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【QA】观察者模式在QT有哪些应用？

article 2025/3/22 3:07:38

1. 信号与槽机制

Qt的**信号与槽（Signals & Slots）**是观察者模式的典型实现，通过元对象系统（Meta-Object System）实现松耦合通信。

核心特点：
- 类型安全：编译时检查参数匹配
- 跨线程支持：通过Qt::QueuedConnection实现线程安全通信
- 动态连接：运行时可添加/移除槽函数

代码示例：

// 发射信号（带参数）
emit dataFetched("Hello", timestamp); 

// 连接信号与槽
QObject::connect(button, &QPushButton::clicked, 
                 label, &QLabel::clear);

Mermaid序列图：

2. 事件处理机制

Qt通过事件系统实现观察者模式，事件对象（QEvent）继承自QObject，通过重写事件处理函数响应特定事件。

关键函数：
- mousePressEvent(QMouseEvent*)：处理鼠标点击
- keyPressEvent(QKeyEvent*)：处理键盘输入
- paintEvent(QPaintEvent*)：处理界面重绘

代码示例：

// 重写鼠标事件处理
void MyWidget::mousePressEvent(QMouseEvent *event) {
    if (event->button() == Qt::LeftButton) {
        qDebug() << "左键点击坐标：" << event->pos(); // 
    }
}

Mermaid类图：

3. 事件过滤器（Event Filter）

通过installEventFilter实现跨控件事件监听，适用于非父子关系的对象通信。

实现步骤：
1. 安装过滤器：widget->installEventFilter(this)
2. 重写eventFilter(QObject*, QEvent*)

代码示例：

// 安装事件过滤器
label->installEventFilter(this); // 

// 拦截Resize事件
bool MyClass::eventFilter(QObject *obj, QEvent *event) {
    if (event->type() == QEvent::Resize) {
        qDebug() << "控件尺寸变化：" << obj->size(); // 
        return true; // 停止事件传播
    }
    return QWidget::eventFilter(obj, event);
}

Mermaid序列图：

4. 全局观察者模式

通过单例类实现跨层级消息传递，避免逐层转发。

实现代码：

// 全局观察者类（单例）
class GlobalObserver : public QObject {
public:
    static GlobalObserver& instance() {
        static GlobalObserver observer;
        return observer;
    }
    
    void notify(const QString& msg) {
        QMetaObject::invokeMethod(receiver, "update", Qt::QueuedConnection,
                                Q_ARG(QString, msg));
    }
    
private:
    QList<QObject*> m_receivers;
}; //

使用示例：

// 注册观察者
GlobalObserver::instance().connect(this, &MyWidget::update);

// 发送全局消息
GlobalObserver::instance().notify("数据已更新"); //

Mermaid类图：

5. 自定义观察者模式实现

手动实现接口和聚合关系，适用于复杂业务逻辑。

代码示例：

// 抽象主题接口
class ISubject {
public:
    virtual void registerObserver(IObserver*) = 0;
    virtual void removeObserver(IObserver*) = 0;
    virtual void notifyObservers() = 0;
};

// 具体主题
class WeatherData : public ISubject {
private:
    QList<IObserver*> m_observers;
    double m_temperature;
public:
    void registerObserver(IObserver* observer) override {
        m_observers.append(observer);
    }
    void notifyObservers() override {
        for (auto observer : m_observers) {
            observer->update(m_temperature);
        }
    }
}; //