打造卓越 QML 层级设计：从入门到精通（二）-阿里云开发者社区

打造卓越 QML 层级设计：从入门到精通（一）https://developer.aliyun.com/article/1463858

布局和定位策略

5.1 定位元素

在 QML 层级设计中，布局和定位是至关重要的一环。合理地定位元素有助于实现美观且易于维护的界面。本节将重点介绍如何使用 QML 定位元素以实现灵活的布局。

5.1.1 绝对定位

在 QML 中，最简单的定位方法是使用绝对定位。绝对定位意味着为元素指定一个固定的 x 和 y 坐标，以确定其在屏幕上的位置。例如：

Rectangle {
    id: rect1
    x: 50
    y: 50
    width: 100
    height: 100
    color: "red"
}

此示例中的矩形具有固定的 x 和 y 坐标，分别为 50。绝对定位在简单场景下容易使用，但在需要响应式布局或多种屏幕尺寸适应时，可能变得难以维护。

5.1.2 相对定位

相对定位是相对于其他元素或父元素来确定元素位置的方法。相对定位提高了布局的灵活性，使其更易于适应不同屏幕尺寸和分辨率。例如，可以使用 anchors 属性将一个元素相对于另一个元素进行定位：

Rectangle {
    id: rect1
    width: 100
    height: 100
    color: "red"
}
Rectangle {
    id: rect2
    width: 100
    height: 100
    color: "blue"
    anchors.left: rect1.right
    anchors.top: rect1.top
}

在这个示例中，rect2 的左边与 rect1 的右边对齐，而它们的顶部也保持一致。这样的布局可以自动适应元素尺寸的变化。

5.1.3 使用容器进行定位

QML 提供了一系列布局容器，可以帮助我们更轻松地管理和定位元素。这些容器包括 Row, Column, Grid 等。使用布局容器，我们可以将元素组织在一起，从而轻松地实现自适应布局。例如：

Column {
    spacing: 10
    Rectangle {
        width: 100
        height: 100
        color: "red"
    }
    Rectangle {
        width: 100
        height: 100
        color: "blue"
    }
}

在这个示例中，使用 Column 容器将两个矩形垂直排列。通过设置 spacing 属性，我们可以控制它们之间的间距。

5.2 锚定

锚定是 QML 中一种强大的布局工具，它允许开发者将一个元素的边缘锚定到另一个元素或父元素的边缘。锚定可以使布局更加灵活，适应不同屏幕尺寸和方向。

5.2.1 基本锚定

要使用锚定，需要使用 anchors 属性。以下是一些常见的锚定示例：

Rectangle {
    id: rect1
    width: 100
    height: 100
    color: "red"
}
Rectangle {
    id: rect2
    width: 100
    height: 100
    color: "blue"
    anchors.left: rect1.right
    anchors.top: rect1.top
}

在这个例子中，rect2 的左边与 rect1 的右边对齐，它们的顶部也保持一致。

5.2.2 锚定间距

有时，我们希望在锚定元素时，保留一定的间距。可以使用 anchors.margins 或特定方向的 anchors.leftMargin、anchors.rightMargin、anchors.topMargin 和 anchors.bottomMargin 属性来实现这一目标。例如：

Rectangle {
    id: rect1
    width: 100
    height: 100
    color: "red"
}
Rectangle {
    id: rect2
    width: 100
    height: 100
    color: "blue"
    anchors.left: rect1.right
    anchors.leftMargin: 20
    anchors.top: rect1.top
}

这个示例中，rect2 的左边与 rect1 的右边对齐，但它们之间保持了 20 像素的间距。

5.2.3 居中锚定

有时，我们需要将一个元素相对于另一个元素或其父元素居中。可以使用 anchors.horizontalCenter 和 anchors.verticalCenter 属性来实现这一需求。例如：

Rectangle {
    id: parentRect
    width: 300
    height: 300
    color: "green"
    Rectangle {
        id: childRect
        width: 100
        height: 100
        color: "red"
        anchors.horizontalCenter: parentRect.horizontalCenter
        anchors.verticalCenter: parentRect.verticalCenter
    }
}

在这个示例中，childRect 相对于其父元素 parentRect 居中。

通过使用锚定，开发者可以创建出灵活且适应不同屏幕尺寸和方向的布局。在 QML 层级设计中，掌握锚定的使用将为实现优雅的界面提供坚实的基础。

5.3 响应式布局

响应式布局是一种自适应不同屏幕尺寸和方向的布局设计方法。在 QML 层级设计中，实现响应式布局可以让应用在多种设备和分辨率上保持美观易用。本节将介绍如何利用 QML 提供的工具实现响应式布局。

5.3.1 使用百分比布局

通过将元素的尺寸和位置设置为父元素尺寸的百分比，可以轻松实现自适应布局。例如：

Rectangle {
    id: parentRect
    width: 300
    height: 300
    color: "green"
    Rectangle {
        id: childRect
        width: parentRect.width * 0.5
        height: parentRect.height * 0.5
        color: "red"
    }
}

在这个示例中，childRect 的宽度和高度分别为其父元素 parentRect 的 50%。当父元素尺寸发生变化时，子元素的尺寸也会相应地调整。

5.3.2 利用 `Layout` 容器实现响应式布局

QML 提供了一系列 Layout 容器，如 RowLayout、ColumnLayout 和 GridLayout，它们在保留基本布局容器功能的基础上，增加了响应式布局特性。例如：

import QtQuick 2.15
import QtQuick.Layouts 1.15
Rectangle {
    id: mainRect
    width: 400
    height: 400
    color: "white"
    ColumnLayout {
        anchors.fill: parent
        spacing: 10
        Rectangle {
            Layout.fillWidth: true
            Layout.preferredHeight: 100
            color: "red"
        }
        Rectangle {
            Layout.fillWidth: true
            Layout.preferredHeight: 100
            color: "blue"
        }
    }
}

在这个示例中，使用 ColumnLayout 将两个矩形垂直排列。通过设置 Layout.fillWidth 为 true，矩形会自动填充其父容器的宽度，实现响应式布局。

5.3.3 使用 `Binding` 和 `State` 实现自适应布局

在复杂场景下，可以利用 QML 提供的 Binding 和 State 功能实现更灵活的响应式布局。例如：

import QtQuick 2.15
Rectangle {
    id: mainRect
    width: 400
    height: 400
    color: "white"
    property bool isLandscape: width > height
    Rectangle {
        id: rect1
        width: mainRect.isLandscape ? mainRect.width * 0.5 : mainRect.width
        height: mainRect.isLandscape ? mainRect.height : mainRect.height * 0.5
        color: "red"
    }
    Rectangle {
        id: rect2
        width: mainRect.isLandscape ? mainRect.width * 0.5 : mainRect.width
        height: mainRect.isLandscape ? mainRect.height : mainRect.height * 0.5
        color: "blue"
        anchors.left: mainRect.isLandscape ? rect1.right : undefined
        anchors.top: mainRect.isLandscape ? undefined : rect1.bottom
        }
        states: [
    State {
        name: "landscape"
        when: mainRect.isLandscape
    },
    State {
        name: "portrait"
        when: !mainRect.isLandscape
    }
]
transitions: [
    Transition {
        from: "portrait"
        to: "landscape"
        PropertyAnimation {
            property: "width"
            duration: 300
        }
        PropertyAnimation {
            property: "height"
            duration: 300
        }
    },
    Transition {
        from: "landscape"
        to: "portrait"
        PropertyAnimation {
            property: "width"
            duration: 300
        }
        PropertyAnimation {
            property: "height"
            duration: 300
        }
    }
]
}

在这个示例中，根据 mainRect 的宽高比，rect1 和 rect2 在横屏和竖屏状态下自动切换布局。同时，使用 State 和 Transition 实现了平滑的布局切换动画。

总结起来，QML 提供了丰富的工具和技巧来实现响应式布局。掌握这些方法将有助于开发出适应多种设备和分辨率的应用程序。

数据绑定与数据驱动

6.1 数据绑定简介

在 QML 中，数据绑定是一种强大的功能，它允许我们在 QML 元素之间建立自动的依赖关系。数据绑定使我们能够将一个属性的值与另一个属性的值进行关联，当其中一个属性的值发生变化时，另一个属性的值也会自动更新。这种机制极大地简化了 UI 界面的开发流程，降低了代码的复杂度，并提高了应用的响应能力。

以下是一个简单的数据绑定示例：

import QtQuick 2.12
Rectangle {
    width: 400
    height: 400
    color: "white"
    Text {
        id: myText
        text: "Hello, World!"
        font.pixelSize: 24
        anchors.centerIn: parent
    }
    Slider {
        id: mySlider
        width: parent.width * 0.8
        anchors.bottom: parent.bottom
        anchors.horizontalCenter: parent.horizontalCenter
    }
    Binding {
        target: myText
        property: "opacity"
        value: mySlider.value
    }
}

在这个例子中，我们创建了一个文本框（Text）和一个滑块（Slider），并通过 Binding 元素将滑块的 value 属性与文本框的 opacity 属性进行绑定。当滑块的值改变时，文本框的透明度也会自动更新。

QML 数据绑定具有以下特点：

声明式：数据绑定使用简洁、易读的语法，让我们能够更专注于 UI 逻辑的实现。
双向绑定：除了将属性值从一个元素传递给另一个元素，我们还可以在双向绑定中实现属性值的相互传递，从而实现更复杂的交互逻辑。
高效：QML 数据绑定通过属性依赖跟踪和通知系统来优化性能，确保只有相关属性发生变化时，才会更新绑定的值。
动态：我们可以通过动态属性绑定在运行时创建、修改或解除数据绑定，从而更灵活地实现界面的逻辑功能。

数据绑定在 QML 应用开发中具有重要意义，帮助我们实现响应式、高效且易于维护的用户界面。在后续章节中，我们将详细介绍如何运用数据绑定技术来设计和实现各种 UI 组件。

6.2 动态属性绑定

动态属性绑定是 QML 数据绑定的一个高级特性，它允许我们在运行时创建、修改或解除数据绑定。这为我们在开发过程中提供了更高的灵活性，使我们能够根据不同的应用场景实现更丰富的交互逻辑。

以下是一个动态属性绑定的示例：

import QtQuick 2.12
Rectangle {
    width: 400
    height: 400
    color: "white"
    Text {
        id: myText
        text: "Hello, World!"
        font.pixelSize: 24
        anchors.centerIn: parent
    }
    Slider {
        id: mySlider
        width: parent.width * 0.8
        anchors.bottom: parent.bottom
        anchors.horizontalCenter: parent.horizontalCenter
    }
    CheckBox {
        id: myCheckBox
        text: "Enable dynamic binding"
        anchors.top: parent.top
        anchors.horizontalCenter: parent.horizontalCenter
    }
    Component.onCompleted: {
        if (myCheckBox.checked) {
            myText.opacity = Qt.binding(function() { return mySlider.value; });
        } else {
            myText.opacity = 1;
        }
    }
    Connections {
        target: myCheckBox
        onCheckedChanged: {
            if (myCheckBox.checked) {
                myText.opacity = Qt.binding(function() { return mySlider.value; });
            } else {
                myText.opacity = 1;
                Qt.unbind(myText, "opacity");
            }
        }
    }
}

在这个例子中，我们创建了一个文本框（Text）、一个滑块（Slider）以及一个复选框（CheckBox）。当复选框被选中时，我们使用 Qt.binding 函数创建一个动态绑定，将滑块的 value 属性与文本框的 opacity 属性进行绑定。当复选框未选中时，我们将文本框的透明度设置为 1，并使用 Qt.unbind 函数解除绑定。

要使用动态属性绑定，我们需要掌握以下关键概念：

Qt.binding：该函数用于创建动态绑定，接受一个函数作为参数，函数的返回值将作为绑定的值。
Qt.unbind：该函数用于解除动态绑定，接受一个目标对象和一个属性名称作为参数。

动态属性绑定在实际开发中有很多应用场景，例如：

根据用户配置动态改变 UI 元素的外观和行为；
实现复杂的逻辑关系，例如条件绑定、循环绑定等；
在运行时动态生成或销毁界面组件。

通过合理运用动态属性绑定技术，我们可以提高应用的可维护性和可扩展性，实现更加灵活且高效的用户界面。

6.3 列表与模型

在许多 QML 应用中，我们需要展示一组数据项，并允许用户浏览、选择和操作这些数据。为此，QML 提供了列表（List）和模型（Model）的概念，帮助我们更高效地处理这类场景。

列表和模型可以用于实现以下功能：

数据表示：通过模型将数据与视图分离，让我们能够更方便地管理和操作数据。
项目复用：列表视图能够根据需要动态创建和销毁项目，从而减少内存占用和渲染开销。
数据绑定：我们可以通过数据绑定将模型与视图关联起来，实现数据的自动更新和响应。

以下是一个简单的列表和模型示例：

import QtQuick 2.12
import QtQuick.Window 2.12
Window {
    visible: true
    width: 400
    height: 600
    ListModel {
        id: contactModel
        ListElement {
            name: "Alice"
            phoneNumber: "123-456-7890"
        }
        ListElement {
            name: "Bob"
            phoneNumber: "987-654-3210"
        }
        ListElement {
            name: "Carol"
            phoneNumber: "555-555-5555"
        }
    }
    Component {
        id: contactDelegate
        Item {
            width: parent.width
            height: 50
            Text {
                text: name
                anchors.left: parent.left
                anchors.verticalCenter: parent.verticalCenter
            }
            Text {
                text: phoneNumber
                anchors.right: parent.right
                anchors.verticalCenter: parent.verticalCenter
            }
        }
    }
    ListView {
        anchors.fill: parent
        model: contactModel
        delegate: contactDelegate
        spacing: 10
    }
}

在这个例子中，我们创建了一个 ListModel，其中包含了几个联系人的信息。我们还创建了一个 Component，用作列表视图的代理（Delegate），负责显示每个联系人的姓名和电话号码。最后，我们使用 ListView 元素将模型和代理关联起来，实现了一个简单的联系人列表。

要使用列表和模型，我们需要了解以下关键概念：

ListModel：一个基本的数据模型，用于存储一组数据项。我们可以通过 ListElement 添加数据项，也可以通过脚本（例如 JavaScript）动态添加、修改或删除数据项。
Component：一个可复用的 UI 组件，用于定义列表视图的项目外观和行为。我们可以在组件中定义任意的 QML 元素，以及与之关联的属性和事件处理器。
ListView、GridView 和 PathView：这些元素分别代表了列表、网格和路径视图，它们通过 model 和 delegate 属性将数据模型与代理关联起来，并负责项目的创建、布局和销毁。

列表和模型是 QML 中一个非常重要的概念，它们为我们提供了一种高效且灵活的方式来处理大量数据项。通过使用列表和模型，我们可以实现以下优势：

界面与数据分离：通过将数据和界面分离，我们可以更容易地维护和修改数据，同时提高应用的可维护性和可扩展性。
懒加载和性能优化：列表视图仅在需要时创建项目，从而减少内存占用和渲染开销。同时，当项目不再需要时，视图会自动销毁它们，从而释放资源。
标准化的视图管理：QML 提供了一套统一的视图和模型管理机制，让我们能够使用相同的代码处理各种数据来源（例如本地数据、网络数据、数据库等）。

在实际开发中，我们可能会遇到更复杂的应用场景，例如嵌套的列表、分组的数据项等。这时，我们可以考虑使用更高级的模型，例如 XmlListModel（用于处理 XML 数据）或 ObjectModel（用于处理任意对象）。同时，我们还可以使用 ProxyModel 对现有的模型进行扩展和过滤，以实现更丰富的数据处理功能。

总之，通过掌握列表和模型的基本概念及其应用，我们可以在 QML 开发中更高效地处理大量数据，实现更为丰富且响应迅速的用户界面。

QML 与 JavaScript

7.1 JS 代码组织

在 QML 应用中，我们通常需要编写一些 JavaScript 代码来处理复杂的业务逻辑、数据处理和交互事件。为了保持代码的可读性和可维护性，我们需要了解如何有效地组织 JavaScript 代码。

以下是一些建议，帮助你更好地组织 JavaScript 代码：

将 JavaScript 代码分离到外部文件：将 JavaScript 代码从 QML 文件中分离出来，放入独立的 .js 文件中。你可以在 QML 文件中使用 import 语句导入这些文件。这样可以让 QML 文件专注于界面布局，而将逻辑处理交给 JavaScript 文件。

例如，你可以创建一个名为 utilities.js 的文件，然后在 QML 文件中导入：

// utilities.js
function sum(a, b) {
    return a + b;
}

// main.qml
import "utilities.js" as Utils
Item {
    Component.onCompleted: {
        console.log("Sum of 2 and 3 is: " + Utils.sum(2, 3));
    }
}

使用命名空间：为你的 JavaScript 文件定义一个命名空间，可以避免函数和变量的命名冲突。在上面的例子中，我们将 utilities.js 文件导入为 Utils 命名空间，这样可以确保其他文件中的函数和变量不会与之冲突。
模块化代码：将相关功能的代码划分为模块，有助于保持代码的整洁和易于理解。你可以将模块视为一个包含一组函数、变量和对象的独立单元。QML 支持 ECMAScript 模块（ESM），允许你在不同的文件中定义和导出模块。
遵循编码规范：和 QML 代码一样，编写 JavaScript 代码时应遵循一定的命名和格式规范。这有助于保持代码的一致性，便于其他开发者阅读和维护。
注释你的代码：在 JavaScript 代码中添加注释，以解释函数的作用、参数和返回值。这将有助于其他开发者理解你的代码意图，提高整体代码可读性。

通过遵循这些建议，你可以在 QML 应用中更有效地组织 JavaScript 代码，从而提高代码的可读性和可维护性。

7.2 QML 与 JS 交互

在 QML 中，与 JavaScript（JS）代码的交互是很常见的，因为 JS 在处理逻辑和数据方面非常强大。以下介绍了一些在 QML 与 JS 代码中实现交互的方法：

在 QML 中内嵌 JS 代码：可以在 QML 文件中直接编写 JS 代码。在 QML 代码中，你可以用花括号 {} 包围 JS 表达式，也可以在函数中直接编写 JS 代码。

import QtQuick 2.12
Rectangle {
    width: 400
    height: 400
    color: "white"
    Text {
        id: myText
        text: "Current time: " + new Date().toLocaleTimeString()
        font.pixelSize: 24
        anchors.centerIn: parent
    }
    MouseArea {
        anchors.fill: parent
        onClicked: {
            myText.text = "Current time: " + new Date().toLocaleTimeString();
        }
    }
}

将 JS 代码分离到外部文件：将 JS 代码从 QML 文件中分离出来，放入独立的 .js 文件中。你可以在 QML 文件中使用 import 语句导入这些文件。

例如，在 utilities.js 文件中编写 JS 代码：

// utilities.js
function getCurrentTime() {
    return new Date().toLocaleTimeString();
}

然后在 QML 文件中导入和使用：

// main.qml
import QtQuick 2.12
import "utilities.js" as Utils
Rectangle {
    width: 400
    height: 400
    color: "white"
    Text {
        id: myText
        text: "Current time: " + Utils.getCurrentTime()
        font.pixelSize: 24
        anchors.centerIn: parent
    }
    MouseArea {
        anchors.fill: parent
        onClicked: {
            myText.text = "Current time: " + Utils.getCurrentTime();
        }
    }
}

使用信号和槽：QML 和 JS 可以通过信号（signal）和槽（slot）来进行通信。在 QML 中定义信号，然后在 JS 中连接槽函数。槽函数可以是 JS 函数，也可以是 QML 中定义的函数。

例如，在 QML 文件中定义一个信号：

// CustomButton.qml
import QtQuick 2.12
Rectangle {
    signal buttonClicked()
    MouseArea {
        anchors.fill: parent
        onClicked: buttonClicked()
    }
}

然后在 JS 中连接槽函数：

// main.qml
import QtQuick 2.12
CustomButton {
    onClicked: console.log("Button clicked!")
}

通过以上方法，可以实现 QML 和 JS 代码之间的交互。灵活地运用这些方法，能够在处理业务逻辑和数据处理时提高开发效率，同时保持代码的整洁和易于维护。

7.3 异步编程

在 QML 和 JavaScript 应用中，异步编程是一种常见且重要的编程范式。异步编程使得我们可以在等待某个操作（如网络请求、文件读写等）完成时，不阻塞主线程，从而提高应用的响应性能。以下介绍一些在 QML 和 JS 中实现异步编程的方法：

使用回调函数：在 JS 中，回调函数是实现异步编程的基本方法。当一个操作完成时，回调函数将作为参数传递并执行。例如，在处理网络请求时，我们可以使用回调函数处理返回的结果：

function fetchData(url, onSuccess, onError) {
    var xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.onreadystatechange = function() {
        if (xhr.readyState === XMLHttpRequest.DONE) {
            if (xhr.status === 200) {
                onSuccess(xhr.responseText);
            } else {
                onError(xhr.status, xhr.statusText);
            }
        }
    }
    xhr.open("GET", url);
    xhr.send();
}
fetchData("https://api.example.com/data", function(data) {
    console.log("Received data: " + data);
}, function(status, error) {
    console.error("Request failed with status " + status + ": " + error);
});

使用 Promise：Promise 是一种更高级的异步编程方法，它可以用于处理异步操作的结果，以及操作完成或失败时的回调。通过使用 Promise，我们可以编写更易于理解的代码，避免回调函数嵌套过深的问题（俗称“回调地狱”）：

function fetchData(url) {
    return new Promise(function(resolve, reject) {
        var xhr = new XMLHttpRequest();
        xhr.onreadystatechange = function() {
            if (xhr.readyState === XMLHttpRequest.DONE) {
                if (xhr.status === 200) {
                    resolve(xhr.responseText);
                } else {
                    reject(new Error("Request failed with status " + xhr.status));
                }
            }
        }
        xhr.open("GET", url);
        xhr.send();
    });
}
fetchData("https://api.example.com/data").then(function(data) {
    console.log("Received data: " + data);
}).catch(function(error) {
    console.error("Request failed: " + error);
});

使用 async/await：async 和 await 是 ECMAScript 2017 引入的关键字，用于简化异步编程。通过使用这些关键字，我们可以编写类似同步代码的异步代码，提高代码的可读性和可维护性：

async function fetchData(url) {
    var xhr = new XMLHttpRequest();
    return new Promise(function(resolve, reject) {
        xhr.onreadystatechange = function() {
            if (xhr.readyState === XMLHttpRequest.DONE) {
                if (xhr.status === 200) {
                    resolve(xhr.responseText);
                } else {
                    reject(new Error("Request failed with status " + xhr.status));
                }
            }
        }
        xhr.open("GET", url);
        xhr.send();
    });
}
async function fetchDataAndDisplay() {
    try {
        var data = await fetchData("https://api.example.com/data");
        console.log("Received data: " + data);
    } catch (error) {
    }
}
fetchDataAndDisplay();

4. 使用定时器：在 QML 和 JavaScript 中，可以使用定时器来实现延迟执行或周期性执行代码。`setTimeout()` 和 `setInterval()` 函数可以用于 JS，而 `Timer` 类可以用于 QML：

// JavaScript
setTimeout(function() {
    console.log("This message will be displayed after 2 seconds.");
}, 2000);

// QML
import QtQuick 2.12
Timer {
    id: timer
    interval: 2000
    onTriggered: {
        console.log("This message will be displayed after 2 seconds.");
    }
    Component.onCompleted: {
        timer.start();
    }
}

通过使用这些方法，你可以在 QML 和 JavaScript 应用中实现异步编程，从而提高应用的响应性能和用户体验。在处理诸如网络请求、文件操作等需要等待的操作时，掌握这些异步编程技巧尤为重要。

QML 与 C++ 的交互

8.1 Qt 与 QML 集成

在很多场景下，我们需要将 QML 与 C++ 进行集成，以便充分利用 C++ 的性能优势和强大的库。Qt 提供了多种方法在 QML 和 C++ 之间进行通信和交互。

将 C++ 对象注册为 QML 类型：你可以将 C++ 类注册为 QML 类型，然后在 QML 文件中实例化这些类并访问其属性、方法和信号。例如，假设你有一个 C++ 类 MyCppClass，你可以通过以下方式将其注册为 QML 类型：

// mycppclass.h
#include <QObject>
class MyCppClass : public QObject {
    Q_OBJECT
    // ...
};
// main.cpp
#include <QGuiApplication>
#include <QQmlApplicationEngine>
#include "mycppclass.h"
int main(int argc, char *argv[]) {
    QGuiApplication app(argc, argv);
    qmlRegisterType<MyCppClass>("com.example", 1, 0, "MyCppClass");
    QQmlApplicationEngine engine;
    engine.load(QUrl(QStringLiteral("qrc:/main.qml")));
    return app.exec();
}

然后在 QML 文件中使用这个类型：

// main.qml
import QtQuick 2.12
import com.example 1.0
Rectangle {
    width: 400
    height: 400
    color: "white"
    MyCppClass {
        id: myCppClassInstance
        // ...
    }
}

将 C++ 对象作为 QML 上下文属性：你可以将 C++ 对象添加到 QML 上下文中，从而使其在 QML 代码中可用。例如：

// main.cpp
#include <QGuiApplication>
#include <QQmlApplicationEngine>
#include <QQmlContext>
#include "mycppclass.h"
int main(int argc, char *argv[]) {
    QGuiApplication app(argc, argv);
    MyCppClass myCppClassInstance;
    QQmlApplicationEngine engine;
    engine.rootContext()->setContextProperty("myCppClassInstance", &myCppClassInstance);
    engine.load(QUrl(QStringLiteral("qrc:/main.qml")));
    return app.exec();
}

在 QML 文件中，你可以直接访问 myCppClassInstance：

// main.qml
import QtQuick 2.12
Rectangle {
    width: 400
    height: 400
    color: "white"
    Component.onCompleted: {
        console.log("Accessing C++ object: " + myCppClassInstance);
    }
}

在 C++ 中访问 QML 对象：如果你需要在 C++ 代码中访问 QML 对象，可以使用 QQmlApplicationEngine 的 rootObjects() 方法获取根对象，然后使用 QObject::findChild() 方法查找特定的子对象。

通过这些方法，你可以实现 QML 和 C++ 的集成，充分利用 C++ 的性能优势和强大的库，为你的应用提供更丰富的功能和更好的性能。在实际开发中，需要灵活选择适合的方法来满足特定需求。

8.2 信号和槽机制

信号和槽（Signals and Slots）是 Qt 框架中用于处理对象之间通信的一种技术。QML 和 C++ 之间的通信也可以利用信号和槽机制来实现。

从 QML 发送信号到 C++：在 QML 中，可以定义信号，并在适当的时候发出这些信号。你可以在 C++ 中监听这些信号并关联相应的槽函数来处理这些信号。首先，在 QML 中定义一个信号：

// CustomButton.qml
import QtQuick 2.12
Rectangle {
    signal buttonClicked()
    MouseArea {
        anchors.fill: parent
        onClicked: buttonClicked()
    }
}

然后，在 C++ 中，实例化这个 QML 类型并监听信号：

// main.cpp
#include <QGuiApplication>
#include <QQmlApplicationEngine>
#include <QQmlComponent>
#include <QDebug>
class MyClass : public QObject {
    Q_OBJECT
public slots:
    void onButtonClicked() {
        qDebug() << "Button clicked!";
    }
};
int main(int argc, char *argv[]) {
    QGuiApplication app(argc, argv);
    QQmlApplicationEngine engine;
    MyClass myClassInstance;
    QQmlComponent component(&engine, QUrl(QStringLiteral("qrc:/CustomButton.qml")));
    QObject *customButton = component.create();
    QObject::connect(customButton, SIGNAL(buttonClicked()), &myClassInstance, SLOT(onButtonClicked()));
    engine.load(QUrl(QStringLiteral("qrc:/main.qml")));
    return app.exec();
}

从 C++ 发送信号到 QML：在 C++ 类中，你可以定义信号，并在适当的时候发出这些信号。你可以在 QML 中监听这些信号并关联相应的处理函数。首先，在 C++ 类中定义一个信号：

// mycppclass.h
#include <QObject>
class MyCppClass : public QObject {
    Q_OBJECT
signals:
    void cppSignal();
    // ...
};

在 QML 中，可以将 C++ 对象作为上下文属性，然后在 QML 中监听信号：

// main.qml
import QtQuick 2.12
Rectangle {
    width: 400
    height: 400
    color: "white"
    Connections {
        target: myCppClassInstance
        onCppSignal: {
            console.log("Received signal from C++!");
        }
    }
}

信号和槽机制在 QML 和 C++ 之间实现通信时非常有用。通过使用信号和槽，可以在 QML 和 C++ 中实现松耦合的设计，使代码更易于维护和扩展。

8.3 数据类型转换

在 QML 和 C++ 之间交互时，可能需要在两者之间传递数据。然而，QML 和 C++ 使用的数据类型并不完全相同。为了确保数据在传递过程中保持正确，你需要了解如何在 QML 和 C++ 数据类型之间进行转换。

以下是一些常见的 QML 和 C++ 数据类型的转换方法：

基本数据类型：对于诸如 int、float、bool 等基本数据类型，Qt 框架会自动进行转换。你不需要担心这些类型在 QML 和 C++ 之间的转换问题。
字符串类型：QML 的字符串类型对应于 C++ 的 QString 类型。在传递字符串时，Qt 框架会自动进行转换。
列表类型：在 QML 中，可以使用 List 类型表示一个列表。在 C++ 中，可以使用 QVariantList 类型来接收 QML 中的 List。以下是一个例子：

// C++ 代码
Q_INVOKABLE void printList(const QVariantList &list) {
    for (const QVariant &item : list) {
        qDebug() << item;
    }
}

// QML 代码
myCppClassInstance.printList([1, 2, 3, "hello"]);

字典类型：在 QML 中，可以使用 Object 类型表示一个字典。在 C++ 中，可以使用 QVariantMap 类型来接收 QML 中的 Object。以下是一个例子：

// C++ 代码
Q_INVOKABLE void printMap(const QVariantMap &map) {
    for (const QString &key : map.keys()) {
        qDebug() << key << ":" << map[key];
    }
}

// QML 代码
myCppClassInstance.printMap({"key1": 1, "key2": "value2", "key3": true});

自定义类型：对于自定义类型的对象，可以使用 QVariant 类型来在 QML 和 C++ 之间传递。你需要在 C++ 中注册自定义类型，并实现从 QVariant 到自定义类型的转换。以下是一个例子：

// mycustomtype.h
#include <QObject>
class MyCustomType : public QObject {
    Q_OBJECT
    // ...
};
// main.cpp
#include <QGuiApplication>
#include <QQmlApplicationEngine>
#include "mycustomtype.h"
int main(int argc, char *argv[]) {
    QGuiApplication app(argc, argv);
    qmlRegisterType<MyCustomType>("com.example", 1, 0, "MyCustomType");
    qRegisterMetaType<MyCustomType*>("MyCustomType*");
    QQmlApplicationEngine engine;
    engine.load(QUrl(QStringLiteral("qrc:/main.qml")));
    return app.exec();
}

了解如何在 QML 和 C++ 数据类型之间进行转换，对于在两者之间交互时保持数据正确性非常重要。在实际开发中，需要根据具体情况灵活选择适合的转换方法。

性能优化技巧

9.1 渲染性能优化

在开发 QML 应用时，渲染性能优化是至关重要的，因为它直接影响到用户体验。以下是一些建议，可以帮助你优化 QML 应用的渲染性能：

使用 Loader：Loader 是 QML 提供的一个动态加载组件。使用 Loader，你可以按需加载和卸载组件，从而减少内存占用和渲染负担。例如：

Loader {
    id: pageLoader
    source: "Page1.qml"
}

避免不必要的透明度：透明度是一个昂贵的渲染属性，尽量减少不必要的透明度和半透明元素，从而提高渲染性能。
合理使用 Rectangle 和 Image：Rectangle 组件在渲染时性能较高，而 Image 组件在某些情况下性能较低。尽量使用 Rectangle 组件绘制简单的背景和边框，而将复杂的图形资源放在 Image 组件中。
启用 layer：将复杂数个子项组合成一个整体时，可以使用 layer.enabled 属性将这些子项渲染到一个单独的纹理。这样可以避免每帧都重复渲染这些子项，从而提高渲染性能。

Rectangle {
    layer.enabled: true
    // ...
}

慎用递归：避免在 QML 中使用递归或大量的嵌套，因为它们会对性能产生负面影响。尽量将复杂的逻辑分解成简单的、可复用的组件。
使用 QtQuick.Controls 2：QtQuick.Controls 2 是一套为性能优化设计的 UI 控件库。尽量使用 QtQuick.Controls 2 替代原始的 QtQuick.Controls，因为后者在某些情况下性能较差。
合理使用动画：过多的动画会对渲染性能产生负面影响。在设计动画时，尽量使用简单的动画效果，并避免同时运行大量动画。
优化图片资源：合理使用图片资源，压缩图片文件以减少内存占用。同时，避免在运行时修改图片大小，因为这会增加渲染负担。

遵循这些建议，你可以有效地优化 QML 应用的渲染性能，提高用户体验。在实际开发中，要根据具体需求和场景灵活地应用这些建议。

9.2 内存优化

内存优化在 QML 应用开发中同样重要，它可以避免应用因占用过多系统资源而导致性能下降。以下是一些建议，可以帮助你优化 QML 应用的内存使用：

按需加载组件：通过使用 Loader 组件，你可以按需动态加载和卸载组件，减少内存占用。在不需要组件时，通过将 source 或 sourceComponent 设为 null 释放相关资源。

Loader {
    id: pageLoader
}

优化图片资源：对图片资源进行压缩，以减少内存占用。尽量使用合适的图片格式，例如，对于可压缩的图片，可以使用 JPEG 格式；对于需要透明通道的图片，可以使用 PNG 格式。
使用对象池：对象池是一种管理可复用对象的方法，可以通过在对象不再需要时将其返回到对象池中而不是销毁，从而减少频繁创建和销毁对象所带来的内存开销。你可以使用 QML 中的 QtObjectPool 类来实现对象池功能。
销毁不再使用的对象：如果你创建了一个 QML 对象但在一段时间后不再需要它，应确保将其销毁以释放相关资源。可以使用 destroy() 函数来销毁对象。

someComponent.destroy()

避免全局对象：尽量减少全局对象的使用，因为它们在整个应用生命周期中占用内存。在可能的情况下，将全局对象替换为局部对象。
使用垃圾回收：在 QML 中，JavaScript 的垃圾回收会自动释放不再使用的对象占用的内存。如果你在应用的特定阶段希望手动触发垃圾回收，可以使用 Qt.gc() 函数。

Qt.gc()

遵循这些建议，你可以有效地优化 QML 应用的内存使用，提高应用性能。在实际开发中，要根据具体需求和场景灵活地应用这些建议。

9.3 代码执行效率

提高代码执行效率对于提升 QML 应用性能至关重要。以下是一些建议，可以帮助你优化 QML 代码的执行效率：

避免冗余计算：将重复的计算结果缓存，以避免在多个地方进行相同的计算。尤其在 QML 的属性绑定中，需要注意此类问题，因为属性绑定可能在多个地方频繁触发。
使用延迟属性绑定：在某些情况下，你可以使用延迟属性绑定（即将属性绑定放在一个函数中）来提高执行效率。这样，只有在需要时才会触发绑定，而不是每次属性发生变化时都触发。

Rectangle {
    property int myValue: calculateValue()
    function calculateValue() {
        // Expensive calculation
    }
}

避免在循环中创建对象：在循环中创建对象会导致性能下降。尽量避免这种情况，或者使用对象池来管理可复用的对象。
优化 JavaScript 代码：遵循 JavaScript 代码优化的最佳实践，如使用局部变量代替全局变量、避免闭包滥用、使用原生数组和对象方法等。
利用 Qt Quick Compiler：Qt Quick Compiler 是一个将 QML 代码编译成原生代码的工具，可以显著提高应用的启动速度和执行效率。对于商业版的 Qt 用户，建议使用 Qt Quick Compiler 优化 QML 代码。
合理使用信号和槽：在 QML 和 C++ 交互时，信号和槽机制是必不可少的。尽量减少不必要的信号连接，并合理使用槽函数，以避免性能下降。
使用 WorkerScript 进行异步处理：对于耗时的计算任务，可以使用 QML 的 WorkerScript 组件将任务放在一个单独的线程中执行，避免阻塞主线程。

WorkerScript {
    id: worker
    source: "workerScript.js"
    onMessage: {
        // Process the result
    }
}

遵循这些建议，你可以有效地提高 QML 代码的执行效率，从而提升应用性能。在实际开发中，要根据具体需求和场景灵活地应用这些建议。

打造卓越 QML 层级设计：从入门到精通（三）https://developer.aliyun.com/article/1463947

打造卓越 QML 层级设计：从入门到精通（二）

布局和定位策略

5.1 定位元素

5.1.1 绝对定位

5.1.2 相对定位

5.2 锚定

5.2.1 基本锚定

5.2.2 锚定间距

5.2.3 居中锚定

5.3 响应式布局

5.3.1 使用百分比布局

5.3.2 利用 `Layout` 容器实现响应式布局

5.3.3 使用 `Binding` 和 `State` 实现自适应布局

数据绑定与数据驱动

6.1 数据绑定简介

6.2 动态属性绑定

6.3 列表与模型

QML 与 JavaScript

7.1 JS 代码组织

7.2 QML 与 JS 交互

7.3 异步编程

QML 与 C++ 的交互

8.1 Qt 与 QML 集成

8.2 信号和槽机制

8.3 数据类型转换

性能优化技巧

9.1 渲染性能优化

9.2 内存优化

9.3 代码执行效率

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5.1.2 相对定位

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5.2.1 基本锚定

5.2.2 锚定间距

5.2.3 居中锚定

5.3 响应式布局

5.3.1 使用百分比布局

5.3.2 利用 Layout 容器实现响应式布局

5.3.3 使用 Binding 和 State 实现自适应布局

数据绑定与数据驱动

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6.3 列表与模型

QML 与 JavaScript

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