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Qt八股-04

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xiaozhidong
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模型视图架构知识列表

  1. Qt 的模型视图架构（MVC）是什么？它的组成部分有哪些？
  2. 什么是 QAbstractItemModel？如何实现一个自定义模型？
  3. Qt 中的 QListView 和 QTableView 有什么区别？
  4. 如何使用 QStandardItemModel？
  5. 如何实现一个自定义视图？
  6. 什么是代理（Delegate）？如何使用？
  7. 如何实现模型与视图的分离？
  8. 如何使用 QSortFilterProxyModel 进行数据过滤和排序？
  9. 如何处理模型中的数据更改？
  10. 如何实现多列排序？
  11. 如何使用 QAbstractListModel 和 QAbstractTableModel？
  12. 如何在模型中实现数据的增删改查？
  13. 如何使用 QItemSelectionModel 进行选择管理？
  14. 如何实现自定义的模型视图交互？
  15. 如何使用 QItemDelegate 自定义视图项的显示？

1. Qt 的模型视图架构（MVC）是什么？它的组成部分有哪些？

模型-视图-控制器（MVC）架构是一种设计模式，旨在分离应用程序的数据（模型）与用户界面（视图），从而提高程序的可维护性和可扩展性。Qt 的模型视图架构主要由以下三个部分组成：

  • 模型（Model）：
    • 负责存储和管理数据。
    • 提供数据访问、修改和通知改变的接口。
    • Qt 提供了多种模型类，如 QAbstractItemModel、QStandardItemModel、QAbstractListModel 和 QAbstractTableModel。
  • 视图（View）：
    • 负责显示模型中的数据。
    • 通过模型提供的数据更新自己的显示。
    • Qt 提供了多种视图类，如 QListView、QTableView、QTreeView 等。
  • 代理（Delegate）：
    • 用于定制视图项的显示和编辑行为。
    • 代理可以控制单个视图项的外观和编辑方式，而不需要修改模型。
    • 常用的代理类有 QItemDelegate 和 QStyledItemDelegate。

2. 什么是 QAbstractItemModel？如何实现一个自定义模型？

QAbstractItemModel 是所有模型的基类，提供了模型的基本接口。要实现一个自定义模型，通常需要继承 QAbstractItemModel，并实现以下关键方法：

  • rowCount(const QModelIndex &parent)：返回指定父项的子项数量。
  • columnCount(const QModelIndex &parent)：返回指定父项的列数。
  • data(const QModelIndex &index, int role)：返回指定索引的数据，role 用于指定数据的类型（如显示、编辑等）。
  • setData(const QModelIndex &index, const QVariant &value, int role)：设置指定索引的数据。
  • index(int row, int column, const QModelIndex &parent)：根据行和列返回模型索引。
  • parent(const QModelIndex &index)：返回指定索引的父索引。

示例代码：

class MyModel : public QAbstractItemModel {
    Q_OBJECT
public:
    MyModel(QObject *parent = nullptr) : QAbstractItemModel(parent) {
        // 初始化数据
    }
​
    int rowCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const override {
        // 返回行数
    }
​
    int columnCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const override {
        // 返回列数
    }
​
    QModelIndex index(int row, int column, const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const override {
        // 返回索引
    }
​
    QModelIndex parent(const QModelIndex &index) const override {
        // 返回父索引
    }
​
    QVariant data(const QModelIndex &index, int role = Qt::DisplayRole) const override {
        // 返回数据
    }
​
    bool setData(const QModelIndex &index, const QVariant &value, int role = Qt::EditRole) override {
        // 设置数据
        emit dataChanged(index, index); // 通知视图数据已更改
        return true;
    }
};

3. Qt 中的 QListView 和 QTableView 有什么区别？

  • QListView：
    • 用于显示一维数据，通常以列表形式呈现。
    • 每个项可以是单行或多行文本，可以通过设置代理来自定义显示。
    • 通常适用于简单的列表数据展示。
  • QTableView：
    • 用于显示二维数据，以表格形式呈现。
    • 每个单元格可以单独控制内容和样式。
    • 支持多列排序和筛选，适合用于复杂数据展示。

4. 如何使用 QStandardItemModel？

QStandardItemModel 是 Qt 提供的一个标准数据模型，适用于简单的树形或表格数据。使用 QStandardItemModel 非常简单，通常的步骤如下：

  1. 创建模型实例。
  2. 设置表头标签（可选）。
  3. 添加数据项。
  4. 将模型与视图关联。

示例代码：

QStandardItemModel *model = new QStandardItemModel();
model->setHorizontalHeaderLabels(QStringList() << "Name" << "Age");
​
QStandardItem *item1 = new QStandardItem("Alice");
QStandardItem *item2 = new QStandardItem("30");
model->appendRow(QList<QStandardItem*>() << item1 << item2);
​
QTableView *view = new QTableView();
view->setModel(model);

5. 如何实现一个自定义视图？

要实现自定义视图，可以继承现有的视图类（如 QListView 或 QTableView），并重写其方法来实现自定义的绘制或交互逻辑。

示例代码：

class MyCustomView : public QListView {
    Q_OBJECT
protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *event) override {
        QListView::paintEvent(event); // 调用基类的绘制方法
        // 自定义绘制逻辑
    }
​
    void mousePressEvent(QMouseEvent *event) override {
        // 自定义鼠标点击处理
        QListView::mousePressEvent(event); // 调用基类处理
    }
};

6. 什么是代理（Delegate）？如何使用？

代理（Delegate）用于定制视图项的显示和编辑行为。通过实现代理，您可以控制视图中每个单元格的外观和编辑方式，而无需更改模型。

使用代理的步骤如下：

  1. 继承 QStyledItemDelegate 或 QItemDelegate。
  2. 重写 paint() 方法以自定义绘制逻辑。
  3. 重写 createEditor() 方法以提供自定义编辑器。
  4. 在视图中设置代理。

示例代码：

class MyDelegate : public QStyledItemDelegate {
public:
    void paint(QPainter *painter, const QStyleOptionViewItem &option, const QModelIndex &index) const override {
        // 自定义绘制逻辑
        painter->drawText(option.rect, Qt::AlignLeft, index.data().toString());
    }
​
    QWidget *createEditor(QWidget *parent, const QStyleOptionViewItem &option, const QModelIndex &index) const override {
        // 返回自定义编辑器
        QLineEdit *editor = new QLineEdit(parent);
        return editor;
    }
};
​
// 使用代理
QTableView *view = new QTableView();
view->setItemDelegate(new MyDelegate());

7. 如何实现模型与视图的分离？

模型与视图的分离通过使用 MVC 模式来实现。具体来说：

  • 确保视图只通过模型的公共接口访问数据，而不直接操作数据。
  • 当模型中的数据发生变化时，模型应发出信号（如 dataChanged()），以通知视图更新。
  • 视图根据模型的状态更新自己的显示。

这种分离使得模型和视图可以独立开发和维护，提高了代码的可复用性。

8. 如何使用 QSortFilterProxyModel 进行数据过滤和排序？

QSortFilterProxyModel 是一个代理模型，允许对数据进行排序和过滤。使用步骤如下：

  1. 创建 QSortFilterProxyModel 实例。
  2. 设置源模型。
  3. 使用 setFilterRegExp() 方法设置过滤条件。
  4. 使用 sort() 方法对数据进行排序。

示例代码：

QSortFilterProxyModel *proxyModel = new QSortFilterProxyModel();
proxyModel->setSourceModel(sourceModel);
proxyModel->setFilterRegExp(QRegExp("filterText", Qt::CaseInsensitive)); // 设置过滤条件
proxyModel->sort(0); // 根据第一列排序
​
QTableView *view = new QTableView();
view->setModel(proxyModel);

9. 如何处理模型中的数据更改？

在模型中处理数据更改的关键在于发出相应的信号，以通知视图更新。常用的信号包括：

  • dataChanged(const QModelIndex &topLeft, const QModelIndex &bottomRight)：当数据更改时发出。
  • rowsInserted(const QModelIndex &parent, int first, int last)：当插入行时发出。
  • rowsRemoved(const QModelIndex &parent, int first, int last)：当删除行时发出。

示例代码：

bool MyModel::setData(const QModelIndex &index, const QVariant &value, int role = Qt::EditRole) {
    if (index.isValid() && role == Qt::EditRole) {
        // 更新数据
        dataList[index.row()] = value; // 假设 dataList 是存储数据的容器
        emit dataChanged(index, index); // 通知视图数据已更改
        return true;
    }
    return false;
}

10. 如何实现多列排序？

要实现多列排序，可以使用 QSortFilterProxyModel，并重写 lessThan() 方法来自定义排序逻辑。您可以根据需要对多个列进行排序。

示例代码：

class MySortFilterProxyModel : public QSortFilterProxyModel {
protected:
    bool lessThan(const QModelIndex &left, const QModelIndex &right) const override {
        // 自定义多列排序逻辑
        QVariant leftData = left.data();
        QVariant rightData = right.data();
​
        // 根据需要比较不同的列
        if (left.column() == 0) {
            return leftData.toString() < rightData.toString(); // 第一列按字符串排序
        } else {
            return leftData.toInt() < rightData.toInt(); // 其他列按整数排序
        }
    }
};

11. 如何使用 QAbstractListModel 和 QAbstractTableModel？

  • QAbstractListModel：用于实现一维数据模型，适合于 QListView。实现时需要重写 rowCount() 和 data() 方法。

示例代码：

class MyListModel : public QAbstractListModel {
    Q_OBJECT
public:
    MyListModel(QObject *parent = nullptr) : QAbstractListModel(parent) {
        // 初始化数据
    }
​
    int rowCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const override {
        return dataList.size(); // 返回数据项数量
    }
​
    QVariant data(const QModelIndex &index, int role = Qt::DisplayRole) const override {
        if (index.isValid() && role == Qt::DisplayRole) {
            return dataList.at(index.row()); // 返回数据
        }
        return QVariant();
    }
};
  • QAbstractTableModel：用于实现二维数据模型，适合于 QTableView。实现时需要重写 rowCount()、columnCount() 和 data() 方法。

示例代码：

class MyTableModel : public QAbstractTableModel {
    Q_OBJECT
public:
    MyTableModel(QObject *parent = nullptr) : QAbstractTableModel(parent) {
        // 初始化数据
    }
​
    int rowCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const override {
        return dataList.size(); // 返回行数
    }
​
    int columnCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const override {
        return columnCount; // 返回列数
    }
​
    QVariant data(const QModelIndex &index, int role = Qt::DisplayRole) const override {
        if (index.isValid() && role == Qt::DisplayRole) {
            return dataList.at(index.row()).at(index.column()); // 返回数据
        }
        return QVariant();
    }
};

12. 如何在模型中实现数据的增删改查？

在自定义模型中实现增删改查的方法通常包括：

  • insertRows(int row, int count, const QModelIndex &parent)：插入行。
  • removeRows(int row, int count, const QModelIndex &parent)：删除行。
  • setData(const QModelIndex &index, const QVariant &value, int role)：更新数据。
  • data(const QModelIndex &index, int role)：获取数据。

示例代码：

bool MyModel::insertRows(int row, int count, const QModelIndex &parent) {
    beginInsertRows(parent, row, row + count - 1);
    // 插入数据逻辑
    endInsertRows();
    return true;
}
​
bool MyModel::removeRows(int row, int count, const QModelIndex &parent) {
    beginRemoveRows(parent, row, row + count - 1);
    // 删除数据逻辑
    endRemoveRows();
    return true;
}

13. 如何使用 QItemSelectionModel 进行选择管理？

QItemSelectionModel 用于管理视图中选中的项。可以通过模型与视图的 setSelectionModel() 方法来设置选择模型。选择模型提供了选中、取消选中、获取选择状态等功能。

示例代码：

QItemSelectionModel *selectionModel = new QItemSelectionModel(model);
view->setSelectionModel(selectionModel);
​
// 获取选中的索引
QModelIndexList selectedIndexes = selectionModel->selectedIndexes();

14. 如何实现自定义的模型视图交互？

要实现自定义的模型视图交互，可以通过重写视图的事件处理函数（如 mousePressEvent()、keyPressEvent() 等）来实现自定义的用户交互逻辑。可以根据用户的输入更新模型数据，并发出相应的信号以通知视图更新。

示例代码：

class MyCustomView : public QListView {
    Q_OBJECT
protected:
    void mousePressEvent(QMouseEvent *event) override {
        QModelIndex index = indexAt(event->pos());
        if (index.isValid()) {
            // 自定义交互逻辑，例如编辑数据
            emit itemClicked(index);
        }
        QListView::mousePressEvent(event); // 调用基类处理
    }
};

15. 如何使用 QItemDelegate 自定义视图项的显示？

QItemDelegate 可以用来定制视图项的显示和编辑。通过实现代理，您可以控制视图中每个单元格的外观和编辑方式，而无需更改模型。

使用步骤如下：

  1. 继承 QItemDelegate 或 QStyledItemDelegate。
  2. 重写 paint() 方法以自定义绘制逻辑。
  3. 重写 createEditor() 方法以提供自定义编辑器。
  4. 在视图中设置代理。

示例代码：

class MyItemDelegate : public QItemDelegate {
public:
    void paint(QPainter *painter, const QStyleOptionViewItem &option, const QModelIndex &index) const override {
        // 自定义绘制逻辑
        painter->drawText(option.rect, Qt::AlignLeft, index.data().toString());
    }
​
    QWidget *createEditor(QWidget *parent, const QStyleOptionViewItem &option, const QModelIndex &index) const override {
        // 返回自定义编辑器
        QLineEdit *editor = new QLineEdit(parent);
        return editor;
    }
};
​
// 使用代理
QTableView *view = new QTableView();
view->setItemDelegate(new MyItemDelegate());