本記事はGeminiの出力をプロンプト工学で整理した業務ドラフト（未検証）です。
PowerShellでXAML GUIを構築する際、MVVMパターンを適用し保守性を高める手法を解説する。
MVVMパターン概要
Model-View-ViewModel (MVVM) パターンは、UI (View) とビジネスロジック (Model) を分離し、テスト容易性、保守性、再利用性を向上させるアーキテクチャパターンである。WPFやUWPといったデータバインディングを多用するフレームワークで特に効果を発揮する。
- Model: アプリケーションのデータとビジネスロジックを管理する。UIに依存しない。
- View: ユーザーインターフェース。XAMLで定義され、ViewModelのデータを表示し、ユーザー入力をViewModelに伝える。
- ViewModel: ViewとModelの間の仲介役。ModelのデータをViewに表示可能な形式で提供し、ViewからのコマンドをModelに渡す。
INotifyPropertyChangedインターフェースを実装し、データ変更をViewに通知する。
graph TD
subgraph UI[UI Layer]
View[View]
end
subgraph Logic[Logic Layer]
VM[ViewModel]
M[Model]
end
View -->|データバインディング（表示）| VM
View -->|コマンドバインディング（操作）| VM
VM -->|更新通知（INotifyPropertyChanged）| View
VM -->|データ要求／更新| M
M -->|データ提供／結果通知| VM
style View fill:#f9f,stroke:#333,stroke-width:2px
style VM fill:#ccf,stroke:#333,stroke-width:2px
style M fill:#cfc,stroke:#333,stroke-width:2px
PowerShellにおけるMVVMの実装アプローチ
PowerShellでXAML GUIを構築する場合、WPFのデータバインディング機構を最大限に活用するためにMVVMパターンを適用する。
INotifyPropertyChangedの実装
WPFのデータバインディングは、ViewModelのプロパティ変更をViewに通知するためSystem.ComponentModel.INotifyPropertyChangedインターフェースを必要とする。PowerShellクラスでこのインターフェースを実装するには、add_PropertyChangedおよびremove_PropertyChangedメソッドと、RaisePropertyChangedメソッドを定義する。
ICommandの実装
ViewからViewModelの操作を呼び出すため、WPFはSystem.Windows.Input.ICommandインターフェースを使用する。PowerShellでは、このインターフェースを実装するカスタムクラス（一般的にRelayCommandまたはDelegateCommandと呼ばれる）をAdd-Typeで定義し、ViewModelから利用する。
XAMLとのデータバインディング
XAMLで定義されたViewは、DataContextプロパティを通じてViewModelと接続される。View内のコントロールは、{Binding Path=PropertyName}構文でViewModelのプロパティにバインドされ、Command="{Binding CommandName}"構文でViewModelのコマンドにバインドされる。
実装例
以下に、簡単なカウンターアプリケーションをMVVMパターンで実装するPowerShellスクリプトを示す。
1. XAML定義 (View)
<Window x:Class="MvvmExample.MainWindow"
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
Title="MVVM Example" Height="200" Width="300">
<StackPanel Margin="10">
<TextBlock Text="{Binding Value}" FontSize="36" HorizontalAlignment="Center" Margin="0,0,0,10"/>
<StackPanel Orientation="Horizontal" HorizontalAlignment="Center">
<Button Content="Increment" Command="{Binding IncrementCommand}" Width="80" Height="30" Margin="5"/>
<Button Content="Decrement" Command="{Binding DecrementCommand}" Width="80" Height="30" Margin="5"/>
</StackPanel>
</StackPanel>
</Window>
2. PowerShellスクリプト (ViewModelおよびView/ViewModelの結合)
# XAML定義
$xaml = @"
<Window x:Class="MvvmExample.MainWindow"
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
Title="MVVM Example" Height="200" Width="300">
<StackPanel Margin="10">
<TextBlock Text="{Binding Value}" FontSize="36" HorizontalAlignment="Center" Margin="0,0,0,10"/>
<StackPanel Orientation="Horizontal" HorizontalAlignment="Center">
<Button Content="Increment" Command="{Binding IncrementCommand}" Width="80" Height="30" Margin="5"/>
<Button Content="Decrement" Command="{Binding DecrementCommand}" Width="80" Height="30" Margin="5"/>
</StackPanel>
</StackPanel>
</Window>
"@
# RelayCommandクラスの定義 (C#コードをAdd-Typeで追加)
# ICommandインターフェースを実装し、Actionデリゲートでコマンド実行ロジックをラップする
Add-Type -TypeDefinition @'
using System;
using System.Windows.Input;
using System.ComponentModel; // For INotifyPropertyChanged
namespace PowerShell.Commands {
public class RelayCommand : ICommand {
private readonly Action<object> _execute;
private readonly Predicate<object> _canExecute;
public event EventHandler CanExecuteChanged {
add { CommandManager.RequerySuggested += value; }
remove { CommandManager.RequerySuggested -= value; }
}
public RelayCommand(Action<object> execute, Predicate<object> canExecute = null) {
_execute = execute ?? throw new ArgumentNullException(nameof(execute));
_canExecute = canExecute;
}
public bool CanExecute(object parameter) {
return _canExecute == null || _canExecute(parameter);
}
public void Execute(object parameter) {
_execute(parameter);
}
}
}
'@ -ErrorAction Stop
# ViewModelの定義
# System.ComponentModel.INotifyPropertyChangedを実装
class CounterViewModel : System.ComponentModel.INotifyPropertyChanged {
[int]$_value
hidden [System.ComponentModel.PropertyChangedEventHandler]$_propertyChangedEventHandler
CounterViewModel() {
$this._value = 0
$this.IncrementCommand = [PowerShell.Commands.RelayCommand]::new([Action[object]]{ $this.Value++ })
$this.DecrementCommand = [PowerShell.Commands.RelayCommand]::new([Action[object]]{ $this.Value-- })
}
# INotifyPropertyChanged インターフェースのイベントハンドラ実装
[event]add_PropertyChanged([System.ComponentModel.PropertyChangedEventHandler]$handler) {
$this._propertyChangedEventHandler += $handler
}
[event]remove_PropertyChanged([System.ComponentModel.PropertyChangedEventHandler]$handler) {
$this._propertyChangedEventHandler -= $handler
}
# プロパティ変更通知を発行するメソッド
[void]RaisePropertyChanged([string]$propertyName) {
if ($this._propertyChangedEventHandler) {
$this._propertyChangedEventHandler.Invoke($this, [System.ComponentModel.PropertyChangedEventArgs]::new($propertyName))
}
}
# カウンターの値プロパティ
[int]$Value {
get { return $this._value }
set {
if ($this._value -ne $args[0]) {
$this._value = $args[0]
$this.RaisePropertyChanged('Value') # プロパティ変更を通知
}
}
}
# コマンドプロパティ
[System.Windows.Input.ICommand]$IncrementCommand
[System.Windows.Input.ICommand]$DecrementCommand
}
# ViewとViewModelの結合およびアプリケーション実行
try {
# XAMLのロード
[xml]$parsedXaml = $xaml
$reader = [System.Xml.XmlNodeReader]::new($parsedXaml)
$window = [System.Windows.Markup.XamlReader]::Load($reader)
# ViewModelのインスタンス作成
$viewModel = [CounterViewModel]::new()
# ViewのDataContextにViewModelを設定
$window.DataContext = $viewModel
# ウィンドウ表示
$window.ShowDialog()
} catch {
Write-Error "Error loading or displaying the window: $($_.Exception.Message)"
}
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