【PyQt学习篇 · ②】：QObject - 神奇的对象管理工具

QObject介绍

在PyQt中，QObject是Qt框架的核心对象之一。QObject是一个基类，它提供了对象之间的信号和槽机制、父子对象关系管理、对象属性以及事件处理等功能。

以下是QObject类的一些常用特性和功能：

1. 信号和槽机制：QObject支持信号和槽机制，用于实现对象之间的通信。通过定义信号和槽，可以在事件发生时触发、连接和处理功能。信号可以在特定条件下被发射，而槽则是处理信号的函数。

2. 父子对象关系：QObject支持父子对象关系的管理。可以使用setParent()方法将一个QObject对象设置为另一个QObject对象的父对象。当父对象被销毁时，它会负责销毁其所有的子对象。

3. 对象属性：QObject支持动态属性机制，可以通过setProperty()方法设置对象的属性值，并可以通过property()方法获取属性值。属性可以用于存储对象的状态或其他自定义信息。

4. 事件处理：QObject提供了处理事件的基本机制。可以通过重写event()或eventFilter()方法来处理对象接收到的事件。事件可以是鼠标事件、键盘事件或其他自定义事件。

5. 对象生命周期管理：QObject对象在创建后可以自动管理其生命周期。在Python中，当一个QObject对象没有引用时，它会被Python的垃圾回收器销毁。同时，QObject的父子关系机制也可以在父对象销毁时自动销毁子对象。

QObject是PyQt中其他重要对象（如QWidget、QThread等）的基类，它为它们提供了共享的核心功能和特性。

下面，将从以下基本程序展开演示QObject的具体使用方法：

class Window(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.setWindowTitle("QLabel的学习")
        self.resize(500, 500)
        
        self.setup_ui()
    
    # 调用以下文章自定义的函数
    def setup_ui(self):
        pass

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)

    window = Window()
    window.show()

    sys.exit(app.exec_())

注意：

• 在以上代码中，self代表当前实例化的Window对象。在Python中，通过使用self关键字，可以在类的方法中引用对象自身。

• 在构造函数中的super().__init__()调用中，self被用于传递当前对象自身给父类的构造函数，确保父类的初始化操作能够正确地处理当前对象。

Object的继承结构测试

如以下代码所示，在Window()类中自定义一个QObject_Inheritance_Structure_Testing(self)方法，在该方法中，通过调用QObject.mro()方法，可以获取到QObject类的方法解析顺序。方法解析顺序决定了当一个方法被调用时，解释器在哪个类中找到该方法的定义。通过打印每个继承类，可以查看继承结构中各个类的排列顺序。

    # QObject继承结构测试
    def QObject_Inheritance_Structure_Testing(self):
        mros  = QObject.mro()
        for mro in mros:
            print(mro)

运行结果：

这些打印结果表示了QObject类的继承关系。QObject类继承自sip.wrapper类，sip.wrapper类又继承自sip.simplewrapper类，最后都继承自object类。继承结构定义了这些类之间的层次关系，使得QObject类可以具有基类和扩展类提供的功能和属性。

QObject对象名称和属性

在进行QObject对象的名称和属性操作时，可以使用以下 API：

1. setObjectName(name): 设置对象的名称，可以用于在后续代码中查找和识别具体的对象。一般这个名称是唯一的，当做对象的ID来使用。
2. objectName(): 获取对象的名称。
3. setProperty(name, value): 设置对象的属性，可以用于存储和传递自定义的数据。
4. property(name): 获取对象的属性值。
5. dynamicPropertyNames(): 获取对象所有动态属性的名称列表。

QObject对象名称和属性的操作

以下将对演示如何使用这些API：

	# QObject对象名称和属性
    def Operation_of_QObject_object_names_and_attributes(self):
        # QObject的对象操作
        obj = QObject()
        obj.setObjectName("notice")     # 设置对象的名称
        print(obj.objectName())     # 打印对象的名称

        # QObject的属性操作
        obj.setProperty("notice_level", "error")    # 设置了notice_level属性，其值为error，同等于notice_level="error"
        obj.setProperty("notice_level2", "warning")

        print(obj.property("notice_level2"))     # 打印notice_level2属性的值
        print(obj.dynamicPropertyNames())   # 获取对象obj的所有动态属性名称列表并打印

运行结果：

应用场景

在本篇文章中，QObject对象名称和属性的主要演示的应用场景：用于qss的ID选择器，属性选择器，方便统一设置样式。

设置qss样式方法一：使用setStyleSheet()方法。

        label = QLabel(self)
        label.setText("Hello world")
        
        # 设置qss样式
        label.setStyleSheet("font-size: 20px; color: red;")

运行结果：

通过设置qss样式，将字体的大小变为20px，颜色变为红色。

设置qss样式方法二

• 创建一个QObject.qss文件，在文件内写入对应的qss样式

QLabel#notice {
    font-size: 20px;
    color: red;
}

QLabel#notice[notice_level="warning"] {
    font-size: 30px;
    color: yellow;
}

在以上qss样式中，notice为对象的名称，notice_level和warning为对象的属性及其值。

• 编写使用该样式的程序

        with open("QObject.qss", "r") as f:
            qApp.setStyleSheet(f.read())    # 读取整个字符串并赋值给app全局变量

        label = QLabel(self)
        label.setText("Hellow world")
        label.setObjectName("notice")  # 设置对象名称，即ID

        label2 = QLabel(self)
        label2.move(100, 100)
        label2.setText("PyQt5")
        label2.setObjectName("notice")  # 设置对象名称，即ID
        label2.setProperty('notice_level', 'warning')   # 设置对象的属性及其值

        btn = QPushButton(self)
        btn.setText("我是按钮")
        btn.move(50, 50)

在以上代码中，打开名为QObject.qss的样式表文件，读取其中的内容，并将其应用于应用程序全局变量qApp。因为样式表文件中只设置了QLabel的样式，所以只会匹配QLabel对象，并根据对象的名称和属性匹配其样式。

运行结果：

QObject父子对象

在PyQt中，可以使用以下API来操作QObject的父子对象：

1. setParent(parent): 将当前对象设置为指定父对象的子对象。当父对象被销毁时，所有的子对象也会被自动销毁。
2. parent(): 返回当前对象的父对象。
3. children(): 返回当前对象的直接子对象列表。
4. findChild( type, objectName): 在当前对象的子对象中查找指定名称和类型的对象。如果找到，则返回该对象；否则返回 None。
5. findChildren(type): 在当前对象的子对象中查找指定类型的所有对象并返回一个列表。

其中，findChild和findChildren方法是一些方便的查找子对象的API。findChild方法需要传入待查找对象的名称和类型作为参数；而findChildren方法只需要传入待查找对象的类型即可。这两个方法都只会查找当前对象的直接子对象，不会递归查找其子孙对象。

QObject父子对象的操作

尝试构造以下父子关系：

    # QObject父子对象的操作
    def QObject_Parent_Child_Object(self):
        # 创建五个QObject对象
        obj0 = QObject()
        obj1 = QObject()
        obj2 = QObject()
        obj3 = QObject()
        obj4 = QObject()
        obj5 = QObject()

        print('obj0', obj0)     # 打印obj0对象的地址
        print('obj1', obj1)
        print('obj2', obj2)
        print('obj3', obj3)
        print('obj4', obj4)
        print('obj5', obj5, '\n')

        obj1.setParent(obj0)    # 设置obj1的父对象为obj0
        obj2.setParent(obj0)    # 设置obj2的父对象为obj0
        print('obj0 children: ', obj0.children(), '\n')   # 查看obj0的直接子对象列表

        print('未修改父对象前，父对象：', obj2.parent())      # 未修改父对象前
        obj2.setParent(obj1)
        print('修改父对象后，父对象：', obj2.parent(), '\n')      # 修改父对象后

        print('obj0 children: ', obj0.children())  # 修改obj2的父对象后，查看obj0的直接子对象列表

        obj3.setParent(obj1)    # 设置obj3的父对象为obj1

        obj4.setParent(obj2)    # 设置obj4的父对象为obj2
        obj5.setParent(obj2)    # 设置obj5的父对象为obj2

在以上代码中，设置了两次obj2的父对象，第一次设置的父对象为obj0，第二次设置的父对象为obj1。

运行结果：

从运行结果可看出，一个对象，它的父对象只能有一个，且以最后设置的父对象为主。

再观察以下代码，学习findChild(objectName, type)和findChildren(type)的使用：

    # QObject父子对象的操作
    def QObject_Parent_Child_Object(self):
        # 创建五个QObject对象
        obj0 = QObject()
        obj1 = QObject()
        obj2 = QObject()
        obj3 = QObject()
        obj4 = QObject()
        obj5 = QObject()

        print('obj0', obj0)     # 打印obj0对象的地址
        print('obj1', obj1)
        print('obj2', obj2)
        print('obj3', obj3)
        print('obj4', obj4)
        print('obj5', obj5, '\n')
        
        obj1.setParent(obj0)    # 设置obj1的父对象为obj0
        obj2.setParent(obj0)    # 设置obj2的父对象为obj0
        obj2.setObjectName("2")     # 设置obj2对象的名称为2

        obj3.setParent(obj1)    # 设置obj3的父对象为obj1

        obj4.setParent(obj2)    # 设置obj4的父对象为obj2
        obj5.setParent(obj2)    # 设置obj5的父对象为obj2

        print(obj0.findChild(QObject))  # 返回第一个子对象，即返回obj1的地址
        print(obj0.findChild(QObject, "2"))     # 获取obj0的QObject类型且对象名称为2的子对象
        print(obj0.findChild(QObject, "3"))     # 获取obj0的QObject类型且对象名称为3的子对象，没有时返回None

        print(obj0.findChildren(QObject))   # 获取obj0的所有QObject类型的子对象

运行结果：

QObject的信号与槽

在PyQt中，信号与槽（Signals and Slots）是一种用于实现对象间通信的机制。信号是由发送者发出的消息，而槽是接收信号并对其做出响应的方法。以下是PyQt中常用的信号与槽相关的API：

1. 信号（Signal）相关的API：

   • pyqtSignal(): 创建一个自定义信号。
   • emit(): 发出信号，即调用信号对象的emit()方法。

2. 槽（Slot）相关的API：

   • @pyqtSlot(): 将一个方法声明为槽函数。
   • connect(): 连接一个信号与一个槽函数。
   • disconnect(): 断开一个信号与一个槽函数的连接。
   • sender(): 返回发出信号的对象。
   • blockSignals(bool): 暂时阻塞或取消阻塞信号。
   • receivers(sign)：返回连接到信号的接收器数量

3. 信号与槽的连接相关的API：

   • QMetaObject.connectSlotsByName(self, obj): 通过对象的命名约定自动连接信号与槽函数。

QObject的信号与槽的操作

# QObject的信号与槽
def Signal_and_slot_of_QObject(self):
    self.obj = QObject()

    def destroy_slot(obj):
        print('对象被释放了', obj)

    def obj_name_slot(name):
        print('对象名称发生了改变', name)

    self.obj.objectNameChanged.connect(obj_name_slot)   # 建立与obj_name_slot槽函数的连接
    self.obj.destroyed.connect(destroy_slot)   # 建立与destroy_slot槽函数的连接

    self.obj.setObjectName('xxx')
    self.obj.objectNameChanged.disconnect()     # 取消连接
    self.obj.setObjectName('yyy')
    self.obj.objectNameChanged.connect(obj_name_slot)   # 再次建立与槽函数的连接
    self.obj.setObjectName('xxyy')

    self.obj.blockSignals(True)     # 临时阻断连接
    self.obj.setObjectName('111')
    self.obj.blockSignals(False)    # 重新连接
    self.obj.setObjectName('222')

    print(self.obj.receivers(self.obj.objectNameChanged))   # 获取objectNameChanged信号绑定的槽函数数量

    del self.obj

运行结果：