基于Qt软件框架设计

1、引子

Qt,在很多人的认识里是一个做界面的框架,只用来做界面,而后端往往是用别的来实现。在本人的实践中, 我把界面与后端的实现都用Qt来实现了。

2、软件分层

一般来说,我们的软件架构会很成很多层,这里我们分三层就够 了,分层如下图所示:

2.1 GUI层

这里我们由于基于Qt的,所以这一层都是用Qt的类库来实现了,所有的主界面都会从这三个类:QWiget,QMainWindow,QDialog中的一个继承而来,并在main函数里生成实例并show出来,进入主消息循环。我本人习惯于使用QWiget,不使用UI文件,所有的界面都new出来,再使用代码来布局。

2.2 Models层

model层主要实现我们的软件的业务逻辑,这里的模块因整个软件的业务逻辑来合理划分模块,达到高内聚松耦合的效果。在这里我们就涉及到一个这些业务逻辑类,在那里new出来的问题了。我的做法是:做一个bridge类,让所有的业务逻辑类都在这个bridge类里实例化。

2.3 Communication 层

这一层的话就是实现对数据的采集了,通信 的方式 有多种多样,有串口,有网口,有CAN口等。这一层收到的数据向models层发,用户的输入也通过这一层向执行机构发。

那么这一层的类,在那里实例化呢?我同样选择在bridge类里,这样,bridge类其实是一个什么业务功能都没有的类,只是提供了各个类之间可以相互connect(信号槽)的载体。

3、 下层与GUI层的沟通

至此,我们的除GUI层的类(通信与模块)都在bridge类里能通过信号槽的机制沟通起来了。那么我们的的模型怎么和GUI进行通信呢?

我们可以通过这个bridge类来进行,因为我们的其它 的类都是在bridge类里进行实例化的,所以这个类里可以拥有类的引用,我们可以在QWidget里的构造函数里传一个bridge类的指针进去,这样,我们的所有类,都可以和GUI进行通信了。

4、运行架构

当我们把所有的层次的代码都设计好了,并且知道在那个类里,那个层级来实现后,我们要使用线程让整个软件欢快的运行进来 。这就是我们要说的运行架构。

一般而言,我们把所有的communication的类都 会单独出来成为一个线程,这样,不会阻塞GUI线程,也能够更快的响应采集信息和向下位机传递控制信息。

所以communication这一层,一般有几个端口就会有几个线程。当然有些比较轻量级的可以合在一个线程里。

bridge类收到GUI线程里,为什么要这么做呢,我们界面弹出来时,要从model里get最新的值显示在界面上,(用信号槽实现也可以但是会显得比较繁琐),所以要调用get的方法,有这样的需求, 我们最好把所有的model都放到一个线程里——-即GUI线程。

这样我们的一个小型的信息采集与控制系统的主框架就搭建好了。

最后强调一点的是:当使用线程时建议使用movetothread的方法。如果不使用这个方法的话,所有的实例都必须在线程的run()函数里new出来,才能保证这个类的槽函数在这个线程的消息循环里执行。
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作者:amwha 
来源:CSDN 
原文:https://blog.csdn.net/amwha/article/details/73928281 
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