Qt 实战（10）MVD | 10.1、MVD机制详解

在Qt框架中，MVD（Model-View-Delegate）机制是一种用于实现数据与用户界面分离的重要设计模式。它源于经典的MVC（Model-View-Controller）设计模式，但在Qt中进行了适当的调整和优化，将Controller的角色融入到了Delegate中，使得整个框架更加简洁高效。本文将详细介绍MVD机制的原理、实现机制以及使用场景。

一、MVD机制

1、MVC设计模式

1.1、简介

介绍MVD之前，先介绍下MVC设计模式。MVC是一种与用户界面相关的设计模式，通过使用该设计模式，可以有效的分离数据与用户界面。MVC设计模式包含三个元素：表示数据的模型（Model）、表示用户界面的视图（View） 和定义了用户在界面上操作的控制器（Controller），这三者的主要职责，如下：

• 视图层（View）： 用户看到并与之交互的界面（例如：网页界面或软件的客户端界面），负责显示模型中的数据。
• 模型层（Model）： 指从现实世界中抽象出来的对象模型，它封装了数据和对数据的操作，是实际进行数据处理的地方。
• 控制器（Controller）： 处理用户交互操作（鼠标事件、键盘事件、用户输入），并调用模型和视图去完成用户的需求。控制器本身不输出任何东西和做任何处理，它只是接收用户交互操作并决定调用哪个模型构件去处理，然后再确定用哪个视图来显示返回的数据。

1.2、优缺点分析

下面是对MVC的优缺点进行分析，如下：

优点：

• 多视图共享一个模型，大大提高了代码的可重用性
• MVC 三个模块相互独立，松耦合架构
• 控制器提高了应用程序的灵活性和可配置性

缺点：

• 原理复杂
• 增加了系统结构和实现的复杂性
• 视图对模型数据的低效率访问

通过 MVC 设计模式最终可以打造出一个松耦合+高可重用性+高可适用性的完美架构。但是、MVC 并不适合小型甚至中型规模的项目，花费大量时间将 MVC 应用到规模并不是很大的应用程序，通常得不偿失，所以对于 MVC 设计模式的使用要根据具体的应用场景来决定。

2、什么是MVD？

2.1、简介

与MVC设计模式类似、Qt引入了模型/视图结构用于完成界面与数据分离。但是不同的是，Qt的模型/视图结构把视图与控制器部件结合在一起，使得框架更加的简洁。为了灵活的处理用户输入，Qt的模型/视图框架引入了代理（Delegate），通过使用代理，能够自定义数据条目（item）的显示和编辑方式，如下：

2.2、核心角色

MVD机制由三部分组成：Model（模型）、View（视图）和Delegate（代理）。这三部分各司其职，共同实现了数据与界面的分离，提高了应用程序的可维护性和扩展性。

• Model（模型）： 负责存储和管理数据。模型是数据的核心，它独立于视图和代理存在，可以通过接口提供数据的存取服务。在Qt中，自定义模型通常通过继承QAbstractItemModel、QAbstractListModel或QAbstractTableModel等抽象基类来实现。
• View（视图）： 负责数据的显示。视图从模型中获取数据，并通过界面将其展示给用户。在Qt中，视图类如QListView、QTreeView和QTableView等，都内置了对模型数据的展示逻辑。视图通过模型索引（ModelIndex）来引用模型中的数据项。
• Delegate（代理）： 负责数据的显示和编辑逻辑。在MVD机制中，代理不仅仅是简单的数据渲染器，它还负责处理数据的编辑逻辑。通过代理，用户可以自定义数据的显示方式和编辑行为。在Qt中，代理通常通过继承QStyledItemDelegate或QItemDelegate等类来实现。

3、应用场景

MVD机制在Qt中被广泛应用于各种需要复杂数据展示和交互的场景中。以下是一些典型的使用场景：

• 表格数据的展示和编辑：使用QTableView配合自定义的Model和Delegate，可以轻松地实现表格数据的展示、编辑、排序和筛选等功能。
• 列表数据的展示：QListView与自定义Model和Delegate结合使用，可以展示多种类型的列表数据，并通过Delegate实现复杂的项渲染和交互逻辑。
• 树形数据的展示：QTreeView能够展示层次化的树形结构数据，通过自定义Delegate可以实现对树节点的自定义渲染和编辑。

4、优缺点分析

优点

• 高内聚低耦合：MVD机制将数据的存储、展示和交互逻辑分离开来，降低了各个部分之间的耦合度，提高了代码的可重用性和可维护性。
• 灵活的数据展示：通过自定义Delegate，可以灵活地控制数据的展示方式，包括自定义渲染逻辑和编辑控件等。
• 强大的数据处理能力：Model提供了丰富的接口来管理和操作数据，使得数据处理变得更加简单和高效。

缺点

• 学习曲线较陡：对于初学者来说，理解和掌握MVD机制需要一定的时间和实践。
• 复杂度增加：在大型项目中，过度使用MVD机制可能会增加系统的复杂度和开发成本。特别是在自定义Delegate时，需要编写较多的代码来实现复杂的渲染和交互逻辑。
• 性能考虑：在处理大量数据时，需要特别注意MVD机制对性能的影响。合理的优化Model和Delegate的实现，以及合理使用视图的缓存机制，是确保数据加载和显示性能的关键。

Qt的MVD机制是一种强大且灵活的数据与界面分离技术。通过合理使用MVD机制，可以大大提高Qt应用程序的开发效率和用户体验。