ProductMD))]
    public partial class Product {
        public class ProductMD {
            [StringLength(50),Required]
            public object Name { get; set; }
            [StringLength(15)]
            public object Color { get; set; }
            [Range(0, 9999)]
            public object Weight { get; set; }
          //  public object NoSuchProperty { get; set; }
        }
    }
}

View 

由於View是直接呈現給使用者，因此與使用者互動的部份都要由此層處理，包含資料的輸出以及以用戶端操作為主的回應（例如指令碼）等。

HTML 工具類別 

HTML工具類別在View中是很重要的輸出工具，它內建了輔助產生HTML標籤的工具方法，多數的HTML語法都可以利用它來產生，包含像連結(<a>)、表單(<form>)以及表單控制項等等。HTML工具是以HtmlHelper類別為核心，並配合System.Web.Mvc.Html命名空間的方法，以延伸方法(Extension Method)的方式，讓產生HTML的程式就有如呼叫方法般簡單：

<h2>Index</h2>

<table>
    <tr>
        <th></th>
        <th>
            Id
        </th>
        <th>
            Name
        </th>
    </tr>

<% foreach (var person in Model) { %>

    <tr>
        <td>
            <%= Html.ActionLink("Details", "Details", person )%>
        </td>
        <td>
            <%= Html.Encode(person.Id) %>
        </td>
        <td>
            <%= Html.Encode(person.Name) %>
        </td>
    </tr>

<% } %>

</table>

<p>
    <%= Html.ActionLink("Create New", "Create") %>
</p>

資料驗證 

View的HTML工具可以配合Model處理資料驗證的結果，在ASP.NET中常用的ValidationSummary在這裡也支援，而且MVC的架構讓驗證資訊的輸出也更加彈性：

<h2>Create</h2>

<%= Html.ValidationSummary("Create was unsuccessful. Please correct the errors and try again.") %>

<% using (Html.BeginForm()) {%>

    <fieldset>
        <legend>Fields</legend>
        <p>
            <label for="Name">Name:</label>
            <%= Html.TextBox("Name") %> Required
            <%= Html.ValidationMessage("Name", "*") %>
        </p>
        <p>
            <label for="Age">Age:</label>
            <%= Html.TextBox("Age") %> Required
            <%= Html.ValidationMessage("Age", "*") %>
        </p>
        <p>
            <label for="Street">Street:</label>
            <%= Html.TextBox("Street") %>
            <%= Html.ValidationMessage("Street", "*") %>
        </p>
        <p>
            <label for="City">City:</label>
            <%= Html.TextBox("City") %>
            <%= Html.ValidationMessage("City", "*") %>
        </p>
        <p>
            <label for="State">State:</label>
            <%= Html.TextBox("State") %>
            <%= Html.ValidationMessage("State", "*") %>
        </p>
        <p>
            <label for="Zipcode">Zipcode:</label>
            <%= Html.TextBox("Zipcode") %>
            <%= Html.ValidationMessage("Zipcode", "*") %>
        </p>
        <p>
            <label for="Phone">Phone:</label>
            <%= Html.TextBox("Phone") %> Required
            <%= Html.ValidationMessage("Phone", "*") %>
        </p>
        <p>
            <label for="Email">Email:</label>
            <%= Html.TextBox("Email") %> Required
            <%= Html.ValidationMessage("Email", "*") %>
        </p>
        <p>
            <input type="submit" value="Create" />
        </p>
    </fieldset>

<% } %>

<div>
    <%=Html.ActionLink("Back to List", "Index") %>
</div>

不同類型的輸出 

每一個Controller中負責回應的方法，都會回傳一個ActionResult物件的資訊，ActionResult是一個執行結果物件的封裝體，當MvcHandler執行完指令接到ActionResult時，就會依照它的內容來輸出資料。目前MVC Framework支援的ActionResult有下列幾種：

 ViewResult物件，這個物件內裝載了IView介面的資訊，以及IViewEngine的資訊，實際產生輸出資料的會是 IViewEngine，以及其指示的 View 物件。
 PartialViewResult物件，與ViewResult相似，但它回傳的是"部份展示"，即使用者控制項的View。
 ContentResult物件，裝載由使用者自訂的 Content-Type 以及資料。
 EmptyResult物件，表示不回傳任何東西。
 HttpUnauthorizedReuslt物件，表示動作沒有被授權（即 HTTP 401）的錯誤訊息。
 JavaScriptResult物件，表示回傳的是JavaScript指令碼。
 JsonResult物件，表示回傳的是JSON資料。
 FileResult物件，表示回傳的是一個檔案資料。
 RedirectResult物件，表示回傳的是一個重導向 (HTTP Redirect) 指令。
 RedirectToRouteResult物件，與 RedirectResult 類似，但是它是重導向給一個 Route 的路徑。

透過多類型的ActionResult，開發人員可以自由決定要回傳的資料的類型與格式。

應用 

目前微軟有一個Oxite專案，是使用ASP.NET MVC Framework所開發的部落格引擎，而這個專案已經被微軟的部份應用平台所採用，像是MIX Online、PDC 2009、MIX Video等官方網站都採用它來開發。另外，stackoverflow.com以及codeplex.com這兩個網站也是採用ASP.NET MVC Framework。

版本歷程

授權 

ASP.NET MVC Framework雖然是ASP.NET的一部份，不過它的原始碼是透過Microsoft Public License (MS-PL)的授權模式公開，因此在MS-PL授權的範圍內，任何人是可以去檢視與修改它的原始碼的。

ASP.NET MVC Razor Engine 

微軟在2010年7月2日由Scott Guthrie發表新的MVC繪製引擎 (Render Engine)：Razor Engine，它已內建於 ASP.NET MVC 3.0 中發布，它具有下列功能：

 更輕量化且直覺的語法，減少在 View 中輸出資料時使用的語法，讓 View 的指令更加簡潔，例如使用 "@" + 變數名稱 的方式，就可以輸出程式中的變數，不必再用 <% %> 來設定。如果程式有多行，可以使用 @{ } 的方式來設定。 
 容易學習。
 可相容於現在的程式語言 (ex: C#)。
 透過 Visual Studio，可享有 Intellisense 能力。
 可混用 HTML 與程式語言指令。
 可用各種不同的文字編輯器編輯。
 具有單元測試的能力。

參考資料

外部網站 
 ASP.NET MVC 官方網站
 MSDN ASP.NET Virtual Labs
 ASP.NET MVC Documentations

View engines
MvcContrib
StringTemplate View Engine
Spark
NDjango
Naked Objects MVC
Razor（預計ASP.NET MVC 3.0導入）

微軟開發工具
ASP.NET
MVC