QAbstractItemModel：理解Qt中的模型視圖框架

在Qt中，模型視圖框架是許多應用程序的核心。這種框架使用模型來表示數據，使用視圖（如QTableView或QTreeView）來將該數據可視化。Qt中提供了一些內置的模型類，但是，如果您需要為自己的應用程序定義自定義的數據源，那麼您需要了解QAbstractItemModel的工作方式。

一、QAbstractItemModel簡介

QAbstractItemModel是Qt的一個關鍵類，它為開發人員提供了一個介面，用於指定模型數據的組織方式。它是QAbstractTableModel和QAbstractListModel等模型的基類，這些模型提供了一些常見的實現，例如表格和列表。QAbstractItemModel用於QTreeView，QListView，QTableView等視圖類的基類，它們都使用基於文件夾的數據模型來顯示數據。

QAbstractItemModel所有直接的子類應該在以下一個函數中實現兩個不同的索引：index()和parent()。這些函數定義了靜態樹形結構，元素的位置不會改變。這些函數能夠讓Qt高效地處理大型樹形結構。index()和parent()會被Qt視圖類用於將數據排列為TreeView，ListView和TableView等典型模型視圖結構。

二、QAbstractItemModel的子類實現

1、自定義QAbstractItemModel

class CustomModel : public QAbstractItemModel
{
public:
    CustomModel(QObject *parent = 0);
    ~CustomModel();

    QModelIndex index(int row, int column, const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const;
    QModelIndex parent(const QModelIndex &child) const;
    int rowCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const;
    int columnCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const;

    QVariant data(const QModelIndex &index, int role = Qt::DisplayRole) const;
    bool setData(const QModelIndex &index, const QVariant &value, int role = Qt::EditRole);
};

上面是一個自定義的QAbstractItemModel的框架。在這個例子中，根節點是一個空的QModelIndex，它沒有坐標以及沒有父節點。可以看到，index()和parent()都需要返回一個QModelIndex，它們指定了行和列的位置。rowCount()和columnCount()函數返回模型中行的數量和列的數量。

在此例子中，data()和setData()函數的實現也是必不可少的。它們定義了數據將如何存儲和訪問。在大多數情況下，將使用QVariant來存儲數據，而且在data()函數中使用role參數來返回適合給定視圖類型的數據。setData()負責更新模型數據。

2、Qt自帶的Model Index

QModelIndex QAbstractItemModel::index(int row, int column, const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const

index()函數返回一個QModelIndex對象，此對象由行號和列號組成，該索引屬於parent。在許多情況下，一些QAbstractItemModel的派生類經常使用這些方法來創建一個自己的index()。

3、返回父級QModelIndex

QModelIndex QAbstractItemModel::parent(const QModelIndex &index) const

parent()函數返回一個QModelIndex對象，該對象傳遞迴索引的父級項的位置。parent()和index()通常應該是相互的逆。parent()為頂級ItemModel或已知索引返回無效的QModelIndex。因此，QModelIndex的行號和列號都是0。

4、獲取行數和列數

int QAbstractItemModel::rowCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const
int QAbstractItemModel::columnCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const

這兩個函數返回模型中給定父項的行數或列數。如果沒有父項，則返回頂層項的行數或列數。row()和column()一樣，都從0開始計數。在許多情況下，這些函數將用於初始化一個ItemView部件。

5、獲取和設置ItemData

QVariant QAbstractItemModel::data(const QModelIndex &index, int role = Qt::DisplayRole) const
bool QAbstractItemModel::setData(const QModelIndex &index, const QVariant &value, int role = Qt::EditRole)

data()函數返回與給定模型索引關聯的數據。可以為給定角色請求數據。setData()函數將給定值存儲在模型索引處。如果此處發生錯誤，則使用Rollback數據。

三、QAbstractItemModel的應用舉例

1、創建樹型結構

這個應用程序是一個樹型表格。它的數據源是硬編碼，但該例子很好地展示了如何擴展QAbstractItemModel來支持樹型結構：

class TreeModel : public QAbstractItemModel
{
    Q_OBJECT

public:
    TreeModel(QObject *parent = 0);
    ~TreeModel();

    QModelIndex index(int row, int column, const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const;
    QModelIndex parent(const QModelIndex &child) const;

    int rowCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const;
    int columnCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const;

    QVariant data(const QModelIndex &index, int role = Qt::DisplayRole) const;
    bool setData(const QModelIndex &index, const QVariant &value, int role = Qt::EditRole);

private:
    TreeItem *rootItem;
};

具體的實現過程就不再貼出，可以參考Qt自帶例子，這裡給出參考：

簡易樹模型

2、擴展現有的模型類

下面是一個QAbstractItemModel的派生類，該類從QAbstractListModel擴展：

class StringListModel : public QAbstractListModel
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit StringListModel(const QStringList &strings, QObject *parent = nullptr)
        : QAbstractListModel(parent), stringList(strings)
    {
    }

    int rowCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const override
    {
        if (parent.isValid())
            return 0;
        return stringList.count();
    }

    QVariant data(const QModelIndex &index, int role) const override
    {
        if (!index.isValid())
            return QVariant();

        if (index.row() >= stringList.size())
            return QVariant();

        if (role == Qt::DisplayRole)
            return stringList.at(index.row());
        else
            return QVariant();
    }

private:
    QStringList stringList;
};

StringListModel擴展了QAbstractListModel並實現了rowCount()和data()函數來處理一個QStringList中的內容。這是一個非常基本的示例，但當您需要單行列表模型時，這可能是一個很有用的例子。

3、處理排序和過濾

排序和過濾是QAbstractItemModel的高級應用。排序需要將數據按特定順序排列，而過濾則需要以某種方式選擇數據，例如將其篩選掉。這是一個基本示例：

class SortFilterModel : public QSortFilterProxyModel
{
public:
    SortFilterModel(QObject *parent = nullptr)
        : QSortFilterProxyModel(parent)
    {
    }

    bool filterAcceptsRow(int source_row, const QModelIndex &source_parent) const override
    {
        QModelIndex index0 = sourceModel()->index(source_row, 0, source_parent);

        QRegExp regExp("^\\[0-9\\.]+(.*)");
        QString str = index0.data(Qt::DisplayRole).toString();
        if (regExp.indexIn(str) != -1)
        {
            QString capStr = regExp.cap(1);
            if (capStr < "30")
                return false;
        }

        return true;
    }
};

在此示例中，過濾器使用QRegExp來查找所有標題是數字（例如,[20]Title 3）的行。如果標題中的數字小於30，則該行將被過濾掉。

四、總結

QAbstractItemModel為開發者提供了一個用於管理自定義數據的模型視圖框架。開發者可以通過繼承並實現QAbstractItemModel的相關函數來創建自己的模型，或者繼承並擴展現有的模型類。此外，QAbstractItemModel還支持排序和過濾。學會使用QAbstractItemModel可以讓應用程序在數據管理方面完美地運轉。

原創文章，作者：小藍，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-tw/n/293321.html