PySide6 模型视图

模型视图

介绍

我可能暂时也没完全理解模型视图相对于传统控件的本质区别。这里就简单说一下，模型定义了操作数据的方式，视图连接到模型呈现出数据来。视图不关心数据本身是什么结构，它只会跟模型要数据，然后按照自己的方式呈现出来。一个模型可以用多种视图呈现，这里的好处你在一个视图上修改了数据，其他视图会同步，因为它们用的是同一个模型。

就说这么多吧。

一些简单的例子

只读表格

import sys
from PySide6 import QtWidgets, QtCore, QtGui
 
class MyModel(QtCore.QAbstractTableModel):
    def __init__(self, parent=None):
        super().__init__(parent)
 
    def rowCount(self, parent: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex = ...) -> int:
        return 2
 
    def columnCount(self, parent: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex = ...) -> int:
        return 3
 
    def data(self, index: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex, role: int = ...):
        if role == QtCore.Qt.ItemDataRole.DisplayRole:
            return f"Row{index.row() + 1}, Column{index.column() + 1}"
 
def main():
    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
    tbv_main = QtWidgets.QTableView()
    model = MyModel()
    tbv_main.setModel(model)
    tbv_main.resize(400, 200)
    tbv_main.show()
    sys.exit(app.exec())

对于 QAbstractTableModel 来说，当它被连接到视图时，视图就会要两个东西：

要显示多少行多少列
每一个格子里要显示什么内容

所以 rowCount 和 columnCount 返回要显示多少行多少列， data 返回在特定索引上按照特定角色要显示的数据。

不同的角色

import sys
from PySide6 import QtWidgets, QtCore, QtGui
 
class MyModel(QtCore.QAbstractTableModel):
    def __init__(self, parent=None):
        super().__init__(parent)
 
    def rowCount(self, parent: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex = ...) -> int:
        return 2
 
    def columnCount(self, parent: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex = ...) -> int:
        return 3
 
    def data(self, index: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex, role: int = ...):
        row = index.row()
        col = index.column()
 
        match role:
            case QtCore.Qt.ItemDataRole.DisplayRole:
                if row == 0 and col == 1:
                    return "<--left"
                if row == 1 and col == 1:
                    return "right-->"
                return f"Row{row + 1}, Column{col + 1}"
            case QtCore.Qt.ItemDataRole.FontRole:
                if row == 0 and col == 0:
                    bold_font = QtGui.QFont()
                    bold_font.setBold(True)
                    return bold_font
            case QtCore.Qt.ItemDataRole.BackgroundRole:
                if row == 1 and col == 2:
                    return QtGui.QBrush(QtCore.Qt.GlobalColor.red)
            case QtCore.Qt.ItemDataRole.TextAlignmentRole:
                if row == 1 and col == 1:
                    return int(QtCore.Qt.AlignmentFlag.AlignRight | QtCore.Qt.AlignmentFlag.AlignVCenter)
            case QtCore.Qt.ItemDataRole.CheckStateRole:
                if row == 1 and col == 0:
                    return QtCore.Qt.CheckState.Checked
 
def main():
    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
    tbv_main = QtWidgets.QTableView()
    model = MyModel()
    tbv_main.setModel(model)
    tbv_main.resize(400, 200)
    tbv_main.show()
    sys.exit(app.exec())

在每次触发 dataChanged 的信号时，都会运行 data 函数 7 次（可能是因为有 7 个不同的角色吧），每次运行都会传递一个不同的 role 值给 data 函数。

对于不同的角色，返回的值类型也不一样， DisplayRole 通常就是要显示在视图上的文字内容，其它的基本都是不同的格式，比如字体、背景、对齐方式等。

格子里的时钟

import sys
from PySide6 import QtWidgets, QtCore, QtGui
 
class MyModel(QtCore.QAbstractTableModel):
    def __init__(self, parent=None):
        super().__init__(parent)
        self.timer = QtCore.QTimer(self)
        self.timer.setInterval(1000)
        # 每一秒都会发射一次 timeout 信号
        # 所以每一秒都会调用 timer_hint 函数一次
        self.timer.timeout.connect(self.timer_hint)
        self.timer.start()
 
    def timer_hint(self):
        top_left = self.createIndex(0, 0)
        # 每次调用该函数时，都会发射一个数据改变的信号
        # 这个信号描述了哪些范围里的数据改变了，以及什么角色改变了
        # 信号发出后模型会按照指定的范围和角色重新调用 data 函数，可能会调用多次
        self.dataChanged.emit(top_left, top_left, [QtCore.Qt.ItemDataRole.DisplayRole, ])
 
    def rowCount(self, parent: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex = ...) -> int:
        return 2
 
    def columnCount(self, parent: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex = ...) -> int:
        return 3
 
    def data(self, index: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex, role: int = ...):
        row = index.row()
        col = index.column()
        if role == QtCore.Qt.ItemDataRole.DisplayRole and row == 0 and col == 0:
            return QtCore.QTime.currentTime().toString()
 
def main():
    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
    tbv_main = QtWidgets.QTableView()
    model = MyModel()
    tbv_main.setModel(model)
    tbv_main.resize(400, 200)
    tbv_main.show()
    sys.exit(app.exec())

具体看注释。

关于表头

import sys
from PySide6 import QtWidgets, QtCore, QtGui
 
class MyModel(QtCore.QAbstractTableModel):
    def __init__(self, parent=None):
        super().__init__(parent)
 
    def rowCount(self, parent: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex = ...) -> int:
        return 2
 
    def columnCount(self, parent: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex = ...) -> int:
        return 3
 
    def data(self, index: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex, role: int = ...):
        if role == QtCore.Qt.ItemDataRole.DisplayRole:
            return f"Row{index.row() + 1}, Column{index.column() + 1}"
 
    def headerData(self, section: int, orientation: QtCore.Qt.Orientation, role: int = ...):
        if role == QtCore.Qt.ItemDataRole.DisplayRole and orientation == QtCore.Qt.Orientation.Horizontal:
            match section:
                case 0:
                    return "first"
                case 1:
                    return "second"
                case 2:
                    return "third"
 
def main():
    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
    tbv_main = QtWidgets.QTableView()
    model = MyModel()
    tbv_main.setModel(model)
    tbv_main.resize(400, 200)
    tbv_main.show()
    sys.exit(app.exec())

表头的数据是通过 headerData 函数定义的， section 其实就是表头索引， orientation 是行表头或者列表头。

一个可以编辑的小例子

import sys
from PySide6 import QtWidgets, QtCore, QtGui
 
COLS = 3
ROWS = 2
 
class MyModel(QtCore.QAbstractTableModel):
    # 定义一个信号
    edit_completed = QtCore.Signal(str)
 
    def __init__(self, parent=None):
        super().__init__(parent)
        self.grid_data = [[""] * COLS for _ in range(ROWS)]
 
    def rowCount(self, parent: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex = ...) -> int:
        return ROWS
 
    def columnCount(self, parent: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex = ...) -> int:
        return COLS
 
    def data(self, index: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex, role: int = ...):
        if role == QtCore.Qt.ItemDataRole.DisplayRole and self.checkIndex(index):
            return self.grid_data[index.row()][index.column()]
 
    def setData(self, index: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex, value, role: int = ...) -> bool:
        if role == QtCore.Qt.ItemDataRole.EditRole:
            if self.checkIndex(index) is False:
                return False
            self.grid_data[index.row()][index.column()] = str(value)
            result = []
            for row in range(ROWS):
                for col in range(COLS):
                    result.append(self.grid_data[row][col])
            # 每次修改数据都会发射这个信号
            self.edit_completed.emit(" ".join(result))
            return True
        return False
 
    def flags(self, index: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex) -> QtCore.Qt.ItemFlag:
        return QtCore.Qt.ItemFlag.ItemIsEditable | super().flags(index)
 
class MainWindow(QtWidgets.QMainWindow):
 
    def __init__(self, parent=None):
        super().__init__(parent)
        self.tbv_main = QtWidgets.QTableView(self)
        self.setCentralWidget(self.tbv_main)
        model = MyModel(self)
        self.tbv_main.setModel(model)
        self.resize(400, 200)
        # 这个信号连接到设定窗口标题的函数上，所以每次修改数据都会改动标题
        model.edit_completed.connect(self.setWindowTitle)
 
def main():
    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
    win = MainWindow()
    win.show()
    sys.exit(app.exec())

这里用 self.grid_data 模拟一个数据库， setData 函数中的 value 参数其实就是编辑后的数据，一般来说是字符串类型的。

flags 函数返回的数值表示可以如何操作这个格子，比如可选择，可编辑，可拖拽，可放置等。

因为这里我们修改的是文本数据，所以 setData 是在 EditRole 下修改数据的。如果修改的是复选框，可就得在 CheckStateRole 下修改了。

高级一点的话题

树结构

import sys
from typing import List
from PySide6 import QtWidgets, QtCore, QtGui
 
class MyModel(QtGui.QStandardItemModel):
 
    def flags(self, index: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex) -> QtCore.Qt.ItemFlag:
        return ~QtCore.Qt.ItemFlag.ItemIsEditable & super().flags(index)
 
class MainWindow(QtWidgets.QMainWindow):
 
    def __init__(self, parent=None):
        super().__init__(parent)
        self.trv_main = QtWidgets.QTreeView(self)
        # self.model = QtGui.QStandardItemModel(self)
        self.model = MyModel(self)
        self.setCentralWidget(self.trv_main)
 
        prepared_row = self.prepare_row("first", "second", "third")
        item = self.model.invisibleRootItem()
        item.appendRow(prepared_row)
        second_row = self.prepare_row("111", "222", "333")
        prepared_row[0].appendRow(second_row)
 
        self.trv_main.setModel(self.model)
        self.trv_main.expandAll()
 
        self.resize(400, 200)
 
    @staticmethod
    def prepare_row(first: str, second: str, third: str) -> List[QtGui.QStandardItem]:
        return [QtGui.QStandardItem(first), QtGui.QStandardItem(second), QtGui.QStandardItem(third)]
 
def main():
    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
    win = MainWindow()
    win.show()
    sys.exit(app.exec())

这里的模型其实就是一个基本的 QStandardItemModel 类，只不过稍微修改了一下禁止修改格子数据。这个稍后解释。

这张图描述三种视图在对待数据上的一些相似性。虽然它们呈现数据的方式不一样，但是我们可以这样理解：

列表模型就是一个根节点下跟着一列节点，是一维的，比较好理解。
表格模型是二维的，我们可以把列表模型上的每一个非根节点扩展成一个节点列表。也就是说如果对于列表模型的 rootItem 来说，每次都 append 一个 item ，那对于表格模型来说，就是每次对 rootItem 都 append 一行 items 。
树模型就是在表格模型的基础上，把第一列的非根节点都可以看作根节点，在其下挂接一行行节点。此时操作第一列的非根节点就跟操作根节点一样。

所以这就是说看你怎么在模型中怎么处理数据了。

题外话：关于枚举

对于可组合的枚举的定义方式：

class Flag(object):
    NoFlag = 0x0
    Editable = 0x1
    Selectable = 0x2
    Droppable = 0x4
    Draggable = 0x8
    Enable = 0x10
    Visible = 0x20
    Resizable = 0x40

其实从二进制看就是这样：

0000 0000 NoFlag
0000 0001 Editable
0000 0010 Selectable
0000 0100 Droppable
0000 1000 Draggable
0001 0000 Enable
0010 0000 Visible
0100 0000 Resizable

所以就是每个位都不重复，才能保证可组合，其实挺好理解的，比如如果 Editable | Selectable 就是 0000 0011 。

但如果本来一个值 flag 是 Selectable | Droppable ，也就是 0000 0110 ，我想去掉 Droppable 怎么办？

可以这样： ~Droppable & flag 。也就是对于想要去掉的枚举取反，然后“与”上原来的值。如果要去掉两个值，就连“与”两个取反的值就行。

这就是上一例中去掉 QAbstractItemModel 默认的可编辑格子的方式。

可选择模型

import sys
from PySide6 import QtWidgets, QtCore, QtGui
 
class MainWindow(QtWidgets.QMainWindow):
 
    def __init__(self, parent=None):
        super().__init__(parent)
        self.trv_main = QtWidgets.QTreeView(self)
        self.model = QtGui.QStandardItemModel(self)
        self.setCentralWidget(self.trv_main)
 
        root = self.model.invisibleRootItem()
 
        america_item = QtGui.QStandardItem("America")
        mexico_item = QtGui.QStandardItem("Mexico")
        usa_item = QtGui.QStandardItem("USA")
        boston_item = QtGui.QStandardItem("Boston")
        europe_item = QtGui.QStandardItem("Europe")
        italy_item = QtGui.QStandardItem("Italy")
        rome_item = QtGui.QStandardItem("Rome")
        verona_item = QtGui.QStandardItem("Verna")
 
        root.appendRow(america_item)
        root.appendRow(europe_item)
        america_item.appendRow(mexico_item)
        america_item.appendRow(usa_item)
        usa_item.appendRow(boston_item)
        europe_item.appendRow(italy_item)
        italy_item.appendRow(rome_item)
        italy_item.appendRow(verona_item)
 
        self.trv_main.setModel(self.model)
        self.trv_main.expandAll()
 
        selection_model = self.trv_main.selectionModel()
        selection_model.selectionChanged.connect(self.selectionChangedSlot)
 
    def selectionChangedSlot(self, new: QtCore.QItemSelection, old: QtCore.QItemSelection):
        index = self.trv_main.selectionModel().currentIndex()
        selected_text = str(index.data(QtCore.Qt.ItemDataRole.DisplayRole))
        hierarchy_level = 1
        seek_root = index
        while seek_root.parent().isValid():
            seek_root = seek_root.parent()
            hierarchy_level += 1
        show_string = f"{selected_text}, Level {hierarchy_level}"
        self.setWindowTitle(show_string)
 
def main():
    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
    win = MainWindow()
    win.show()
    sys.exit(app.exec())

从视图上获取选择模型，然后把选择模型上的 selectionChanged 信号绑定到自定义的信号函数上，在信号函数中获取当前格子的内容，填到窗口标题上。

Delegate 初步

其实 Delegate 是啥呢，就是当我们想要在视图上编辑一个数据时，跳出来的那东西。

比如说，如果我们想在表格视图上编辑一个格子里的文字，那跳出来的可能是一个文本输入框。如果我们想编辑的是一个日期，可能跳出来的是一个日历。这个就是 Delegate。

本质来说，你可以自己绘制跳出来的这个东西，或者，你也可以继承 QStyledItemDelegate 类来创建一个基于控件的 Delegate。这里我们只讨论后者。

import sys
from PySide6 import QtWidgets, QtCore, QtGui
 
class SpinBoxDelegate(QtWidgets.QStyledItemDelegate):
 
    def createEditor(self, parent: QtWidgets.QWidget, option: QtWidgets.QStyleOptionViewItem,
                     index: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex) -> QtWidgets.QWidget:
        editor = QtWidgets.QSpinBox(parent)
        editor.setFrame(False)
        editor.setMinimum(0)
        editor.setMaximum(100)
        return editor
 
    def setEditorData(self, editor: QtWidgets.QWidget, index: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex):
        value = int(index.model().data(index, QtCore.Qt.ItemDataRole.EditRole))
        if isinstance(editor, QtWidgets.QSpinBox):
            editor.setValue(value)
 
    def setModelData(self, editor: QtWidgets.QWidget, model: QtCore.QAbstractItemModel,
                     index: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex):
        if isinstance(editor, QtWidgets.QSpinBox):
            editor.interpretText()
            value = editor.value()
            model.setData(index, value, QtCore.Qt.ItemDataRole.EditRole)
 
    def updateEditorGeometry(self, editor: QtWidgets.QWidget, option: QtWidgets.QStyleOptionViewItem,
                             index: QtCore.QModelIndex | QtCore.QPersistentModelIndex):
        editor.setGeometry(option.rect)
 
class MyWindow(QtWidgets.QWidget):
 
    def __init__(self, parent=None):
        super().__init__(parent)
        self.resize(800, 400)
 
        self.vly_1 = QtWidgets.QVBoxLayout(self)
        self.tbv_1 = QtWidgets.QTableView()
        self.vly_1.addWidget(self.tbv_1)
 
        model = QtGui.QStandardItemModel(self)
        root = model.invisibleRootItem()
        for r in range(1, 5):
            items = [QtGui.QStandardItem(str(c * r)) for c in range(1, 3)]
            root.appendRow(items)
 
        self.tbv_1.setModel(model)
        delegate = SpinBoxDelegate(self)
        self.tbv_1.setItemDelegate(delegate)
 
def main():
    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
    win = MyWindow()
    win.show()
    sys.exit(app.exec())

上述代码中，我们用 QStandardItemModel 创建了一个 4×2 的模型，用表格视图呈现出来，然后用视图的 setItemDelegate 函数设定我们自己的 Delegate 。

在这个 Delegate 中，我们首先要提供一个编辑器，也就是我们要编辑数据的那个控件，这里我们重写 createEditor 函数。上述例子中我们只创建了一个数字调整框，但在某些情况下，你可能会需要根据索引的不同创建不同类型的控件。

然后我们需要重写一个从模型中拷贝数据到编辑器的函数，也就是 setEditorData 函数。我们根据索引找到数据，然后赋值到控件上。

之后我们还要重写一个把编辑器中的数据赋值到模型中的函数，也就是 setModelData 函数，当我们触发某种完成编辑的信号后就会调用这个函数。

还有，控件的形状大小我们也得关心一下，一般我们希望它与格子大小一致就行，所以在 updateEditorGeometry 函数中，直接赋值了 option.rect 。

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