Model/View(模型/視圖) 結(jié)構(gòu)是 Qt 中用界面組件顯示與編輯數(shù)據(jù)的一種結(jié)構(gòu)，視圖 (View)是顯示和編輯數(shù)據(jù)的界面組件，模型 (Model) 是視圖與原始數(shù)據(jù)之間的接口。Model/View 結(jié)構(gòu)的典型應(yīng)用是在數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序中，例如數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)數(shù)據(jù)表可以在一個(gè) OTableView 組件中顯示和編輯。
主要的視圖組件有 QListView、QTreeView 和 QTableView，第 4 章介紹的 QListWidget、QTreeWidget 和 QTableWidget 分別是這 3 個(gè)類的便利類，它們不使用數(shù)據(jù)模型，而是將數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在組件的每個(gè)項(xiàng)里。

本章介紹 Model/View 結(jié)構(gòu)原理，包括 QListView、QTreeView、QTableView 視圖組件，以及QStringListModel、QStandardItemModel 等模型類的用法。

Qt中的模型/視圖簡(jiǎn)介和使用(Model/view Programming)是一種框架模式，優(yōu)點(diǎn):

• 在處理較大的數(shù)據(jù)集時(shí)每個(gè)組件各司其職，不至于降低性能；
• 一個(gè)Model可以映射到多個(gè)view，這樣可以以不同的方式查看數(shù)據(jù)同一份數(shù)據(jù)；
• 如果底層數(shù)據(jù)源的存儲(chǔ)改變了，我們只需要處理Model就可以了

1 Model/View基本原理

GUI 應(yīng)用程序的一個(gè)很重要的功能是由用戶在界面上編輯和修改數(shù)據(jù)，典型的如數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序中，用戶在界面上執(zhí)行各種操作，實(shí)際上是修改了界面組件所關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)。

將界面組件與所編輯的數(shù)據(jù)分離開(kāi)來(lái)，又通過(guò)數(shù)據(jù)源的方式連接起來(lái)，是處理界面與數(shù)據(jù)的一種較好的方式。Qt 使用 Model/View 結(jié)構(gòu)來(lái)處理這種關(guān)系，Model/View 的基本結(jié)構(gòu)如下圖 所示。其中各部分的功能如下。

• 數(shù)據(jù) (Data)是實(shí)際的數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)數(shù)據(jù)表或 SQL查詢結(jié)果，內(nèi)存中的一個(gè) StringList，或磁盤(pán)文件結(jié)構(gòu)等
• 視圖或視圖組件 (View) 是屏幕上的界面組件，視圖從數(shù)據(jù)模型獲得每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的模型索引 (model index)，通過(guò)模型索引獲取數(shù)據(jù)，然后為界面組件提供顯示數(shù)據(jù)(當(dāng)只是顯示時(shí)不需要代理)。Qt 提供一些現(xiàn)成的數(shù)據(jù)視圖組件，如QListView、QTreeView 和QTableView 等
• 模型或數(shù)據(jù)模型 (Model) 與實(shí)際數(shù)據(jù)通信，并為視圖組件提供數(shù)據(jù)接口。它從原始數(shù)據(jù)提取需要的內(nèi)容，用于視圖組件進(jìn)行顯示和編輯。Qt 中有一些預(yù)定義的數(shù)據(jù)模型，如QStringListModel 可作為 StringList 的數(shù)據(jù)模型，QSglTableModel 可以作為數(shù)據(jù)庫(kù)中一個(gè)數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)模型。

由于數(shù)據(jù)源與顯示界面通過(guò) Model/View 結(jié)構(gòu)分離開(kāi)來(lái)，因此可以將一個(gè)數(shù)據(jù)模型在不同的視圖中顯示，也可以在不修改數(shù)據(jù)模型的情況下，設(shè)計(jì)特殊的視圖組件。

• 在 Model/View 結(jié)構(gòu)中，還提供了代理 (Delegate) 功能，代理功能可以讓用戶定制數(shù)據(jù)的界面顯示和編輯方式。(當(dāng)需要顯示和編輯時(shí)就需要代理)在標(biāo)準(zhǔn)的視圖組件中，代理功能顯示一個(gè)數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)被編輯時(shí)，代理通過(guò)模型索引與數(shù)據(jù)模型通信，并為編輯數(shù)據(jù)提供一個(gè)編輯器，一般是一個(gè)QLineEdit 組件。

模型、視圖和代理之間使用信號(hào)和槽通信。當(dāng)源數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，數(shù)據(jù)模型發(fā)射信號(hào)通知視圖組件;當(dāng)用戶在界面上操作數(shù)據(jù)時(shí)，視圖組件發(fā)射信號(hào)表示這些操作信息;當(dāng)編輯數(shù)據(jù)時(shí)，代理發(fā)射信號(hào)告知數(shù)據(jù)模型和視圖組件編輯器的狀態(tài)。

2 數(shù)據(jù)模型

所有的基于項(xiàng)數(shù)據(jù)(item data) 的數(shù)據(jù)模型 (Model) 都是基于 QAbstractItemModel 類的，這個(gè)類定義了視圖組件和代理存取數(shù)據(jù)的接口。數(shù)據(jù)無(wú)需存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)模型里，數(shù)據(jù)可以是其他類、文件、數(shù)據(jù)庫(kù)或任何數(shù)據(jù)源。Qt 中與數(shù)據(jù)模型相關(guān)的幾個(gè)主要的類的層次結(jié)構(gòu)如下圖 所示。

圖 中的抽象類是不能直接使用的，需要由子類繼承來(lái)實(shí)現(xiàn)一些純虛函數(shù)。Qt 提供了一些模型類用于項(xiàng)數(shù)據(jù)處理，常見(jiàn)的幾個(gè)見(jiàn)下表。

數(shù)據(jù)庫(kù)的3個(gè)模型將在后期進(jìn)行介紹，如果現(xiàn)有的模型類無(wú)法滿足需求，可以從QAbstractItemModel、QAbstractListModel或 QAbstractTableModel 繼承，生成自己定制的數(shù)據(jù)模型類。

3 視圖組件

視圖組件 (View)就是顯示數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)的界面組件，Qt 提供的視圖組件如下。

• QListView：用于顯示單列的列表數(shù)據(jù)，適用于一維數(shù)據(jù)的操作。
• QTreeView：用于顯示樹(shù)狀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，適用于樹(shù)狀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的操作。
• QTableView：用于顯示表格狀數(shù)據(jù)，適用于二維表格型數(shù)據(jù)的操作。
• QColumnView：用多個(gè) QListView 顯示樹(shù)狀層次結(jié)構(gòu)，樹(shù)狀結(jié)構(gòu)的一層用一個(gè) OListView顯示。
• QHeaderView：提供行表頭或列表頭的視圖組件，如 QTableView 的行表頭和列表頭。

視圖組件在顯示數(shù)據(jù)時(shí)，只需調(diào)用視圖類的 setModel()函數(shù)，為視圖組件設(shè)置一個(gè)數(shù)據(jù)模型就可以實(shí)現(xiàn)視圖組件與數(shù)據(jù)模型之間的關(guān)聯(lián)，在視圖組件上的修改將自動(dòng)保存到關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)模型里，一個(gè)數(shù)據(jù)模型可以同時(shí)在多個(gè)視圖組件里顯示數(shù)據(jù)。

前面介紹了QListWidget、QTreeWidget 和 QtableWidget 3 個(gè)可用于數(shù)據(jù)編輯的組件。這3個(gè)類稱為便利類(convenience classes)，它們分別是3 個(gè)視圖類的子類，其層次關(guān)系如下圖 所示

用于Model/View結(jié)構(gòu)的幾個(gè)視圖類直接從QAbstractItemView 繼承而來(lái)，而便利類則從相應(yīng)的視圖類繼承而來(lái)。

視圖組件類的數(shù)據(jù)采用單獨(dú)的數(shù)據(jù)模型，視圖組件不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。便利類則為組件的每個(gè)節(jié)點(diǎn)或單元格創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)(item)，用項(xiàng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、格式設(shè)置等。所以，便利類沒(méi)有數(shù)據(jù)模型，它實(shí)際上是用項(xiàng)的方式集成了數(shù)據(jù)模型的功能，這樣就將界面與數(shù)據(jù)綁定了。所以，便利類缺乏對(duì)大型數(shù)據(jù)源進(jìn)行靈活處理的能力，適用于小型數(shù)據(jù)的顯示和編輯。

4 代理

代理(Delegate)就是在視圖組件上為編輯數(shù)據(jù)提供編輯器，如在表格組件中編輯一個(gè)單元格的數(shù)據(jù)時(shí)，缺省是使用一個(gè) QLineEdit 編輯框。代理負(fù)責(zé)從數(shù)據(jù)模型獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后顯示在編輯器里，修改數(shù)據(jù)后，又將其保存到數(shù)據(jù)模型中。
QAbstractItemDelegate 是所有代理類的基類，作為抽象類，它不能直接使用。它的一個(gè)子類QStyledItemDelegate，是 Qt 的視圖組件缺省使用的代理類。

對(duì)于一些特殊的數(shù)據(jù)編輯需求，例如只允許輸入整型數(shù)，使用一個(gè) QSpinBox 作為代理組件更恰當(dāng)，從列表中選擇數(shù)據(jù)時(shí)使用一個(gè) QComhoBox 作為代理組件更好。這時(shí)，就可以從QStyledItemDelegate 繼承創(chuàng)建自定義代理類。

5 Model/View結(jié)構(gòu)的一些概念

5.1 Model/View的基本結(jié)構(gòu)

在 Model/View 結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)模型為視圖組件和代理提供存取數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)接口。在 Qt 中，所有的數(shù)據(jù)模型類都從 QAbstractItemModel 繼承而來(lái)，不管底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是如何組織數(shù)據(jù)的,QAbstractItemModel 的子類都以表格的層次結(jié)構(gòu)表示數(shù)據(jù)，視圖組件通過(guò)這種規(guī)則來(lái)存取模型中的數(shù)據(jù)，但是表現(xiàn)給用戶的形式不一樣。
下圖是數(shù)據(jù)模型的 3 種常見(jiàn)表現(xiàn)形式。不管數(shù)據(jù)模型的表現(xiàn)形式是怎么樣的，數(shù)據(jù)模型中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的基本單元都是項(xiàng)(item)，每個(gè)項(xiàng)有一個(gè)行號(hào)、一個(gè)列號(hào)，還有一個(gè)父項(xiàng)(parent item)。在列表和表格模式下，所有的項(xiàng)都有一個(gè)相同的頂層項(xiàng) (root item): 在樹(shù)狀結(jié)構(gòu)中，行號(hào)、列號(hào)、父項(xiàng)稍微復(fù)雜一點(diǎn)，但是由這 3 個(gè)參數(shù)完全可以定義一個(gè)項(xiàng)的位置，從而存取項(xiàng)的數(shù)據(jù)。

5.2 模型索引

為了保證數(shù)據(jù)的表示與數(shù)據(jù)存取方式隔離，數(shù)據(jù)模型中引入了模型索引 (model index)的概念。通過(guò)數(shù)據(jù)模型存取的每個(gè)數(shù)據(jù)都有一個(gè)模型索引，視圖組件和代理都通過(guò)模型索引來(lái)獲取數(shù)據(jù)。
OModelIndex 表示模型索引的類。模型索引提供數(shù)據(jù)存取的一個(gè)臨時(shí)指針，用于通過(guò)數(shù)據(jù)模型提取或修改數(shù)據(jù)。因?yàn)槟Ｐ蛢?nèi)部組織數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)隨時(shí)可能改變，所以模型索引是臨時(shí)的。如果需要使用持久性的模型索引，則要使用OPersistentModelIndex 類。

5.3 行號(hào)和列號(hào)

數(shù)據(jù)模型的基本形式是用行和列定義的表格數(shù)據(jù)，但這并不意味著底層的數(shù)據(jù)是用二維數(shù)組存儲(chǔ)的，使用行和列只是為了組件之間交互方便的一種規(guī)定。通過(guò)模型索引的行號(hào)和列號(hào)就可以存取數(shù)據(jù)。

要獲得一個(gè)模型索引，必須提供 3 個(gè)參數(shù)：行號(hào)、列號(hào)、父項(xiàng)的模型索引。例如，對(duì)于上圖中的Table Model中的3 個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)A、B、C，獲取其模型索引的代碼是:

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

在創(chuàng)建模型索引的函數(shù)中需要傳遞行號(hào)、列號(hào)和父項(xiàng)的模型索引。對(duì)于列表和表格模式的數(shù)據(jù)模型，頂層節(jié)點(diǎn)總是用 QModelIndex()表示。

5.4 父項(xiàng)

當(dāng)數(shù)據(jù)模型是列表或表格時(shí)，使用行號(hào)、列號(hào)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)比較直觀，所有數(shù)據(jù)項(xiàng)的父項(xiàng)(parent item)就是頂層項(xiàng);當(dāng)數(shù)據(jù)模型是樹(shù)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，情況比較復(fù)雜(樹(shù)狀結(jié)構(gòu)中，項(xiàng)一般習(xí)慣于稱為節(jié)點(diǎn))，一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以有父節(jié)點(diǎn)，也可以是其他節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)，在構(gòu)造數(shù)據(jù)項(xiàng)的模型索引時(shí)，必須指定正確的行號(hào)、列號(hào)和父節(jié)點(diǎn)。

上圖中的Tree Model，節(jié)點(diǎn)A 和節(jié)點(diǎn) C的父節(jié)點(diǎn)是頂層節(jié)點(diǎn)，獲取模型索引的代碼是：

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

但是，節(jié)點(diǎn) B 的父節(jié)點(diǎn)是節(jié)點(diǎn) A，節(jié)點(diǎn) B 的模型索引由下面的代碼生成：

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

5.5 項(xiàng)的角色

在為數(shù)據(jù)模型的一個(gè)項(xiàng)設(shè)置數(shù)據(jù)時(shí)，可以賦予其不同項(xiàng)的角色 (item role) 的數(shù)據(jù)。例如，數(shù)據(jù)模型類QStandardItemModel 的項(xiàng)數(shù)據(jù)類是 QStandardItem，其設(shè)置數(shù)據(jù)的函數(shù)是：

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

其中，value 是需要設(shè)置的數(shù)據(jù)，role 是設(shè)置數(shù)據(jù)的角色。一個(gè)項(xiàng)可以有不同角色的數(shù)據(jù)，用于不同的場(chǎng)合。

role 是 Qt:ItemDataRole 枚舉類型，有多種取值，如 Qt:DisplayRole 角色是在視圖組件中顯示的字符串，Qt:ToolTipRole 是鼠標(biāo)提示消息，Qt.:UserRole 可以自定義數(shù)據(jù)。項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)角色是Ot::DisplayRole。

在獲取一個(gè)項(xiàng)的數(shù)據(jù)時(shí)也需要指定角色，以獲取不同角色的數(shù)據(jù)。

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

為一個(gè)項(xiàng)的不同角色定義數(shù)據(jù)，可以告知視圖組件和代理組件如何顯示數(shù)據(jù)。例如，在下圖中，項(xiàng)的 DisplayRole 數(shù)據(jù)是顯示的字符串，DecorationRole 是用于裝飾顯示的屬性，TolTipRole定義了鼠標(biāo)提示信息。不同的視圖組件對(duì)各種角色數(shù)據(jù)的解釋和顯示可能不一樣，也可能忽略某些角色的數(shù)據(jù)。

前面已經(jīng)介紹了便利類 QListWidget、QTreeWidget 和 QTableWidget 的使用，后面的文章將介紹 Model/View 結(jié)構(gòu)的基本用法，包括 Qt 預(yù)定義的 QstringListModel、OFileSystemModel、OStandardItemModel以及視圖組件 QListView、QTableView、QTreeView的使用，還介紹如何設(shè)計(jì)和使用自定義代理。涉及數(shù)據(jù)庫(kù)的 Mode/View 的使用將在數(shù)據(jù)庫(kù)一章單獨(dú)介紹。

6. 比較好的Model/View簡(jiǎn)介視頻：Qt 16: 模型/視圖簡(jiǎn)介和使用 (Model/View Programming)；Qt 17：模型／視圖編程實(shí)例 (Model/View Programming)（未看）；Qt 18 : 模型視圖編程實(shí)例（未看），視頻博主博客地址文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-582280.html

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