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QML 核心概念：构建动态 UI

news 2025/9/30 12:09:57

1. 模型-视图-代理 (Model-View-Delegate)

核心思想：

模型 (Model)

视图 (View)

代理 (Delegate)

实践项目一：开发一个联系人列表

2. 组件化编程

创建可复用组件 (MyButton.qml)

核心概念

3. 状态与动画 (States & Animations)

状态机 (State Machine)

过渡 (Transitions)

动画 (Animations)

实践项目二：为登录界面添加动画

本文档将详细阐述 QML 中构建动态、数据驱动用户界面的三大核心技术：模型-视图-代理（Model-View-Delegate）、组件化编程（Componentization）以及状态与动画（States and Animations）。

1. 模型-视图-代理 (Model-View-Delegate)

这是 QML 中处理数据集展示的核心模式。它将数据（模型）、数据的呈现方式（视图）以及数据项的视觉样式（代理）三者解耦，极大地提高了代码的灵活性和可维护性。

核心思想：

模型 (Model): 负责提供数据。它不关心数据如何显示。
视图 (View): 负责以特定布局（如列表、网格）组织和展示数据。它从模型获取数据，但不关心单个数据项的具体样子。
代理 (Delegate): 负责定义模型中每一个数据项的视觉呈现。它是一个模板，视图会根据模型中的数据项数量，多次实例化这个模板。

模型 (Model)

QML 提供了多种内置模型类型：

ListModel: 最常用的模型之一，用于在 QML 中直接定义结构化的列表数据。每个数据项由 ListElement 定义，可以包含多个角色（属性）。

// ListModel 示例
ListModel {id: contactModelListElement {name: "张三"phone: "138-0001-0002"}ListElement {name: "李四"phone: "139-0003-0004"}ListElement {name: "王五"phone: "150-0005-0006"}
}

XmlListModel: 用于从 XML 文件或数据源中读取数据。你需要通过 query 指定数据项的 XPath 路径，并通过 XmlRole 将 XML 元素或属性映射到角色名。
数字 (Integer): 最简单的模型。如果将一个数字（例如 10）赋给视图的 model 属性，视图会简单地重复创建代理 10 次。此时在代理中可以通过 index 访问当前项的索引。
JavaScript 数组/对象: 你也可以直接将 JavaScript 数组或对象赋值给 model。

视图 (View)

视图负责数据的布局和展示。

ListView: 以垂直或水平列表的形式展示数据。
- orientation: ListView.Vertical (默认) 或 ListView.Horizontal。
- spacing: 代理之间的间距。
GridView: 以网格（二维）的形式展示数据。
- cellWidth, cellHeight: 定义每个网格单元的尺寸。
- flow: GridView.LeftToRight (默认) 或 GridView.TopToBottom。

代理 (Delegate)

代理是一个可复用的组件，定义了模型中每一项数据的外观和行为。在代理内部，你可以直接访问模型中定义的角色名（如 name, phone）以及一些附加属性（如 index）。

实践项目一：开发一个联系人列表

这个项目完美地结合了模型、视图和代理，并引入了简单的状态管理。

import QtQuick 2.15
import QtQuick.Window 2.15Window {width: 800height: 600visible: truetitle: qsTr("Model-View-Delegate 完整演示")// ===== 模型 (Model) =====// 联系人数据模型ListModel {id: contactModelListElement {name: "张三"phone: "13800138000"email: "zhangsan@example.com"department: "技术部"status: "在线"}ListElement {name: "李四"phone: "13900139000"email: "lisi@example.com"department: "市场部"status: "离线"}ListElement {name: "王五"phone: "13700137000"email: "wangwu@example.com"department: "人事部"status: "在线"}ListElement {name: "赵六"phone: "13600136000"email: "zhaoliu@example.com"department: "财务部"status: "忙碌"}ListElement {name: "孙七"phone: "13500135000"email: "sunqi@example.com"department: "技术部"status: "在线"}}// ===== 代理 (Delegate) =====// 定义独立的代理组件Component {id: contactDelegateRectangle {id: delegateRootwidth: ListView.view.width - 20height: 100color: mouseArea.containsMouse ? "#e3f2fd" : "#ffffff"border.color: status === "在线" ? "#4CAF50" : status === "忙碌" ? "#FF9800" : "#9E9E9E"border.width: 2radius: 10// 添加阴影效果Rectangle {anchors.fill: parentanchors.topMargin: 2anchors.leftMargin: 2color: "#00000020"radius: parent.radiusz: -1}Row {anchors.left: parent.leftanchors.leftMargin: 15anchors.verticalCenter: parent.verticalCenterspacing: 20// 头像区域Rectangle {width: 60height: 60color: {switch(department) {case "技术部": return "#2196F3"case "市场部": return "#FF5722"case "人事部": return "#9C27B0"case "财务部": return "#4CAF50"default: return "#607D8B"}}radius: 30Text {anchors.centerIn: parenttext: name.charAt(0) // 显示姓名首字母color: "white"font.pixelSize: 24font.bold: true}// 状态指示器Rectangle {width: 16height: 16radius: 8color: status === "在线" ? "#4CAF50" : status === "忙碌" ? "#FF9800" : "#9E9E9E"border.color: "white"border.width: 2anchors.right: parent.rightanchors.bottom: parent.bottom}}// 信息区域Column {anchors.verticalCenter: parent.verticalCenterspacing: 8width: 300// 姓名和部门Row {spacing: 10Text {text: name // 访问模型中的 name 角色font.pixelSize: 20font.bold: truecolor: "#1976D2"}Rectangle {width: departmentText.width + 16height: 24color: "#E3F2FD"radius: 12anchors.verticalCenter: parent.verticalCenterText {id: departmentTexttext: department // 访问 department 角色font.pixelSize: 12color: "#1976D2"anchors.centerIn: parent}}}// 联系方式Text {text: "📱 " + phone // 访问 phone 角色font.pixelSize: 14color: "#424242"}Text {text: "✉️ " + email // 访问 email 角色font.pixelSize: 14color: "#424242"}}// 右侧状态和索引信息Column {anchors.verticalCenter: parent.verticalCenterspacing: 5Text {text: "状态: " + status // 访问 status 角色font.pixelSize: 12color: status === "在线" ? "#4CAF50" : status === "忙碌" ? "#FF9800" : "#9E9E9E"font.bold: true}Text {text: "序号: " + (index + 1) // 使用视图提供的 index 属性font.pixelSize: 12color: "#757575"}}}// 交互区域MouseArea {id: mouseAreaanchors.fill: parenthoverEnabled: trueonClicked: {console.log("==== 点击了联系人 ====")console.log("姓名:", name)console.log("电话:", phone)console.log("邮箱:", email)console.log("部门:", department)console.log("状态:", status)console.log("索引:", index)console.log("==================")}}}}// 标题栏Rectangle {id: headerwidth: parent.widthheight: 60color: "#1976D2"Text {anchors.centerIn: parenttext: "员工通讯录 - Model-View-Delegate 演示"color: "white"font.pixelSize: 20font.bold: true}}// ===== 视图 (View) =====ListView {id: contactListViewanchors.top: header.bottomanchors.left: parent.leftanchors.right: parent.rightanchors.bottom: footer.topanchors.margins: 10model: contactModel    // 绑定模型delegate: contactDelegate  // 绑定代理spacing: 10           // 项目间距// 滚动指示器（简化版本，不需要导入额外模块）clip: true}// 底部信息栏Rectangle {id: footerwidth: parent.widthheight: 40color: "#F5F5F5"anchors.bottom: parent.bottomText {anchors.centerIn: parenttext: "共 " + contactModel.count + " 个联系人 | 点击任意联系人查看详细信息"font.pixelSize: 14color: "#666666"}}
}

练习点解析:

模型-视图-代理: ListModel (数据), ListView (布局), Rectangle (代理的可视化模板) 各司其职。
组件化: 代理本身就是一个自包含的组件，定义了外观和交互逻辑。
状态: 通过 contactListView.currentItemIndex 和代理中的 isCurrent 属性，我们实现了“未选中”和“选中高亮”两种状态的切换。

2. 组件化编程

将复杂的 UI 拆分成独立、可复用的组件是 QML 的核心思想。一个 .qml 文件通常就是一个组件。

创建可复用组件 (`MyButton.qml`)

任何 QML 文件都可以被看作一个组件。例如，我们可以创建一个自定义的按钮 MyButton.qml。

// MyButton.qml
import QtQuick 2.15Rectangle {id: root// 自定义属性property string text: "按钮"property color buttonColor: "#007bff"// 自定义信号signal buttonClicked()// 组件内部结构width: 100; height: 40color: mouseArea.pressed ? Qt.darker(buttonColor, 1.2) : buttonColorradius: 5Text {anchors.centerIn: parenttext: root.textcolor: "white"}MouseArea {id: mouseAreaanchors.fill: parentonClicked: {// 发射信号root.buttonClicked()}}// 自定义函数function setText(newText) {root.text = newText;}
}

在另一个 QML 文件（如 main.qml）中，你可以像使用 Rectangle 一样使用 MyButton。

// main.qml
import QtQuick 2.15Row {MyButton {text: "登录"buttonColor: "green"onButtonClicked: { // 响应信号console.log("登录按钮被点击！")}}MyButton {id: registerButtontext: "注册"onButtonClicked: {console.log("注册按钮被点击！")}}
}

核心概念

自定义属性 (property): 允许你从外部配置组件。使用 property <type> <name>: <default_value> 来定义。property alias 则可以将内部元素的属性暴露到外部。
自定义信号 (signal): 用于组件向外通信，通知外部发生了某个事件。在需要的地方调用信号名（如 buttonClicked()）即可发射。
自定义函数 (function): 定义组件内部的逻辑，可以从外部调用（如 registerButton.setText("立即注册")）。
作用域和 id: id 是在一个 QML 文件内部唯一的标识符，用于在文件内部相互引用元素。它在文件外部是不可见的。

3. 状态与动画 (States & Animations)

状态机是管理 UI 复杂性的强大工具，而动画则让 UI 过渡更加自然、生动。

状态机 (State Machine)

通过 states 属性定义一个 UI 元素可能存在的不同状态。每个状态可以包含一系列 PropertyChanges，用于描述在该状态下，目标元素的属性值应该是什么。

states: 一个包含所有 State 元素的列表。
state: 元素的当前状态名。默认是空字符串 ""（基础状态）。
State: 定义一个具体的状态。
- name: 状态的唯一名称。
- PropertyChanges: 指定当进入此状态时，哪个目标 (target) 的哪个属性 (property) 会变成什么值。

过渡 (Transitions)

transitions 属性定义了在状态切换时应用的动画。

Transition: 定义一个过渡。
- from, to: 指定这个过渡作用于从哪个状态到哪个状态的切换。"*" 表示任意状态。
- 在 Transition 内部，你可以放置一个或多个动画元素。

动画 (Animations)

动画元素描述了属性值如何随时间变化。

PropertyAnimation: 针对任意类型的属性进行动画。
NumberAnimation: 专门用于 real 或 int 类型的数值属性动画。
ColorAnimation: 专门用于 color 类型的颜色属性动画。
通用属性: target, property, duration, easing (缓动曲线，如 Easing.InOutQuad)。

实践项目二：为登录界面添加动画

这个项目将演示如何使用状态和动画来增强用户交互体验。

import QtQuick 2.15
import QtQuick.Controls 2.15ApplicationWindow {visible: truewidth: 400height: 300title: "登录动画"Column {anchors.centerIn: parentspacing: 15// 输入框TextInput {id: usernameInputwidth: 200height: 40placeholderText: "用户名"// 使用矩形作为背景和边框background: Rectangle {id: inputBackgroundradius: 5border.width: 2// 初始边框颜色border.color: usernameInput.activeFocus ? "#007bff" : "gray"// 当输入框焦点变化时，颜色平滑过渡Behavior on border.color {ColorAnimation { duration: 250 }}}}// 登录按钮Rectangle {id: loginButtonwidth: 200height: 40radius: 5color: "#28a745"// 状态定义states: [State {name: "pressed"// 当进入 "pressed" 状态时，按钮缩小并变暗PropertyChanges { target: loginButton; scale: 0.95 }PropertyChanges { target: loginButton; color: "#218838" }}// 基础状态 (name: "") 是默认状态]// 过渡动画定义transitions: [Transition {// 当从任意状态切换到任意状态时，都应用这个动画from: "*"; to: "*"// 对 scale 和 color 属性的变化应用动画NumberAnimation { properties: "scale"; duration: 150; easing.type: Easing.InOutQuad }ColorAnimation { properties: "color"; duration: 150 }}]Text {anchors.centerIn: parenttext: "登录"color: "white"font.bold: true}MouseArea {anchors.fill: parentonPressed: {// 按下时，切换到 "pressed" 状态loginButton.state = "pressed";}onReleased: {// 松开时，切换回基础状态loginButton.state = "";}}}}
}

练习点解析:

动画:
- 输入框的边框颜色使用了 Behavior on <property>，这是一种简便的写法，表示只要该属性发生变化，就自动应用指定的动画。
- 登录按钮的按压效果使用了 NumberAnimation (用于 scale 缩放) 和 ColorAnimation (用于 color 颜色)。
状态:
- 我们为登录按钮定义了 "pressed" 状态和默认的基础状态。
- MouseArea 的 onPressed 和 onReleased 事件负责改变 loginButton.state 属性，从而触发状态切换。
- transitions 捕获了状态的切换，并执行了我们定义的平滑动画，而不是让属性值瞬间改变。