Qt中的事件模型

 

Qt的事件模型

1.事件的概念

        应用程序对象将系统消息接收为 Qt 事件。应用程序可以按照不同的粒度对事件加以监控、过滤并做出响应。

    在 Qt 中，事件是指从 QEvent继承 的对象。Qt将事件发送给每个QObject对象，这样对象便可对事件做出响应。也就是说，Qt 的事件处理机制主要是基于 QEvent 类来实现的，QEvent 类是其他事件类的基类。当一个事件产生时，Qt 就会构造一个 QEvent 子类的实例来表述该事件，然后将该事件发送到相应的对象上进行处理。

    编程人员可以对应用程序级别和对象级别中的事件进行监控和过滤。

2.事件的创建

        大多数事件是由窗口系统生成的，它们负责向应用程序通知相关的用户操作，例如：按键、  鼠标单击或者重新调整窗口大小。也可以从编程角度来模拟这类事件。在Qt中大约有 50 多种事件类型，最常见的事件类型是报告鼠标活动、按键、重绘请求以及窗口处理操作。编程人员也可以添加自己的活动行为，类似于内建事件的事件类型。

        通常，接收方如果只知道按键了或者松开鼠标按钮了，这是不够的。例如，它还必须知道按的是哪个键，松开的是哪个鼠标按钮以及鼠标所在位置。每一 QEvent 子类均提供事件类型的相关附加信息，因此每个事件处理器均可利用此信息采取相应处理。

3.事件的交付

        Qt 通过调用虚函数 QObject::event() 来交付事件。出于方便起见，QObject::event()会将大多数常见的事件类型转发给专门的处理函数，例如：QWidget::mouseReleaseEvent()和 QWidget::keyPressEvent()。开发人员在编写自己的控件时，或者对现有控件进行定制时，可以轻松地重新实现这些处理函数。

        有些事件会立即发送，而另一些事件则需要排队等候，当控制权返回至 Qt 事件循环时才会开始分发。Qt 使用排队来优化特定类型的事件。例如，Qt 会将多个 paint 事件压缩成一个事件，以便达到最大速度。

        通常，一个对象需要查看另一对象的事件，以便可以对事件做出响应或阻塞事件。这可以通过调用被监控对象的 QObject::installEventFilter() 函数来实现。实施监控对象的QObject::eventFilter() 虚函数会在受监控的对象在接收事件之前被调用。

        另外，如果在应用程序的 QApplication 唯一实例中安装一个过滤器，则也可以过滤应用程序的全部事件。系统先调用这类过滤器，然后再调用任何窗体特定的过滤器。开发人员甚至还可以重新实现事件调度程序 QApplication::notify()，对整个事件交付过程进行全面控制。

4.事件循环模型

    Qt 的主事件循环能够从事件队列中获取本地窗口系统事件，然后判断事件类型，并将事件分发给特定的接收对象。 主 事 件 循 环 通 过 调 用 QCoreApplication::exec() 启 动 ， 随 着QCoreApplication::exit()结束，本地的事件循环可用利用 QEventLoop 构建。作为事件分发器的 QAbstractEventDispatcher 管理着 Qt 的事件队列，事件分发器从窗口系统或其他事件源接收事件，然后将他们发送给 QCoreApplication 或 QApplication 的实例进行处理或继续分发。QAbstractEventDispatcher 为事件分发提供了良好的保护措施。

     一般来说，事件是由触发当前的窗口系统产生的，但也可以通过使用QCoreApplication::sendEvent()和 QCoreApplication::postEvent()来手工产生事件。需要说明的是 QCoreApplication::sendEvent()会立即发送事件，QCoreApplication::postEvent()则会将事件放在事件队列中分发。如果需要在一个对象初始化完成之际就开始处理某种事件，可以将事件通过 QCoreApplication::postEvent()发送。

   通过接收对象的 event()函数可以返回由接收对象的事件句柄返回的事件，对于某些特定类型的事件如鼠标（触笔）和键盘事件，如果接收对象不能处理，事件将会被传播到接收对象的父对象。需要说明的是接收对象的 event()函数并不直接处理事件，而是根据被分发过来的事件的类型调用相应的事件句柄进行处理。

5. 自定义事件

    一般有下列5种方式可以用来处理和过滤事件，每种方式都有其使用条件和使用范围。

⑴ 重载 paintEvent()、 mousePressEvent()等事件处理器（event handler）

    重新实现像mousePressEvent(), keyPressEvent()和paintEvent()这样的event handler是目前处理event所采用的最常见的方法，这种方法比较容易掌握。

⑵ 重载 QcoreApplication::notify()函数

    这种方式能够对事件处理进行完全控制。也就是说，当你需要在事件处理器(event handler)之前得到所有事件的话，就可以采用这个方法，但是这样一来，因为只有一个notify()函数，所以每次只能有一个子类被激活。这与事件过滤器不同，因为后者可以有任意数目并且同时存在。

⑶ 在 QCoreApplication::instance()也即在 qApp 上安装事件过滤器

    这样就可处理所有部件（widget）上的所有事件，这和重载 QCoreApplication::notify()函数的效果是类似的。 一旦一个event filter被注册到qApp(唯一的QApplication对象), 程序里发到其它对象的事件在发到其它的event filter之前,都要首先发到这个eventFilter上，不难看出，这个方法在调试（debugging）应用程序时也是非常有用的。

⑷ 重载 QObject::event()函数

   通过重新实现的event()函数，我们可以在事件到达特定部件的事件过滤器（event handler）前处理 Tab 事件。需要注意的是，当重新实现某个子类的event()的时候,我们需要调用基类的event()来处理不准备显式处理的情况。

⑸ 在选定对象（Object）上安装事件过滤器(event filter)

    该对象需要继承自QObject ,这样就可以处理除了Tab 和 Shift-Tab 以外的所有事件。当该对象用installEventFilter()注册之后,所有发到该对象的事件都会先经过监测它的event filter。如果该object同时安装了多个event filter,那么这些 filter会按照“后进先出”的规则依次被激活, 即顺序是从最后安装的开始，到第一个被安装的为止。

6.事件与信号的区别

    需要注意，我们不应该混淆“事件”和“信号”这两个概念。

⑴ 使用场合和时机不同

    一般情况下，在“使用”窗口部件时，我们经常需要使用信号，并且会遵循信号与槽的机制；而在“实现”窗口部件时，我们就不得不考虑如何处理事件了。举个例子，当使用QPushButton时，我们对于它的clicked()信号往往更为关注，而很少关心促成发射该信号的底层的鼠标或者键盘事件。但是，如果要实现一个类似于QPushButton的类，我们就需要编写一定的处理鼠标和键盘事件的代码，而且在必要的时候，仍然需要发射和接收clicked()信号。

⑵ 使用的机制和原理不同

    事件类似于Windows里的消息，它的发出者一般是窗口系统。相对信号和槽机制，它比较“底层”，它同时支持异步和同步的通信机制，一个事件产生时将被放到事件队列里，然后我们就可以继续执行该事件“后面”的代码。事件的机制是非阻塞的。

    信号和槽机制相对而言比较“高层”，它的发出者一般是对象。从本质上看，它类似于传统的回调机制，是不支持异步调用的。

    举个例子，在QApplication中有两个投送事件的方法：postEvent ()和sendEvent()，它们分别对应Windows中的PostMessage()和SendMessage()，就是是异步调用和同步调用，一个等待处理完后返回，一个只发送而不管处理完与否就返回。

    在应用中，涉及到底层通信时，往往使用事件的时候比较多，但有时也会用到信号和槽。

⑶ 信号与槽在多线程时支持异步调用

    在单线程应用时，你可以把信号与槽看成是一种对象间的同步通信机制，这是因为在这种情况下，信号的释放过程是阻塞的，一定要等到槽函数返回后这个过程才结束，也就是不支持异步调用。

    从Qt4开始，信号和槽机制被扩展为可以支持跨线程的连接，通过这种改变，信号与槽也可以支持异步调用了，这方面的内容涉及到多线程的很多知识，读者感兴趣的话，可以参阅《C++ GUI Qt4编程》中的相关内容。