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t的宣傳語：一個框架，一套代碼庫，任意平臺部署。
Qt開發(fā)平臺下概念太多，新手們可能給一個個名詞搞暈了：Qt, Qt Core, Qt Quick, Qt QML。。。所以整理了一下，給新手們導(dǎo)一下航。
Qt創(chuàng)造出卓越的用戶體驗將用戶轉(zhuǎn)變?yōu)樗乐曳郏⒊掷m(xù)塑造、提升品牌形象。
2. Qt能為你節(jié)省開支
有了Qt, 一個代碼棧和一個開發(fā)團(tuán)隊就能同時支持所有目標(biāo)平臺。
3. 讓產(chǎn)品更快上市
Qt為項目簡化每一步工作流程。有了Qt，設(shè)計師和開發(fā)者能無縫協(xié)作，充分利用Qt現(xiàn)成的各類庫在競爭脫穎而出，率先交付產(chǎn)品。
4. 性能，已達(dá)
性能也是一種功能。 Qt讓可以您輕松交付。更靈敏的人機(jī)交互、更快的啟動時間、更流暢的動畫和更好的性能，讓您的UX與眾不同。
5. 快樂的開發(fā)者才是高效的開發(fā)者，無需996
Qt是開發(fā)者想要的最快、最簡單和最有趣的體驗。
6. 適用在任何平臺上進(jìn)行開發(fā)
“一次開發(fā)、任意部署”說的就是Qt。跨平臺開發(fā)不僅能節(jié)省開支，還能推動戰(zhàn)略落地。
7. 靈活?？煽?。就是Qt。
通過從第三方圖形設(shè)計工具導(dǎo)入UI資產(chǎn)、使用Qt預(yù)制組件、控件或QML來設(shè)計它們。
8. 一個框架、更少依賴性
基于不同框架的庫和工具集開發(fā)的應(yīng)用程序不僅很復(fù)雜，而且更不穩(wěn)定 —— 不信，您去問問弗蘭肯斯坦博士。
9. 支持多種語言
Qt支持不同的開發(fā)語言。C++高效、強(qiáng)大、通用。Qt的聲明式UI語言QML使得以快速創(chuàng)建UI變得容易。你甚至可以用Python來開發(fā)！
10. 開源且永不過時
您是否知道一個開發(fā)框架的生態(tài)系統(tǒng)可以為您項目的未來保駕護(hù)航？Qt擁有超過百萬的專業(yè)用戶群體。因為根植開源，社區(qū)的貢獻(xiàn)讓Qt蓬勃發(fā)展。
Qt網(wǎng)站上看起來好像吹得天花亂墜，但確實有它的過人之處。
現(xiàn)在跨平臺開發(fā)里Flutter、Electron火熱，是因為上手簡單，前端HTML5的資源最多，相應(yīng)開發(fā)者也人數(shù)眾多（迭代也非常快）。但離絲滑使用體驗還是有一差距的。
所以有空學(xué)習(xí)一下Python, C++，結(jié)合Qt，還是可以吃香很久的。
1、元對象系統(tǒng)簡介
Qt的信號槽和屬性系統(tǒng)基于在運行時進(jìn)行內(nèi)省的能力，所謂內(nèi)省是指面向?qū)ο笳Z言的一種在運行期間查詢對象信息的能力， 比如如果語言具有運行期間檢查對象型別的能力，那么是型別內(nèi)?。╰ype intropection）的，型別內(nèi)省可以用來實施多態(tài)。
'C++'的內(nèi)省比較有限，僅支持型別內(nèi)省， 'C++'的型別內(nèi)省是通過運行時類型識別（RTTI）(Run-Time Type Information)中的typeid 以及 dynamic_cast關(guān)鍵字來實現(xiàn)的。
Qt拓展了’C++'的內(nèi)省機(jī)制，但并沒有采用’C++'的RTTI，而是提供了更為強(qiáng)大的元對象(meta object)機(jī)制，來實現(xiàn)內(nèi)省機(jī)制?；趦?nèi)省機(jī)制，可以列出對象的方法和屬性列表，并且能夠獲取有關(guān)對象的所有信息，如參數(shù)類型。如果沒有內(nèi)省機(jī)制，QtScript和 QML是難以實現(xiàn)的。
Qt中的元對象系統(tǒng)全稱Meta Object System，是一個基于標(biāo)準(zhǔn)’C++'的擴(kuò)展，為Qt提供了信號與槽機(jī)制、實時類型信息、動態(tài)屬性系統(tǒng)。元對象系統(tǒng)基于QObject類、Q_OBJECT宏、元對象編譯器MOC實現(xiàn)。
A、QObject 類
作為每一個需要利用元對象系統(tǒng)的類的基類。
B、Q_OBJECT宏
定義在每一個類的私有數(shù)據(jù)段，用來啟用元對象功能，比如動態(tài)屬性、信號和槽。
在一個QObject類或者其派生類中，如果沒有聲明Q_OBJECT宏，那么類的metaobject對象不會被生成，類實例調(diào)用metaObject()返回的就是其父類的metaobject對象，導(dǎo)致的后果是從類的實例獲得的元數(shù)據(jù)其實都是父類的數(shù)據(jù)。因此類所定義和聲明的信號和槽都不能使用，所以，任何從QObject繼承出來的類，無論是否定義聲明了信號、槽和屬性，都應(yīng)該聲明Q_OBJECT 宏。
C、元對象編譯器MOC (Meta Object Complier)，
MOC分析C＋＋源文件，如果發(fā)現(xiàn)在一個頭文件(header file)中包含Q_OBJECT 宏定義，會動態(tài)的生成一個moc_xxxx命名的C++源文件，源文件包含Q_OBJECT的實現(xiàn)代碼，會被編譯、鏈接到類的二進(jìn)制代碼中，作為類的完整的一部分。
2、元對象系統(tǒng)的功能
元對象系統(tǒng)除了提供信號槽機(jī)制在對象間進(jìn)行通訊的功能，還提供了如下功能：
QObject::metaObject() 方法
獲得與一個類相關(guān)聯(lián)的 meta-object
QMetaObject::className() 方法
在運行期間返回一個對象的類名，不需要本地’C++'編譯器的RTTI(run-time type information)支持
QObject::inherits() 方法
用來判斷生成一個對象類是不是從一個特定的類繼承出來，必須是在QObject類的直接或者間接派生類當(dāng)中。
QObject::tr() and QObject::trUtf8()
為軟件的國際化翻譯字符串
QObject::setProperty() and QObject::property()
根據(jù)屬性名動態(tài)的設(shè)置和獲取屬性值
使用qobject_cast()方法在QObject類之間提供動態(tài)轉(zhuǎn)換，qobject_cast()方法的功能類似于標(biāo)準(zhǔn)C++的dynamic_cast()，但qobject_cast()不需要RTTI的支持。
3、Q_PROPERTY()的使用
#define Q_PROPERTY(text)
Q_PROPERTY定義在/src/corelib/kernel/Qobjectdefs.h文件中，用于被MOC處理。
Q_PROPERTY(type name
READ getFunction
[WRITE setFunction]
[RESET resetFunction]
[NOTIFY notifySignal]
[REVISION int]
[DESIGNABLE bool]
[SCRIPTABLE bool]
[STORED bool]
[USER bool]
[CONSTANT]
[FINAL])Type:屬性的類型
Name：屬性的名稱
READ getFunction：屬性的訪問函數(shù)
WRITE setFunction：屬性的設(shè)置函數(shù)
RESET resetFunction：屬性的復(fù)位函數(shù)
NOTIFY notifySignal：屬性發(fā)生變化的地方發(fā)射的notifySignal信號
REVISION int：屬性的版本，屬性暴露到QML中
DESIGNABLE bool：屬性在GUI設(shè)計器中是否可見，默認(rèn)為true
SCRIPTABLE bool：屬性是否可以被腳本引擎訪問，默認(rèn)為true
STORED bool：
USER bool：
CONSTANT：標(biāo)識屬性的值是常量，值為常量的屬性沒有WRITE、NOTIFY
FINAL：標(biāo)識屬性不會被派生類覆寫
注意：NOTIFY notifySignal聲明了屬性發(fā)生變化時發(fā)射notifySignal信號，但并沒有實現(xiàn)，因此程序員需要在屬性發(fā)生變化的地方發(fā)射notifySignal信號。
Object.h：
#ifndef OBJECT_H
#define OBJECT_H
#include <QObject>
#include <QString>
#include <QDebug>
class Object : public QObject
{
Q_OBJECT
Q_PROPERTY(int age READ age WRITE setAge NOTIFY ageChanged)
Q_PROPERTY(int score READ score WRITE setScore NOTIFY scoreChanged)
Q_CLASSINFO("Author", "Scorpio")
Q_CLASSINFO("Version", "1.0")
Q_ENUMS(Level)
protected:
QString m_name;
QString m_level;
int m_age;
int m_score;
public:
enum Level
{
Basic,
Middle,
Advanced
};
public:
explicit Object(QString name, QObject *parent = 0):QObject(parent)
{
m_name = name;
setObjectName(m_name);
connect(this, SIGNAL(ageChanged(int)), this, SLOT(onAgeChanged(int)));
connect(this, SIGNAL(scoreChanged(int)), this, SLOT(onScoreChanged(int)));
}
int age()const
{
return m_age;
}
void setAge(const int& age)
{
m_age = age;
emit ageChanged(m_age);
}
int score()const
{
return m_score;
}
void setScore(const int& score)
{
m_score = score;
emit scoreChanged(m_score);
}
signals:
void ageChanged(int age);
void scoreChanged(int score);
public slots:
void onAgeChanged(int age)
{
qDebug() << "age changed:" << age;
}
void onScoreChanged(int score)
{
qDebug() << "score changed:" << score;
}
};
#endif // OBJECT_HMain.cpp:
#include <QCoreApplication>
#include "Object.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
Object ob("object");
//設(shè)置屬性age
ob.setProperty("age", QVariant(30));
qDebug() << "age: " << ob.age();
qDebug() << "property age: " << ob.property("age").toInt();
//設(shè)置屬性score
ob.setProperty("score", QVariant(90));
qDebug() << "score: " << ob.score();
qDebug() << "property score: " << ob.property("score").toInt();
//內(nèi)省intropection,運行時查詢對象信息
qDebug() << "object name: " << ob.objectName();
qDebug() << "class name: " << ob.metaObject()->className();
qDebug() << "isWidgetType: " << ob.isWidgetType();
qDebug() << "inherit: " << ob.inherits("QObject");
return a.exec();
}4、Q_INVOKABLE使用
#define Q_INVOKABLE
Q_INVOKABLE定義在/src/corelib/kernel/Qobjectdefs.h文件中，用于被MOC識別。
Q_INVOKABLE宏用于定義一個成員函數(shù)可以被元對象系統(tǒng)調(diào)用，Q_INVOKABLE宏必須寫在函數(shù)的返回類型之前。如下：
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Q_INVOKABLE void invokableMethod();
invokableMethod()函數(shù)使用了Q_INVOKABLE宏聲明，invokableMethod()函數(shù)會被注冊到元對象系統(tǒng)中，可以使用 QMetaObject::invokeMethod()調(diào)用。
Q_INVOKABLE與QMetaObject::invokeMethod均由元對象系統(tǒng)喚起，在Qt C++/QML混合編程、跨線程編程、Qt Service Framework以及 Qt/ HTML5混合編程以及里廣泛使用。
A、在跨線程編程中的使用
如何調(diào)用駐足在其他線程里的QObject方法呢？Qt提供了一種非常友好而且干凈的解決方案：向事件隊列post一個事件，事件的處理將以調(diào)用所感興趣的方法為主（需要線程有一個正在運行的事件循環(huán)）。而觸發(fā)機(jī)制的實現(xiàn)是由MOC提供的內(nèi)省方法實現(xiàn)的。因此，只有信號、槽以及被標(biāo)記成Q_INVOKABLE的方法才能夠被其它線程所觸發(fā)調(diào)用。如果不想通過跨線程的信號、槽這一方法來實現(xiàn)調(diào)用駐足在其他線程里的QObject方法。另一選擇就是將方法聲明為Q_INVOKABLE，并且在另一線程中用invokeMethod喚起。
B、Qt Service Framework
Qt服務(wù)框架是Qt Mobility 1.0.2版本推出的，一個服務(wù)（service）是一個獨立的組件提供給客戶端（client）定義好的操作。客戶端可以通過服務(wù)的名稱，版本號和服務(wù)的對象提供的接口來查詢服務(wù)。 查找到服務(wù)后，框架啟動服務(wù)并返回一個指針。
服務(wù)通過插件（plug-ins）來實現(xiàn)。為了避免客戶端依賴某個具體的庫，服務(wù)必須繼承自QObject，保證QMetaObject?系統(tǒng)可以用來提供動態(tài)發(fā)現(xiàn)和喚醒服務(wù)的能力。要使QmetaObject機(jī)制充分的工作，服務(wù)必須滿足，其所有的方法都是通過 signal、slot、property或invokable method和Q_INVOKEBLE來實現(xiàn)。
QServiceManager manager;
QObject *storage ;
storage = manager.loadInterface("com.nokia.qt.examples.FileStorage");
if(storage)
QMetaObject::invokeMethod(storage, "deleteFile", Q_ARG(QString, "/tmp/readme.txt")); 上述代碼通過service的元對象提供的invokeMethod方法，調(diào)用文件存儲對象的deleteFile() 方法?？蛻舳瞬恍枰缹ο蟮念愋?，因此也沒有鏈接到具體的service庫。 當(dāng)然在服務(wù)端的deleteFile方法，一定要被標(biāo)記為Q_INVOKEBLE，才能夠被元對象系統(tǒng)識別。
Qt服務(wù)框架的一個亮點是它支持跨進(jìn)程通信，服務(wù)可以接受遠(yuǎn)程進(jìn)程。在服務(wù)管理器上注冊后，進(jìn)程通過signal、slot、invokable method和property來通信，就像本地對象一樣。服務(wù)可以設(shè)定為在客戶端間共享，或針對一個客戶端。 在Qt服務(wù)框架推出之前，信號、槽以及invokable method僅支持跨線程。 下圖是跨進(jìn)程的服務(wù)/客戶段通信示意圖。invokable method和Q_INVOKEBLE 是跨進(jìn)城、跨線程對象之間通信的重要利器。
1、Q_OBJECT宏的定義
任何從QObject派生的類都包含自己的元數(shù)據(jù)模型，一般通過宏Q_OBJECT定義。
Q_OBJECT定義在/src/corelib/kernel/Qobjectdefs.h文件中。
#define Q_OBJECT \
public: \
Q_OBJECT_CHECK \
static const QMetaObject staticMetaObject; \
Q_OBJECT_GETSTATICMETAOBJECT \
virtual const QMetaObject *metaObject() const; \
virtual void *qt_metacast(const char *); \
QT_TR_FUNCTIONS \
virtual int qt_metacall(QMetaObject::Call, int, void **); \
private: \
Q_DECL_HIDDEN static const QMetaObjectExtraData staticMetaObjectExtraData; \
Q_DECL_HIDDEN static void qt_static_metacall(QObject *, QMetaObject::Call, int, void **);QMetaObject類型的靜態(tài)成員變量staticMetaObject是元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。metaObject，qt_metacast，qt_metacall、qt_static_metacall四個虛函數(shù)由MOC在生成的moc_xxx.cpp文件中實現(xiàn)。metaObject的作用是得到元數(shù)據(jù)表指針；qt_metacast的作用是根據(jù)簽名得到相關(guān)結(jié)構(gòu)的指針，返回void*指針；qt_metacall的作用是查表然后調(diào)用調(diào)用相關(guān)的函數(shù)；qt_static_metacall的作用是調(diào)用元方法（信號和槽）。
#define Q_DECL_HIDDEN __attribute__((visibility("hidden")))
2、QMetaObject類型
QMetaObject類定義在/src/corelib/kernel/Qobjectdefs.h文件。
struct Q_CORE_EXPORT QMetaObject
{
...
enum Call {
InvokeMetaMethod,
ReadProperty,
WriteProperty,
ResetProperty,
QueryPropertyDesignable,
QueryPropertyScriptable,
QueryPropertyStored,
QueryPropertyEditable,
QueryPropertyUser,
CreateInstance
};
int static_metacall(Call, int, void **) const;
static int metacall(QObject *, Call, int, void **);
struct { // private data
const QMetaObject *superdata;
const char *stringdata;
const uint *data;
const void *extradata;
} d;
};QMetaObject中有一個嵌套結(jié)構(gòu)封裝了所有的數(shù)據(jù)：
const QMetaObject *superdata;//元數(shù)據(jù)代表的類的基類的元數(shù)據(jù)
const char *stringdata;//元數(shù)據(jù)的簽名標(biāo)記
const uint *data;//元數(shù)據(jù)的索引數(shù)組的指針
const QMetaObject **extradata;//擴(kuò)展元數(shù)據(jù)表的指針，指向QMetaObjectExtraData數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
struct QMetaObjectExtraData
{
#ifdef Q_NO_DATA_RELOCATION
const QMetaObjectAccessor *objects;
#else
const QMetaObject **objects;
#endif
typedef void (*StaticMetacallFunction)(QObject *, QMetaObject::Call, int, void **); //from revision 6
//typedef int (*StaticMetaCall)(QMetaObject::Call, int, void **); //used from revison 2 until revison 5
StaticMetacallFunction static_metacall;
};static_metacall是一個指向Object::qt_static_metacall 的函數(shù)指針。
3、QT_TR_FUNCTIONS宏定義
宏QT_TR_FUNCTIONS是和翻譯相關(guān)的。
#define QT_TR_FUNCTIONS \
static inline QString tr(const char *s, const char *c = 0) \
{ return staticMetaObject.tr(s, c); } \
#endif4、Qt中其它宏的定義
Qt在/src/corelib/kernel/Qobjectdefs.h文件中定義了大量的宏。
#ifndef Q_MOC_RUN
# if defined(QT_NO_KEYWORDS)
# define QT_NO_EMIT
# else
# define slots
# define signals protected
# endif
# define Q_SLOTS
# define Q_SIGNALS protected
# define Q_PRIVATE_SLOT(d, signature)
# define Q_EMIT
#ifndef QT_NO_EMIT
# define emit
#endif
#define Q_CLASSINFO(name, value)
#define Q_INTERFACES(x)
#define Q_PROPERTY(text)
#define Q_PRIVATE_PROPERTY(d, text)
#define Q_REVISION(v)
#define Q_OVERRIDE(text)
#define Q_ENUMS(x)
#define Q_FLAGS(x)
#define Q_SCRIPTABLE
#define Q_INVOKABLE
#define Q_SIGNAL
#define Q_SLOTQt中的大部分宏都無實際的定義，都是提供給MOC識別處理的，MOC工具通過對類中宏的解析處理生成moc_xxx.cpp文件。
在 Qt4 及之前的版本中，signals被展開成protected。Qt5則變成public，用以支持新的語法。
1、MOC功能
A、處理Q_OBJECT宏和signals/slots關(guān)鍵字，生成信號和槽的底層代碼
B、處理Q_PROPERTY()和Q_ENUM()生成property系統(tǒng)代碼
C、處理Q_FLAGS()和Q_CLASSINFO()生成額外的類meta信息
D、不需要MOC處理的代碼可以用預(yù)定義的宏括起來，如下：
#ifndef Q_MOC_RUN
…
#endif2、MOC限制
A、模板類不能使用信號/槽機(jī)制
B、MOC不擴(kuò)展宏，所以信號和槽的定義不能使用宏， 包括connect的時候也不能用宏做信號和槽的名字以及參數(shù)
C、從多個類派生時，QObject派生類必須放在第一個。 QObject（或其子類）作為多重繼承的父類之一時，需要把它放在第一個。 如果使用多重繼承，moc在處理時假設(shè)首先繼承的類是QObject的一個子類，需要確保首先繼承的類是QObject或其子類。
D、函數(shù)指針不能作為信號或槽的參數(shù)， 因為其格式比較復(fù)雜，MOC不能處理。可以用typedef把它定義成簡單的形式再使用。
E、用枚舉類型或typedef的類型做信號和槽的參數(shù)時，必須fully qualified。這個詞中文不知道怎么翻譯才合適，簡單的說就是， 如果是在類里定義的， 必須把類的路徑或者命名空間的路徑都加上， 防止出現(xiàn)混淆。如Qt::Alignment之類的，前面的Qt就是Alignment的qualifier， 必須加上，而且有幾級加幾級。
F、信號和槽不能返回引用類型
G、signals和slots關(guān)鍵字區(qū)域只能放置信號和槽的定義，不能放其它的如變量、構(gòu)造函數(shù)的定義等，友元聲明不能位于信號或者槽聲明區(qū)內(nèi)。
H、嵌套類不能含有信號和槽
MOC無法處理嵌套類中的信號和槽，錯誤的例子：
class A:public QObject
{
Q_OBJECT
public:
class B
{
public slots://錯誤用法
};
};I、信號槽不能有缺省參數(shù)
3、自定義類型的注冊
Qt線程間傳遞自定義類型數(shù)據(jù)時，自己定義的類型如果直接使用信號槽來傳遞的話會產(chǎn)生下面這種錯誤：
原因：當(dāng)一個signal被放到隊列中（queued）時，參數(shù)(arguments)也會被一起一起放到隊列中，參數(shù)在被傳送到slot之前需要被拷貝、存儲在隊列中；為了能夠在隊列中存儲參數(shù)(argument)，Qt需要去construct、destruct、copy參數(shù)對象，而為了讓Qt知道怎樣去作這些事情，參數(shù)的類型需要使用qRegisterMetaType來注冊。
步驟：(以自定義XXXXX類型為例）
A、自定義類型時在類的頂部包含：#include <QMetaType>
B、在類型定義完成后，加入聲明：Q_DECLARE_METATYPE(XXXXX);
C、在main()函數(shù)中注冊自定義類類型：qRegisterMetaType<XXXXX>(“XXXXX”);
如果希望使用類型的引用，同樣要注冊：qRegisterMetaType<XXXXX>(“XXXXX&”);
4、MOC的使用
查看工程的Makefile文件可以查找到MOC生成moc_xxx.cpp文件的命令：
moc_Object.cpp: ../moc/Object.h
/usr/local/Trolltech/Qt-4.8.6/bin/moc $(DEFINES) $(INCPATH) ../moc/Object.h -o moc_Object.cpp因此命令行可以簡化為：
moc Object.h -o moc_Object.cpp
滿足換流站監(jiān)控系統(tǒng)安防要求，許繼電氣股份有限公司的研究人員張浩然、趙冠華、申艷紅、靳瑋瑋、張睿，在2020年第9期《電氣技術(shù)》雜志上撰文，提出了基于Qt框架中的QtWebEngine模塊，利用Web技術(shù)開發(fā)可在Linux上運行的C/S報表組件的技術(shù)方案。文中首先介紹了報表文件的格式定義，然后介紹了設(shè)計器和查看器的設(shè)計思路，并對其中關(guān)鍵的交互流程及實現(xiàn)方法進(jìn)行了說明。
出于國家安全考慮，現(xiàn)在換流站監(jiān)控系統(tǒng)要求運行在Linux系統(tǒng)上?，F(xiàn)有的客戶端/服務(wù)器（client/server, C/S）類專用報表組件如水晶報表等都是運行在Windows系統(tǒng)上的，在Linux上無法使用。在Linux上雖然有Open Office等辦公套件，但是由于Linux上沒有類似Windows上的對象連接與嵌入技術(shù)（object linking and embedding, OLE）的對象嵌入機(jī)制，所以也無法利用這些辦公套件開發(fā)報表。
雖然現(xiàn)有的瀏覽器/服務(wù)器（browser/server, B/S）類報表組件可以運行在Linux系統(tǒng)上，但是使用B/S類報表，需要部署Web服務(wù)器。而變電站監(jiān)控系統(tǒng)屬于一區(qū)系統(tǒng)，按照二次安防要求，不能采用Web服務(wù)。因此，無法使用B/S類報表組件。故此，開發(fā)可以在Linux系統(tǒng)使用的C/S報表組件，勢在必行。
本文提供了基于QtWebEngine模塊，利用Web技術(shù)的報表組件開發(fā)方案。此方案既利用了Web頁面的強(qiáng)大展示能力，又通過QtWebEngine與Web頁面的交互能力避開了搭建Web服務(wù)器的需要，從而構(gòu)建了一套強(qiáng)大靈活的C/S報表組件。以下對此技術(shù)方案的技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行闡述。
QtWebEngine是Qt框架中的一個瀏覽器模塊，它提供了易于使用且可擴(kuò)展的應(yīng)用程序接口（appli- cation programming interface, API）。利用QtWebEngine可以很容易地把Web內(nèi)容嵌入到Qt應(yīng)用程序中。QtWebEngine不允許C++/Qt代碼直接操作頁面元素。然而，QtWebEngine提供了RunJavaScript方法?？梢酝ㄟ^該方法調(diào)用Web頁面的JavaScript腳本，并獲取執(zhí)行結(jié)果，從而獲取和調(diào)整頁面內(nèi)容。
QtWebEngine支持Web技術(shù)中最新的超文本標(biāo)記語言（hyper text markup language, HTML）第五版標(biāo)準(zhǔn)。HTML5提供了一套拖放接口，使Web應(yīng)用能夠支持拖放功能。通過這些功能，用戶可以使用鼠標(biāo)選擇可拖動元素，并將元素拖動到可放置容器，通過釋放鼠標(biāo)按鈕來放置這些元素。
開發(fā)者可以自定義能夠成為可拖拽的元素類型、可拖拽元素產(chǎn)生的反饋，以及可放置的容器元素?；贖TML5的拖放接口，可以實現(xiàn)報表的可視化設(shè)計。此外，Web技術(shù)中的高性能數(shù)據(jù)圖表和數(shù)據(jù)表格也是報表開發(fā)中必需的功能。
報表模板文件的本質(zhì)是一個基于JavaScript對象表示法（Java script object notation, JSON）格式的文本文件，其內(nèi)部保存了數(shù)據(jù)源和界面部件信息兩部分?jǐn)?shù)據(jù)。
2.1 數(shù)據(jù)源
數(shù)據(jù)源保存的并非真正在報表中使用的數(shù)據(jù)，而是報表要使用的數(shù)據(jù)點的編號和名稱信息。當(dāng)用戶查看報表時，查看器會根據(jù)數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)點編號和用戶選擇的時間段，動態(tài)生成一個以數(shù)據(jù)點編號為列，以時間點為行的表格。這才是報表要使用的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)源在報表模板中以JSON數(shù)組形式存儲，如圖1所示。
圖1 數(shù)據(jù)源JSON結(jié)構(gòu)
每個數(shù)組元素是一個JSON對象，對象內(nèi)部由兩個鍵值對組成，id代表數(shù)據(jù)點的編號，name代表數(shù)據(jù)點名稱。
2.2 界面部件信息
報表界面部件信息包含了報表界面部件的布局關(guān)系和每個部件自身的屬性設(shè)置。界面部件的布局關(guān)系可以用一個樹形的結(jié)構(gòu)表示，如圖2所示。
整個報表作為根節(jié)點；在報表頂層的部件為第一級子節(jié)點；其中的容器類型節(jié)點可以擁有自己的子節(jié)點，容器類型節(jié)點可以嵌套。報表組件在展示報表時可以遞歸遍歷這個樹形結(jié)構(gòu)來創(chuàng)建組件對象。
這個樹形結(jié)構(gòu)在報表模板中用嵌套的JSON對象來存儲，如圖3所示。
圖2 界面部件布局關(guān)系
圖3 界面部件信息JSON結(jié)構(gòu)
界面部件的結(jié)構(gòu)定義如下：1）type，組件類型；2）id，組件編號；3）options，組件屬性；4）list，組件的子節(jié)點列表。
加載報表模板文件后，設(shè)計器和查看器可以根據(jù)部件的type獲取對應(yīng)的類型，創(chuàng)建部件實例。在設(shè)計階段，設(shè)計器可以通過部件id定位部件對象，以便更新部件屬性設(shè)置和調(diào)整部件位置。
報表組件分為設(shè)計器與查看器兩個部分。設(shè)計器用于創(chuàng)建和編輯報表，由監(jiān)控系統(tǒng)工程開發(fā)人員使用；查看器給運行人員使用，用于在線展示報表內(nèi)容。設(shè)計器與查看器是相互獨立的，但是在底層通過報表模板的格式定義相互影響，共享部分設(shè)計。
3.1 設(shè)計器
設(shè)計器內(nèi)部的組件關(guān)系如圖4所示。
圖4 報表設(shè)計器組件關(guān)系
由圖4可以看出，Web頁面內(nèi)的主要組件有Widgets-list、Type-list、Report-from、Properties-editor、DataSource-editor和Store。
Widgets-list是一個提供了包含所有報表部件占位符的列表組件；Type-list是非可視化組件，提供了報表部件的類型定義；創(chuàng)建組件的時候，需要獲取對應(yīng)的組件類型，比如數(shù)據(jù)表格、數(shù)據(jù)圖表，所以需要一個組件的類型映射表，根據(jù)組件的type獲取對應(yīng)的類型，創(chuàng)建實例。
Report-form代表了報表表單。Widgets-list內(nèi)的部件占位符都被賦予HTML中的draggable屬性，這樣可以將部件占位符從Widgets-list拖到Report- form上。當(dāng)一個部件占位符被從Widgets-list拖拽走時，Widgets-list會創(chuàng)建該占位符的一個復(fù)制品，供下次使用。
Report-form組件監(jiān)聽了drop事件。當(dāng)部件占位符被拖到Report-form上時，會觸發(fā)監(jiān)測的drop事件。Report-form組件的事件處理器可以從事件參數(shù)中獲取部件占位符，并提取出其攜帶的部件類型信息。然后Widget-builder根據(jù)部件類型信息從Type- lis獲取完整的部件定義，并創(chuàng)建相應(yīng)的部件實例。
Store組件管理數(shù)據(jù)源定義、報表結(jié)構(gòu)信息、報表組件屬性等內(nèi)容。DataSource-editor組件用于編輯修改數(shù)據(jù)源定義。
Properties-editor組件用于編輯修改報表組件的屬性，Store組件與Properties-editor組件、Report- form組件都是雙向交互的。在Properties-editor組件中修改了組件屬性，Store中的內(nèi)容會相應(yīng)改變，并且會改變Report-form中報表的顯示。在Report-form中修改了報表的部件或布局時，Store中的信息會相應(yīng)改變，在Properties-editor組件上顯示的內(nèi)容也會跟隨變動。
報表設(shè)計器的Qt部分加載報表模板或創(chuàng)建一個內(nèi)容為空的報表模板后，會執(zhí)行RunJavaScript方法來調(diào)用Web側(cè)的LoadReportTpl方法，將模板文件傳遞給Web側(cè)。Web側(cè)將報表模板解析后，先存入Store組件，然后由Report-form組件構(gòu)建相應(yīng)的報表部件并顯示。
用戶隨后可以通過可視化方式對報表模板進(jìn)行編輯，如配置數(shù)據(jù)源、添加修改圖表/表格、設(shè)置圖表/表格的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)點等。用戶編輯完模板后，可以點擊Qt側(cè)的保存按鈕，然后Qt側(cè)執(zhí)行RunJavaScript方法調(diào)用Web側(cè)的SaveReportTpl方法，從Web側(cè)獲取報表模板。
3.2 查看器
查看器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的組件關(guān)系如圖5所示。
圖5 報表查看器組件關(guān)系
由圖5可以看出，查看器Web頁面內(nèi)的主要組件有Type-list、Report-from和Store。查看器內(nèi)的組件與設(shè)計器內(nèi)同名組件的功能基本相同。不同之處在于，Store組件和Report-from的交互關(guān)系為單向。Web側(cè)將報表模板解析后，先存入Store組件，然后由Report-form組件構(gòu)建相應(yīng)的報表部件并顯示。Report-from不再對Store組件有影響。
查看器的組件關(guān)系相比設(shè)計器較為簡單。然而，其工作流程卻相對復(fù)雜。查看器的工作流程如圖6所示。
圖6 報表查看器工作流程
由圖6可以看出，報表查看器的工作流程如下：Qt部分負(fù)責(zé)加載報表模板；然后Qt側(cè)通過RunJavaScript方法調(diào)用Web側(cè)的LoadReportTpl方法，將報表模板文件傳遞給Web側(cè)，由Web側(cè)顯示空的報表框架；同時Qt側(cè)對報表模板進(jìn)行解析，提取出其中的數(shù)據(jù)源設(shè)置；然后Qt側(cè)根據(jù)解析出的數(shù)據(jù)源配置以及用戶設(shè)置的時間段從服務(wù)器獲取相應(yīng)時間端的數(shù)據(jù)；Qt側(cè)通過RunJavaScript方法調(diào)用Web側(cè)的LoadDataSet方法，將報表要使用的數(shù)據(jù)集傳遞給Web側(cè)；最后Web側(cè)用數(shù)據(jù)集填充報表框架，將報表渲染出來。
本文描述的報表組件開發(fā)方案，提供了可視化的報表設(shè)計工具，報表格式能夠靈活定義，而且能夠跨平臺使用，充分滿足變電站監(jiān)控系統(tǒng)的安防需求。并且，報表組件基于QtWebEngine和Web技術(shù)開發(fā)，報表模板采用JSON格式定義，不依賴于第三方報表組件，具有良好的兼容性和通用性，易于應(yīng)用到其他C/S架構(gòu)的客戶端系統(tǒng)中。
本技術(shù)方案也可供使用其他非Qt框架的監(jiān)控系統(tǒng)做技術(shù)參考，只要使用的開發(fā)框架有可用的瀏覽器組件，即可采用類似的技術(shù)路線開發(fā)報表組件。
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