QML基础——在C++程序中使用QML

本文翻译自Using QML in C++ Applications。欢迎大家编辑、修改此文章。

QML API有三个主要成员——QDeclarativeEngine，QDeclarativeComponent和QDeclarativeContext。

QDeclarativeEngine提供了QML的运行环境。 QDeclarativeComponent封装了QML Documents。 QDeclarativeContext允许程序使用QML组件显示数据。

QML包含一个非常好用的API——QDeclarativeView。通过它，应用程序可以很方便的把QML组件嵌入到QGraphicsView中。QDeclarativeView主要用于在应用程序开发过程中进行快速原型开发，它的主要特性将在下面讨论。

如果你正打算用QML改造现有的Qt应用程序，请参考QML与Qt UI代码整合。

基本用法

若想将QML与C++程序结合，程序中至少需要一个QDeclarativeEngine。只有程序中需要使用多个不同的QML组件实例时，才需要多个QDeclarativeEngine。为了使所有QML组件实例可以工作，QDeclarativeEngine为他们提供全局配置，QDeclarativeEngine对于C++中使用QML的作用如同QNetworkAccessManager对于网络通信、路径对于持久化存储的作用。

可以使用QDeclarativeComponent加载QML Documents。每一个QDeclarativeComponent实例对应一个QML document。

可以传递一个Document URL或者表示Document内容的原始文本给QDeclarativeComponent。Document URL可以是本地文件系统URL，或者任何QNetworkAccessManager支持的网络URL。

可以通过QDeclarativeComponent::create()方法创建QML组件实例。下面的代码演示了如何加载一个QML Document并创建一个实例：

QDeclarativeEngine *engine = new QDeclarativeEngine(parent);
QDeclarativeComponent component(engine, QUrl::fromLocalFile("main.qml"));
QObject *myObject = component.create();

暴露数据（Exposing Data）

QML组件在QDeclarativeContext中实例化。一个上下文（context）允许程序暴露数据给QML组件实例。一个QDeclarativeContext可用于创建应用程序中用到的所有对象实例，如果需要精确控制为每个实例暴露的数据，可以创建多个QDeclarativeContex。如果上下文（context）没有传递给QDeclarativeComponent::create()方法，将默认使用QDeclarativeEngine的根上下文（root context），这时数据通过跟上下文（root context）暴露给所有对象实例。

简单数据（Simple Data）

向QML组件实例暴露数据，通过QML属性绑定（Property Bindings）和JavaScript对象访问应用程序设置上下文属性（context properties）。下面的例子展示了如何通过QDeclarativeView暴露背景颜色给QML文件：

// main.cpp
 #include <QApplication>
 #include <QDeclarativeView>
 #include <QDeclarativeContext>
 
 int main(int argc, char *argv[])
 {
     QApplication app(argc, argv);
 
     QDeclarativeView view;
     QDeclarativeContext *context = view.rootContext();
     context->setContextProperty("backgroundColor",
                                 QColor(Qt::yellow));
 
     view.setSource(QUrl::fromLocalFile("main.qml"));
     view.show();
 
     return app.exec();
 }

// main.qml
 
 import QtQuick 1.0
 
 Rectangle {
      300
     height: 300
 
     color: backgroundColor
 
     Text {
         anchors.centerIn: parent
         text: "Hello Yellow World!"
     }
 }

如果你只希望在main.cpp里创建组件，不想显示在QDeclarativeView中，需要使用QDeclarativeEngine::rootContext()来创建QDeclarativeContext实例：

QDeclarativeEngine engine;
     QDeclarativeContext *windowContext = new QDeclarativeContext(engine.rootContext());
     windowContext->setContextProperty("backgroundColor", QColor(Qt::yellow));
 
     QDeclarativeComponent component(&engine, "main.qml");
     QObject *window = component.create(windowContext);

上下文属性（Context Properties）的工作方式同QML绑定（QML bindings）中的普通属性（normal properties）一样，在上面的例子中，当上下文属性（context poperty）backgroundColor变为红色时，组件对象实例都会自动更新。请注意创建者有责任删除它创建的QDeclarativeContext。当销毁Window组件时，windowContext必须被显式的销毁（手动delete），或者用一种更简单的方法——设置windowContext的父类为window（父对象释放时，会自动释放所有子对象）。

QDeclarativeContexts以树状结构组织，除了根上下文（root context）外，每个QDeclarativeContext都有一个父对象。QDeclarativeContexts子对象有效的继承父对象的上下文属性（context properties），这使得应用程序更加灵活的在不同的QML对象实例间暴露（exposed）数据。如果QDeclarativeContext设置了一个与父对象相同的上下文属性（context property），父对象的这个属性将被“隐藏”。如下面的例子所示，Context1中的上下文属性（context property）background“隐藏”了根上下文（root context）中的background属性。

结构化数据（Structed Data）

上下文属性（context property）还可用于向QML对象暴露结构化可写数据。除了QVariant已经支持的所有类型外，派生自QObject的类型也可分配给上下文属性（context property）。QObject上下文属性（context property）允许暴露结构化的数据，并允许QML对这些数据设值。 下面的例子创建了一个CustomPalette对象，并将它设为名为palette的上下文属性（context property）：

class CustomPalette : public QObject
 {
     Q_OBJECT
     Q_PROPERTY(QColor background READ background WRITE setBackground NOTIFY backgroundChanged)
     Q_PROPERTY(QColor text READ text WRITE setText NOTIFY textChanged)
 
 public:
     CustomPalette() : m_background(Qt::white), m_text(Qt::black) {}
 
     QColor background() const { return m_background; }
     void setBackground(const QColor &c) {
         if (c != m_background) {
             m_background = c;
             emit backgroundChanged();
         }
     }
 
     QColor text() const { return m_text; }
     void setText(const QColor &c) {
         if (c != m_text) {
             m_text = c;
             emit textChanged();
         }
     }
 
 signals:
     void textChanged();
     void backgroundChanged();
 
 private:
     QColor m_background;
     QColor m_text;
 };
 
 int main(int argc, char *argv[])
 {
     QApplication app(argc, argv);
 
     QDeclarativeView view;
     view.rootContext()->setContextProperty("palette", new CustomPalette);
 
     view.setSource(QUrl::fromLocalFile("main.qml"));
     view.show();
 
     return app.exec();
 }

下面的QML文件使用了palette对象及它的属性来设置背景和文字颜色。当窗口被点击时，palette的颜色将被改变，窗口文本也会被相应的更新：

import QtQuick 1.0
 
 Rectangle {
      240
     height: 320
     color: palette.background
 
     Text {
         anchors.centerIn: parent
         color: palette.text
         text: "Click me to change color!"
     }
 
     MouseArea {
         anchors.fill: parent
         onClicked: {
             palette.text = "blue";
         }
     }
 }

在这个例子中，当检测到C++属性值（CustomPalette的文本）改变时，该属性必须有一个相应的NOTIFY信号，当属性值改变时发送NOTIFY信号。实现的时候需要注意，仅当属性值改变时才发送信号，从而避免发生死循环。访问一个绑定的属性时，如果没有NOTIFY信号将会导致QML产生一个运行时的警告。

动态结构数据（Dynamic Structured Data）

如果一个应用程序在编译期具有很多QObject类型的动态结构化数据，可以使用QDeclarativePropertyMap在运行期动态的创建这些结构化数据。

在QML中调用C++方法

QML中可以调用QObject及其派生类对象中的public slot的方法或标记为Q_INVOKABLE的方法。

上述的C++方法可以具有参数和返回值，QML支持下列数据类型：

   * bool
   * unsigned int, int
   * float, double, qreal
   * QString
   * QUrl
   * QColor
   * QDate，QTime，QDateTime
   * QPoint，QPointF
   * QSize, QSizeF
   * QRect，QRectF
   * QVariant

下面的例子演示了当MouseArea被点击时，触发“Stopwatch”对象的start()/stop()：

// main.cpp
 
 class Stopwatch : public QObject
 {
     Q_OBJECT
 public:
     Stopwatch();
 
     Q_INVOKABLE bool isRunning() const;
 
 public slots:
     void start();
     void stop();
 
 private:
     bool m_running;
 };
 
 int main(int argc, char *argv[])
 {
     QApplication app(argc, argv);
 
     QDeclarativeView view;
     view.rootContext()->setContextProperty("stopwatch",
                                            new Stopwatch);
 
     view.setSource(QUrl::fromLocalFile("main.qml"));
     view.show();
 
     return app.exec();
 }

// main.qml
 
 import QtQuick 1.0
 
 Rectangle {
      300
     height: 300
 
     MouseArea {
         anchors.fill: parent
         onClicked: {
             if (stopwatch.isRunning())
                 stopwatch.stop()
             else
                 stopwatch.start();
         }
     }
 }

请注意，在这个特殊的例子中，有一个更好的方法来达到同样的结果——main.qml中可以用一个“运行中“属性（property），更漂亮的QML代码如下：

// main.qml
 import QtQuick 1.0
 
 Rectangle {
     MouseArea {
         anchors.fill: parent
         onClicked: stopwatch.running = !stopwatch.running
     }
 }

此外，还可以调用functions declared in QML from C++描述的方法。

网络组件（Network Components）

如果传递给QDeclarativeComponent一个网络资源，或者QML document中引用了网络资源，QDeclarativeComponent会在创建对象之前先获取网络资源数据。在这种情况下QDeclarativeComponent将有一个加载状态（Loading status）。应用程序将一直等待（在调用QDeclarativeComponent::create()之前），直到组件准备完毕。

下面的例子演示了如何加载一个网络QML文件资源。QDeclarativeComponent创建后，先检查组件是否正在加载，如果正在加载则连接QDeclarativeComponent::statusChanged()信号，否则直接调用continueLoading()方法。虽然在这个例子里已经知道URL在远程，但这个检查还是必须的，这样可以在组件已经缓存了该URL的情况下，直接创建组该件。

MyApplication::MyApplication()
 {
     // ...
     component = new QDeclarativeComponent(engine, QUrl("http://www.example.com/main.qml"));
     if (component->isLoading())
         QObject::connect(component, SIGNAL(statusChanged(QDeclarativeComponent::Status)),
                          this, SLOT(continueLoading()));
     else
         continueLoading();
 }
 
 void MyApplication::continueLoading()
 {
     if (component->isError()) {
         qWarning() << component->errors();
     } else {
         QObject *myObject = component->create();
     }
 }

Qt资源（Qt Resources）

QML可以通过qrc:URL从Qt资源系统（Qt Resource System）中加载，例如：

[project/example.qrc]

<!DOCTYPE RCC>
 <RCC version="1.0">
 
 <qresource prefix="/">
     <file>main.qml</file>
     <file>images/background.png</file>
 </qresource>
 
 </RCC>

[project/project.pro]

QT += declarative
 
 SOURCES += main.cpp
 RESOURCES += example.qrc

[project/main.cpp]

int main(int argc, char *argv[])
 {
     QApplication app(argc, argv);
 
     QDeclarativeView view;
     view.setSource(QUrl("qrc:/main.qml"));
     view.show();
 
     return app.exec();
 }

[project/main.qml]

import QtQuick 1.0
 
 Image {
     source: "images/background.png"
 }

注意：QML中无法直接访问资源系统。如果主QML文件作为资源加载，主QML文件中的所有指定相对路径的文件都将从资源系统中加载。如果主QML文件没有作为资源加载，那么资源系统中的文件无法在QML中访问。