基于Qt的软件框架设计

1、引子

Qt，在很多人的认识里是一个做界面的框架，只用来做界面，而后端往往是用别的来实现。在本人的实践中， 我把界面与后端的实现都用Qt来实现了。

2、软件分层

一般来说，我们的软件架构会很成很多层，这里我们分三层就够 了，分层如下图所示：

2.1 GUI层

这里我们由于基于Qt的，所以这一层都是用Qt的类库来实现了，所有的主界面都会从这三个类：QWiget,QMainWindow,QDialog中的一个继承而来，并在main函数里生成实例并show出来，进入主消息循环。我本人习惯于使用QWiget，不使用UI文件，所有的界面都new出来，再使用代码来布局。

2.2 Models层

model层主要实现我们的软件的业务逻辑，这里的模块因整个软件的业务逻辑来合理划分模块，达到高内聚松耦合的效果。在这里我们就涉及到一个这些业务逻辑类，在那里new出来的问题了。我的做法是：做一个bridge类，让所有的业务逻辑类都在这个bridge类里实例化。

2.3 Communication 层

这一层的话就是实现对数据的采集了，通信 的方式 有多种多样，有串口，有网口，有CAN口等。这一层收到的数据向models层发，用户的输入也通过这一层向执行机构发。

那么这一层的类，在那里实例化呢？我同样选择在bridge类里，这样，bridge类其实是一个什么业务功能都没有的类，只是提供了各个类之间可以相互connect（信号槽）的载体。

3、 下层与GUI层的沟通

至此，我们的除GUI层的类（通信与模块）都在bridge类里能通过信号槽的机制沟通起来了。那么我们的的模型怎么和GUI进行通信呢？

我们可以通过这个bridge类来进行，因为我们的其它 的类都是在bridge类里进行实例化的，所以这个类里可以拥有类的引用，我们可以在QWidget里的构造函数里传一个bridge类的指针进去，这样，我们的所有类，都可以和GUI进行通信了。

4、运行架构

当我们把所有的层次的代码都设计好了，并且知道在那个类里，那个层级来实现后，我们要使用线程让整个软件欢快的运行进来 。这就是我们要说的运行架构。

一般而言，我们把所有的communication的类都 会单独出来成为一个线程，这样，不会阻塞GUI线程，也能够更快的响应采集信息和向下位机传递控制信息。

所以communication这一层，一般有几个端口就会有几个线程。当然有些比较轻量级的可以合在一个线程里。

bridge类收到GUI线程里，为什么要这么做呢，我们界面弹出来时，要从model里get最新的值显示在界面上，（用信号槽实现也可以但是会显得比较繁琐），所以要调用get的方法，有这样的需求， 我们最好把所有的model都放到一个线程里——-即GUI线程。

这样我们的一个小型的信息采集与控制系统的主框架就搭建好了。

最后强调一点的是：当使用线程时建议使用movetothread的方法。如果不使用这个方法的话，所有的实例都必须在线程的run()函数里new出来，才能保证这个类的槽函数在这个线程的消息循环里执行。