Model-View及Qt实现

Model-View-Controller架构最早出现在SmallTalk语言中，至今出现了很多变体。

Model是负责维护数据（如管理数据库），View负责显示与用户交互（如各种界面），Controller将控制业务逻辑。这种分层的做法在大型程序中使得数据、逻辑与界面分离，便于维护更新。

Qt引入了与MVC架构相似的模式Model-View架构，并加入了代理（delegate），用于自定义数据的编辑和渲染。

因为架构中的Model以表格的抽象方式访问数据，事实上并非Model-View的最佳选择。

Qt中Model，View,Delegate均由抽象类定义，并通过信号槽进行交互：

• Model的信号通知View数据发生了改变
• View的信号通知用户交互事件
• Delegate的信号在编辑数据时用于通知Model和View的状态

QAbstractItemModel是所有Model的基类，它定义了View和Delegate访问数据的接口。

模型并不存储数据，而是通过与数据源交互得到数据。数据源包括数据库，文件，内存中的对象以及IO设备。

Qt 内置了许多标准模型：

• QStringListModel：存储简单的字符串列表。
• QStandardItemModel：可以用于树结构的存储，提供了层次数据。
• QFileSystemModel：本地系统的文件和目录信息。
• QSqlQueryModel、QSqlTableModel和QSqlRelationalTableModel：存取数据库数据。

如果这些标准模型不能满足需要，可以继承QAbstractItemModel创建新的Model。

QAbstractListModel或QAbstractTableModel提供了一些基本的实现，继承它们可能是更好的选择。

QAbstractItemView是所有View的基类。Qt 还提供了一系列标准的视图：QListView用于显示列表，QTableView用于显示表格，QTreeView用于显示层次数据，它们与List，Table， Tree这些布局在一定程度上对应。

QAbstractItemDelegate则是所有委托的抽象基类。自 Qt 4.4 之后，默认的委托实现是QStyledItemDelegate。但是，QStyledItemDelegate和QItemDelegate都可以作为视图的编辑器，二者的区别在于，QStyledItemDelegate使用当前样式进行绘制。在实现自定义委托时，推荐使用QStyledItemDelegate作为基类，或者结合 Qt style sheets。

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QListWidget,QtreeWidget,QTableWidget

基于MVC架构，Qt提供了QListWidget,QtreeWidget,QTableWidget三个可视化组件，它们均继承了相应的View类，集成了Model-View的功能，程序员可以方便地使用这些类进行开发标准的List、Tree和Table组件。

QListWidget

QListWidget用于显示列表，QListWidget的创建方法与其它Widget一样需要指定一个父组件QListWidget(QWidget * parent = 0)。

QListWidget的列表项是QListWidgetItem对象，QListWidgetItem可以存储和显示图标及文本。

在建立QListWidgetItem 对象时指定一个QListWidget对象作为父对象即可将列表项添加到列表组件最后，调用void addItem(QListWidgetItem * item)实例方法也可以将列表项添加到列表尾。

void insertItem(int row, QListWidgetItem * item);系列重载函数可以将菜单项添加到指定的位置。

void insertItems(int row, const QStringList & labels) 与void addItems(const QStringList & labels)方法则可以批量添加列表项。

QListWidgetItem可以在创建对象的时候指定图标和文本。

QListWidgetItem(const QIcon & icon, const QString & text, QListWidget * parent = 0, int type = Type)，也可以通过setIcon(const QIcon & icon)和setText(const QString & text)设置。

对于Item的显示风格有很多选择，详情可以查阅Qt文档。

QListWidget继承了QListView的setViewMode函数可以设置列表的显示风格。QListWidget定义了一系列信号，它们会在列表项被点击等事件发生时发出。

QTreeWidget

QTreeWidget用于显示树状组件，其用法与QListWidget非常相似，它的项是QTreeWidgetItem对象。

QTreeWidgetItem有非常多的重载构造函数，QTreeWidgetItem可以接受QTreeWidget或QTreeWidget作为父对象，由此可以创建树状结构。

QTreeWidget和QTreeWidgetItem中常使用QList来创建多根树。

QTreeWidget可以用来显示类似Windows资源管理器的界面。

void setColumnCount(int columns)可以设置列数目，而QTreeWidget的使用QStringList存储文本也是为了存储多列数据。

void setHeaderLabels(const QStringList & labels)可以设定列名称。

QTableWidgets

QTableWidget的用法与前两个相似，其项目类为QTableWidgetItem。初始化QTableWidget对象时需要先指定对象的宽和高，使用void setItem(int row, int column, QTableWidgetItem * item)将项目添加到指定单元格

Model

标准Model

QStringListModel

QStringListModel是最简单的模型类，具备向视图提供字符串数据的能力。QStringListModel是一个可编辑的模型，可以为组件提供一系列字符串作为数据，可以将其看作是封装了QStringList的模型。

QStringListModel很多时候都会作为QListView或者QComboBox这种只有一列的视图组件的数据模型。

void setStringList(const QStringList & strings);用于设置QStringListModel所维护的StringList，使用View的void setModel(QAbstractItemModel * model)函数将View与Model关联。

QFileSystemModel

QFileSystemModel的作用是维护一个目录的信息。因此，它不需要保存数据本身，而是保存这些在本地文件系统中的实际数据的一个索引。我们可以利用QFileSystemModel访问文件系统信息、甚至通过模型来修改文件系统。QTreeView是最适合应用QFileSystemModel的视图。

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

treeView = new QTreeView(this);
treeView->setModel(model);
treeView->setRootIndex(model->index(QDir::currentPath()));

自定义Model

QAbstractItemModel定义了Model的标准接口。QAbstractItemModel及其派生类均以表格的形式提供访问数据。

自定义Model需要继承QAbstractItemModel并重写下列函数：

• data()
• QVariant QAbstractItemModel::data(const QModelIndex & index,
  int role = Qt::DisplayRole) const

访问数据的接口，QModelIndex是存储Model表格的索引，index.row()和index.column()可以得到索引中指向的行或列。

role是一个枚举代表了数据的渲染方式，QVariant是变体型可以被转换为任意Qt兼容的数据类型。

• setData()
• bool QAbstractItemModel::setData(const QModelIndex & index, const QVariant & value, int role = Qt::EditRole)

写入数据的接口。

• dataChanged信号
• void QAbstractItemModel::dataChanged(const QModelIndex & topLeft, const QModelIndex & bottomRight, const QVector & roles = QVector ())

在数据被改变后由setData()方法发送dataChanged()信号，通知视图刷新数据。使用两个QModelIndex通知刷新的范围。

此外还有一些工具函数：

• rowCount() / columnCount()

返回模型的行数 / 列数。

• headerData()

返回表头信息。

示例：

显示汇率表的应用，底层的数据使用一个QMap<QString, double>类型的数据，作为key的QString是货币名字，作为value的double是这种货币对美元的汇率

CurrencyModel.h

class CurrencyModel : public QAbstractTableModel 
{ 
	Q_OBJECT
public: 
        CurrencyModel(QObject *parent = 0); 
        void setCurrencyMap(const QMap<QString, double> &map); 
        int rowCount(const QModelIndex &parent) const; 
        int columnCount(const QModelIndex &parent) const; 
        QVariant data(const QModelIndex &index, int role) const; 
		bool setData(const QModelIndex &index, const QVariant &value, int role); 
        QVariant headerData(int section, Qt::Orientation orientation, int role) const; 
private: 
        QString currencyAt(int offset) const; 
        QMap<QString, double> currencyMap; 
};

CurrencyModel.cpp

CurrencyModel::CurrencyModel(QObject *parent) 
    : QAbstractTableModel(parent) 
{ 
} 
 
int CurrencyModel::rowCount(const QModelIndex & parent) const 
{ 
        return currencyMap.count(); 
} 
 
int CurrencyModel::columnCount(const QModelIndex & parent) const 
{ 
        return currencyMap.count(); 
} 
 
QVariant CurrencyModel::data(const QModelIndex &index, int role) const 
{ 
        if (!index.isValid()) 
                return QVariant(); 
 
        if (role == Qt::TextAlignmentRole) { 
                return int(Qt::AlignRight | Qt::AlignVCenter); 
        } 
		else if (role == Qt::DisplayRole) { 
                QString rowCurrency = currencyAt(index.row()); 
                QString columnCurrency = currencyAt(index.column()); 
                if (currencyMap.value(rowCurrency) == 0.0) 
                        return "####"; 
                double amount = currencyMap.value(columnCurrency) / currencyMap.value(rowCurrency);
                return QString("%1").arg(amount, 0, 'f', 4); 
        } 
        return QVariant(); 
}

bool CityModel::setData(const QModelIndex &index, const QVariant &value, int role) 
{ 

	if (!index.isValid() || role != Qt::EditRole) {
		return false;
	}
    if ( currencyAt(index.column()) == "USD") { 
			QString currency = currencyAt(index.row());
			currencyMap[currency] = toInt(value);

            QModelIndex columnIndexBegin = createIndex(index.column(),0);
			QModelIndex columnIndexEnd = createIndex(index.column(),currencyMap.count()- 1);
            emit dataChanged(columnIndexBegin, columnIndexEnd);

			QModelIndex rawIndexBegin = createIndex(0,index.raw());
			QModelIndex rawIndexEnd = createIndex(currencyMap.count()- 1,index.raw());
            emit dataChanged(rawIndexBegin, rawIndexEnd); 
            return true; 
    } 
    return false; 
}  
 
QVariant CurrencyModel::headerData(int section, Qt::Orientation orientation, int role) const 
{ 
        if (role != Qt::DisplayRole) 
                return QVariant(); 
        return currencyAt(section); 
} 
 
void CurrencyModel::setCurrencyMap(const QMap<QString, double> &map) 
{ 
        currencyMap = map; 
        reset(); 
} 
 
QString CurrencyModel::currencyAt(int offset) const 
{ 
        return (currencyMap.begin() + offset).key(); 
}

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