QT MV\MVC结构

简介、作用

• Model/View 结构将数据模型和用户界面分离开来，分别用不同的实现，是一种显示和编辑数据的有效结构，在处理大型数据时尤其明显。

  • 在少量数据的情形下，我们不需要动用 model 这样重量级的组件。Qt 为了方便起见也提供了 item view 类，分别是 QListWidget，QTableWidget 和 QTreeWidget，使用这些类可以直接对 item 进行操作。这种实现很像 Qt 早期版本，组件中包含了相应的 item，例如 QTableWidget 中包含有QTableWidgetItem 等。
  • 对于很大的数据，我们则需要使用 Qt 的 view 类，比如 QListView，QTabelView 和 QTreeView，同时需要提供一个 model，可以是自定义 model，也可以是 Qt 预置的model。例如，如果数据来自数据库，那么你可以使用 QTabelView 和 QSqlTableModel 这两个类。

• 模型对外提供标准接口存取数据，不关心数据如何显示。视图自定义数据的显示方式，不关心数据如何组织存储。可以将一个数据模型在不同的视图中显示，也可以在不修改数据模型的情况下，设计特殊的视图组件。

  • 把一个 model 注册给多个 view，为同一个数据提供不同的显示方式。Qt 会自动地对这些 view 保持同步，自动刷新所有的 view 以显示最新的数据。这样，我们就可以只对 model 进行修改，view 会自动更新。

• 为了处理用户输入，引入了委托（delegate）。引入委托的好处是可以自定义数据项的渲染和编辑。

• 模型必须为每一个数据提供独一无二的索引ModelIndex，视图通过索引访问模型中的数据。

MVC

MVC由三种对象组成：

• 模型负责获取需要显示的数据，并且能够存储这些数据的修改。每种数据类型都有它自己对应的模型，但是这些模型提供一个相同的 API，用于隐藏内部实现。
• 视图用于将模型数据显示给用户。对于很大的数据，或许只显示一小部分，这样就能很好的提高性能。
• 控制器（QT中使用delegate代理）是模型和视图之间的媒介，将用户的动作解析成对数据的操作，比如查找数据或者修改数据，然后转发给模型执行，最后再将模型中需要被显示的数据直接转发给视图进行显示。

流程

源数据由模型 (Model) 读取，然后在视图 (View) 组件上显示和编辑，在界面上编辑修改的数据又通过模型保存到源数据。

视图从模型获取模型索引，通过将模型索引反向传给模型，视图又可以从数据源获取数据。在标准视图中，委托渲染数据项；在需要编辑数据时，委托使用直接模型索引直接与模型进行交互。

• Data（源数据）是原始数据，如数据库的一个数据表或SQL查询结果、内存中的一个字符串列表或磁盘文件结构等。
• Model（模型/数据模型）与源数据通信，并为视图组件提供数据接口。它从源数据提取需要的数据，用于视图组件进行显示和编辑。
• View（视图/视图组件）是界面控件，视图从数据模型中根据一定条件（如行号、列号等）获得模型索引（一个指向数据项的引用），然后显示在界面上。
• Delegate（代理）在视图与模型之间交互操作时提供临时编辑组件的功能。

通信机制

模型、视图和委托使用信号槽进行交互：

• 当源数据发生变化时，数据模型发射信号通知视图组件。
• 当用户在界面上操作数据时，视图组件发射信号表示这些操作信息。
• 在编辑数据时，代理会发射信号告知数据模型和视图组件编辑器的状态。

实现

实现自定义模型可以通过**QAbstractItemModel（复杂数据）类继承，也可以通过QAbstractListModel（一维）和QAbstractTableModel（二维）**类继承实现列表模型或者表格模型。

模型索引

通过数据模型存取的每个数据都有一个模型索引，视图组件和代理都通过索引来获取数据。

通过行号、列号、父项的模型索引三个参数来获得需要的模型索引。

数据模型的基本形式是用行和列定义的表格数据，但这并不意味着底层的数据是用二维数组存储的。

临时索引QModelIndex

模型内部组织数据的结构可能随时改变，所以模型索引是临时的。例如，对于一个QTreeView组件，如果获取一个节点的模型索引后又修改了模型数据，则先前获得的模型索引或不再指向原节点。

模型索引提供了所需要的信息的临时索引，用于通过模型取回或者修改数据。由于模型随时可能重新组织其内部的结构，因此模型索引很可能变成不可用的，此时，就不应该保存这些数据。如果你需要长期有效的数据片段，必须创建持久索引。

QModelIndex index = model->index(row, column, parent);

QModelIndex indexA = model->index(0, 0, QModelIndex());//如果是顶层节点传入空的父节点索引即可
QModelIndex indexC = model->index(2, 1, QModelIndex());
QModelIndex indexB = model->index(1, 0, indexA); 

持久索引QPersistentModelIndex

item role 数据角色

为数据模型的一个项设置数据时，可以为项设置不同角色的数据。
一个项可以有不同角色的数据，对应不同的用途。

实际上是Qt的一个enum定义的，比较常见的有Qt::DisplayRole和Qt::EditRole，另外还有Qt::ToolTipRole, Qt::StatusTipRole, 和Qt::WhatsThisRole等。并且，还有一些属性是用来描述基本的展现属性的，比如Qt::FontRole, Qt::TextAlignmentRole, Qt::TextColorRole, Qt::BackgroundColorRole等。

通过为每一个角色提供恰当的数据，模型可以告诉视图和委托如何向用户显示内容。不同类型的视图可以选择忽略自己不需要的数据，也可以添加所需要的额外数据。

View

视图不仅用于显示数据，还用于在数据项之间的导航以及数据项的选择。
视图也需要支持很多基本的用户界面的特性，例如右键菜单以及拖放。
视图可以提供数据编辑功能，也可以将编辑功能交由某个委托完成。
视图可以脱离模型创建，但是在其进行显示之前，必须存在一个模型。
对于用户的选择，多个视图可以相互独立，也可以进行共享。

Model

Model提供一种标准接口，供视图和委托访问数据。 QT中，Model接口由QAbstractItemModel类进行定义。不管底层数据是如何存储的，只要是QAbstractItemModel的子类，都提供一种表格形式的层次结构。

常用接口

• item(int row, int column = 0) const：根据行号和列号返回QStandardItem指针。
• invisibleRootItem() const：主要用于获取顶层item（不可见item的子item）。
• itemFromIndex(const QModelIndex &index) const：通过QModelIndex来获取item。
• rowCount() \ columnCount()：获取行数和列数。
• data(const QModelIndex &index, int role = Qt::DisplayRole) const：根据QModelIndex、role获取item中保存的数据。
  • data接口返回一个QVariant类型，这表明在item中可以存储QString等，也支持用户自定义类型，但你必须要先使用Q_DECLARE_METATYPE宏来向元对象系统进行注册声明。
• findItems(const QString &text, Qt::MatchFlags flags = Qt::MatchExactly, int column = 0) const：返回在给定列中使用给定标志匹配给定文本的item列表。
• appendRow(QStandardItem *item)：添加数据到模型的最后一行。
• setItem(int row, int column, QStandardItem *item)：将item放置到表中。
• setData(const QModelIndex &index, const QVariant &value, int role = Qt::EditRole)：设置index对应的item数据。
• clear()：从模型中删除所有项。
• removeRow() \ removeColumn()：删除行，删除列。

QStringListModel + QListView

// 创建一个QStringListModel的对象。然后创建一个QStringList对象，并且把这个对象设置为model的数据
QStringListModel *model = new QStringListModel(this);
QStringList data;
data << "a" << "b" << "c";

// QListView数据展示：创建一个QListView的对象，并把model设置为它的model
QListView *view = new QListView(this);
view->setModel(model);

数据插入：

int irow = view->currentIndex().row();  // 获取QListView当前行
model->insertRows(row, 1);

QModelIndex index = model->index(row);
model->setData(index, text);
view->setCurrentIndex(index);
view->edit(index);  // 这一行可以被编辑

几乎所有操作都是针对model的，model侦测到数据发生了变化，会立刻通知view刷新。这样，我们就可以把精力集中到对数据的操作上，而不用担心view的同步等操作。

QSortFilterProxyModel代理model

QSortFilterProxyModel类提供在其他的model和view之间排序和过滤数据的支持。QSortFilterProxyModel不能单独使用，是一个代理，真正的数据需要另外的模型提供。

QStringListModel *model = new QStringListModel(QColor::colorNames(), this);

QSortFilterProxyModel *proxy = new QSortFilterProxyModel(this);  // 代理（QListView必须用QSortFilterProxyModel代理，否则不生效）
proxy->setSourceModel(model);  // 对model代理
proxy->setFilterKeyColumn(0);  // 过滤第0列

QListView *view = new QListView(this);
view->setModel(proxy);

QRegExp::PatternSyntax syntax = QRegExp::PatternSyntax(....);
modelProxy->setFilterRegExp(regExp);  // 设置proxy过滤器的表达式

自定义model

1. 继承QAbstractTableModel(parent)
2. 重写model中rowCount() \ columnCount() \ data() 方法。

CurrencyModel::CurrencyModel(QObject *parent)
: QAbstractTableModel(parent)
{
    
}

QMap<QString, double> map;
int CurrencyModel::rowCount(const QModelIndex & parent) const
{
    
	return map.count();
}
int CurrencyModel::columnCount(const QModelIndex & parent) const
{
    
	return map.count();
}

// 虚函数 在用户编辑数据时会自动调用: 用户新修改的数据被作为参数value传入
QVariant CurrencyModel::data(const QModelIndex &index, const QVariant &value, int role) const
{
    
	...
}

QVariant CurrencyModel::headerData(int section, Qt::Orientation orientation, int role) const  // 重写表头
{
    
	...
}

void CurrencyModel::setCurrencyMap(const QMap<QString, double> &map)
{
    
	...
}

// 调用
CurrencyModel *model = new CurrencyModel();
model->setCurrencyMap(data);
QTableView *view = new QTableView(this);
view->setModel(model);

Delegate 代理（委托）

代理在视图与模型之间交互操作时提供临时编辑组件的功能。（模型向视图提供数据是单向的，一般仅用于显示。当需要在视图上编辑数据时，代理功能会为编辑数据提供一个编辑器，这个编辑器获取模型的数据、接受用户编辑的数据后又提交给模型：在QTableView组件上双击一个单元格编辑数据时，在单元格里就会出现一个QLineEdit组件，这个编辑框就是代理提供的临时编辑器。）

对于一些特殊的数据编辑需求，例如只允许输入整型数，使用一个QSpinBox作为代理组件更合适；从列表中选择一个数据，使用一个QComboBox作为代理组件更好。这时就需要从QStyledItemDelegate、QItemDelegate继承创建自定义代理类。

自定义代理：QStyledItemDelegate、QItemDelegate

如果delegate没有支持为你的数据类型进行绘制，或者你希望自己绘制item，那么就可以继承 QStyledItemDelegate 类，并且重写 paint() 、sizeHint() 函数。

• paint() 函数会被每一个item独立调用。
• sizeHint()函数则可以定义每一个item 的大小。

方法

1. 从QStyledItemDelegate继承
2. 从QItemDelegate继承
   默认的delegate是 QStyledItemDelegate。QStyledItemDelegate 使用当前的风格(style)去绘制组件。

• createEditor() 创建用于编辑模型数据的widget组件，如一个QSpinBox或一个QComboBox组件。
• setEditorData() 从模型获得数据，供widget组件进行编辑。
• setModelData() 将widget上的数据更新到数据模型
• updateEditorGeometry() 用于给widget组件设置合适的大小。

使用：

tableWidget->setItemDelegate(new TrackDelegate());

Qt 中的 Model/View 结构

Qt学习之路(47): 自定义Model之三

Model/View Programming

Qt 自定义委托