1.初識(shí) Qt5
本書(shū)將為大家介紹使用 Qt 5.x 版本開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序的不同方面。我們將專注于新的 Qt Quick 技術(shù)录淡，同時(shí)提供了編寫(xiě) Qt Quick 的 C++ 后端和擴(kuò)展的一些必要信息删性。
本章提供了 Qt 5 的高級(jí)概述亏娜。我們將在本章展示開(kāi)發(fā)人員可用的不同應(yīng)用程序模型和一個(gè)對(duì)這些特性進(jìn)行預(yù)覽的 Qt 5 示例應(yīng)用程序。此外蹬挺，本章旨在全面概述 Qt 5 內(nèi)容维贺，以及如何與 Qt 5 的制作人員取得聯(lián)系。
1.1.前言
歷史
Qt 4 自 2005 年以來(lái)一直在不斷地發(fā)展和演進(jìn)巴帮，為數(shù)千個(gè)應(yīng)用甚至完整的桌面和移動(dòng)系統(tǒng)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)溯泣。計(jì)算機(jī)用戶近年來(lái)的使用模式發(fā)生了變化虐秋。從固定電腦到便攜式筆記本電腦和現(xiàn)在的移動(dòng)終端。經(jīng)典桌面系統(tǒng)越來(lái)越多地被基于移動(dòng)終端的觸屏系統(tǒng)所替代垃沦。與此同時(shí)客给，桌面的用戶體驗(yàn)也在悄然發(fā)生著改變。在過(guò)去 Windows UI 占主導(dǎo)地位的地方肢簿，現(xiàn)在卻已被讓我們花費(fèi)更多的時(shí)間的使用另一種 UI 語(yǔ)言的屏幕所占據(jù)靶剑。
Qt 4 是旨在滿足桌面世界的，在所有主要平臺(tái)上提供一系列方便移植的 UI 小部件池充。Qt 用戶現(xiàn)在正在面臨更大的挑戰(zhàn)是為客戶提供由客戶需求驅(qū)動(dòng)的基于觸摸屏的用戶界面桩引，并在所有主要桌面和移動(dòng)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代用戶界面。Qt 4.7 開(kāi)始引入的 Qt Quick 技術(shù)收夸，允許用戶從簡(jiǎn)單元素創(chuàng)建一組用戶界面組件坑匠，以實(shí)現(xiàn)由客戶需求驅(qū)動(dòng)的完整新 UI。
1.1.1.聚焦 Qt 5
Qt5 基于之前非常成功的 Qt 4 發(fā)行版咱圆。到 Qt 4.8 為止笛辟，Qt 4 發(fā)行版已經(jīng)將近 7 個(gè)年頭。現(xiàn)在到了讓一個(gè)驚艷的工具包更加驚艷的時(shí)候了序苏。Qt 5 專注于以下內(nèi)容：
- 杰出圖形繪制技術(shù)（Outstanding Graphics）：Qt Quick 2 基于使用場(chǎng)景圖實(shí)現(xiàn)的 OpenGL（ES）手幢。重新組合的圖形堆棧允許新的圖像效果與在此領(lǐng)域中從未見(jiàn)過(guò)的易用性結(jié)合在一起。
- 更好地提高生產(chǎn)力（Developer Productivity）：QML 和 JavaScript 是創(chuàng)建 UI 的主要手段忱详。后端將由 C++ 驅(qū)動(dòng)围来。JavaScript 和 C++ 之間的分割允許前端開(kāi)發(fā)人員快速迭代，專注于創(chuàng)建漂亮的用戶界面匈睁，而后端 C++ 開(kāi)發(fā)人員监透，專注于穩(wěn)定性，性能和延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間航唆。
- 跨平臺(tái)的可移植性（Cross-platform portability）：通過(guò)統(tǒng)一的 Qt 平臺(tái)抽象技術(shù)胀蛮，現(xiàn)在可以更容易和更快地將 Qt 端口擴(kuò)展到更廣泛的平臺(tái)。Qt 5 圍繞 Qt Essentials 和附加組件的概念進(jìn)行構(gòu)建糯钙，它允許 OS 開(kāi)發(fā)人員將重點(diǎn)放在必需的模塊以及更少的運(yùn)行時(shí)間上粪狼。
- 開(kāi)發(fā)和活躍的社區(qū)（Open Development）：Qt 現(xiàn)在是一個(gè)真正的開(kāi)放式治理的項(xiàng)目 Qt-Project。它的發(fā)展是開(kāi)放和社區(qū)驅(qū)動(dòng)的任岸。
1.2. Qt 5 介紹
1.2.1. Qt Quick
Qt Quick 是 Qt 5 中使用的用戶界面技術(shù)的總稱再榄。Qt Quick 本身是幾種技術(shù)的集合：
- QML - 用戶界面的標(biāo)記語(yǔ)言
- JavaScript - 動(dòng)態(tài)腳本語(yǔ)言
- Qt C++ - 高度可移植的增強(qiáng)型 C++ 庫(kù)
與 HTML 類似，QML 也是標(biāo)記語(yǔ)言享潜。它由包含在大括號(hào)中的 Qt Quick 中稱為元素的標(biāo)簽組成困鸥。QML 是全新設(shè)計(jì)的，用于為開(kāi)發(fā)人員提供速度更快剑按，閱讀更容易的創(chuàng)建用戶界面的語(yǔ)言疾就。在 QML 中我們可以使用 JavaScript 代碼來(lái)增強(qiáng)用戶界面的體驗(yàn)澜术。通過(guò)在 Qt Quick 使用 Qt C++ 可以輕松擴(kuò)展我們的本地功能。簡(jiǎn)而言之猬腰，聲明式 UI 稱為前端瘪板，本地部分稱為后端。這樣做的好處是我們可以將應(yīng)用程序的密集運(yùn)算及本地操作部分與用戶界面部分分離漆诽。
在典型的項(xiàng)目中前端開(kāi)發(fā)使用 QML/JaveScript，后端代碼開(kāi)發(fā)使用 Qt C++ 來(lái)完成系統(tǒng)接口和繁重的計(jì)算工作锣枝。這更大限度地將面向設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)人員和功能開(kāi)發(fā)人員之間的工作分開(kāi)開(kāi)展厢拭。通常后端是使用 Qt 自己的單元測(cè)試框架進(jìn)行測(cè)試，并為前端開(kāi)發(fā)人員導(dǎo)出要使用的接口撇叁。
1.2.2.一個(gè)用戶界面示例
讓我們用 Qt Quick 創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的用戶界面供鸠，它用于展示 QML 語(yǔ)言的一些特性。在這個(gè)示例中我們將實(shí)現(xiàn)一個(gè)帶旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)畫(huà)的風(fēng)車陨闹。
我們從一個(gè)名為 main.qml 的空文件開(kāi)始楞捂。所有的 QML 文件都用 .qml 結(jié)尾。作為標(biāo)記語(yǔ)言（如HTML）趋厉，QML 文檔需要有一個(gè)唯一的根元素寨闹，在我們的例子中是基于背景圖像的寬度和高度的 Image 元素：
import QtQuick 2.3
Image {
id: root
source: "images/background.png"
}
由于 QML 沒(méi)有限制任何元素類型作為根元素，因此我們用將通過(guò)設(shè)置 source 屬性來(lái)顯示圖像作為背景圖的 Image 元素作為根元素君账。
提示：
每個(gè)元素都有屬性繁堡，例如一個(gè)圖像具有寬度，高度乡数，還有其他屬性椭蹄，如 source 屬性。像上面的代碼中展示的那樣净赴，Image 元素的寬高如果不進(jìn)行顯示地設(shè)置為有效的像素的話绳矩，它會(huì)自動(dòng)被設(shè)置為源圖像的大小。
最標(biāo)準(zhǔn)的 QML 元素位于我們?cè)诘谝恍兄惺褂?import 語(yǔ)句引入的 QtQuick 模塊中玖翅。
id 特殊屬性是可選的翼馆，它將包含稍后在文檔中，可以作為從其他位置引用此元素對(duì)象的標(biāo)識(shí)符烧栋。重要提示：id 屬性設(shè)置完成后無(wú)法更改写妥，并且在運(yùn)行時(shí)無(wú)法設(shè)置。使用 root 作為根元素的 id 只是作者的一種習(xí)慣审姓，可以在比較大的 QML 文檔中方便地引用最頂層元素珍特。
我們的示例中的界面的前景元素風(fēng)車手柄和風(fēng)車輪被放置作為單獨(dú)的圖像。
手柄放置在背景的水平中心底部魔吐。并且風(fēng)車車輪可以放置在背景的中心扎筒。
通常莱找，我們的用戶界面將由許多不同的元素類型組成，而不是像本示例中這樣僅僅有圖像元素嗜桌。
Image {
id: root
...
Image {
id: pole
anchors.horizontalCenter: parent.horizontalCenter
anchors.bottom: parent.bottom
source: "images/pole.png"
}
Image {
id: wheel
anchors.centerIn: parent
source: "images/pinwheel.png"
}
...
}
要將車輪放置在中央位置奥溺，我們使用一個(gè)稱為錨點(diǎn)（anchors）的屬性。錨定允許我們指定父對(duì)象和子對(duì)象之間的幾何關(guān)系骨宠。例如：將當(dāng)前元素放在另一個(gè)元素的中心（anchors.centerIn: parent）浮定。我們用左邊（left），右邊（right）层亿，頂部（top）桦卒，底部（bottom），中央（centerIn）匿又，填充（fill）方灾，垂直居中（verticalCenter）和水平居中（horizontalCenter）來(lái)表示元素之間的關(guān)系。當(dāng)然碌更，他們是需要匹配使用的裕偿，如果把當(dāng)前元素的左側(cè)錨定到一個(gè)元素的頂端是沒(méi)有任何意義的。
至此痛单，我們已經(jīng)把風(fēng)車車輪設(shè)置在父元素的中心位置嘿棘。
提示：
有時(shí)我們需要對(duì)錨定的中心點(diǎn)進(jìn)行一些微小的調(diào)整。使用 anchors.horizontalCenterOffset 或者 anchors.verticalCenterOffset 可以幫助我們輕松地實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能桦他。類似的調(diào)整屬性也可以用于其他所有的錨蔫巩。通過(guò)查閱 Qt 的幫助文檔我們可以知道完整的錨屬性列表。
提示：
將一個(gè)圖像作為根矩形元素的子元素放置展示了聲明式語(yǔ)言的重要特性快压。我們以層和分組的順序描述了用戶界面圆仔，最頂部的一層元素（根矩形框）先繪制，在包含元素的局部坐標(biāo)系中子層元素被繪制在頂層元素的上面蔫劣。
為了讓我們的展示更加有趣一點(diǎn)坪郭，我們應(yīng)該讓程序有一些交互功能。策略是脉幢，當(dāng)用戶點(diǎn)擊程序的某個(gè)位置時(shí)歪沃，使風(fēng)車的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。
為了實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)用戶點(diǎn)擊功能嫌松，我們加入 MouseArea 元素沪曙，并使其大小與根元素一樣大。
Image {
id: root
...
MouseArea {
anchors.fill: parent
onClicked: wheel.rotation += 90
}
...
}
當(dāng)用戶在其覆蓋區(qū)域內(nèi)點(diǎn)擊時(shí)萎羔，鼠標(biāo)區(qū)域發(fā)出信號(hào)液走。我們可以通過(guò)重新 onClicked 接口來(lái)監(jiān)聽(tīng)這個(gè)信號(hào)。上面的代碼中，我們引用風(fēng)車的車輪圖像的 id 來(lái)引用它并將其旋轉(zhuǎn)+90度缘眶。
提示：
on + SignalName 的命名方式對(duì)于每個(gè)信號(hào)都是有效的嘱根。另外當(dāng)屬性的值發(fā)生改變時(shí)也會(huì)發(fā)出一個(gè)信號(hào)。此時(shí)的命名方式是：on + PropertyName + Chagned巷懈。 例如：當(dāng)寬度（width）屬性改變時(shí)该抒，我們可以使用 onWidthChanged:print(width) 來(lái)監(jiān)控并得到這個(gè)新的寬度值。
現(xiàn)在風(fēng)車輪子會(huì)旋轉(zhuǎn)了顶燕，但是效果仍然不那么流暢凑保。旋轉(zhuǎn)屬性被直接更改了。效果幾乎是一閃而過(guò)涌攻。我們更希望這個(gè)旋轉(zhuǎn)效果是動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)的愉适。動(dòng)畫(huà)定義了在一段時(shí)間內(nèi)如何分配屬性更改。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)癣漆，我們使用一個(gè)名為 property behavior 的動(dòng)畫(huà)類型。對(duì)于應(yīng)用于該屬性的每個(gè)更改剂买，“行為”將為屬性運(yùn)行指定的動(dòng)畫(huà)惠爽。簡(jiǎn)而言之，每次該屬性更改時(shí)瞬哼，都會(huì)運(yùn)行動(dòng)畫(huà)婚肆。這只是在 QML 中聲明動(dòng)畫(huà)的幾種方式之一。
Image {
id: root
Image {
id: wheel
Behavior on rotation {
NumberAnimation {
duration: 250
}
}
}
}
現(xiàn)在無(wú)論何時(shí)風(fēng)車車輪的旋轉(zhuǎn)屬性改變后坐慰，將使用持續(xù)時(shí)間為 250 ms 的 NumberAnimation 動(dòng)畫(huà)組件進(jìn)行動(dòng)畫(huà)處理较性。所以每次 90 度旋轉(zhuǎn)都需要經(jīng)過(guò) 250 毫秒。
提示：
我們實(shí)際上不會(huì)看到上圖中的風(fēng)車車輪的模糊效果结胀。這幅圖只是為了表明車輪正在旋轉(zhuǎn)赞咙。但是一個(gè)模糊的輪子在資源文件夾中。也許我們會(huì)想嘗試使用它糟港。
現(xiàn)在風(fēng)車的輪子看起來(lái)已經(jīng)好多了攀操，以上這些，就是關(guān)于Qt Quick 程序設(shè)計(jì)是如何工作的一個(gè)大概的簡(jiǎn)介了秸抚。
1.3. Qt 的組成模塊
Qt 5 由大量模塊組成速和。一個(gè)模塊一般就是供開(kāi)發(fā)人員使用的一個(gè)庫(kù)。某些模塊對(duì)于啟用 Qt 的平臺(tái)是必須的剥汤。它們形成一個(gè)名為 Qt Essentials Modules 的集合颠放。許多模塊是可選的，它們形成了 Qt 的附加模塊吭敢。預(yù)計(jì)大多數(shù)開(kāi)發(fā)人員不需要使用它們碰凶，但是了解他們是很有價(jià)值的，因?yàn)樗鼈優(yōu)槲覀兛赡苡龅降某Ｒ?jiàn)問(wèn)題提供了寶貴的解決方案。
1.3.1. Qt 模塊
Qt Essentials 模塊對(duì)于啟用 Qt 平臺(tái)是必須的痒留。它們?yōu)槭褂?Qt Quick 2 開(kāi)發(fā)現(xiàn)代 Qt 5 應(yīng)用程序提供了基礎(chǔ)谴麦。
Core-Essential（核心基礎(chǔ)）模塊。
下表是啟動(dòng) QML 編程開(kāi)發(fā)的最小 Qt 5 模塊伸头。
| 模塊名稱 | 簡(jiǎn)介 |
|---|---|
| Qt Core | 其他模塊使用的核心非圖形類 |
| Qt GUI | 圖形用戶界面（GUI）組件的基類匾效。包括 OpenGL。 |
| Qt Multimedia | 音頻恤磷，視頻面哼，收音機(jī)和攝像機(jī)功能類。 |
| Qt Network | 使網(wǎng)絡(luò)編程更容易扫步，更容易移植的類魔策。 |
| Qt QML | QML 和 JavaScript 語(yǔ)言的支持類。 |
| Qt Quick | 用于使用自定義用戶界面構(gòu)建高動(dòng)態(tài)應(yīng)用程序的聲明框架河胎。 |
| Qt SQL | 使用 SQL 進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)集成的類闯袒。 |
| Qt Test | Qt 應(yīng)用程序和庫(kù)的單元測(cè)試類。 |
| Qt WebKit | 基于 WebKit2 的實(shí)現(xiàn)和新的 QML API 的類游岳。 另請(qǐng)參見(jiàn)附加模塊中的 Qt WebKit Widgets政敢。 |
| Qt WebKit Widgets | 來(lái)自 Qt 4 的 WebKit1 和 QWidget的基礎(chǔ)類。 |
| Qt Widgets | 使用 C++ Widgets 的擴(kuò)展 Qt GUI 類胚迫。 |
1.3.2. Qt 附件模塊
除了必要的模塊喷户，Qt 還為軟件開(kāi)發(fā)人員提供了額外的模塊，這些模塊不一定是發(fā)行版的一部分访锻。 以下是可用的附加模塊的簡(jiǎn)短列表褪尝。
| 模塊名稱 | 簡(jiǎn)介 |
|---|---|
| Qt 3D | 一組使 3D 圖形編程變得簡(jiǎn)單易懂的 API |
| Qt Bluetooth | 在多平臺(tái)上使用無(wú)線藍(lán)牙技術(shù)的 C++ 和 QML 應(yīng)用程序接口 |
| Qt Contacts | 提供訪問(wèn)聯(lián)系人與聯(lián)系人數(shù)據(jù)庫(kù)的 C++ 和 QML 應(yīng)用程序接口 |
| Qt Location | 提供了定位，地圖期犬，導(dǎo)航和位置搜索的 C++ 與 QML 接口河哑。使用 NMEA 在后端進(jìn)行定位 |
| Qt Organizer | 提供了組織事件（任務(wù)清單，事件等等）的 C++ 和 QML 應(yīng)用程序接口 |
| Qt Publish and Subscribe | Qt 發(fā)布與訂閱 |
| Qt Sensors | 通過(guò) QML 和 C++ 接口訪問(wèn)傳感器 |
| Qt Service Framework | 允許應(yīng)用程序讀取龟虎，操縱和訂閱來(lái)改變通知信息 |
| Qt System Info | 發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)相關(guān)的信息和功能 |
| Qt Versit | 支持vCard和iCalendar格式 |
| Qt Wayland | 只用于 Linux 系統(tǒng)灾馒。包含了 Qt 合成器應(yīng)用程序接口（server）和 Wayland 平臺(tái)插件（clients） |
| Qt Feedback | 反饋用戶的觸摸和聲音操作 |
| Qt JSON DB | 用于 Qt 的非 SQL（no-SQL）對(duì)象存儲(chǔ) |
提示：
由于這些模塊不一定是發(fā)行版的一部分，所以模塊之間的狀態(tài)不同遣总，取決于貢獻(xiàn)者的數(shù)量有多少以及測(cè)試的程度睬罗。
1.4. 支持的平臺(tái)
Qt 支持各種平臺(tái)。Qt 支持所有主流的桌面和嵌入式平臺(tái)旭斥。通過(guò) Qt 應(yīng)用抽象（Qt Application Abstraction）技術(shù)容达，如果需要，現(xiàn)在可以更容易將 Qt 應(yīng)用到我們自己的平臺(tái)垂券。
在一個(gè)平臺(tái)上測(cè)試 Qt 5 是非常耗時(shí)的花盐。qt 項(xiàng)目選擇了一組平臺(tái)羡滑，構(gòu)建了參考平臺(tái)。這些平臺(tái)通過(guò)系統(tǒng)測(cè)試進(jìn)行徹底測(cè)試算芯，以確保最佳質(zhì)量柒昏。但是注意：沒(méi)有任何代碼是沒(méi)有錯(cuò)誤的。
Qt 項(xiàng)目
來(lái)看下qt-project wiki：
“Qt 項(xiàng)目（Qt-Project）是一個(gè)對(duì) Qt 有興趣的基于共識(shí)的精英團(tuán)體熙揍，任何有興趣的人都可以加入社區(qū)职祷，參與決策過(guò)程，并為Qt的發(fā)展作出貢獻(xiàn)届囚∮邪穑”
Qt-Project 是一個(gè)為 Qt 未來(lái)開(kāi)發(fā)開(kāi)源部分的組織。它基于使用者的貢獻(xiàn)意系。最大的貢獻(xiàn)者是 DIGIA泥耀，它也可以提供 Qt 的商業(yè)授權(quán)。
對(duì)于公司而言 Qt 有一個(gè)開(kāi)源的許可和一個(gè)商業(yè)許可蛔添。商業(yè)許可適用于那些不能或不會(huì)遵守開(kāi)源許可證的公司痰催。沒(méi)有獲得商業(yè)許可，這些公司將無(wú)法使用 Qt迎瞧，并且允許 DIGIA 不向 Qt 項(xiàng)目貢獻(xiàn)這部分需要商業(yè)許可的代碼陨囊。
在全球有很多公司，他們?cè)诓煌钠脚_(tái)上使用 Qt 開(kāi)發(fā)產(chǎn)品夹攒，提供咨詢。同樣也有很多開(kāi)源項(xiàng)目和開(kāi)源開(kāi)發(fā)者胁塞，它們使用 Qt 作為它們的開(kāi)發(fā)庫(kù)咏尝。與這個(gè)令人敬畏的工具庫(kù)一起工作并且成為這個(gè)充滿活力的社區(qū)的一部分令人愉悅的事。它能讓你成為一個(gè)更好的人嗎啸罢？ 為什么不會(huì)呢编检？：-）
開(kāi)啟社區(qū)貢獻(xiàn)之旅吧！
本文參考鏈接：Meet Qt 5
