Qt的Model/View结构

最新推荐文章于 2025-09-05 13:51:10 发布

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#qt #c++ #开发语言

Model/View结构

将界面组件与所编辑的数据分离开来，又通过数据源的方式连接起来，是处理界面与数据的一种较好的方式。Qt使用Model/View结构来处理这种关系，Model/View的基本结构如图5-1所示。其中各部分的功能如下。

在这里插入图片描述
图1　Model/View基本结构（来自Qt帮助文件）

别人写的哪些都特别的麻烦，都不知道要讲什么意思，简单点讲。就是用了Model/View结构之后，我修改了界面上的数据就是同步修改了我Model中的数据，就是两者的数据是同步的。如果我们没有使用Model/View的结构，那么我们修改了界面上的组件的数据之后，只是我的组件中数据修改了，但是我给组件的原始数据是没有修改的，因此我们还得遍历组件的数据，让数据进行同步的处理，才可以。使用这个结构的好处就是，修改数据就是修改同步的数据。

在Model/View结构中，还提供了代理（Delegate）功能，代理功能可以让用户定制数据的界面显示和编辑方式。在标准的视图组件中，代理功能显示一个数据，当数据被编辑时，代理通过模型索引与数据模型通信，并为编辑数据提供一个编辑器，一般是一个QLineEdit组件。

模型、视图和代理之间使用信号和槽通信。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；当编辑数据时，代理发射信号告知数据模型和视图组件编辑器的状态。

知道了Model/View是用来干嘛的。使用过程中我们需要理解的原理。

1．数据模型的基本结构

在Model/View结构中，数据模型为视图组件和代理提供存取数据的标准接口。在Qt中，所有的数据模型类都从QAbstractItemModel继承而来，不管底层的数据结构是如何组织数据的，QAbstractItemModel的子类都以表格的层次结构表示数据，视图组件通过这种规则来存取模型中的数据，但是表现给用户的形式不一样。

图是数据模型的3种常见表现形式。不管数据模型的表现形式是怎么样的，数据模型中存储数据的基本单元都是项（item），每个项有一个行号、一个列号，还有一个父项（parent item）。在列表和表格模式下，所有的项都有一个相同的顶层项（root item）；在树状结构中，行号、列号、父项稍微复杂一点，但是由这3个参数完全可以定义一个项的位置，从而存取项的数据。

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图　数据模型的几种表现形式（来自Qt帮助文件）

2．模型索引

为了保证数据的表示与数据存取方式隔离，数据模型中引入了模型索引（model index）的概念。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模型索引来获取数据。

QModelIndex表示模型索引的类。模型索引提供数据存取的一个临时指针，用于通过数据模型提取或修改数据。因为模型内部组织数据的结构随时可能改变，所以模型索引是临时的。如果需要使用持久性的模型索引，则要使用QPersistentModelIndex类。

3．行号和列号

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，使用行和列只是为了组件之间交互方便的一种规定。通过模型索引的行号和列号就可以存取数据。

要获得一个模型索引，必须提供3个参数：行号、列号、父项的模型索引。例如，对于如图5-4中的表格数据模型中的3个数据项A、B、C，获取其模型索引的代码是：

QModelIndex indexA = model->index(0, 0, QModelIndex());
QModelIndex indexB = model->index(1, 1, QModelIndex());
QModelIndex indexC = model->index(2, 1, QModelIndex());

在创建模型索引的函数中需要传递行号、列号和父项的模型索引。对于列表和表格模式的数据模型，顶层节点总是用QModelIndex()表示。

4．父项

当数据模型是列表或表格时，使用行号、列号存储数据比较直观，所有数据项的父项（parent item）就是顶层项；当数据模型是树状结构时，情况比较复杂（树状结构中，项一般习惯于称为节点），一个节点可以有父节点，也可以是其他节点的父节点，在构造数据项的模型索引时，必须指定正确的行号、列号和父节点。

对于图5-4中的树状数据模型，节点A和节点C的父节点是顶层节点，获取模型索引的代码是：

QModelIndex indexA = model->index(0, 0, QModelIndex());
QModelIndex indexC = model->index(2, 1, QModelIndex());

但是，节点B的父节点是节点A，节点B的模型索引由下面的代码生成：

QModelIndex indexB = model->index(1, 0, indexA);

5．项的角色

在为数据模型的一个项设置数据时，可以赋予其不同项的角色（item role）的数据。例如，数据模型类QStandardItemModel的项数据类是QStandardItem，其设置数据的函数是：

void QStandardItem::setData(const QVariant &value,int role= Qt::UserRole + 1)

其中，value是需要设置的数据，role是设置数据的角色。一个项可以有不同角色的数据，用于不同的场合。

role是Qt::ItemDataRole枚举类型，有多种取值，如Qt::DisplayRole 角色是在视图组件中显示的字符串，Qt::ToolTipRole是鼠标提示消息，Qt::UserRole可以自定义数据。项的标准角色是Qt::DisplayRole。

在获取一个项的数据时也需要指定角色，以获取不同角色的数据。

QVariant QStandardItem::data(int role = Qt::UserRole + 1) const

为一个项的不同角色定义数据，可以告知视图组件和代理组件如何显示数据。例如，在图5-5中，项的DisplayRole数据是显示的字符串，DecorationRole是用于装饰显示的属性，ToolTipRole定义了鼠标提示信息。不同的视图组件对各种角色数据的解释和显示可能不一样，也可能忽略某些角色的数据。

图　不同角色数据的表现形式（来自Qt帮助文件）

使用Qt给我们已经准备好的model模型类

Qt中是已经帮我们写好了一些模型类的。我们可以与组件View进行组合就可以实现，model中的数据与组件View中的数据进行一个同步的结果。
使用Model/View的一般的步骤：
1.先建立自己我需要的xxxxModel类。
2.给xxxModel设置初始化，比如增加数据，设置目录等等。
3.给与Model匹配的View组件设置设置model。setModel()函数。
4.修改model中的数据就是等于修改了界面中数据，修改界面中的数据model中的数据也是修改的。

1.QFileSystemModel

QFileSystemModel类的基本功能

QFileSystemModel提供了一个可用于访问本机文件系统的数据模型。QFileSystemModel和视图组件QTreeView结合使用，可以用目录树的形式显示本机上的文件系统，如同Widnows的资源管理器一样。使用QFileSystemModel提供的接口函数，可以创建目录、删除目录、重命名目录，可以获得文件名称、目录名称、文件大小等参数，还可以获得文件的详细信息。

要通过QFileSystemModel获得本机的文件系统，需要用setRootPath()函数为QFileSystemModel设置一个根目录，例如：

QFileSystemModel *model = new QFileSystemModel;
model->setRootPath(QDir::currentPath());

静态函数QDir::currentPath()获取应用程序的当前路径。

用于获取磁盘文件目录的数据模型类还有一个QDirModel，QDirModel的功能与QFileSystemModel类似，也可以获取目录和文件，但是QFileSystemModel采用单独的线程获取目录文件结构，而QDirModel不使用单独的线程。使用单独的线程就不会阻碍主线程，所以推荐使用QFileSystemModel。

QFileSystemModel的使用

实例samp5_1的主窗口是基于QMainWindow的，在使用UI设计器做可视化设计时删除了工具栏和状态栏。主窗口界面布局采用了两个分割条的设计，ListView和TableView采用上下分割布局，然后和左边的TreeView采用水平分割布局，水平分割布局再和下方显示信息的groupBox在主窗口工作区水平布局。

在主窗口类中定义了一个QFileSystemModel类的成员变量model。
QFileSystemModel *model;
主窗口构造函数进行初始化，代码如下：

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow)
{
   
   
   ui->setupUi(this);
   model=new QFileSystemModel(this); 
   model->setRootPath(QDir::currentPath()); //设置根目录
   ui->treeView->setModel(model); //设置数据模型
   ui->listView->setModel(model); //设置数据模型
   ui->tableView->setModel(model); //设置数据模型
//信号与槽关联，treeView单击时，其目录设置为listView和tableView的根节点
   connect(ui->treeView,SIGNAL(clicked(QModelIndex)),
         ui->listView,SLOT(setRootIndex(QModelIndex)));
   connect(ui->treeView,SIGNAL(clicked(QModelIndex)),
         ui->tableView,SLOT(setRootIndex(QModelIndex)));
}

3个视图组件都使用setModel()函数，将QFileSystemModel数据模型model设置为自己的数据模型。

connect()函数设置信号与槽的关联，实现的功能是：在单击treeView的一个节点时，此节点就设置为listView和tableView的根节点，因为treeView的clicked(QModelIndex)信号会传递一个QModelIndex变量，是当前节点的模型索引，将此模型索引传递给listView和tableView的槽函数setRootIndex(QModelIndex)，listView和tableView就会显示此节点下的目录和文件。

在treeView上单击一个节点时，下方的一些标签里会显示节点的一些信息，这是为treeView的clicked(const QModelIndex &index)信号编写槽函数实现的，其代码如下：

void MainWindow::on_treeView_clicked(const QModelIndex &index)
{
   
   
   ui->chkIsDir->setChecked(model->isDir(index)); //是否是目录
   ui->LabPath->setText(model->filePath(index));
   ui->LabType->setText(model->type(index));
   ui->LabFileName->setText(model->fileName(index));
   int sz=model->size(index)/1024;
   if (sz<1024)
      ui->LabFileSize->setText(QString("%1 KB").arg(sz));
   else
      ui->LabFileSize->setText(QString::asprintf("%.1f MB",sz/1024.0));
}

函数有一个传递参数QModelIndex &index，它是单击节点在数据模型中的索引。通过传递来的模型索引index，这段代码使用了QFileSystemModel的一些函数来获得节点的一些参数，包括以下几种。

bool isDir(QModelIndex &index)：判断节点是不是一个目录。
QString filePath(QModelIndex &index)：返回节点的目录名或带路径的文件名。
QString fileName(QModelIndex &index)：返回去除路径的文件夹名称或文件名。
QString type(QModelIndex &index)：返回描述节点类型的文字，如硬盘符是“Drive”，文件夹是“File Folder”，文件则用具体的后缀描述，如“txt File”“exe File”“pdf File”等。
qint64 size(QModelIndex &index)：如果节点是文件，返回文件大小的字节数：如果节点是文件夹，返回0。
而QFileSystemModel是如何获取磁盘目录文件结构的，3个视图组件是如何显示这些数据的，则是其底层实现的问题了。