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一、前言

在前一個專題快速介紹了KnockoutJs相關知識點，也寫了一些簡單例子，希望通過這些例子大家可以快速入門KnockoutJs。為了讓大家可以清楚地看到KnockoutJs在實際項目中的應用，本專題將介紹如何使用WebApi+Bootstrap+KnockoutJs+Asp.net MVC來打造一個單頁面Web程序。這種模式也是現在大多數公司實際項目中用到的。

二、SPA（單頁面）好處
在介紹具體的實現之前，我覺得有必要詳細介紹了SPA。SPA，即Single Page Web Application的縮寫，是加載單個HTML 頁面並在用戶與應用程序交互時動態更新該頁面的Web應用程序。浏覽器一開始會加載必需的HTML、CSS和JavaScript，所有的操作都在這張頁面上完成，都由JavaScript來控制。

單頁面程序的好處在於：

更好的用戶體驗，讓用戶在Web app感受native app的速度和流暢。
分離前後端關注點，前端負責界面顯示，後端負責數據存儲和計算，各司其職，不會把前後端的邏輯混雜在一起。
減輕服務器壓力，服務器只用生成數據就可以，不用管展示邏輯和頁面邏輯，增加服務器吞吐量。MVC中Razor語法寫的前端是需要服務器完成頁面的合成再輸出的。
同一套後端程序，可以不用修改直接用於Web界面、手機、平板等多種客戶端。

當然單頁面程序除了上面列出的優點外，也有其不足：

不利於SEO。這點如果是做管理系統的話是沒影響的
初次加載時間相對增加。因為所有的JS、CSS資源會在第一次加載完成，從而使得後面的頁面流暢。對於這點可以使用Asp.net MVC中Bundle來進行文件綁定。關於Bundle的詳細使用參考文章：http://www.jb51.net/article/84329.htm、http://www.jb51.net/article/84329.htm和http://www.jb51.net/article/82174.htm。
導航不可用。如果一定要導航需自行實現前進、後退。對於這點，可以自行實現前進、後退功能來彌補。其實現在手機端網頁就是這麼干的，現在還要上面導航的。對於一些企業後台管理系統，也可以這麼做。
對開發人員技能水平、開發成本高。對於這點，也不是事，程序員嘛就需要不斷學習來充電，好在一些前端框架都非常好上手。
三、使用Asp.net MVC+WebAPI+Bootstrap+KnockoutJS實現SPA

前面詳細介紹了SPA的優缺點，接下來，就讓我們使用Asp.net MVC+WebAPI+BS+KO來實現一個單頁面程序，從而體驗下SPA流暢和對原始Asp.net MVC +Razor做出來的頁面進行效果對比。

1.使用VS2013創建Asp.net Web應用程序工程，勾選MVC和WebAPI類庫。具體見下圖：　　

2. 創建對應的倉儲和模型。這裡演示的是一個簡單任務管理系統。具體的模型和倉儲代碼如下：

任務實體類實現：

public enum TaskState
 {
 Active = 1,
 Completed =2
 }

 /// <summary>
 /// 任務實體
 /// </summary>
 public class Task
 {
 public int Id { get; set; }

 public string Name { get; set; }
 public string Description { get; set; }

 public DateTime CreationTime { get; set; }

 public DateTime FinishTime { get; set; }

 public string Owner { get; set; }
 public TaskState State { get; set; }

 public Task()
 {
 CreationTime = DateTime.Parse(DateTime.Now.ToLongDateString());
 State = TaskState.Active;
 }
 }

任務倉儲類實現：

/// <summary>
 /// 這裡倉儲直接使用示例數據作為演示，真實項目中需要從數據庫中動態加載
 /// </summary>
 public class TaskRepository
 {
 #region Static Filed
 private static Lazy<TaskRepository> _taskRepository = new Lazy<TaskRepository>(() => new TaskRepository());

 public static TaskRepository Current
 {
 get { return _taskRepository.Value; }
 }

 #endregion

 #region Fields
 private readonly List<Task> _tasks = new List<Task>()
 {
 new Task
 {
 Id =1,
 Name = "創建一個SPA程序",
 Description = "SPA(single page web application),SPA的優勢就是少量帶寬，平滑體驗",
 Owner = "Learning hard",
 FinishTime = DateTime.Parse(DateTime.Now.AddDays(1).ToString(CultureInfo.InvariantCulture))
 },
 new Task
 {
 Id =2,
 Name = "學習KnockoutJs",
 Description = "KnockoutJs是一個MVVM類庫,支持雙向綁定",
 Owner = "Tommy Li",
 FinishTime = DateTime.Parse(DateTime.Now.AddDays(2).ToString(CultureInfo.InvariantCulture))
 },
 new Task
 {
 Id =3,
 Name = "學習AngularJS",
 Description = "AngularJs是MVVM框架，集MVVM和MVC與一體。",
 Owner = "李志",
 FinishTime = DateTime.Parse(DateTime.Now.AddDays(3).ToString(CultureInfo.InvariantCulture))
 },
 new Task
 {
 Id =4,
 Name = "學習ASP.NET MVC網站",
 Description = "Glimpse是一款.NET下的性能測試工具，支持asp.net 、asp.net mvc, EF等等，優勢在於，不需要修改原項目任何代碼，且能輸出代碼執行各個環節的執行時間",
 Owner = "Tonny Li",
 FinishTime = DateTime.Parse(DateTime.Now.AddDays(4).ToString(CultureInfo.InvariantCulture))
 },
 };

 #endregion

 #region Public Methods
 public IEnumerable<Task> GetAll()
 {
 return _tasks;
 }

 public Task Get(int id)
 {
 return _tasks.Find(p => p.Id == id);
 }

 public Task Add(Task item)
 {
 if (item == null)
 {
 throw new ArgumentNullException("item");
 }

 item.Id = _tasks.Count + 1;
 _tasks.Add(item);
 return item;
 }

 public void Remove(int id)
 {
 _tasks.RemoveAll(p => p.Id == id);
 }

 public bool Update(Task item)
 {
 if (item == null)
 {
 throw new ArgumentNullException("item");
 }

 var taskItem = Get(item.Id);
 if (taskItem == null)
 {
 return false;
 }

 _tasks.Remove(taskItem);
 _tasks.Add(item);
 return true;
 }
 #endregion 
 }

3. 通過Nuget添加Bootstrap和KnockoutJs庫。

4. 實現後端數據服務。這裡後端服務使用Asp.net WebAPI實現的。具體的實現代碼如下：

 /// <summary>
 /// Task WebAPI,提供數據服務
 /// </summary>
 public class TasksController : ApiController
 {
 private readonly TaskRepository _taskRepository = TaskRepository.Current;

 public IEnumerable<Task> GetAll()
 {
 return _taskRepository.GetAll().OrderBy(a => a.Id);
 }

 public Task Get(int id)
 {
 var item = _taskRepository.Get(id);
 if (item == null)
 {
 throw new HttpResponseException(HttpStatusCode.NotFound);
 }

 return item;
 }

 [Route("api/tasks/GetByState")]
 public IEnumerable<Task> GetByState(string state)
 {
 IEnumerable<Task> results = new List<Task>();
 switch (state.ToLower())
 {
 case "":
 case "all":
  results = _taskRepository.GetAll();
  break;
 case "active":
  results = _taskRepository.GetAll().Where(t => t.State == TaskState.Active);
  break;
 case "completed":
  results = _taskRepository.GetAll().Where(t => t.State == TaskState.Completed);
  break;
 }

 results = results.OrderBy(t => t.Id);
 return results;
 }

 [HttpPost]
 public Task Create(Task item)
 {
 return _taskRepository.Add(item);
 }

 [HttpPut]
 public void Put(Task item)
 {
 if (!_taskRepository.Update(item))
 {
 throw new HttpResponseException(HttpStatusCode.NotFound);
 }
 }

 public void Delete(int id)
 {
 _taskRepository.Remove(id);
 }
 }

5. 使用Asp.net MVC Bundle對資源進行打包。對應的BundleConfig實現代碼如下：

/// <summary>
 /// 只需要補充一些缺少的CSS和JS文件。因為創建模板的時候已經添加了一些CSS和JS文件
 /// </summary>
 public class BundleConfig
 {
 // For more information on bundling, visit http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=301862
 public static void RegisterBundles(BundleCollection bundles)
 {
 bundles.Add(new ScriptBundle("~/bundles/jquery").Include(
  "~/Scripts/jquery-{version}.js"));

 bundles.Add(new ScriptBundle("~/bundles/jqueryval").Include(
  "~/Scripts/jquery.validate*"));

 // Use the development version of Modernizr to develop with and learn from. Then, when you're
 // ready for production, use the build tool at http://modernizr.com to pick only the tests you need.
 bundles.Add(new ScriptBundle("~/bundles/modernizr").Include(
  "~/Scripts/modernizr-*"));

 bundles.Add(new ScriptBundle("~/bundles/bootstrap").Include(
  "~/Scripts/bootstrap.js",
  "~/Scripts/bootstrap-datepicker.min.js"));

 bundles.Add(new StyleBundle("~/Content/css").Include(
  "~/Content/bootstrap.css",
  "~/Content/bootstrap-datepicker3.min.css",
  "~/Content/site.css"));

 bundles.Add(new ScriptBundle("~/bundles/knockout").Include(
  "~/Scripts/knockout-{version}.js",
  "~/Scripts/knockout.validation.min.js",
  "~/Scripts/knockout.mapping-latest.js"));

 bundles.Add(new ScriptBundle("~/bundles/app").Include(
 "~/Scripts/app/app.js"));
 }
 }

6. 因為我們需要在頁面上使得枚舉類型顯示為字符串。默認序列化時會將枚舉轉換成數值類型。所以要對WebApiConfig類做如下改動：

public static class WebApiConfig
 {
 public static void Register(HttpConfiguration config)
 {
 // Web API 配置和服務

 // Web API 路由
 config.MapHttpAttributeRoutes();

 config.Routes.MapHttpRoute(
 name: "DefaultApi",
 routeTemplate: "api/{controller}/{id}",
 defaults: new { id = RouteParameter.Optional }
 );

 // 使得序列化使用駝峰式大小寫風格序列化屬性
 config.Formatters.JsonFormatter.SerializerSettings.ContractResolver = new CamelCasePropertyNamesContractResolver();
 // 將枚舉類型在序列化時序列化字符串
 config.Formatters.JsonFormatter.SerializerSettings.Converters.Add(new StringEnumConverter());
 }
 }

注：如果上面沒有使用駝峰小寫風格序列化的話，在頁面綁定數據的時候也要進行調整。如綁定的Name屬性的時候直接使用Name大寫，如果使用name方式會提示這個屬性沒有定義錯誤。由於JS是使用駝峰小寫風格對變量命名的。所以建議大家加上使用駝峰小寫風格進行序列化，此時綁定的時候只能使用"name"這樣的形式進行綁定。這樣也更符合JS代碼的規范。　

7. 修改對應的Layout文件和Index文件內容。

Layout文件具體代碼如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
 <meta charset="utf-8" />
 <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
 <title> Learninghard SPA Application</title>
 @Styles.Render("~/Content/css")
 @Scripts.Render("~/bundles/modernizr")
</head>
 <body>
 <div class="navbar navbar-inverse navbar-fixed-top">
 <div class="container">
 <div class="navbar-header">
  <p class="navbar-brand">簡單任務管理系統</p>
 </div>
 <div class="navbar-collapse collapse">
  <ul class="nav navbar-nav">
  <li class="active"><a href="/">主頁</a></li>
  </ul>
 </div>
 </div>
 </div>

 <div class="container body-content" id="main">
 @RenderBody()
 <hr />
 <footer>
 <p>© @DateTime.Now.Year - Learninghard SPA Application</p>
 </footer>
 </div>

 @Scripts.Render("~/bundles/jquery")
 @Scripts.Render("~/bundles/bootstrap")
 @Scripts.Render("~/bundles/knockout")
 @Scripts.Render("~/bundles/app")
 </body>
</html>
　　Index頁面代碼如下：
@{
 ViewBag.Title = "Index";
 Layout = "~/Views/Shared/_Layout.cshtml";
}


<div id="list" data-bind="if:canCreate">
<h2>Tasks</h2>
<div class="table-responsive">
 <table class="table table-striped">
 <thead>
 <tr>
 <th>編號</th>
 <th>名稱</th>
 <th>描述</th>
 <th>負責人</th>
 <th>創建時間</th>
 <th>完成時間</th>
 <th>狀態</th>
 <th></th>
 </tr>
 </thead>
 <tbody data-bind="foreach:tasks">
 <tr>
 <td data-bind="text: id"></td>
 <td><a data-bind="text: name, click: handleCreateOrUpdate"></a></td>
 <td data-bind="text: description"></td>
 <td data-bind="text: owner"></td>
 <td data-bind="text: creationTime"></td>
 <td data-bind="text: finishTime"></td>
 <td data-bind="text: state"></td>
 <td><a class="btn btn-xs btn-primary" data-bind="click:remove" href="javascript:void(0)">Remove</a></td>
 </tr>
 </tbody>
 </table>
</div>
<div class="col-sm-4">
 <a href="javascript:void(0)" data-bind="click: function(data, event){ setTaskList('all') }">All </a> |
 <a href="javascript:void(0)" data-bind="click: function(data, event){ setTaskList('active') }"> Active</a> |
 <a href="javascript:void(0)" data-bind="click: function(data, event){ setTaskList('completed') }"> Completed</a>
</div>
<div class="col-sm-2 col-sm-offset-6">
 <a href="javascript:void(0)" data-bind="click: handleCreateOrUpdate">添加任務</a>
</div>
</div>

<div id="create" style="visibility: hidden">
 <h2>添加任務</h2>
 <br/>
 <div class="form-horizontal">
 <div class="form-group">
 <label for="taskName" class="col-sm-2 control-label">名稱 *</label>
 <div class="col-sm-10">
 <input type="text" data-bind="value: name" class="form-control" id="taskName" name="taskName" placeholder="名稱">
 </div>
 </div>
 <div class="form-group">
 <label for="taskDesc" class="col-sm-2 control-label">描述</label>
 <div class="col-sm-10">
 <textarea class="form-control" data-bind="value: description" rows="3" id="taskDesc" name="taskDesc" placeholder="描述"></textarea>
 </div>
 </div>
 <div class="form-group">
 <label for="taskOwner" class="col-sm-2 control-label">負責人 *</label>
 <div class="col-sm-10">
 <input class="form-control" id="taskOwner" name="taskOwner" data-bind="value: owner" placeholder="負責人">
 </div>
 </div>
 <div class="form-group">
 <label for="taskFinish" class="col-sm-2 control-label">預計完成時間 *</label>
 <div class="col-sm-10">
 <input class="form-control datepicker" id="taskFinish" data-bind="value: finishTime" name="taskFinish">
 </div>
 </div>
 <div class="form-group">
 <label for="taskOwner" class="col-sm-2 control-label">狀態 *</label>
 <div class="col-sm-10">
 <select id="taskState" class="form-control" data-bind="value: state">
  <option>Active</option>
  <option>Completed</option>
 </select>
 
 </div>
 </div>
 <div class="form-group">
 <div class="col-sm-offset-2 col-sm-10">
 <button class="btn btn-primary" data-bind="click:handleSaveClick">Save</button>
 <button data-bind="click: handleBackClick" class="btn btn-primary">Back</button>
 </div>
 </div>
 </div>
</div>

8. 創建對應的前端腳本邏輯。用JS代碼來請求數據，並創建對應ViewModel對象來進行前端綁定。具體JS實現代碼如下：

var taskListViewModel = {
 tasks: ko.observableArray(),
 canCreate:ko.observable(true)
};

var taskModel = function () {
 this.id = 0;
 this.name = ko.observable();
 this.description = ko.observable();
 this.finishTime = ko.observable();
 this.owner = ko.observable();
 this.state = ko.observable();
 this.fromJS = function(data) {
 this.id = data.id;
 this.name(data.name);
 this.description(data.description);
 this.finishTime(data.finishTime);
 this.owner(data.owner);
 this.state(data.state);
 };
};

function getAllTasks() {
 sendAjaxRequest("GET", function (data) {
 taskListViewModel.tasks.removeAll();
 for (var i = 0; i < data.length; i++) {
 taskListViewModel.tasks.push(data[i]);
 }
 }, 'GetByState', { 'state': 'all' });
}

function setTaskList(state) {
 sendAjaxRequest("GET", function(data) {
 taskListViewModel.tasks.removeAll();
 for (var i = 0; i < data.length; i++) {
 taskListViewModel.tasks.push(data[i]);
 }},'GetByState',{ 'state': state });
}

function remove(item) {
 sendAjaxRequest("DELETE", function () {
 getAllTasks();
 }, item.id);
}

var task = new taskModel();

function handleCreateOrUpdate(item) {
 task.fromJS(item);
 initDatePicker();
 taskListViewModel.canCreate(false);
 $('#create').css('visibility', 'visible');
}

function handleBackClick() {
 taskListViewModel.canCreate(true);
 $('#create').css('visibility', 'hidden');
}

function handleSaveClick(item) {
 if (item.id == undefined) {
 sendAjaxRequest("POST", function (newItem) { //newitem是返回的對象。
 taskListViewModel.tasks.push(newItem);
 }, null, {
 name: item.name,
 description: item.description,
 finishTime: item.finishTime,
 owner: item.owner,
 state: item.state
 });
 } else {
 sendAjaxRequest("PUT", function () {
 getAllTasks();
 }, null, {
 id:item.id,
 name: item.name,
 description: item.description,
 finishTime: item.finishTime,
 owner: item.owner,
 state: item.state
 });
 }
 
 taskListViewModel.canCreate(true);
 $('#create').css('visibility', 'hidden');
}
function sendAjaxRequest(httpMethod, callback, url, reqData) {
 $.ajax("/api/tasks" + (url ? "/" + url : ""), {
 type: httpMethod,
 success: callback,
 data: reqData
 });
}

var initDatePicker = function() {
 $('#create .datepicker').datepicker({
 autoclose: true
 });
};

$('.nav').on('click', 'li', function() {
 $('.nav li.active').removeClass('active');
 $(this).addClass('active');
});

$(document).ready(function () {
 getAllTasks();
 // 使用KnockoutJs進行綁定
 ko.applyBindings(taskListViewModel, $('#list').get(0));
 ko.applyBindings(task, $('#create').get(0));
});

到此，我們的單頁面程序就開發完畢了，接下來我們來運行看看其效果。

從上面運行結果演示圖可以看出，一旦頁面加載完之後，所有的操作都好像在一個頁面操作，完全感覺浏覽器頁面轉圈的情況。對比於之前使用Asp.net MVC +Razor開發的頁面，你是否感覺了SPA的流暢呢？之前使用Asp.net MVC +Razor開發的頁面，你只要請求一個頁面，你就可以感受整個頁面刷新的情況，這樣用戶體驗非常不好。

四、與Razor開發模式進行對比
　　相信大家從效果上已經看出SPA優勢了，接下來我覺得還是有必要與傳統實現Web頁面方式進行一個對比。與Razor開發方式主要有以下2點不同：

1.頁面被渲染的時候，數據在浏覽器端得到處理。而不是在服務器上。將渲染壓力分配到各個用戶的浏覽器端，從而減少網站服務器的壓力。換做是Razor語法，前端頁面綁定語句應該就是如下：

@Model IEnumerable<KnockoutJSSPA.Models.Task> 
@foreach (var item in Model)
{
 <tr>
 <td>@item.Name</td>
 <td>@item.Description</td>
 </tr>
}

這些都是在服務器端由Razor引擎渲染的。這也是使用Razor開發的頁面會看到頁面轉圈的情況的原因。因為你每切換一個頁面的時候，都需要請求服務端進行渲染，服務器渲染完成之後再將html返回給客戶端進行顯示。

2. 綁定的數據是動態的。意味著數據模型的改變會馬上反應到頁面上。這效果歸功於KnockoutJs實現的雙向綁定機制。

采用這種方式，對於程序開發也簡單了，Web API只負責提供數據，而前端頁面也減少了很多DOM操作。由於DOM操作比較繁瑣和容易出錯。這樣也意味著減少了程序隱性的bug。並且，一個後端服務，可以供手機、Web浏覽器和平台多個平台使用，避免重復開發。

五、總結
到此，本文的介紹就介紹了。本篇主要介紹了使用KnockoutJs來完成一個SPA程序。其實在實際工作中，打造單頁面程序的模式更多的采用AngularJS。然後使用KnockoutJs也有很多，但是KnockoutJs只是一個MVVM框架，其路由機制需要借助其他一些類庫，如我們這裡使用Asp.net MVC中的路由機制，你還可以使用director.js前端路由框架。相對於KnockoutJs而言，AngularJs是一個MVVM+MVC框架。所以在下一個專題將介紹使用如何使用AngularJs打造一個單頁面程序(SPA)。

本文所有源碼下載：SPAWithKnockoutJs

如果大家還想深入學習，可以點擊這裡進行學習，再為大家附3個精彩的專題：

Bootstrap學習教程

Bootstrap實戰教程

Bootstrap插件使用教程

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助。