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《Qt中的Model/View结构》
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# Qt 中的 Model/View 结构
> 本文摘自[PyQt中的 Model/View 结构 - muzing的杂货铺](https://muzing.top/posts/5ff61cbd/)
## Qt Model/View 编程思想
### Qt文档
[Qt 官方文档-Model/View编程](https://doc.qt.io/qt-6/model-view-programming.html)
### 简介
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。
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。
![Model/View基本结构](../../Resources/Images/ModelView/2020011610050834.png)
- 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
由于通过 Model/View 结构将原始数据与显示/编辑界面分离开来,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
### 通信机制
模型、视图、代理之间使用信号与槽通信。
- 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
- 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
### 数据模型基本结构
![数据模型的3种表现形式](../../Resources/Images/ModelView/Qt_model_1.jpg)
### model index 模型索引
[QModelIndex](https://doc.qt.io/qt-6/qmodelindex.html)是表示模型索引的类。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。这样保证了数据的表示与数据存取方式的分离。
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。
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。
### 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,“行”与“列”的概念只是为了组件之间交互方便而做的人为规定。
一个模型索引只包含行号和列号。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。
### 父项
当数据模型是列表或表格模型时,所有数据项的父项就是顶层项
对于树状模型,一个节点(项)有父节点,也可以是其他节点的父节点。故在构建数据项的模型索引时,必须指定正确的行号、列号和父节点
### item role 项的角色
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。
数据角色定义在Qt.ItemDataRole枚举中主要包括以下枚举值
**一般角色:**
| Qt.ItemDataRole | 值 | 描述 |
|-------------------|-----|----------------------------------------|
| Qt.DisplayRole | 0 | 以文本形式呈现的键数据 |
| Qt.DecorationRole | 1 | 数据被渲染为图标等装饰(数据为QColor/ QIcon/ QPixmap) |
| Qt.EditRole | 2 | 编辑器中正在编辑的数据 |
| Qt.ToolTipRole | 3 | 工具提示中显示的数据 |
| Qt.StatusTipRole | 4 | 状态栏中显示的数据 |
| Qt.WhatsThisRole | 5 | "Whats This?"模式下显示的数据 |
| Qt.SizeHintRole | 13 | 将会应用到视图的数据项的大小提示 |
**描述外观和元数据的角色:**
| Qt.ItemDataRole | 值 | 描述 |
|----------------------|-----|---------------------------------------|
| Qt.FontRole | 6 | 在默认代理中呈现数据时使用的字体(QFont) |
| Qt.TextAlignmentRole | 7 | 数据项对齐方式,当设置了数据项的对齐格式时有效(Qt.ALignment) |
| Qt.CheckStateRole | 10 | 获取项目的选中状态(Qt.CheckState) |
下图是几种常用数据角色的示意图:
![model/view-roles](../../Resources/Images/ModelView/modelview-roles.png)
### Delegate 代理
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。
例如在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。代理的主要任务就是为视图组件提供代理编辑器。
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继承创建自定义代理类。
### 自定义代理
![Qt_Delegate 代理类的继承关系](../../Resources/Images/ModelView/Qt_Delegate_classes.jpg)
不管从QStyledItemDelegate还是QItemDelegate继承设计自定义代理都必须实现下面的4个方法
- 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
## Qt model 类
![Model类的继承关系](../../Resources/Images/ModelView/Qt_model_suc_rel.jpg)
### QFileSystemModel
为本机的文件系统提供一个数据模型,可用于访问本机的文件系统。
比如和QTreeView视图组件结合使用可以用目录树的形式显示本机上的文件系统类似Windows的文件资源管理器。
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、文件大小等参数可以获得文件的详细信息
### QStringListModel
用于处理字符串列表的数据模型可以作为QListView的数据模型在界面上显示和编辑字符串列表。
### QStandardItemModel
以项数据item data为基础的标准数据结构模型类通常与QTableView配合使用实现通用的二维数据的管理
## Qt view 类
![View类的继承关系](../../Resources/Images/ModelView/Qt_view_suc_rel.jpg)
可以参考[PyQt_practice](https://github.com/muziing/PyQt_practice) 下的 [QAbstractItemView](https://github.com/muziing/PyQt_practice/tree/master/46-QAbstractItemView)、[QListView](https://github.com/muziing/PyQt_practice/tree/master/47-QListView)、[QTableView](https://github.com/muziing/PyQt_practice/tree/master/48-QTableView)、[QTreeView](https://github.com/muziing/PyQt_practice/tree/master/49-QTreeView)
- QListView用于显示单列的列表数据适用于一维数据的操作
- QTreeView用于显示树状结构数据适用于树状结构数据的操作
- QTableView用于显示表格状数据适用于二维表格型数据的操作
- QColumnView用多个QListView显示树状层次结构树状结构的一层用一个QListView显示
- QHeaderView提供行表头或列表头的视图组件如QTableView的行表头和列表头
## MVC
Model、View、Controller即模型、视图、控制器
![MVC](../../Resources/Images/ModelView/ModelViewControllerDiagram2.png)
“**MVC由三种对象组成。模型Model是应用程序对象视图View是其屏幕表示控制器Controller定义用户界面对用户输入的反应方式。在MVC之前用户界面设计倾向于将这些对象组合在一起。MVC将它们解耦以增加灵活性和重用性。**”
![MVC](../../Resources/Images/ModelView/MVC_1.png)

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