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目录
1. 观察者模式
2. 工厂模式
3. 单例模式
4. 命令模式
5. 适配器模式
6. 组合模式
7. 策略模式
8. 装饰器模式
9. 职责链模式
总结
Qt 框架本身广泛采用了多种设计模式，开发者也可以基于这些模式构建更灵活、可维护的应用程序。以下是常见设计模式在 Qt 中的具体应用场景及示例：
1. 观察者模式
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模式作用：对象间定义一对多的依赖关系，当一个对象状态改变时，所有依赖它的对象自动得到通知。
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Qt 应用：
信号与槽机制（Signals and Slots） 是观察者模式的经典实现。-
信号（Signal）：被观察者（Subject）触发事件。
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槽（Slot）：观察者（Observer）的事件处理函数。
示例：按钮点击事件处理
QPushButton *button = new QPushButton("Click me"); QObject::connect(button, &QPushButton::clicked, []() {qDebug() << "Button clicked!"; }); -
2. 工厂模式
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模式作用：通过工厂类创建对象，隐藏具体类的实例化逻辑。
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Qt 应用：
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QWidget 组件创建：通过基类指针创建具体子类对象（如
QPushButton、QLabel）。 -
QML 组件动态加载：通过
Loader组件按需创建界面元素。
示例：工厂方法创建按钮
QWidget* createWidget(const QString &type) {if (type == "button") return new QPushButton;else if (type == "label") return new QLabel;return nullptr; } -
3. 单例模式
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模式作用：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
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Qt 应用：
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QApplication：管理全局应用程序状态，保证单实例。
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QSettings：统一管理应用程序配置。
示例：自定义单例类
class Logger : public QObject { public:static Logger& instance() {static Logger logger;return logger;}void log(const QString &message) { qDebug() << message; } private:Logger() {} // 私有构造函数 };// 使用 Logger::instance().log("Hello Qt"); -
4. 命令模式
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模式作用：将请求封装为对象，支持撤销、重做和日志功能。
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Qt 应用：
QUndoFramework：提供QUndoCommand基类，封装操作和撤销逻辑。示例：实现撤销/重做功能
class AddCommand : public QUndoCommand { public:AddCommand(QList<int> &list, int value) : m_list(list), m_value(value) {}void redo() override { m_list.append(m_value); }void undo() override { m_list.removeLast(); } private:QList<int> &m_list;int m_value; };// 使用 QUndoStack undoStack; QList<int> data; undoStack.push(new AddCommand(data, 42)); // 执行添加 undoStack.undo(); // 撤销
5. 适配器模式
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模式作用：将一个类的接口转换为客户端期望的另一个接口。
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Qt 应用：
Model/View 框架：通过QAbstractItemModel适配不同数据源（如数据库、文件系统）到统一接口。示例：自定义适配器模型
class CustomModel : public QAbstractTableModel { public:int rowCount(const QModelIndex &) const override { return m_data.size(); }int columnCount(const QModelIndex &) const override { return 2; }QVariant data(const QModelIndex &index, int role) const override {if (role == Qt::DisplayRole)return m_data[index.row()][index.column()];return QVariant();} private:QVector<QVector<QString>> m_data; };
6. 组合模式
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模式作用：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”层次结构。
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Qt 应用：
QObject 父子对象树：通过QObject::setParent()管理对象的生命周期和事件传递。示例：构建对象树
QWidget *window = new QWidget; QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout(window); layout->addWidget(new QLabel("Title")); layout->addWidget(new QPushButton("OK")); window->show();
7. 策略模式
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模式作用：定义算法族，封装每个算法并使它们可互换。
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Qt 应用：
布局管理器（QLayout）：动态切换布局策略（如QVBoxLayout和QHBoxLayout）。示例：动态切换布局
QWidget *widget = new QWidget; QLayout *layout = new QVBoxLayout(widget); // 切换为水平布局 delete layout; layout = new QHBoxLayout(widget);
8. 装饰器模式
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模式作用：动态地为对象添加额外职责。
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Qt 应用：
QSS（Qt Style Sheets）：通过样式表动态修改控件外观（如添加边框、背景）。示例：装饰按钮样式
QPushButton *button = new QPushButton("Styled Button"); button->setStyleSheet("background: blue; color: white; border-radius: 5px;");
9. 职责链模式
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模式作用：将请求的发送者和接收者解耦，使多个对象都有机会处理请求。
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Qt 应用：
事件处理机制：事件在对象树中传递，直到被处理（如鼠标点击事件）。示例：自定义事件处理
class CustomWidget : public QWidget { protected:void mousePressEvent(QMouseEvent *event) override {if (event->button() == Qt::LeftButton) {qDebug() << "Left button pressed";event->accept(); // 阻止事件继续传递} else {QWidget::mousePressEvent(event); // 传递到父类处理}} };
总结
| 设计模式 | Qt 应用场景 | 关键类/机制 |
|---|---|---|
| 观察者模式 | 信号与槽、事件处理 | QObject::connect |
| 工厂模式 | 动态创建控件或 QML 组件 | QWidgetFactory、Loader |
| 单例模式 | 全局状态管理（如配置、日志） | QApplication、QSettings |
| 命令模式 | 撤销/重做框架 | QUndoCommand、QUndoStack |
| 适配器模式 | Model/View 数据适配 | QAbstractItemModel |
| 组合模式 | 对象树管理 | QObject 父子关系 |
| 策略模式 | 布局管理器、算法替换 | QLayout 子类 |
| 装饰器模式 | 动态样式修改 | QSS（Qt Style Sheets） |
| 职责链模式 | 事件传递机制 | QEvent、事件过滤器 |
通过结合 Qt 的框架特性（如信号槽、Model/View、QObject 树等），开发者可以更高效地应用设计模式，提升代码的可维护性和扩展性。