(49)自定义只读模型

最后更新于:2022-04-01 06:30:04

#(49):自定义只读模型 model/view 模型将数据与视图分割开来,也就是说,我们可以为不同的视图,`QListView`、`QTableView`和`QTreeView`提供一个数据模型,这样我们可以从不同角度来展示数据的方方面面。但是,面对变化万千的需求,Qt 预定义的几个模型是远远不能满足需要的。因此,我们还必须自定义模型。 类似`QAbstractView`类之于自定义视图,`QAbstractItemModel` 为自定义模型提供了一个足够灵活的接口。它能够支持数据源的层次结构,能够对数据进行增删改操作,还能够支持拖放。不过,有时候一个灵活的类往往显得过于复杂,所以,Qt 又提供了`QAbstarctListModel`和`QAbstractTableModel`两个类来简化非层次数据模型的开发。顾名思义,这两个类更适合于结合列表和表格使用。 本节,我们正式开始对自定义模型进行介绍。 在开始自定义模型之前,我们首先需要思考这样一个问题:我们的数据结构适合于哪种视图的显示方式?是列表,还是表格,还是树?如果我们的数据仅仅用于列表或表格的显示,那么`QAbstractListModel`或者`QAbstractTableModel` 已经足够,它们为我们实现了很多默认函数。但是,如果我们的数据具有层次结构,并且必须向用户显示这种层次,我们只能选择`QAbstractItemModel`。不管底层数据结构是怎样的格式,最好都要直接考虑适应于标准的`QAbstractItemModel`的接口,这样就可以让更多视图能够轻松访问到这个模型。 现在,我们开始自定义一个模型。这个例子修改自《C++ GUI Programming with Qt4, 2nd Edition》。首先描述一下需求。我们想要实现的是一个货币汇率表,就像银行营业厅墙上挂着的那种电子公告牌。当然,你可以选择`QTableWidget`。的确,直接使用`QTableWidget`确实很方便。但是,试想一个包含了 100 种货币的汇率表。显然,这是一个二维表,并且对于每一种货币,都需要给出相对于其他 100 种货币的汇率(我们把自己对自己的汇率也包含在内,只不过这个汇率永远是 1.0000)。现在,按照我们的设计,这张表要有 100 x 100 = 10000 个数据项。我们希望减少存储空间,有没有更好的方式?于是我们想,如果我们的数据不是直接向用户显示的数据,而是这种货币相对于美元的汇率,那么其它货币的汇率都可以根据这个汇率计算出来了。比如,我存储人民币相对美元的汇率,日元相对美元的汇率,那么人民币相对日元的汇率只要作一下比就可以得到了。这种数据结构就没有必要存储 10000 个数据项,只要存储 100 个就够了(实际情况中这可能是不现实的,因为两次运算会带来更大的误差,但这不在我们现在的考虑范畴中)。 于是我们设计了`CurrencyModel`类。它底层使用`QMap<QString, double>`数据结构进行存储,`QString`类型的键是货币名字,`double`类型的值是这种货币相对美元的汇率。(这里提一点,实际应用中,永远不要使用 double 处理金额敏感的数据!因为 double 是不精确的,不过这一点显然不在我们的考虑中。) 首先从头文件开始看起: ~~~ class CurrencyModel : public QAbstractTableModel { 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; QVariant headerData(int section, Qt::Orientation orientation, int role) const; private: QString currencyAt(int offset) const; QMap<QString, double> currencyMap; }; ~~~ 这段代码平淡无奇,我们继承了`QAbstractTableModel`类,然后重写了所要求的几个函数。构造函数同样如此: ~~~ CurrencyModel::CurrencyModel(QObject *parent) : QAbstractTableModel(parent) { } ~~~ `rowCount()`和`columnCount()`用于返回行和列的数目。记得我们保存的是每种货币相对美元的汇率,而需要显示的是它们两两之间的汇率,因此这两个函数都应该返回这个 map 的项数: ~~~ int CurrencyModel::rowCount(const QModelIndex & parent) const { return currencyMap.count(); } int CurrencyModel::columnCount(const QModelIndex & parent) const { return currencyMap.count(); } ~~~ `headerData()`用于返回列名: ~~~ QVariant CurrencyModel::headerData(int section, Qt::Orientation, int role) const { if (role != Qt::DisplayRole) { return QVariant(); } return currencyAt(section); } ~~~ 我们在前面的章节中介绍过有关角色的概念。这里我们首先判断这个角色是不是用于显示的,如果是,则调用`currencyAt()`函数返回第 section 列的名字;如果不是则返回一个空白的`QVariant`对象。`currencyAt()`函数定义如下: ~~~ QString CurrencyModel::currencyAt(int offset) const { return (currencyMap.begin() + offset).key(); } ~~~ 如果不了解`QVariant`类,可以简单认为这个类型相当于 Java 里面的 Object,它把 Qt 提供的大部分数据类型封装起来,起到一个类型擦除的作用。比如我们的单元格的数据可以是 string,可以是 int,也可以是一个颜色值,这么多类型怎么使用一个函数返回呢?回忆一下,返回值并不用于区分一个函数。于是,Qt 提供了`QVariant`类型。你可以把很多类型存放进去,到需要使用的时候使用一系列的 to 函数取出来即可。比如把 int 包装成一个 QVariant,使用的时候要用`QVariant::toInt()`重新取出来。这非常类似于 union,但是 union 的问题是,无法保持没有默认构造函数的类型,于是 Qt 提供了`QVariant`作为 union 的一种模拟。 `setCurrencyMap()`函数则是用于设置底层的实际数据。由于我们不可能将这种数据硬编码,所以我们必须为模型提供一个用于设置的函数: ~~~ void CurrencyModel::setCurrencyMap(const QMap<QString, double> &map) { beginResetModel(); currencyMap = map; endResetModel(); } ~~~ 我们当然可以直接设置 currencyMap,但是我们依然添加了`beginResetModel()`和`endResetModel()`两个函数调用。这将告诉关心这个模型的其它类,现在要重置内部数据,大家要做好准备。这是一种契约式的编程方式。 接下来便是最复杂的`data()`函数: ~~~ 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(); } ~~~ `data()`函数返回一个单元格的数据。它有两个参数:第一个是`QModelIndex`,也就是单元格的位置;第二个是`role`,也就是这个数据的角色。这个函数的返回值是`QVariant`类型。我们首先判断传入的`index`是不是合法,如果不合法直接返回一个空白的`QVariant`。然后如果`role`是`Qt::TextAlignmentRole`,也就是文本的对齐方式,返回`int(Qt::AlignRight | Qt::AlignVCenter)`;如果是`Qt::DisplayRole`,就按照我们前面所说的逻辑进行计算,然后以字符串的格式返回。这时候你就会发现,其实我们在 if…else… 里面返回的不是一种数据类型:if 里面返回的是 int,而 else 里面是`QString`,这就是`QVariant`的作用了。 为了看看实际效果,我们可以使用这样的`main()`函数代码: ~~~ int main(int argc, char *argv[]) { QApplication a(argc, argv); QMap<QString, double> data; data["USD"] = 1.0000; data["CNY"] = 0.1628; data["GBP"] = 1.5361; data["EUR"] = 1.2992; data["HKD"] = 0.1289; QTableView view; CurrencyModel *model = new CurrencyModel(&view); model->setCurrencyMap(data); view.setModel(model); view.resize(400, 300); view.show(); return a.exec(); } ~~~ 这是我们的实际运行效果: [![](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-12-29_56823265a530b.png)](http://files.devbean.net/images/2013/05/custom-model-r.png) 自定义只读模型
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