附加模块--Qt SQL模块功能及架构解析
Qt SQL 模块提供了跨平台的数据库访问功能，支持多种关系型数据库。以下是 Qt 6.0 中 SQL 模块的详细功能描述：
模块功能：
一、核心类及其功能
1. QSqlDatabase
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功能：管理数据库连接
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主要方法：
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addDatabase(): 添加数据库连接 -
setDatabaseName(): 设置数据库名称 -
setHostName(): 设置主机名 -
setUserName()/setPassword(): 设置认证信息 -
open()/close(): 打开/关闭连接 -
tables(): 获取所有表名 -
primaryIndex(): 获取表的主键索引
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特性：
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支持连接池管理
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提供事务支持(commit/rollback)
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2. QSqlQuery
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功能：执行SQL语句并处理结果
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主要方法：
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exec(): 执行SQL语句 -
prepare(): 准备SQL语句 -
bindValue(): 绑定参数值 -
next(): 遍历结果集 -
value(): 获取当前记录字段值 -
lastInsertId(): 获取最后插入的ID
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特性：
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支持预处理语句(防止SQL注入)
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支持批量执行模式
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提供执行状态检查(lastError/isActive)
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3. 数据模型类
QSqlQueryModel
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只读数据模型，适合显示查询结果
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轻量级，不缓存数据
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可通过
setQuery()更新数据
QSqlTableModel
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可编辑的单表数据模型
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主要方法：
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setTable(): 设置操作的表 -
select(): 执行查询 -
setEditStrategy(): 设置编辑策略 -
insertRecord()/removeRow(): 增删记录
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特性：
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支持三种编辑策略：
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OnFieldChange: 即时提交
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OnRowChange: 行变更时提交
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OnManualSubmit: 手动提交
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QSqlRelationalTableModel
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扩展QSqlTableModel，支持外键关系
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特殊方法：
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setRelation(): 设置字段关系 -
relationModel(): 获取关联模型
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特性：
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自动处理外键显示
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支持关联表编辑
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二、Qt 6.0 中的新特性和变化
1. 模块结构调整
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核心功能在QtSql模块
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数据库驱动分为独立模块：
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QtSqlite (内置)
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QtMysql (需单独安装)
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QtPostgresql (需单独安装)
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其他驱动类似
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2. API改进
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移除了废弃的API：
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不再支持QSqlResult::handle()
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清理了过时的绑定方法
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增强了类型安全性：
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更严格的参数类型检查
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改进的枚举类型
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3. 功能增强
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批量操作优化：
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改进的批处理执行性能
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更高效的缓存管理
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预处理语句：
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支持命名参数绑定
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更好的参数类型推断
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事务处理：
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更可靠的事务管理
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支持保存点(savepoint)
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4. 驱动层改进
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SQLite驱动默认包含在Qt核心中
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各驱动支持的新特性：
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MySQL: 更好的SSL连接支持
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PostgreSQL: 扩展类型支持
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ODBC: 改进的Unicode处理
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三、数据库支持详情
1. SQLite
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无需服务器，零配置
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完全支持事务
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内置在Qt中，无需额外安装
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限制：不支持某些高级SQL特性
2. MySQL/MariaDB
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需要安装QtMysql模块
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支持的特性：
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预处理语句
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SSL加密连接
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大字段(BLOB)处理
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要求：客户端库必须可用
3. PostgreSQL
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需要安装QtPostgresql模块
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支持的特性：
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通知/监听机制
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数组类型
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大对象处理
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要求：libpq库必须可用
4. ODBC
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跨数据库的统一接口
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支持的特性：
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连接池
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参数绑定
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常用于连接SQL Server等商业数据库
四、典型使用模式
1. 基本查询流程
// 1. 创建连接
QSqlDatabase db = QSqlDatabase::addDatabase("QMYSQL");
db.setHostName("localhost");
db.setDatabaseName("testdb");
db.setUserName("user");
db.setPassword("pass");if (!db.open()) {qDebug() << "Error:" << db.lastError().text();return;
}// 2. 执行查询
QSqlQuery query;
query.prepare("SELECT name, salary FROM employees WHERE dept = ?");
query.addBindValue("Engineering");if (!query.exec()) {qDebug() << "Query error:" << query.lastError().text();return;
}// 3. 处理结果
while (query.next()) {QString name = query.value("name").toString();double salary = query.value("salary").toDouble();qDebug() << name << "earns" << salary;
}2. 使用表模型
// 1. 创建模型
QSqlTableModel model;
model.setTable("employees");
model.setEditStrategy(QSqlTableModel::OnManualSubmit);
model.select();// 2. 显示数据
QTableView view;
view.setModel(&model);
view.show();// 3. 修改数据
model.setData(model.index(0, 1), "New Name");
model.submitAll();3. 事务处理
QSqlDatabase::database().transaction();QSqlQuery query;
query.exec("UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1");
query.exec("UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2");if (/* 检查错误 */) {QSqlDatabase::database().rollback();qDebug() << "Transaction rolled back";
} else {QSqlDatabase::database().commit();qDebug() << "Transaction committed";
}五、最佳实践和注意事项
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连接管理：
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及时关闭不再使用的连接
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合理使用连接池
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性能优化：
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使用预处理语句减少解析开销
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对批量操作使用事务
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合理设置模型缓存大小
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错误处理：
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始终检查数据库操作返回值
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使用lastError()获取详细错误信息
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线程安全：
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连接不能在线程间共享
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每个线程需要自己的数据库连接
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SQL注入防护：
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始终使用参数绑定而非字符串拼接
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使用QSqlQuery::prepare()预处理语句
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Qt 6.0的SQL模块在保持向后兼容的同时，提供了更清晰的结构和更好的性能，是开发数据库应用的强大工具。
架构解析
一、整体架构层次
Qt SQL 模块采用典型的三层架构：
+-----------------------+
| 应用程序层 |
| (使用Qt SQL API) |
+-----------------------+↓
+-----------------------+
| SQL API抽象层 |
| (QSqlDatabase等核心类)|
+-----------------------+↓
+-----------------------+
| 驱动层 |
| (数据库特定实现) |
+-----------------------+↓
+-----------------------+
| 原生数据库客户端库 |
+-----------------------+二、核心组件及其交互
1. 应用程序接口层
主要类：
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QSqlDatabase：数据库连接管理
-
QSqlQuery：SQL查询执行
-
QSqlTableModel/QSqlRelationalTableModel：数据模型
-
QSqlError：错误处理
职责：
-
提供统一的数据库访问API
-
管理数据库连接
-
执行SQL操作
-
数据模型与视图的集成
2. 驱动管理层
核心类：
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QSqlDriver：抽象驱动接口
-
QSqlDriverCreator：驱动创建模板
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QSqlResult：抽象查询结果
职责：
-
加载和管理数据库驱动
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提供驱动插件接口
-
处理驱动与核心API的交互
3. 驱动实现层
组成：
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SQLite驱动 (内置)
-
MySQL驱动 (qt-sql-mysql)
-
PostgreSQL驱动 (qt-sql-psql)
-
ODBC驱动 (qt-sql-odbc)
-
其他第三方驱动
架构特点：
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每个驱动实现QSqlDriver接口
-
驱动通常包装原生客户端库
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以插件形式动态加载
三、关键架构设计
1. 驱动插件机制
工作流程：
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应用程序调用QSqlDatabase::addDatabase()
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驱动管理器查找注册的驱动工厂
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驱动工厂创建具体的QSqlDriver实例
-
返回驱动给应用程序使用
优势：
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支持动态加载不同数据库驱动
-
易于扩展新的数据库支持
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减少核心模块体积
2. 连接池实现
架构要点：
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由QSqlDatabase静态方法管理
-
每个连接由连接名标识
-
线程安全的连接管理
典型流程：
// 主线程创建连接
QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE", "conn1");// 工作线程获取连接
QSqlDatabase db = QSqlDatabase::database("conn1");3. 查询执行流程
-
查询准备阶段：
-
QSqlQuery::prepare()生成QSqlResult
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驱动创建原生预处理语句
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参数绑定阶段：
-
值通过QVariant系统传递
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驱动处理类型转换
-
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执行阶段：
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驱动执行原生查询
-
返回结果集游标
-
-
结果获取阶段：
-
通过QSqlResult逐行获取数据
-
数据转换为QVariant
-
四、线程模型架构
1. 连接线程规则
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不可共享原则：连接不能在线程间共享
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线程局部存储：每个线程维护自己的连接列表
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驱动线程安全要求：驱动必须实现threadSafe()方法
2. 多线程支持模式
模式1：每线程独立连接
// 工作线程中
void Worker::run() {QSqlDatabase db = QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE");// 使用独立连接
}模式2：连接池共享
// 主线程
QSqlDatabase::addDatabase("QPSQL", "pooled_conn");// 工作线程
QSqlDatabase db = QSqlDatabase::database("pooled_conn");五、数据模型架构
1. 模型-视图集成
+------------+ +----------------+ +-----------+
| View | ←→ | SQL Model | ←→ | Database |
+------------+ +----------------+ +-----------+2. 模型层级结构
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QSqlQueryModel：基础只读模型
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直接执行SQL查询
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最小化内存使用
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QSqlTableModel：可编辑单表模型
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自动生成SELECT/INSERT/UPDATE语句
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支持三种提交策略
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QSqlRelationalTableModel：关系型模型
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扩展QSqlTableModel
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内置外键关系处理
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自动JOIN查询
-
六、Qt 6.0架构改进
1. 模块化重构
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核心模块 (QtSql)：基础API
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驱动模块 (qt-sql-*)：数据库特定实现
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影响：
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减少默认打包体积
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更清晰的依赖关系
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简化驱动更新流程
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2. 类型系统集成
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深度集成QVariant类型系统
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改进的类型安全机制：
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强类型参数绑定
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更精确的错误报告
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自动类型转换优化
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3. 性能优化架构
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批处理执行管道：
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减少驱动往返次数
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批量参数绑定
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缓存改进：
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智能结果集缓存
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按需数据加载
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七、典型场景架构分析
1. 数据库初始化流程
2. 查询执行流程
八、扩展架构
1. 自定义驱动开发
实现步骤：
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继承QSqlDriver
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实现纯虚方法：
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createResult()
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hasFeature()
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open()/close()
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实现QSqlResult派生类
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注册驱动工厂
示例架构：
CustomDriver├── CustomResult├── 实现原生API封装└── 注册QT_PLUGIN_METADATA2. 代理驱动模式
应用场景：
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数据库访问监控
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SQL重写
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连接池增强
架构设计：
ProxyDriver├── 包装实际驱动├── 拦截方法调用└── 添加额外处理Qt 6.0 SQL模块的架构设计体现了良好的扩展性和灵活性，通过清晰的层次划分和插件机制，既保证了核心API的稳定性，又支持多样化的数据库访问需求。