優れた QML 階層設計の作成: 開始から習得まで

はじめに: QML 階層設計の重要性

1.1 QMLとは

QML (Qt メタオブジェクト言語、Qt メタオブジェクト言語) は、グラフィカル ユーザー インターフェイス (GUI) を作成および記述するために設計された JSON ベースの宣言型言語です。これは、Qt の迅速なアプリケーション開発フレームワークのコア コンポーネントであり、開発者がクロスプラットフォームの GUI アプリケーションをより直感的かつ効率的な方法で構築できるようにします。

QML の構文は簡潔で理解しやすく、UI 要素、レイアウト、およびインターフェイス間の関係をすばやく定義できます。QML は C++ や JavaScript などのプログラミング言語と連携するため、開発者は複雑なアプリケーション ロジック、アニメーション効果、データ処理を柔軟に実装できます。

最新の UI 開発言語として、QML には次の利点があります。

1. 宣言型プログラミング: QML は宣言型プログラミング パラダイムを採用しているため、開発者は実装の詳細ではなく、UI の構成と表示に集中できます。
2. コンポーネント化: QML はコンポーネント化された設計をサポートしているため、UI 要素を簡単にカプセル化し、再利用し、組み合わせて開発効率を向上させることができます。
3. クロスプラットフォーム: QML アプリケーションは、デスクトップ オペレーティング システム (Windows、macOS、Linux など) やモバイル オペレーティング システム (Android、iOS など) など、さまざまなプラットフォームで実行できます。
4. 拡張が容易: QML は C++ や JavaScript などのプログラミング言語とシームレスに統合できるため、開発者はカスタム関数をアプリケーションに簡単に追加できます。

QML の基本的な概念と利点を理解したら、次に QML を使用して効率的で美しい階層設計を作成する方法について詳しく説明します。

1.2 階層設計のコアコンセプト

階層設計は、QML を使用してアプリケーションを開発する際の重要な概念です。階層設計は、主に GUI コンポーネントの編成と管理に重点を置いており、構造を明確にし、保守と拡張を容易にします。優れた階層設計を実現するには、いくつかのコアコンセプトに従う必要があります。

1. モジュール化: アプリケーションを独立したモジュールに分割し、それぞれが特定の機能を担当します。モジュール設計は、コードの複雑さを軽減し、開発効率と保守性を向上させるのに役立ちます。
2. コンポーネント化: さまざまなシナリオで再利用できるように、UI 要素を再利用可能なコンポーネントにカプセル化します。コンポーネントの設計により、一貫した視覚効果とインタラクティブなエクスペリエンスを確保しながら、UI 要素の変更と更新が容易になります。
3. 階層構造: UI コンポーネントを階層構造で整理および管理し、インターフェイスのレイアウトとロジックをより明確にします。適切な階層構造は、密結合と過度の依存を回避し、メンテナンス コストを削減するのに役立ちます。
4. データ駆動型: データを UI コンポーネントから分離して、UI レイヤーとは独立してデータを管理および更新できるようにします。データ駆動型の設計は、より柔軟な対話ロジックとデータ処理を実現するのに役立ち、プログラムのスケーラビリティを向上させます。
5. コードの読みやすさ: 明確で簡潔なコードを記述し、統一された命名およびコーディング基準に従います。優れたコードの可読性は、他の開発者がコードを理解し維持するのに役立ち、通信コストを削減します。

これらのコアコンセプトに従って、明確な構造、簡単なメンテナンスと拡張を備えた QML 階層設計を作成できます。以降の章では、これらの概念を実際の QML 開発プロセスに適用する方法について詳しく説明します。

1.3 実用化事例

在本小节中，我们将通过一些实际应用案例来展示 QML 层级设计的优势，以及如何在实际项目中运用上述核心理念。

案例一：音乐播放器应用

在一个音乐播放器应用中，我们可以将界面划分为多个独立的模块，如播放控制模块、歌曲列表模块和歌词显示模块。每个模块都可以独立地实现其功能，同时通过 QML 层级设计将各个模块有机地组合在一起。这样一来，当我们需要更新或者修改某个模块时，不会影响其他模块的正常工作。

案例二：电商应用

在一个电商应用中，我们可以使用 QML 层级设计创建一个组件库，包括商品卡片组件、购物车组件和结算组件等。将这些组件组织成一个清晰的层级结构，可以方便地在不同页面中进行复用。同时，当我们需要对某个组件进行修改时，只需在组件库中进行更新，整个应用程序的相关页面都会自动同步更改。

案例三：新闻阅读应用

在一个新闻阅读应用中，我们可以采用数据驱动的设计理念，将新闻数据与 UI 组件分离。通过绑定数据模型和 UI 组件，实现动态加载和更新新闻内容，提高用户体验。此外，分离数据和 UI 也有利于应对数据来源的变化，例如当我们需要切换新闻数据 API 时，无需对 UI 层进行大量修改。

通过以上案例，我们可以看到 QML 层级设计在实际应用中的强大作用。遵循核心理念，我们可以创建出具有良好结构、易于维护和扩展的应用程序。在接下来的章节中，我们将详细介绍如何运用 QML 层级设计的各个方面。

QML 基础知识

2.1 语言概述

QML（Qt Meta-Object Language）是一种基于 JSON 风格的声明式编程语言，专门用于构建用户界面。QML 是 Qt 框架的一部分，可以与 Qt 的 C++ 库无缝集成。QML 的核心特点是易于理解、简洁明了、易于维护和扩展。QML 提供了丰富的 UI 组件和强大的动画效果支持，能帮助开发者快速构建出优雅、高性能的用户界面。

QML はツリー構造を採用しており、最上位の要素をルート要素と呼び、その下の要素をサブ要素と呼びます。サブ要素は、階層関係を形成するためにサブ要素をネストし続けることができます。この階層関係により、QML コードは読みやすく整理されたものになります。通常、QML ファイルの拡張子は .qml です。

QML の基本的な構文には、要素、プロパティ、バインディングが含まれます。要素は、長方形、テキスト、画像など、ユーザー インターフェイスを構築するための基本単位です。属性は、色、サイズ、位置などの要素のプロパティです。バインディングは、プロパティ間の関係を確立するために使用されるメカニズムであり、他のプロパティが変更されたときにプロパティを動的に更新できるようにします。

たとえば、次の QML コードは、長方形とテキスト要素で構成される単純なユーザー インターフェイスを示しています。

import QtQuick 2.0

Rectangle {
    
    
    width: 360
    height: 360
    color: "lightgray"

    Text {
    
    
        text: "Hello, QML!"
        anchors.centerIn: parent
        font.pointSize: 24
        color: "blue"
    }
}

この場合、Rectangleユーザー インターフェイスのサイズと背景色を設定するルート要素です。Textテキスト情報を表示するために使用される子要素です。anchors.centerIn: parentステートメントにより、テキスト要素の中心点をその親要素 (長方形) の中心点に揃え、テキストの中央表示を実現します。font.pointSizeおよびcolorプロパティは、それぞれテキストのフォント サイズと色を設定します。

QML 言語の概要を学習することで、QML 階層設計の基本概念と文法構造をよりよく理解できます。次の章では、QML のさまざまな要素、属性、バインディングの使用法を詳しく調べて、より複雑でリッチなユーザー インターフェイスを構築できるようにします。

2.2 基本要素

QML では、要素はユーザー インターフェイスを構築するための基本単位です。QML は、さまざまな UI 機能を実装するための一連の組み込み要素を提供します。一般的に使用される基本的な要素を次に示します。

1. 四角形: 四角形を描画し、他の要素を整理するためのコンテナーとして機能するために使用できる四角形要素。色、境界線、角丸などのプロパティがあります。

Rectangle {
    
    
    width: 100
    height: 100
    color: "red"
    border.color: "black"
    border.width: 2
    radius: 10
}

1. テキスト: テキスト コンテンツを表示するために使用されるテキスト要素。テキストの内容、フォント、色などの属性を設定できます。

Text {
    
    
    text: "Hello, QML!"
    font.family: "Arial"
    font.pointSize: 24
    color: "blue"
}

1. 画像: 画像を表示するために使用される画像要素。画像ソース、ズーム モード、およびその他のプロパティを設定できます。

Image {
    
    
    source: "example.png"
    fillMode: Image.PreserveAspectFit
}

1. MouseArea: マウス イベントをキャプチャするために使用されるマウス インタラクション エリア。クリック、ダブルクリック、ドラッグなどのイベント処理機能を設定できます。

MouseArea {
    
    
    anchors.fill: parent
    onClicked: console.log("Mouse clicked!")
}

1. TextInput: ユーザーがテキストを入力および編集できる単一行のテキスト入力ボックス。プレースホルダー、テキストの配置などのプロパティを設定できます。

TextInput {
    
    
    width: 200
    height: 40
    placeholderText: "Enter your name"
    horizontalAlignment: TextInput.AlignHCenter
}

1. ボタン: ボタン要素は、基本的なボタン機能を提供します。テキスト、アイコン、クリック イベントなどのプロパティを設定できます。

Button {
    
    
    text: "Click me!"
    onClicked: console.log("Button clicked!")
}

1. ListView: スクロール可能なアイテムのリストを表示するために使用されるリスト ビュー要素。モデル (データ ソース) とプロキシ (リスト アイテム スタイル) をバインドする必要があります。

ListModel {
    
    
    id: exampleModel
    ListElement {
    
     name: "Item 1" }
    ListElement {
    
     name: "Item 2" }
    ListElement {
    
     name: "Item 3" }
}

ListView {
    
    
    width: 200; height: 200
    model: exampleModel
    delegate: Text {
    
    
        text: name
        font.pixelSize: 18
    }
}

これらの基本的な要素は、QML の豊富な要素ライブラリのほんの一部です。実際の開発プロセスでは、Item、Column、Row、StackView などの他の要素も調査する必要がある場合があります。これらの基本的な要素とその相互作用および入れ子関係を理解することが、QML 階層設計を実現するための鍵となります。次の章では、QML 要素をよりよく理解して適用できるように、プロパティとシグナルをさらに紹介します。

2.3 プロパティとシグナル

QML では、属性とシグナルは要素の重要な部分であり、要素の状態と動作を記述するために使用されます。このセクションでは、属性とシグナルの概念と使用法をそれぞれ紹介します。

属性:

属性は要素の特性であり、位置、サイズ、色などの要素の状態を記述するために使用されます。QML のプロパティには、整数、浮動小数点数、文字列、色などの型があります。属性名で属性値を取得または設定できます。たとえば、長方形要素の幅と色のプロパティを設定するには、次のようにします。

Rectangle {
    
    
    width: 100
    color: "red"
}

組み込みの属性に加えて、要素の属性をカスタマイズすることもできます。カスタム属性は、属性タイプと初期値を指定する必要があります。たとえば、長方形要素にカスタム透明度プロパティを追加するには、次のようにします。

Rectangle {
    
    
    property real customOpacity: 0.5
    color: Qt.rgba(1, 0, 0, customOpacity)
}

信号：

シグナルは、特定の条件下で要素に何が起こるかを説明する要素の動作です。シグナルが発生すると、関連するハンドラ関数が呼び出されます。通常、シグナル名は「on」で始まり、その後に onClicked、onPressed などのイベント名が続きます。

たとえば、マウス領域要素のクリック イベント ハンドラーを設定するには、次のようにします。

MouseArea {
    
    
    anchors.fill: parent
    onClicked: console.log("Mouse clicked!")
}

要素のシグナルをカスタマイズすることもできます。カスタム シグナルでは、シグナル キーワードとシグナル名を宣言する必要があります。シグナルをトリガーする必要がある場合は、emit キーワードに続けてシグナル名を使用します。たとえば、長方形要素にカスタム クリック シグナルを追加するには、次のようにします。

Rectangle {
    
    
    signal customClicked

    MouseArea {
    
    
        anchors.fill: parent
        onClicked: {
    
    
            console.log("Custom click signal triggered!")
            customClicked()
        }
    }
}

プロパティとシグナルを理解して習得することで、QML 要素をより適切に操作して、さまざまなインタラクティブで動的な効果を実現できます。以降の章では、データ バインディング、アニメーション、および JavaScript と C++ との対話について詳しく説明し、QML 階層設計の理解を深めるのに役立ちます。

設計原理と仕様

3.1 命名規則

QML 階層を設計する場合、特定の命名規則に従うことが非常に重要です。統一されたわかりやすい一貫した命名規則により、コードの読みやすさが向上し、メンテナンス コストが削減され、チーム メンバー間のコミュニケーションが容易になります。このセクションでは、QML の命名規則について説明します。

3.1.1 識別子の命名

QMLでは、識別子(Identifier)には変数名、プロパティ名、関数名などが含まれます。識別子の命名は、次の原則に従う必要があります。

1. キャメルケースを使用します。単語の最初の文字は大文字で、残りは小文字です。例: MyComponent.
2. 一貫性を保つために、単語を区切るためにアンダースコア (_) またはハイフン (-) を使用しないでください。
3. 変数名と属性名には、 、 などの名詞を使用する必要がありwidthますheight。
4. loadData関数名には、 、などの動詞を使用する必要がありますcalculateArea。

3.1.2 ファイルの命名

QML ファイルの命名も重要な側面です。一貫性を保つために、次の規則に従うことをお勧めします。

1. QML ファイル名は大文字で始まり、camelCase を使用します。例: MyCustomComponent.qml.
2. 意味のある名前を使用するようにし、短すぎる名前やあいまいな名前は避けてください。たとえば、ListViewDelegate.qmlの代わりに をLD.qml。

3.1.3 フォルダの命名

適切なフォルダー構造は、QML プロジェクトの管理に役立ちます。以下は、フォルダーの命名に関する提案です。

1. フォルダー名は小文字で、単語をハイフン (-) で区切ります。例: custom-components.
2. 管理と検索を容易にするために、同様の機能を持つコンポーネントまたはモジュールを同じフォルダーに配置するようにしてください。たとえば、すべてのカスタム ボタンをbuttonsという。

これらの命名規則に従うことで、QML 階層設計の品質が向上し、読みやすく保守しやすくなり、チーム メンバー間のコミュニケーションが容易になります。

3.2 コードスタイル

コード スタイルは、QML 階層設計において重要な役割を果たします.統一された、明確で読みやすいコード スタイルは、開発効率の向上、メンテナンス コストの削減、およびチーム メンバー間のコミュニケーションの促進に役立ちます。このセクションでは、QML でのコード スタイルの仕様を紹介します。

3.2.1 インデントとスペース

コードを読みやすくするために、次のインデントとスペースの規則に従うことをお勧めします。

1. インデントには 2 つまたは 4 つのスペースを使用します。エディターが異なるとタブの表示に一貫性がなくなる可能性があるため、インデントにタブを使用しないでください。
2. コードの読みやすさを向上させるために、演算子の前後にスペースを追加します。例: width: parent.width - 10.
3. のように、コンマの後にスペースを追加しますanchors { left: parent.left; top: parent.top + 5 }。

3.2.2 改行と括弧

改行と括弧を適切に使用すると、コード構造がより明確になります。以下にいくつかの提案を示します。

1. 各プロパティ、シグナル、または関数の定義の後には改行が続きます。
2. プロパティ、シグナル、または関数の中括弧 ({}) 内の改行。
3. 属性値に複数のサブ属性が含まれる場合は、各サブ属性の間で行を折り返すことを検討してください。

例えば：

Rectangle {
  id: mainRectangle
  width: 200
  height: 100
  color: "blue"

  Text {
    id: title
    text: "Hello, QML!"
    anchors {
      left: parent.left
      top: parent.top + 5
    }
  }
}

3.2.3 注意事項

適切なコメントは、コードのロジックと機能を理解するのに役立ちます。注釈の提案は次のとおりです。

1. 重要な機能、複雑なロジック、または混乱を招く可能性のあるコードのセクションをコメントアウトします。
2. コードの機能を説明するために、簡潔で明確な言葉を使用するようにしてください。
3. 単一行のコメントには「//」を使用し、複数行のコメントには「 /.../ 」を使用します。

例えば：

// 这是一个自定义按钮组件
Rectangle {
  id: customButton
  /* 按钮的默认宽度和高度 */
  width: 100
  height: 50

  // 当按钮被点击时改变颜色
  MouseArea {
    anchors.fill: parent
    onClicked: parent.color = "red"
  }
}

これらのコード スタイル ガイドラインに従うことで、QML 階層設計の品質が向上し、読みやすく保守しやすくなり、チーム メンバー間のコミュニケーションにも役立ちます。

3.3 良いコメント

コードの可読性と保守性を向上させるには、適切なコメントが不可欠です。コメントは、開発者がコードの機能とロジックをすばやく理解するのに役立ち、コードの理解と変更に必要な時間を短縮します。QML 階層設計では、注釈の適切な使用が不可欠です。このセクションでは、適切なコメントの書き方について説明します。

3.3.1 注釈の原則

コメントを書くときは、次の原則に従う必要があります。

1. 簡潔にする: コメントは短く明確にし、コードの機能、目的、およびロジックを説明する必要があります。
2. タイムリーに更新する: コードが変更された場合は、関連するコメントをタイムリーに更新して、コメントがコードと一致していることを確認することが重要です。
3. ナンセンスを避ける: コメントのためにコメントしないでください。意味のないコメントや繰り返しのコメントを書くのは避けてください。

3.3.2 注釈タイプ

QML には、主に 2 種類の注釈が​​あります。

1. 単一行コメント: 「//」で始まり、現在の行のみをコメント化します。要するに、特定のコード行に関連するコメントです。
2. 複数行のコメント: 「/ 」で始まり「/」で終わり、複数行にまたがることができます。コンポーネント全体、モジュール、または複雑なロジックを説明するために使用されます。

3.3.3 アノテーションの例

以下は、QML 階層設計で優れた注釈を記述する方法を示す注釈の例です。

// 自定义按钮组件
Rectangle {
  id: customButton

  // 按钮的默认宽度和高度
  width: 100
  height: 50

  /* 
    鼠标区域：处理按钮的点击事件
    当按钮被点击时，触发一个信号并改变颜色
  */
  MouseArea {
    anchors.fill: parent
    onClicked: {
      parent.color = "red"
      customButton.clicked()
    }
  }

  // 按钮被点击时触发的信号
  signal clicked()
}

このセクションで説明する注釈の原則と手法に従うことで、理解しやすく維持しやすい QML 階層設計を作成できます。良いコメントは、後でコードを確認するのに役立つだけでなく、チーム メンバー間のコミュニケーションとコラボレーションにも役立ちます。

コンポーネントの設計方法

4.1 カスタム コンポーネント

QML 階層設計では、カスタム コンポーネントの作成と使用は、コードの再利用性を向上させ、コードの複雑さを軽減するための重要な手段です。よく使用されるインターフェイス要素と関数をカスタム コンポーネントにカプセル化することで、これらのコンポーネントをさまざまな場所で再利用できるため、開発効率が向上します。このセクションでは、カスタム コンポーネントの作成方法と使用方法について詳しく説明します。

4.1.1 カスタム コンポーネントの作成

カスタム コンポーネントを作成するには、まず新しい QML ファイルを作成し、MyButton.qml のように大文字で始まるコンポーネント名をファイル名として使用する必要があります。このファイルでは、コンポーネントの構造とプロパティを定義します。

// MyButton.qml
import QtQuick 2.0

Rectangle {
    id: root
    width: 100
    height: 50
    color: "lightblue"

    property alias text: label.text

    Text {
        id: label
        text: "按钮"
        anchors.centerIn: parent
    }

    MouseArea {
        anchors.fill: parent
        onClicked: {
            console.log("按钮被点击");
        }
    }
}

この例では、MyButton というカスタム ボタン コンポーネントを作成します。このコンポーネントには、長方形の背景、テキスト ラベル、およびマウス領域が含まれています。同時に、text タグの text 属性にマッピングされた text という属性を定義しました。

4.1.2 カスタム コンポーネントの使用

カスタム コンポーネントを作成したら、それを他の QML ファイルで使用できます。まず、カスタム コンポーネントが配置されているディレクトリをファイルの先頭にインポートする必要があります。これにより、カスタム コンポーネントを組み込みコンポーネントのように使用できるようになります。

import QtQuick 2.0
import "."

Rectangle {
    width: 300
    height: 200

    MyButton {
        id: button1
        x: 50
        y: 50
        text: "确认"
    }

    MyButton {
        id: button2
        x: 50
        y: 120
        text: "取消"
    }
}

この例では、現在のディレクトリをインポートし、メイン インターフェイスに 2 つの MyButton インスタンスを追加し、それぞれ異なるテキスト属性値を設定します。

カスタム コンポーネントを作成して使用することで、QML コードをより適切に整理および管理し、プロジェクト構造をより明確にし、コードの保守性と再利用性を向上させることができます。その後の開発プロセスでは、要件に応じてカスタム コンポーネントを拡張および最適化することもできます。

4.2 再利用と継承

QML 階層設計では、再利用と継承は、コードの再利用とモジュール化を実現するための 2 つの重要な方法です。既存のコンポーネントを流用したり、既存のコンポーネントを継承して新しいコンポーネントを作成したりすることで、開発効率の向上と保守コストの削減を実現できます。このセクションでは、再利用と継承の方法と注意事項を詳細に紹介します。

4.2.1 コンポーネントの再利用

コンポーネントの再利用とは、同じコンポーネントを別の場所で使用することです。QML では、インスタンスを作成してコンポーネントを再利用し、同様のコードを繰り返し記述することを回避できます。これは、一部の一般的なインターフェイス要素と機能モジュールにとって特に重要です。

たとえば、以前にカスタム MyButton コンポーネントを作成しました。このボタンを別のインターフェイスで使用するには、次のように MyButton のインスタンスを作成します。

MyButton {
    id: confirmButton
    text: "确认"
}

4.2.2 コンポーネントの継承

コンポーネントの継承とは、既存のコンポーネントに基づいて新しいコンポーネントを作成し、それによって親コンポーネントのプロパティと動作を継承することです。QML では、Loader または Component クラスを介して継承を実装できます。

MyButton を例にとると、アイコン付きのボタン IconButton を作成する必要があると仮定すると、次のメソッドを使用して MyButton を継承できます。

// IconButton.qml
import QtQuick 2.0

MyButton {
    id: iconButton

    property alias source: icon.source

    Image {
        id: icon
        anchors.centerIn: parent
        source: ""
    }
}

この例では、IconButton という新しいコンポーネントを作成し、MyButton に基づいています。Image 要素をアイコンとして追加し、Image の source プロパティにマップされた source と呼ばれるプロパティを定義しました。

IconButton を使用するには、他のコンポーネントと同じようにインスタンスを作成するだけです。

IconButton {
    id: homeButton
    text: "主页"
    source: "images/home.png"
}

コンポーネントの継承により、元のコンポーネントの機能を保持することに基づいて新しいプロパティと動作を追加し、より豊富なインターフェイス効果と機能を実現できます。

4.2.3 コンポーネントの再利用と継承に関する注意事項

コンポーネントの再利用と継承を使用する場合は、次の点に注意する必要があります。

1. 再利用と継承を賢く使用してください。コンポーネントを設計するときは、再利用と継承の長所と短所を比較検討し、適切な方法を選択してください。継承を過度に使用すると、コード階層が複雑になり、メンテナンス コストが増加する可能性があります。
2. 命名規則に従います。カスタム コンポーネントを作成するときは、識別と保守を容易にする命名規則に従ってください。
3. コードのカプセル化に注意してください。コンポーネントの継承を実装するときは、再利用と保守を容易にするために、共通のプロパティとメソッドを親コンポーネントにカプセル化することに注意してください。同時に、子コンポーネントの独立性と柔軟性を確保するために、親コンポーネントで詳細な実装を公開しすぎないようにする必要があります。
4. 過度の依存を避ける。コンポーネントの再利用と継承を使用する場合は、子コンポーネントの独立性と柔軟性に影響を与えないように、親コンポーネントへの過度の依存を避けてください。同時に、コンポーネントのメンテナンスとアップグレードを容易にするために、子コンポーネントと親コンポーネント間の結合をできるだけ低くする必要があります。
5. パフォーマンスの最適化に焦点を当てます。コンポーネントの再利用と継承を使用する場合は、過度の再利用と継承によるパフォーマンスの低下を避けるために、パフォーマンスの最適化に注意してください。同時に、アプリケーションのパフォーマンスと応答速度を向上させるために、コンポーネント間の通信とデータ転送を最小限に抑えるコンポーネント設計の原則に従う必要があります。
6. コード スタイルとドキュメントの規則に注意してください。コンポーネントの再利用と継承を使用する場合は、適切なコード スタイルとドキュメント仕様に従って、コードの読みやすさと保守性を向上させます。同時に、その後の開発と保守を容易にするために、コードのテスト容易性とスケーラビリティに注意を払う必要があります。

4.3 コンポーネントライブラリの作成

QML 階層設計では、関連するカスタム コンポーネントのセットを管理および維持するためにコンポーネント ライブラリが作成されるため、これらのコンポーネントを複数のプロジェクトで簡単に使用および共有できます。コンポーネント ライブラリを作成することで、プロジェクトの構造を明確に保ちながら、開発効率を向上させ、メンテナンス コストを削減できます。コンポーネントライブラリの作成方法と注意事項を紹介します。

4.3.1 コンポーネント ライブラリの作成

コンポーネント ライブラリを作成するには、まず、関連するすべてのカスタム コンポーネントを配置するフォルダーを作成する必要があります。次に、フォルダーに qmldir ファイルを作成して、コンポーネント ライブラリの内容とバージョン情報を記述します。

たとえば、MyButton と IconButton の 2 つのコンポーネントを含む MyComponents という名前のコンポーネント ライブラリを作成します。ファイル構造は次のとおりです。

MyComponents/
    MyButton.qml
    IconButton.qml
    qmldir

次に、以下を qmldir ファイルに追加する必要があります。

MyButton 1.0 MyButton.qml
IconButton 1.0 IconButton.qml

ここで、各行は、コンポーネント名、バージョン番号、および対応する QML ファイル名を含むコンポーネントを説明します。

4.3.2 コンポーネント ライブラリの使用

コンポーネント ライブラリを作成したら、インポートして他の QML ファイルで使用できます。まず、ファイルの先頭でコンポーネント ライブラリをインポートする必要があります。その後、カスタム コンポーネントを組み込みコンポーネントのようにコンポーネント ライブラリで使用できます。

import QtQuick 2.0
import "MyComponents" as MC

Rectangle {
    width: 300
    height: 200

    MC.MyButton {
        id: button1
        x: 50
        y: 50
        text: "确认"
    }

    MC.IconButton {
        id: button2
        x: 50
        y: 120
        text: "取消"
        source: "images/cancel.png"
    }
}

この例では、MyComponents コンポーネント ライブラリをインポートし、MC をエイリアスとして使用しました。次に、MyButton と IconButton のインスタンスをメイン インターフェイスに追加しました。

4.3.3 コンポーネントライブラリに関する注意事項

コンポーネント ライブラリを作成して使用する場合は、次の点に注意する必要があります。

1. コンポーネント ライブラリのバージョンを維持します。qmldir ファイルでは、各コンポーネントのバージョン番号を指定する必要があります。コンポーネントが変更された場合、潜在的な互換性の問題を回避するために、バージョン番号を適時に更新する必要があります。
2. 適切な名前空間を使用してください。コンポーネント ライブラリをインポートするときに、名前の競合を避けるためにエイリアスを指定できます。エイリアスは、識別とメンテナンスを容易にするために、わかりやすいものにする必要があります。
3. コンポーネント ライブラリの独立性を確保します。コンポーネント ライブラリ内のコンポーネントは、特定のプロジェクト構造や他のコンポーネント ライブラリに依存せず、できるだけ独立している必要があります。これにより、コンポーネント ライブラリを柔軟に使用し、複数のプロジェクトで共有できます。

レイアウトとポジショニング戦略

5.1 位置決め要素

QML 階層設計では、レイアウトと配置が重要な部分です。要素を適切に配置することで、美しく保守しやすいインターフェースに貢献します。このセクションでは、QML を使用して柔軟なレイアウトの要素を配置する方法に焦点を当てます。

5.1.1 絶対位置決め

QML では、配置の最も簡単な方法は、絶対配置を使用することです。絶対配置とは、固定の x 座標と y 座標を要素に割り当てて、画面上の位置を決定することを意味します。例えば：

Rectangle {
    
    
    id: rect1
    x: 50
    y: 50
    width: 100
    height: 100
    color: "red"
}

この例の長方形は、x 座標と y 座標がそれぞれ 50 に固定されています。絶対配置は、単純なシナリオでは簡単に使用できますが、レスポンシブ レイアウトや複数の画面サイズの適応が必要な場合は維持が難しくなる可能性があります。

5.1.2 相対位置

相対配置は、他の要素または親要素に対する要素の位置を決定する方法です。相対配置によりレイアウトの柔軟性が向上し、さまざまな画面サイズや解像度に簡単に適応できます。たとえば、anchors属性を。

Rectangle {
    
    
    id: rect1
    width: 100
    height: 100
    color: "red"
}

Rectangle {
    
    
    id: rect2
    width: 100
    height: 100
    color: "blue"
    anchors.left: rect1.right
    anchors.top: rect1.top
}

この例では、rect2の左側がrect1の、上部も揃えられています。このようなレイアウトは、要素サイズの変更に自動的に適応できます。

5.1.3 コンテナでの配置

QML は、要素をより簡単に管理および配置するのに役立つ一連のレイアウト コンテナーを提供します。これらのコンテナーには、行、列、グリッドなどが含まれます。レイアウト コンテナーを使用すると、要素をまとめて編成し、アダプティブ レイアウトを簡単に実装できます。例えば：

Column {
    
    
    spacing: 10

    Rectangle {
    
    
        width: 100
        height: 100
        color: "red"
    }

    Rectangle {
    
    
        width: 100
        height: 100
        color: "blue"
    }
}

この例では、Columnコンテナー2 つの四角形を垂直方向に配置しています。spacingプロパティを設定することで、それらの間の間隔を制御できます。

5.2 アンカー

アンカーは、開発者が 1 つの要素の端を別の要素または親要素の端に固定できる QML の強力なレイアウト ツールです。固定すると、レイアウトがより柔軟になり、さまざまな画面サイズと向きに適応できます。

5.2.1 基本的な固定

アンカーを使用するには、anchors属性。一般的なアンカーの例を次に示します。

Rectangle {
    
    
    id: rect1
    width: 100
    height: 100
    color: "red"
}

Rectangle {
    
    
    id: rect2
    width: 100
    height: 100
    color: "blue"
    anchors.left: rect1.right
    anchors.top: rect1.top
}

この例では、rect2の左側がrect1の、上部も揃えられています。

5.2.2 アンカーの間隔

要素を固定するときに、ある程度の間隔を保ちたい場合があります。これは、 または方向固有の、、および属性anchors.marginsを使用して実現できます。例えば：anchors.leftMarginanchors.rightMarginanchors.topMarginanchors.bottomMargin

Rectangle {
    
    
    id: rect1
    width: 100
    height: 100
    color: "red"
}

Rectangle {
    
    
    id: rect2
    width: 100
    height: 100
    color: "blue"
    anchors.left: rect1.right
    anchors.leftMargin: 20
    anchors.top: rect1.top
}

この例では、rect2の左側がrect1のが、それらの間には 20 ピクセルのギャップがあります。

5.2.3 センターアンカー

場合によっては、要素を別の要素またはその親に対して中央揃えにする必要があります。これは、anchors.horizontalCenterおよび属性を使用して実現できます。anchors.verticalCenter例えば：

Rectangle {
    
    
    id: parentRect
    width: 300
    height: 300
    color: "green"

    Rectangle {
    
    
        id: childRect
        width: 100
        height: 100
        color: "red"
        anchors.horizontalCenter: parentRect.horizontalCenter
        anchors.verticalCenter: parentRect.verticalCenter
    }
}

この例では、childRect親要素に対してparentRect中央に配置されています。

アンカーを使用することで、開発者は柔軟でさまざまな画面サイズと向きに適応するレイアウトを作成できます。QML 階層設計では、アンカーの使用をマスターすることで、エレガントなインターフェイスを実現するための強固な基盤が提供されます。

5.3 レスポンシブ レイアウト

レスポンシブ レイアウトは、さまざまな画面サイズと向きに適応するレイアウト設計手法です。QML レベルのデザインでは、レスポンシブ レイアウトを実装することで、アプリケーションを美しく保ち、複数のデバイスや解像度で使いやすくすることができます。このセクションでは、QML が提供するツールを使用してレスポンシブ レイアウトを実装する方法を紹介します。

5.3.1 パーセンテージ レイアウトの使用

レスポンシブ レイアウトは、要素のサイズと位置を親要素のサイズのパーセンテージとして設定することで簡単に実現できます。例えば：

Rectangle {
    
    
    id: parentRect
    width: 300
    height: 300
    color: "green"

    Rectangle {
    
    
        id: childRect
        width: parentRect.width * 0.5
        height: parentRect.height * 0.5
        color: "red"
    }
}

この例では、childRect要素の幅と高さはそれぞれ親要素parentRectの。親要素のサイズが変更されると、それに応じて子要素のサイズが調整されます。

5.3.2Layoutコンテナ

QML は、 、 、などの一連のLayoutコンテナ。これらは、基本的なレイアウト コンテナ機能を維持しながら、レスポンシブ レイアウト機能を追加します。例えば：RowLayoutColumnLayoutGridLayout

import QtQuick 2.15
import QtQuick.Layouts 1.15

Rectangle {
    
    
    id: mainRect
    width: 400
    height: 400
    color: "white"

    ColumnLayout {
    
    
        anchors.fill: parent
        spacing: 10

        Rectangle {
    
    
            Layout.fillWidth: true
            Layout.preferredHeight: 100
            color: "red"
        }

        Rectangle {
    
    
            Layout.fillWidth: true
            Layout.preferredHeight: 100
            color: "blue"
        }
    }
}

この例では、2 つの長方形を垂直方向に揃えるColumnLayoutために。Layout.fillWidthに設定するとtrue、長方形は親コンテナの幅を自動的に埋め、レスポンシブ レイアウトを有効にします。

5.3.3Bindingと をStateアダプティブ レイアウトを実現する

複雑なシナリオではBinding、StateQML が提供する および 関数を使用して、より柔軟でレスポンシブなレイアウトを実現できます。例えば：

import QtQuick 2.15

Rectangle {
    
    
    id: mainRect
    width: 400
    height: 400
    color: "white"

    property bool isLandscape: width > height

    Rectangle {
    
    
        id: rect1
        width: mainRect.isLandscape ? mainRect.width * 0.5 : mainRect.width
        height: mainRect.isLandscape ? mainRect.height : mainRect.height * 0.5
        color: "red"
    }

    Rectangle {
    
    
        id: rect2
        width: mainRect.isLandscape ? mainRect.width * 0.5 : mainRect.width
        height: mainRect.isLandscape ? mainRect.height : mainRect.height * 0.5
        color: "blue"
        anchors.left: mainRect.isLandscape ? rect1.right : undefined
        anchors.top: mainRect.isLandscape ? undefined : rect1.bottom
        }
        states: [
    State {
    
    
        name: "landscape"
        when: mainRect.isLandscape
    },
    State {
    
    
        name: "portrait"
        when: !mainRect.isLandscape
    }
]

transitions: [
    Transition {
    
    
        from: "portrait"
        to: "landscape"
        PropertyAnimation {
    
    
            property: "width"
            duration: 300
        }
        PropertyAnimation {
    
    
            property: "height"
            duration: 300
        }
    },
    Transition {
    
    
        from: "landscape"
        to: "portrait"
        PropertyAnimation {
    
    
            property: "width"
            duration: 300
        }
        PropertyAnimation {
    
    
            property: "height"
            duration: 300
        }
    }
]

}

この例では、mainRectの、rect1横向きと縦向きのレイアウトを自動的に切り替えます。同時に、と をrect2使用してスムーズなレイアウト切り替えアニメーションを実現します。StateTransition

要約すると、QML はレスポンシブ レイアウトを実現するための豊富なツールとテクニックを提供します。これらの方法を習得すると、複数のデバイスと解像度に適応するアプリケーションを開発するのに役立ちます。

データバインディングとデータ駆動

6.1 データバインディングの概要

QML では、データ バインディングは QML 要素間の自動依存関係を確立できる強力な機能です。データ バインディングを使用すると、あるプロパティの値を別のプロパティの値に関連付けることができます。一方のプロパティの値が変更されると、他方のプロパティの値が自動的に更新されます。このメカニズムにより、UI インターフェイスの開発プロセスが大幅に簡素化され、コードの複雑さが軽減され、アプリケーションの応答性が向上します。

簡単なデータ バインディングの例を次に示します。

import QtQuick 2.12

Rectangle {
    width: 400
    height: 400
    color: "white"

    Text {
        id: myText
        text: "Hello, World!"
        font.pixelSize: 24
        anchors.centerIn: parent
    }

    Slider {
        id: mySlider
        width: parent.width * 0.8
        anchors.bottom: parent.bottom
        anchors.horizontalCenter: parent.horizontalCenter
    }

    Binding {
        target: myText
        property: "opacity"
        value: mySlider.value
    }
}

この例では、テキスト ボックス ( Text) とスライダー ( Slider) を作成しBinding、要素を介してスライダーのvalueプロパティをテキスト ボックスのopacityプロパティバインドします。スライダーの値を変更すると、テキスト ボックスの透明度も自動的に更新されます。

QML データ バインディングには、次の特徴があります。

1. 宣言型: データ バインディングは簡潔で読みやすい構文を使用するため、UI ロジックの実装により集中できます。
2. 双方向バインディング: ある要素から別の要素に属性値を渡すだけでなく、双方向バインディングで属性値を相互に転送することもできるため、より複雑な対話ロジックを実現できます。
3. 効率的: QML データ バインディングは、プロパティの依存関係の追跡と通知システムを通じてパフォーマンスを最適化し、関連するプロパティが変更された場合にのみバインドされた値が更新されるようにします。
4. 動的: 動的プロパティ バインディングを使用して、実行時にデータ バインディングを作成、変更、または解放して、インターフェイスのロジック機能をより柔軟に実現できます。

データ バインディングは、QML アプリケーション開発において非常に重要であり、応答性が高く、効率的で、保守が容易なユーザー インターフェイスを実現するのに役立ちます。以降の章では、データ バインディング テクノロジを使用してさまざまな UI コンポーネントを設計および実装する方法を詳しく紹介します。

6.2 動的プロパティバインディング

動的プロパティ バインディングは、実行時にデータ バインディングを作成、変更、または解除できる QML データ バインディングの高度な機能です。これにより、開発プロセスの柔軟性が高まり、さまざまなアプリケーション シナリオに応じて、より豊富なインタラクション ロジックを実装できるようになります。

動的プロパティ バインディングの例を次に示します。

import QtQuick 2.12

Rectangle {
    width: 400
    height: 400
    color: "white"

    Text {
        id: myText
        text: "Hello, World!"
        font.pixelSize: 24
        anchors.centerIn: parent
    }

    Slider {
        id: mySlider
        width: parent.width * 0.8
        anchors.bottom: parent.bottom
        anchors.horizontalCenter: parent.horizontalCenter
    }

    CheckBox {
        id: myCheckBox
        text: "Enable dynamic binding"
        anchors.top: parent.top
        anchors.horizontalCenter: parent.horizontalCenter
    }

    Component.onCompleted: {
        if (myCheckBox.checked) {
            myText.opacity = Qt.binding(function() { return mySlider.value; });
        } else {
            myText.opacity = 1;
        }
    }

    Connections {
        target: myCheckBox
        onCheckedChanged: {
            if (myCheckBox.checked) {
                myText.opacity = Qt.binding(function() { return mySlider.value; });
            } else {
                myText.opacity = 1;
                Qt.unbind(myText, "opacity");
            }
        }
    }
}

この例では、テキストボックス ( Text)、スライダー ( Slider)、およびチェックボックス ( CheckBox) を作成します。チェックボックスがチェックされている場合、Qt.binding関数スライダーのvalueプロパティをテキストボックスのopacityプロパティバインドする動的バインディングを作成します。チェックボックスがオフの場合、テキストボックスの透明度を 1 に設定し、Qt.unbind関数。

動的プロパティ バインディングを使用するには、次の重要な概念を把握する必要があります。

1. Qt.binding: この関数は、動的バインディングを作成するために使用され、関数をパラメーターとして受け入れ、関数の戻り値がバインディング値として使用されます。
2. Qt.unbind: この関数は動的にアンバインドするために使用され、ターゲット オブジェクトとプロパティ名をパラメータとして受け取ります。

動的属性バインディングには、実際の開発において次のような多くのアプリケーション シナリオがあります。

• ユーザー構成に従って、UI 要素の外観と動作を動的に変更します。
• 条件付きバインディング、ループ バインディングなどの複雑な論理関係を実現します。
• インターフェイス コンポーネントは、実行時に動的に生成または破棄されます。

動的属性バインディング技術を適切に使用することで、アプリケーションの保守性とスケーラビリティを向上させ、より柔軟で効率的なユーザー インターフェイスを実現できます。

6.3 リストとモデル

多くの QML アプリケーションでは、一連のデータ項目を表示し、ユーザーがこれらのデータを参照、選択、および操作できるようにする必要があります。この目的のために、QML は List と Model の概念を提供して、このようなシナリオをより効率的に処理できるようにします。

リストとモデルは次の目的で使用できます。

1. データ表現: モデルを介してビューからデータを分離することで、データをより便利に管理および操作できます。
2. アイテムの再利用: リスト ビューでは、必要に応じてアイテムを動的に作成および破棄できるため、メモリの使用量とレンダリングのオーバーヘッドが削減されます。
3. データ バインディング: データ バインディングを介してモデルをビューに関連付け、データの自動更新と応答を実現できます。

簡単なリストとモデルの例を次に示します。

import QtQuick 2.12
import QtQuick.Window 2.12

Window {
    visible: true
    width: 400
    height: 600

    ListModel {
        id: contactModel

        ListElement {
            name: "Alice"
            phoneNumber: "123-456-7890"
        }
        ListElement {
            name: "Bob"
            phoneNumber: "987-654-3210"
        }
        ListElement {
            name: "Carol"
            phoneNumber: "555-555-5555"
        }
    }

    Component {
        id: contactDelegate

        Item {
            width: parent.width
            height: 50

            Text {
                text: name
                anchors.left: parent.left
                anchors.verticalCenter: parent.verticalCenter
            }

            Text {
                text: phoneNumber
                anchors.right: parent.right
                anchors.verticalCenter: parent.verticalCenter
            }
        }
    }

    ListView {
        anchors.fill: parent
        model: contactModel
        delegate: contactDelegate
        spacing: 10
    }
}

この例では、ListModel複数の連絡先の情報を含む を作成します。Componentまた、リスト ビューのデリゲート (デリゲート) も作成しました。これは、各連絡先の名前と電話番号の表示を担当します。最後に、ListView要素。

リストとモデルを操作するには、次の主要な概念を理解する必要があります。

1. ListModel: データ項目のセットを格納するための基本的なデータ モデル。ListElementデータ項目を追加したり、スクリプト (JavaScript など) を介してデータ項目を動的に追加、変更、または削除したりできます。
2. Component: リスト ビューの項目の外観と動作を定義するために使用される再利用可能な UI コンポーネント。コンポーネント内の任意の QML 要素、および関連するプロパティとイベント ハンドラーを定義できます。
3. ListView、GridViewおよびPathView: これらの要素は、それぞれリスト ビュー、グリッド ビュー、およびパス ビューを表しmodel、delegateおよび 属性を介してデータ モデルをエージェントに関連付け、アイテムの作成、レイアウト、および破棄を担当します。

リストとモデルは QML の非常に重要な概念であり、大量のデータ項目を処理するための効率的で柔軟な方法を提供します。リストとモデルを使用することで、次の利点を実現できます。

1. インターフェイスとデータの分離: データとインターフェイスを分離することで、アプリケーションの保守性とスケーラビリティを向上させながら、データをより簡単に保守および変更できます。
2. 遅延読み込みとパフォーマンスの最適化: リスト ビューは必要なときにのみアイテムを作成し、メモリ フットプリントとレンダリング オーバーヘッドを削減します。同時に、不要になったアイテムはビューによって自動的に破棄され、リソースが解放されます。
3. 標準化されたビュー管理: QML は統一されたビューとモデル管理メカニズムを提供し、同じコードを使用してさまざまなデータ ソース (ローカル データ、ネットワーク データ、データベースなど) を処理できるようにします。

実際の開発では、ネストされたリスト、グループ化されたデータ項目など、より複雑なアプリケーション シナリオに遭遇する場合があります。XmlListModelこの時点で、 (XML データの処理用) やObjectModel(任意のオブジェクトの処理用)などのより高度なモデルの使用を検討できます。同時に、既存のモデルを拡張およびフィルタリングProxyModelし。

つまり、リストとモデルの基本概念とそれらのアプリケーションを習得することで、QML 開発で大量のデータをより効率的に処理し、よりリッチで応答性の高いユーザー インターフェイスを実現できます。

QML と JavaScript

7.1 JS コードの構成

QML アプリケーションでは、通常、複雑なビジネス ロジック、データ処理、および対話イベントを処理するために、いくつかの JavaScript コードを記述する必要があります。コードを読みやすく保守しやすくするには、JavaScript コードを効果的に編成する方法を理解する必要があります。

JavaScript コードを整理するのに役立ついくつかの提案を次に示します。

1. JavaScript コードを外部ファイルに分離: JavaScript コードを QML ファイルから別の.jsファイル。これらのファイルは、QML ファイルのimportステートメント。これにより、QML ファイルはインターフェイス レイアウトに集中でき、ロジック処理は JavaScript ファイルに任せることができます。

たとえば、utilities.js次のような。

// utilities.js
function sum(a, b) {
    
    
    return a + b;
}

// main.qml
import "utilities.js" as Utils

Item {
    Component.onCompleted: {
        console.log("Sum of 2 and 3 is: " + Utils.sum(2, 3));
    }
}

1. 名前空間を使用する: JavaScript ファイルの名前空間を定義して、関数と変数の間の名前の競合を回避します。上記の例では、utilities.jsファイルをUtils名前空間としてインポートしました。これにより、他のファイルの関数と変数が競合しないことが保証されます。
2. モジュール コード: 関連する関数のコードをモジュールに分割すると、コードがクリーンで理解しやすくなります。モジュールは、一連の関数、変数、およびオブジェクトを含む自己完結型のユニットと考えることができます。QML は ECMAScript モジュール (ESM) をサポートしており、異なるファイルでモジュールを定義およびエクスポートできます。
3. コーディング標準に従う: QML コードと同様に、JavaScript コードを記述するときは、特定の命名規則とフォーマット規則に従う必要があります。これにより、コードの一貫性が保たれ、他の開発者が読みやすく保守しやすくなります。
4. コードにコメントを付ける: JavaScript コードにコメントを追加して、関数の機能、そのパラメーター、および戻り値を説明します。これにより、他の開発者がコードの意図を理解し、全体的なコードの読みやすさを向上させることができます。

これらの推奨事項に従うことで、QML アプリケーションで JavaScript コードをより効率的に整理し、コードの読みやすさと保守性を向上させることができます。

7.2 QML と JS の相互作用

JavaScript (JS) コードとの相互作用は、JS がロジックとデータの処理において非常に強力であるため、QML では一般的です。QML と JS コード間の相互作用を実装するいくつかの方法を次に示します。

1. JS コードを QML に埋め込む: JS コードを QML ファイルに直接書き込むことができます。QML コードでは、JS 式を中括弧で{}囲む。

import QtQuick 2.12

Rectangle {
    width: 400
    height: 400
    color: "white"

    Text {
        id: myText
        text: "Current time: " + new Date().toLocaleTimeString()
        font.pixelSize: 24
        anchors.centerIn: parent
    }

    MouseArea {
        anchors.fill: parent
        onClicked: {
            myText.text = "Current time: " + new Date().toLocaleTimeString();
        }
    }
}

1. JS コードを外部ファイルに分離: JS コードを QML ファイルから分離し、別の.jsファイル。これらのファイルは、QML ファイルのimportステートメント。

たとえば、utilities.jsファイル。

// utilities.js
function getCurrentTime() {
    
    
    return new Date().toLocaleTimeString();
}

次に、QML ファイルでインポートして使用します。

// main.qml
import QtQuick 2.12
import "utilities.js" as Utils

Rectangle {
    width: 400
    height: 400
    color: "white"

    Text {
        id: myText
        text: "Current time: " + Utils.getCurrentTime()
        font.pixelSize: 24
        anchors.centerIn: parent
    }

    MouseArea {
        anchors.fill: parent
        onClicked: {
            myText.text = "Current time: " + Utils.getCurrentTime();
        }
    }
}

1. シグナルとスロットの使用: QML と JS は、シグナルとスロットを介して通信できます。QML でシグナルを定義し、JS でスロットを接続します。スロット関数は、JS 関数または QML で定義された関数にすることができます。

たとえば、QML ファイルでシグナルを定義します。

// CustomButton.qml
import QtQuick 2.12

Rectangle {
    signal buttonClicked()

    MouseArea {
        anchors.fill: parent
        onClicked: buttonClicked()
    }
}

次に、JS でスロット関数を接続します。

// main.qml
import QtQuick 2.12

CustomButton {
    onClicked: console.log("Button clicked!")
}

上記の方法により、QML と JS コード間の相互作用を実現できます。これらのメソッドを柔軟に使用することで、ビジネス ロジックやデータ処理を扱う際の開発効率を向上させると同時に、コードをクリーンで保守しやすい状態に保つことができます。

7.3 非同期プログラミング

非同期プログラミングは、QML および JavaScript アプリケーションで一般的かつ重要なプログラミング パラダイムです。非同期プログラミングを使用すると、メイン スレッドをブロックすることなく操作 (ネットワーク リクエスト、ファイルの読み取りと書き込みなど) が完了するまで待機できるため、アプリケーションの応答パフォーマンスが向上します。QML と JS で非同期プログラミングを実装するいくつかの方法を次に示します。

1. コールバック関数を使用する: JS では、コールバック関数は非同期プログラミングを実現するための基本的な方法です。操作が完了すると、コールバック関数がパラメーターとして渡され、実行されます。たとえば、ネットワーク リクエストを処理する場合、コールバック関数を使用して返された結果を処理できます。

function fetchData(url, onSuccess, onError) {
    
    
    var xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.onreadystatechange = function() {
    
    
        if (xhr.readyState === XMLHttpRequest.DONE) {
    
    
            if (xhr.status === 200) {
    
    
                onSuccess(xhr.responseText);
            } else {
    
    
                onError(xhr.status, xhr.statusText);
            }
        }
    }
    xhr.open("GET", url);
    xhr.send();
}

fetchData("https://api.example.com/data", function(data) {
    
    
    console.log("Received data: " + data);
}, function(status, error) {
    
    
    console.error("Request failed with status " + status + ": " + error);
});

1. Promise の使用: Promise は、より高度な非同期プログラミング メソッドであり、非同期操作の結果と、操作が完了または失敗したときのコールバックを処理するために使用できます。Promise を使用することで、より理解しやすいコードを記述し、コールバック関数の入れ子が深すぎるという問題 (一般に「コールバック地獄」として知られている) を回避できます。

function fetchData(url) {
    
    
    return new Promise(function(resolve, reject) {
    
    
        var xhr = new XMLHttpRequest();
        xhr.onreadystatechange = function() {
    
    
            if (xhr.readyState === XMLHttpRequest.DONE) {
    
    
                if (xhr.status === 200) {
    
    
                    resolve(xhr.responseText);
                } else {
    
    
                    reject(new Error("Request failed with status " + xhr.status));
                }
            }
        }
        xhr.open("GET", url);
        xhr.send();
    });
}

fetchData("https://api.example.com/data").then(function(data) {
    
    
    console.log("Received data: " + data);
}).catch(function(error) {
    
    
    console.error("Request failed: " + error);
});

1. Using async/await:asyncおよび は、非同期プログラミングを簡素化するために ECMAScript 2017 で導入されたキーワードawaitです。これらのキーワードを使用することで、同期コードと同様の非同期コードを記述できるため、コードの読みやすさと保守性が向上します。

async function fetchData(url) {
    
    
    var xhr = new XMLHttpRequest();
    return new Promise(function(resolve, reject) {
    
    
        xhr.onreadystatechange = function() {
    
    
            if (xhr.readyState === XMLHttpRequest.DONE) {
    
    
                if (xhr.status === 200) {
    
    
                    resolve(xhr.responseText);
                } else {
    
    
                    reject(new Error("Request failed with status " + xhr.status));
                }
            }
        }
        xhr.open("GET", url);
        xhr.send();
    });
}

async function fetchDataAndDisplay() {
    
    
    try {
    
    
        var data = await fetchData("https://api.example.com/data");
        console.log("Received data: " + data);
    } catch (error) {
    
    
    }

}

fetchDataAndDisplay();

4. タイマーの使用: QML および JavaScript では、タイマーを使用して遅延または定期的なコード実行を実装できます。`setTimeout()` および `setInterval()` 関数は JS で使用できますが、`Timer` クラスは QML で使用できます。

// JavaScript
setTimeout(function() {
    
    
    console.log("This message will be displayed after 2 seconds.");
}, 2000);

// QML
import QtQuick 2.12

Timer {
    id: timer
    interval: 2000
    onTriggered: {
        console.log("This message will be displayed after 2 seconds.");
    }
    Component.onCompleted: {
        timer.start();
    }
}

通过使用这些方法，你可以在 QML 和 JavaScript 应用中实现异步编程，从而提高应用的响应性能和用户体验。在处理诸如网络请求、文件操作等需要等待的操作时，掌握这些异步编程技巧尤为重要。

QML 与 C++ 的交互

8.1 Qt 与 QML 集成

在很多场景下，我们需要将 QML 与 C++ 进行集成，以便充分利用 C++ 的性能优势和强大的库。Qt 提供了多种方法在 QML 和 C++ 之间进行通信和交互。

1. 将 C++ 对象注册为 QML 类型：你可以将 C++ 类注册为 QML 类型，然后在 QML 文件中实例化这些类并访问其属性、方法和信号。例如，假设你有一个 C++ 类 MyCppClass，你可以通过以下方式将其注册为 QML 类型：

// mycppclass.h
#include <QObject>

class MyCppClass : public QObject {
    
    
    Q_OBJECT
    // ...
};

// main.cpp
#include <QGuiApplication>
#include <QQmlApplicationEngine>
#include "mycppclass.h"

int main(int argc, char *argv[]) {
    
    
    QGuiApplication app(argc, argv);
    qmlRegisterType<MyCppClass>("com.example", 1, 0, "MyCppClass");

    QQmlApplicationEngine engine;
    engine.load(QUrl(QStringLiteral("qrc:/main.qml")));
    return app.exec();
}

然后在 QML 文件中使用这个类型：

// main.qml
import QtQuick 2.12
import com.example 1.0

Rectangle {
    width: 400
    height: 400
    color: "white"

    MyCppClass {
        id: myCppClassInstance
        // ...
    }
}

1. 将 C++ 对象作为 QML 上下文属性：你可以将 C++ 对象添加到 QML 上下文中，从而使其在 QML 代码中可用。例如：

// main.cpp
#include <QGuiApplication>
#include <QQmlApplicationEngine>
#include <QQmlContext>
#include "mycppclass.h"

int main(int argc, char *argv[]) {
    
    
    QGuiApplication app(argc, argv);

    MyCppClass myCppClassInstance;

    QQmlApplicationEngine engine;
    engine.rootContext()->setContextProperty("myCppClassInstance", &myCppClassInstance);
    engine.load(QUrl(QStringLiteral("qrc:/main.qml")));
    return app.exec();
}

在 QML 文件中，你可以直接访问 myCppClassInstance：

// main.qml
import QtQuick 2.12

Rectangle {
    width: 400
    height: 400
    color: "white"

    Component.onCompleted: {
        console.log("Accessing C++ object: " + myCppClassInstance);
    }
}

1. 在 C++ 中访问 QML 对象：如果你需要在 C++ 代码中访问 QML 对象，可以使用 QQmlApplicationEngine 的 rootObjects() 方法获取根对象，然后使用 QObject::findChild() 方法查找特定的子对象。

通过这些方法，你可以实现 QML 和 C++ 的集成，充分利用 C++ 的性能优势和强大的库，为你的应用提供更丰富的功能和更好的性能。在实际开发中，需要灵活选择适合的方法来满足特定需求。

8.2 信号和槽机制

信号和槽（Signals and Slots）是 Qt 框架中用于处理对象之间通信的一种技术。QML 和 C++ 之间的通信也可以利用信号和槽机制来实现。

1. 从 QML 发送信号到 C++：在 QML 中，可以定义信号，并在适当的时候发出这些信号。你可以在 C++ 中监听这些信号并关联相应的槽函数来处理这些信号。首先，在 QML 中定义一个信号：

// CustomButton.qml
import QtQuick 2.12

Rectangle {
    signal buttonClicked()

    MouseArea {
        anchors.fill: parent
        onClicked: buttonClicked()
    }
}

次に、C++ で、この QML 型をインスタンス化し、シグナルをリッスンします。

// main.cpp
#include <QGuiApplication>
#include <QQmlApplicationEngine>
#include <QQmlComponent>
#include <QDebug>

class MyClass : public QObject {
    
    
    Q_OBJECT
public slots:
    void onButtonClicked() {
    
    
        qDebug() << "Button clicked!";
    }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    
    
    QGuiApplication app(argc, argv);
    QQmlApplicationEngine engine;

    MyClass myClassInstance;

    QQmlComponent component(&engine, QUrl(QStringLiteral("qrc:/CustomButton.qml")));
    QObject *customButton = component.create();
    QObject::connect(customButton, SIGNAL(buttonClicked()), &myClassInstance, SLOT(onButtonClicked()));

    engine.load(QUrl(QStringLiteral("qrc:/main.qml")));
    return app.exec();
}

1. C++ から QML へのシグナルの送信: C++ クラスでは、シグナルを定義し、必要に応じて送信できます。これらのシグナルを QML でリッスンし、対応するハンドラー関数を関連付けることができます。まず、C++ クラスでシグナルを定義します。

// mycppclass.h
#include <QObject>

class MyCppClass : public QObject {
    
    
    Q_OBJECT
signals:
    void cppSignal();
    // ...
};

QML では、C++ オブジェクトをコンテキスト プロパティとして使用し、QML でシグナルをリッスンできます。

// main.qml
import QtQuick 2.12

Rectangle {
    width: 400
    height: 400
    color: "white"

    Connections {
        target: myCppClassInstance
        onCppSignal: {
            console.log("Received signal from C++!");
        }
    }
}

シグナルとスロットのメカニズムは、QML と C++ 間の通信の実装に非常に役立ちます。シグナルとスロットを使用することで、QML と C++ で疎結合の設計を実現できるため、コードの保守と拡張が容易になります。

8.3 データ型変換

QML と C++ の間で対話する場合、2 つの間でデータを渡す必要がある場合があります。ただし、QML と C++ で使用されるデータ型はまったく同じではありません。データが正しく渡されるようにするには、QML と C++ のデータ型の間で変換する方法を理解する必要があります。

以下は、いくつかの一般的な QML および C++ データ型の変換方法です。

1. 基本データ型: int、float、bool などの基本データ型については、Qt フレームワークが自動的に変換します。これらの型を QML と C++ の間で変換することについて心配する必要はありません。
2. 文字列型: QML の文字列型は C++ の QString 型に対応します。Qt フレームワークは、文字列を渡すときに自動的に変換を行います。
3. リスト型: QML では、リスト型を使用してリストを表すことができます。C++ では、QVariantList 型を使用して、QML でリストを受け取ることができます。次に例を示します。

// C++ 代码
Q_INVOKABLE void printList(const QVariantList &list) {
    
    
    for (const QVariant &item : list) {
    
    
        qDebug() << item;
    }
}

// QML 代码
myCppClassInstance.printList([1, 2, 3, "hello"]);

1. 辞書型: QML では、オブジェクト型を使用して辞書を表すことができます。C++ では、QVariantMap タイプを使用して、QML でオブジェクトを受け取ることができます。次に例を示します。

// C++ 代码
Q_INVOKABLE void printMap(const QVariantMap &map) {
    
    
    for (const QString &key : map.keys()) {
    
    
        qDebug() << key << ":" << map[key];
    }
}

// QML 代码
myCppClassInstance.printMap({"key1": 1, "key2": "value2", "key3": true});

1. カスタム型: カスタム型のオブジェクトの場合、QVariant 型を使用して QML と C++ の間で受け渡すことができます。C++ でカスタム型を登録し、QVariant からカスタム型への変換を実装する必要があります。次に例を示します。

// mycustomtype.h
#include <QObject>

class MyCustomType : public QObject {
    
    
    Q_OBJECT
    // ...
};

// main.cpp
#include <QGuiApplication>
#include <QQmlApplicationEngine>
#include "mycustomtype.h"

int main(int argc, char *argv[]) {
    
    
    QGuiApplication app(argc, argv);
    qmlRegisterType<MyCustomType>("com.example", 1, 0, "MyCustomType");
    qRegisterMetaType<MyCustomType*>("MyCustomType*");

    QQmlApplicationEngine engine;
    engine.load(QUrl(QStringLiteral("qrc:/main.qml")));
    return app.exec();
}

QML と C++ のデータ型の間で変換する方法を知ることは、2 つの間で対話するときにデータの正確性を維持するために重要です。実際の開発では、状況に応じて適切な変換方法を柔軟に選択する必要があります。

パフォーマンス最適化のヒント

9.1 レンダリング パフォーマンスの最適化

レンダリング パフォーマンスの最適化は、ユーザー エクスペリエンスに直接影響するため、QML アプリケーションを開発する際に非常に重要です。QML アプリケーションのレンダリング パフォーマンスを最適化するのに役立ついくつかの提案を次に示します。

1. ローダーを使用する: LoaderQML が提供する動的読み込みコンポーネントです。を使用するとLoader、必要に応じてコンポーネントをロードおよびアンロードできるため、メモリの使用量とレンダリングのオーバーヘッドが削減されます。例えば：

Loader {
    id: pageLoader
    source: "Page1.qml"
}

1. 不必要な透明度を避ける: 透明度は高価なレンダリング プロパティです。不要な透明度と半透明の要素を最小限に抑えることで、レンダリングのパフォーマンスを向上させます。
2. Rectangle と Image を賢く使用する:Rectangleコンポーネントはレンダリング時のパフォーマンスが高くなりますが、場合によってはImageコンポーネントのパフォーマンスが低下します。Rectangleコンポーネントを使用して単純な背景と境界線を描画し、Imageコンポーネントに複雑なグラフィック リソースを配置してみてください。
3. レイヤーを有効にする: 複雑な数のサブアイテムを全体に結合する場合、layer.enabledプロパティ。これにより、フレームごとにこれらの子を再レンダリングする必要がなくなり、レンダリングのパフォーマンスが向上します。

Rectangle {
    layer.enabled: true
    // ...
}

1. 再帰は慎重に使用する: QML で再帰または大量のネストを使用しないでください。パフォーマンスに悪影響を及ぼす可能性があります。複雑なロジックを単純で再利用可能なコンポーネントに分解してみてください。
2. QtQuick.Controls 2 の使用: QtQuick.Controls 2 は、パフォーマンスの最適化のために設計された UI コントロール ライブラリです。元の QtQuick.Controls の代わりに QtQuick.Controls 2 を使用してみてください。後者は場合によってはパフォーマンスが低下するためです。
3. アニメーションを賢く使用する: アニメーションが多すぎると、レンダリングのパフォーマンスに悪影響を及ぼす可能性があります。アニメーションを設計するときは、単純なアニメーション効果を使用し、同時に多数のアニメーションを実行しないようにしてください。
4. 画像リソースの最適化: 画像リソースを合理的に使用し、画像ファイルを圧縮してメモリ使用量を削減します。また、レンダリングのオーバーヘッドが増加するため、実行時に画像のサイズを変更しないでください。

遵循这些建议，你可以有效地优化 QML 应用的渲染性能，提高用户体验。在实际开发中，要根据具体需求和场景灵活地应用这些建议。

9.2 内存优化

内存优化在 QML 应用开发中同样重要，它可以避免应用因占用过多系统资源而导致性能下降。以下是一些建议，可以帮助你优化 QML 应用的内存使用：

1. 按需加载组件：通过使用 Loader 组件，你可以按需动态加载和卸载组件，减少内存占用。在不需要组件时，通过将 source 或 sourceComponent 设为 null 释放相关资源。

Loader {
    id: pageLoader
}

1. 优化图片资源：对图片资源进行压缩，以减少内存占用。尽量使用合适的图片格式，例如，对于可压缩的图片，可以使用 JPEG 格式；对于需要透明通道的图片，可以使用 PNG 格式。
2. 使用对象池：对象池是一种管理可复用对象的方法，可以通过在对象不再需要时将其返回到对象池中而不是销毁，从而减少频繁创建和销毁对象所带来的内存开销。你可以使用 QML 中的 QtObjectPool 类来实现对象池功能。
3. 销毁不再使用的对象：如果你创建了一个 QML 对象但在一段时间后不再需要它，应确保将其销毁以释放相关资源。可以使用 destroy() 函数来销毁对象。

someComponent.destroy()

1. 避免全局对象：尽量减少全局对象的使用，因为它们在整个应用生命周期中占用内存。在可能的情况下，将全局对象替换为局部对象。
2. 使用垃圾回收：在 QML 中，JavaScript 的垃圾回收会自动释放不再使用的对象占用的内存。如果你在应用的特定阶段希望手动触发垃圾回收，可以使用 Qt.gc() 函数。

Qt.gc()

遵循这些建议，你可以有效地优化 QML 应用的内存使用，提高应用性能。在实际开发中，要根据具体需求和场景灵活地应用这些建议。

9.3 代码执行效率

提高代码执行效率对于提升 QML 应用性能至关重要。以下是一些建议，可以帮助你优化 QML 代码的执行效率：

1. 避免冗余计算：将重复的计算结果缓存，以避免在多个地方进行相同的计算。尤其在 QML 的属性绑定中，需要注意此类问题，因为属性绑定可能在多个地方频繁触发。
2. 使用延迟属性绑定：在某些情况下，你可以使用延迟属性绑定（即将属性绑定放在一个函数中）来提高执行效率。这样，只有在需要时才会触发绑定，而不是每次属性发生变化时都触发。

Rectangle {
    property int myValue: calculateValue()

    function calculateValue() {
        // Expensive calculation
    }
}

1. 避免在循环中创建对象：在循环中创建对象会导致性能下降。尽量避免这种情况，或者使用对象池来管理可复用的对象。
2. 优化 JavaScript 代码：遵循 JavaScript 代码优化的最佳实践，如使用局部变量代替全局变量、避免闭包滥用、使用原生数组和对象方法等。
3. 利用 Qt Quick Compiler：Qt Quick Compiler 是一个将 QML 代码编译成原生代码的工具，可以显著提高应用的启动速度和执行效率。对于商业版的 Qt 用户，建议使用 Qt Quick Compiler 优化 QML 代码。
4. 合理使用信号和槽：在 QML 和 C++ 交互时，信号和槽机制是必不可少的。尽量减少不必要的信号连接，并合理使用槽函数，以避免性能下降。
5. 使用 WorkerScript 进行异步处理：对于耗时的计算任务，可以使用 QML 的 WorkerScript 组件将任务放在一个单独的线程中执行，避免阻塞主线程。

WorkerScript {
    id: worker
    source: "workerScript.js"

    onMessage: {
        // Process the result
    }
}

遵循这些建议，你可以有效地提高 QML 代码的执行效率，从而提升应用性能。在实际开发中，要根据具体需求和场景灵活地应用这些建议。

动画与视觉效果

10.1 基本动画类型

QML 提供了一套强大的动画框架，用于创建具有丰富视觉效果的用户界面。以下是 QML 中常用的基本动画类型：

1. NumberAnimation：用于对数值型属性进行动画处理。例如，改变一个元素的 x 位置：

Rectangle {
    id: rect
    //...

    NumberAnimation on x {
        from: 0
        to: 100
        duration: 1000
    }
}

1. ColorAnimation：用于对颜色属性进行动画处理。例如，改变一个元素的颜色：

Rectangle {
    id: rect
    //...

    ColorAnimation on color {
        from: "red"
        to: "blue"
        duration: 1000
    }
}

1. RotationAnimation：用于对旋转属性进行动画处理。例如，使一个元素以中心点为轴旋转：

Rectangle {
    id: rect
    //...

    RotationAnimation on rotation {
        from: 0
        to: 360
        duration: 1000
        origin: Qt.vector3d(rect.width / 2, rect.height / 2, 0)
    }
}

1. ScaleAnimation: スケール プロパティをアニメーション化するために使用されます。たとえば、要素をそのサイズの 2 倍にスケーリングするには、次のようにします。

Rectangle {
    id: rect
    //...

    ScaleAnimation on scale {
        from: 1
        to: 2
        duration: 1000
    }
}

1. SequentialAnimation: 複数のアニメーションを順番に再生するために使用されます。たとえば、最初に色を変更してから位置を変更するには:

Rectangle {
    id: rect
    //...

    SequentialAnimation {
        ColorAnimation {
            from: "red"
            to: "blue"
            duration: 1000
        }
        NumberAnimation {
            target: rect
            property: "x"
            from: 0
            to: 100
            duration: 1000
        }
    }
}

1. ParallelAnimation: 複数のアニメーションを同時に再生するために使用されます。たとえば、色と位置を同時に変更するには:

Rectangle {
    id: rect
    //...

    ParallelAnimation {
        ColorAnimation {
            from: "red"
            to: "blue"
            duration: 1000
        }
        NumberAnimation {
            target: rect
            property: "x"
            from: 0
            to: 100
            duration: 1000
        }
    }
}

QML アニメーション フレームワークは非常に柔軟で、さまざまなプロパティのアニメーションをサポートしています。これらの基本的なアニメーション タイプを組み合わせてネストすることにより、さまざまな複雑な視覚効果をアプリケーションに簡単に追加できます。

10.2 アニメーションコントローラー

QML は、より複雑なアニメーション効果を実現するためにアニメーションの再生を制御するために使用できるいくつかのアニメーション コントローラーを提供します。以下は、一般的に使用されるアニメーション コントローラです。

1. AnimationController: 時間ベースのアニメーションを制御するために使用されます。アニメーション再生の方向、速度、進行状況などを変更するなど、より細かいアニメーション制御を実現するために使用できます。

Rectangle {
    id: rect
    //...

    NumberAnimation {
        id: numAnim
        target: rect
        property: "x"
        from: 0
        to: 100
        duration: 1000
    }

    AnimationController {
        id: animController
        animation: numAnim
    }

    MouseArea {
        anchors.fill: parent
        onClicked: {
            animController.start();
        }
    }
}

1. PauseAnimation: SequentialAnimation で一定期間一時停止してから、後続のアニメーションの再生を続行するために使用されます。

Rectangle {
    id: rect
    //...

    SequentialAnimation {
        id: seqAnim

        NumberAnimation {
            target: rect
            property: "x"
            from: 0
            to: 100
            duration: 1000
        }
        PauseAnimation {
            duration: 500
        }
        NumberAnimation {
            target: rect
            property: "x"
            from: 100
            to: 200
            duration: 1000
        }
    }

    MouseArea {
        anchors.fill: parent
        onClicked: {
            seqAnim.start();
        }
    }
}

1. ScriptAction: アニメーション シーケンスに JavaScript コードを挿入するために使用されます。アニメーションが ScriptAction に対して再生されると、スクリプト プロパティのコードが実行されます。

Rectangle {
    id: rect
    //...

    SequentialAnimation {
        id: seqAnim

        NumberAnimation {
            target: rect
            property: "x"
            from: 0
            to: 100
            duration: 1000
        }
        ScriptAction {
            script: {
                console.log("The first animation has finished");
            }
        }
        NumberAnimation {
            target: rect
            property: "x"
            from: 100
            to: 200
            duration: 1000
        }
    }

    MouseArea {
        anchors.fill: parent
        onClicked: {
            seqAnim.start();
        }
    }
}

アニメーション コントローラを基本的なアニメーション タイプと組み合わせて、より複雑で多様なアニメーション効果を実現できます。実際の開発では、これらのコントローラーを使用して、必要に応じてアニメーションのパフォーマンスと動作を柔軟に調整できます。

10.3 高度な視覚効果

QML には高度な視覚効果がいくつか用意されており、アプリケーションに人目を引くリッチなユーザー インターフェイスを作成するのに役立ちます。以下は、一般的に使用される高度な視覚効果です。

1. ShaderEffect: GLSL (OpenGL シェーディング言語) を使用して効率的な GPU レンダリング効果をカスタマイズするために使用されます。これにより、波紋、照明などのさまざまな独自の視覚効果を要素に追加できます。

import QtQuick 2.0
import QtQuick.Window 2.0

Window {
    width: 640
    height: 480
    visible: true

    Image {
        id: image
        source: "myImage.jpg"
        anchors.fill: parent
    }

    ShaderEffect {
        anchors.fill: image
        blending: ShaderEffect.BlendMode.SourceOver
        property variant source: image

        fragmentShader: "
            uniform sampler2D source;
            varying mediump vec2 qt_TexCoord0;
            void main() {
                // Custom GLSL code to create visual effects
                gl_FragColor = texture2D(source, qt_TexCoord0);
            }
        "
    }
}

1. ParticleSystem: 粒子システムを作成して、雪片や炎などの動的効果を実現するために使用されます。粒子の形状、サイズ、寿命、時間の経過に伴う変化などのプロパティを定義できます。

import QtQuick 2.0
import QtQuick.Particles 2.0

Rectangle {
    width: 640
    height: 480

    ParticleSystem {
        id: particleSystem
    }

    ImageParticle {
        source: "particle.png"
        system: particleSystem
        lifeSpan: 5000
        x: parent.width / 2
        y: parent.height / 2
    }

    Emitter {
        system: particleSystem
        emitRate: 100
        lifeSpan: 5000
        x: parent.width / 2
        y: parent.height / 2
    }
}

1. PathAnimation: 要素をパスに沿って移動させるために使用されます。パスの形状、アニメーションの長さ、ループの数などのプロパティを定義できます。

import QtQuick 2.0

Rectangle {
    width: 640
    height: 480

    Path {
        id: path
        startX: 0; startY: 0
        PathQuad { x: 200; y: 0; controlX: 100; controlY: 100 }
    }

    Rectangle {
        id: movingRect
        width: 50; height: 50
        color: "red"
    }

    PathAnimation {
        target: movingRect
        path: path
        duration: 1000
        loops: Animation.Infinite
    }
}

これらの高度な視覚効果は、独自の視覚体験をアプリにもたらすことができます。実際の開発では、必要に応じてこれらの効果をさまざまな要素に柔軟に適用できます。一部の高度な視覚効果には、特定のハードウェア要件がある場合があることに注意してください

ユーザーインタラクションデザイン

11.1 イベント処理

QML アプリケーションでは、ユーザー インタラクションは不可欠な部分です。ユーザーとアプリケーション間の相互作用を実現するために、マウス クリック、キーボード キー、タッチなどのさまざまなイベントを処理する必要があります。このセクションでは、QML でのイベント処理メソッドについて説明します。

QML は、さまざまなタイプの入力イベントを処理するための一連のイベント ハンドラーを提供します。主なイベント ハンドラーは次のとおりです。

• MouseArea: クリック、ダブルクリック、長押し、ドラッグなどのマウスおよびタッチ スクリーン イベントを処理します。
• キー: キーの押下、リリースなどのキーボード イベントを処理します。
• MultiPointTouchArea: タッチ開始、移動、終了などのマルチタッチ イベントを処理します。

以下は、これらのイベント ハンドラーの使用例です。

11.1.1 マウスエリアの例

Rectangle {
    width: 100
    height: 100
    color: "lightblue"

    MouseArea {
        anchors.fill: parent
        onClicked: {
            console.log("Mouse clicked");
            parent.color = "red";
        }
    }
}

この例では、四角形を作成し、マウス クリック イベントMouseAreaを処理するために。マウスが四角形をクリックすると、コンソールは「マウスがクリックされました」と出力し、四角形の色が赤に変わります。

11.1.2 キーの例

Rectangle {
    width: 100
    height: 100
    color: "lightblue"
    focus: true

    Keys.onPressed: {
        console.log("Key pressed:", event.key);
    }
}

この例では、四角形を作成し、キーボード イベントKeysを処理するために。キーボードの任意のキーが押されると、コンソールは「キーが押されました」と押されたキーのコードを出力します。四角形がキーボード イベントを受信できるようにするには、そのfocusプロパティtrue。

11.1.3 マルチポイントタッチエリアの例

Rectangle {
    width: 300
    height: 300
    color: "lightblue"

    MultiPointTouchArea {
        anchors.fill: parent
        minimumTouchPoints: 2
        maximumTouchPoints: 4

        onUpdated: {
            console.log("Touch points updated:", touchPoints.length);
        }
    }
}

この例では、長方形を作成し、マルチタッチ イベントMultiPointTouchAreaを処理するために。minimumTouchPoints2 と 4に設定しましたmaximumTouchPoints。これは、イベントをトリガーするには少なくとも 2 つのタッチ ポイントが必要であり、最大 4 つのタッチ ポイントを処理できることを意味します。タッチ ポイントが更新されると、コンソールは「Touch points updated」と現在のタッチ ポイントの数を出力します。

11.2 ジェスチャーのサポート

ジェスチャーは、タッチ デバイスを操作するための自然で直感的な方法です。QML は、ピンチ、スライド、長押しなどの一般的なジェスチャ イベントを識別して処理するための定義済みジェスチャ ハンドラのセットを提供します。このセクションでは、QML アプリケーションでこれらのジェスチャ ハンドラーを使用する方法について説明します。

QML の主なジェスチャ ハンドラには次のものがあります。

• PinchArea: ズームおよび回転操作のピンチ ジェスチャを処理します。
• SwipeArea: 異なるビューを切り替えるためのスワイプ ジェスチャを処理します。
• TapAndHoldGesture: コンテキスト メニューなどのトリガーに使用される長押しジェスチャを処理します。

以下は、これらのジェスチャ ハンドラの使用例です。

11.2.1 ピンチエリアの例

import QtQuick 2.15

Image {
    id: image
    source: "path/to/your/image.jpg"
    width: 300
    height: 300

    PinchArea {
        anchors.fill: parent
        onPinchStarted: {
            console.log("Pinch started");
        }
        onPinchUpdated: {
            console.log("Pinch updated");
            image.scale = pinch.scale;
            image.rotation = pinch.rotation;
        }
        onPinchFinished: {
            console.log("Pinch finished");
        }
    }
}

この例では、画像を作成し、ピンチ ジェスチャPinchAreaを処理するために。ピンチ ジェスチャが実行されると、画像はジェスチャのスケールと回転の値に従ってスケーリングおよび回転されます。同時に、コンソールは関連するジェスチャ ステータス情報を出力します。

11.2.2 スワイプエリアの例

import QtQuick 2.15

Rectangle {
    id: root
    width: 300
    height: 300

    SwipeView {
        id: swipeView
        anchors.fill: parent
        currentIndex: 0

        Rectangle {
            color: "red"
        }
        Rectangle {
            color: "green"
        }
        Rectangle {
            color: "blue"
        }
    }

    SwipeArea {
        anchors.fill: parent
        onSwipeLeft: {
            if (swipeView.currentIndex < swipeView.count - 1) {
                swipeView.currentIndex++;
            }
        }
        onSwipeRight: {
            if (swipeView.currentIndex > 0) {
                swipeView.currentIndex--;
            }
        }
    }
}

この例では、SwipeView3 つの長方形を含む長方形を作成します。SwipeAreaスワイプジェスチャを処理するために使用します。左にスワイプするとSwipeView次のビューに切り替わり、右にスワイプするとSwipeView前のビューに切り替わります。

11.2.3 TapAndHoldGestureの例

import QtQuick 2.15

Rectangle {
    width: 100
    height: 100
    color: "lightblue"

    TapAndHoldGesture {
        anchors.fill: parent
        onTappedAndHeld: {
            console.log("Tapped and held");
            parent.color= "orange";
}
}
}

この例では、長方形を作成し、長押しジェスチャTapAndHoldGestureを処理するために。長方形を長押しすると、コンソールに「Tapped and hold」と出力され、長方形の色がオレンジ色に変わります。

QML が提供するジェスチャ ハンドラーを使用することで、タッチ デバイスに、よりリッチで直感的なユーザー インタラクション エクスペリエンスを提供できます。同時に、特定のジェスチャ イベントを認識して処理するために、必要に応じてジェスチャ プロセッサをカスタマイズすることもできます。

次のセクションでは、QML アプリケーションでマルチタッチ サポートを実装する方法について説明します。

11.3 マルチタッチ

マルチタッチは、最新のタッチ デバイスの重要な機能です。これにより、ユーザーは画面上の複数のポイントを同時にタッチすることで、より複雑な操作を実行できます。QML はマルチタッチ サポートを提供するため、この機能を簡単に実装できます。このセクションでは、QML アプリケーションでマルチタッチを使用する方法を紹介します。

QML でマルチタッチを実装するための重要な要素はMultiPointTouchArea. タッチの開始、移動、終了など、複数のタッチ ポイントのイベントを識別して処理できます。

以下は をMultiPointTouchArea使用した。

11.3.1 マルチポイントタッチエリアの例

import QtQuick 2.15

Rectangle {
    id: root
    width: 300
    height: 300
    color: "lightblue"

    MultiPointTouchArea {
        id: touchArea
        anchors.fill: parent
        maximumTouchPoints: 5

        onTouchesChanged: {
            for (var i = 0; i < touchPoints.length; i++) {
                var touchPoint = touchPoints[i];
                console.log("Touch point", i, "updated:", touchPoint.x, touchPoint.y);
            }
        }
    }

    Component.onCompleted: {
        for (var i = 0; i < touchArea.maximumTouchPoints; i++) {
            var circle = createTouchPointIndicator();
            circle.parent = root;
        }
    }

    function createTouchPointIndicator() {
        return Qt.createQmlObject('import QtQuick 2.15; Rectangle { width: 20; height: 20; radius: 10; color: "red"; visible: false }', root);
    }
}

この例では、長方形を作成し、マルチタッチ イベントMultiPointTouchAreaを処理するために。maximumTouchPoints5に設定しました。これは、最大 5 つのタッチ ポイントを処理できることを意味します。タッチ ポイントが更新されると、コンソールは各タッチ ポイントの位置情報を出力します。さらに、タッチ ポイントの位置を示すために、5 つの小さな円を動的に作成しました。

これらの小さな円がタッチ ポイントをたどるためには、onTouchesChangedイベント。次のように変更します。

onTouchesChanged: {
    for (var i = 0; i < touchPoints.length; i++) {
        var touchPoint = touchPoints[i];
        console.log("Touch point", i, "updated:", touchPoint.x, touchPoint.y);

        var circle = root.children[i];
        circle.x = touchPoint.x - circle.width / 2;
        circle.y = touchPoint.y - circle.height / 2;
        circle.visible = true;
    }

    // 隐藏未使用的触摸点指示器
    for (var i = touchPoints.length; i < touchArea.maximumTouchPoints; i++) {
        root.children[i].visible = false;
    }
}

これで、長方形の領域内に複数のタッチ ポイントが表示されると、小さな赤い円がタッチ ポイントの位置に従います。タッチポイントが消えると、対応する小さな円が見えなくなります。

これを使用することでMultiPointTouchArea、マルチタッチ サポートを簡単に実装し、タッチ デバイスにより豊富なユーザー インタラクション エクスペリエンスを提供できます。基本的なタッチ イベントの処理に加えて、マルチタッチを組み合わせて、回転、スケーリングなどのより複雑なジェスチャを実現することもできます。

実際のアプリケーションでは、さまざまな対話モードをサポートするために、複数のタッチ領域を処理する必要がある場合があります。たとえば、左側の領域でのズームと右側の領域での回転をサポートするアプリケーションを作成できます。このような機能を実現するために、複数のMultiPointTouchArea要素。

この章では、QML アプリケーションでさまざまなイベントを処理し、ジェスチャーのサポートとマルチタッチ機能を実現する方法を紹介しました。これらの技術を組み合わせることで、リッチで直感的なインタラクティブな体験をユーザーに提供できます。次の章では、クロスプラットフォーム開発戦略、アプリケーション アーキテクチャ、QML アプリケーションのパターンなどのトピックについて引き続き説明します。

クロスプラットフォーム開発戦略

12.1 デバイス機能の適応

クロスプラットフォーム開発は QML の大きな利点ですが、それに伴う課題は、さまざまなデバイスの特性にどのように適応するかです。デバイスの特性には、画面サイズ、画面の向き、ハードウェア入力デバイスなどがあります。このセクションでは、QML アプリケーションでさまざまなデバイスの特性に適応する方法を紹介します。

12.1.1 画面サイズの適応

さまざまな画面サイズに対応することは、クロスプラットフォーム開発の重要なタスクです。QML は、さまざまなサイズの画面に適応レイアウトを実装するための一連のレイアウトおよび配置戦略を提供します。一般的な戦略を次に示します。

• 固定されたレイアウト:anchors属性相対的な配置のために要素を相互に固定します。
• レスポンシブ レイアウトwidth:heightおよび属性の変更を監視して、要素のレイアウトを動的に調整します。
• レイアウト コンポーネント: Row、Column、などのレイアウト コンポーネントを使用してGrid要素を整理します。Flow

12.1.2 画面の向きの適応

モバイル デバイスでは、画面の向き (横または縦) はデバイスの重要な特性です。さまざまな画面の向きに対応するには、画面の向きの変更をリッスンし、必要に応じてレイアウトを調整する必要があります。Qt は、デバイス画面に関する情報を取得するためのScreen型。

画面の向きの変更を処理する例を次に示します。

import QtQuick 2.15
import QtQuick.Window 2.15

Window {
    id: root
    visible: true
    width: 640
    height: 480

    Rectangle {
        id: content
        anchors.fill: parent
        color: "lightblue"

        onWidthChanged: updateLayout()
        onHeightChanged: updateLayout()

        function updateLayout() {
            if (width > height) {
                // 横屏布局
            } else {
                // 竖屏布局
            }
        }
    }

    Connections {
        target: Screen
        onOrientationChanged: content.updateLayout()
    }
}

この例では、Window要素、Rectangle画面全体を で埋めます。および シグナルの および プロパティの変更contentをリッスンし、画面のサイズまたは向きが変更されたときにレイアウトを調整する関数。widthheightScreen.orientationChangedupdateLayout()

12.1.3 ハードウェア入力デバイスの適応

異なるデバイスでは、タッチ スクリーン、キーボード、マウスなど、ハードウェア入力デバイスが異なる場合があります。デバイスの入力デバイスの特性に応じて、アプリケーションの対話モードを調整する必要があります。

さまざまなハードウェア入力デバイスを処理するためのいくつかの戦略を次に示します。

• タッチスクリーン デバイスの場合: UI 要素がタッチに十分な大きさであることを確認し、ズーム、スクロール、ドラッグなどのジェスチャをサポートします。
• キーボード デバイスの場合: キーボード ショートカットを提供し、キーボードを介して UI 要素をナビゲートおよびアクティブ化できるようにします。
• マウス デバイスの場合: ホバー効果とポインター スタイルを提供します。

さらに、Qt のInput型を。たとえば、次のコードは、デバイスがタッチ スクリーンをサポートしているかどうかを検出します。

import QtQuick 2.15
import QtQuick.Window 2.15

Window {
    id: root
    visible: true
    width: 640
    height: 480

    Component.onCompleted: {
        if (Qt.inputMethod.inputCapabilities & Qt.ImhTouchInput) {
            console.log("Touch input is supported");
        } else {
            console.log("Touch input is not supported");
        }
    }
}

このセクションでは、画面サイズ、画面の向き、ハードウェア入力デバイスなど、QML アプリケーションのさまざまなデバイスの特性に適応する方法を紹介します。これらのデバイスの特性を考慮し、対応する適応戦略を実装することにより、QML アプリケーションがさまざまなデバイスで優れたユーザー エクスペリエンスを提供できるようにすることができます。

以降の章では、画面の解像度と密度の適応、オペレーティング システム機能の適応など、クロスプラットフォーム開発の関連トピックについて引き続き説明します。

12.2 画面の解像度と密度の適応

クロスプラットフォーム開発では、さまざまなデバイスの画面解像度とピクセル密度に適応することも考慮しなければならない要素です。解像度と密度の違いは、UI 要素のサイズと明瞭さに影響します。このセクションでは、QML アプリケーションでさまざまな画面解像度とピクセル密度に対応する方法について説明します。

12.2.1 解像度の適応

さまざまな解像度の画面に適応するために、相対レイアウトを使用して、画面サイズに応じて UI 要素を自動的に調整できます。前の章では、アンカー レイアウト、レスポンシブ レイアウト、レイアウト コンポーネントなど、いくつかのレイアウトとポジショニング戦略を紹介しました。

さらにWindow、Screen要素の属性を使用して、デバイス画面の解像度情報 (画面の幅、高さ、ピクセル比など) を取得することもできます。

12.2.2 密度適応

ピクセル密度の適応には、主に画像リソースの選択とフォント サイズの調整が含まれます。異なる密度の画面に鮮明な画像とテキストを表示するには、デバイスのピクセル密度に応じて適切なリソースを選択する必要があります。

さまざまなピクセル密度に対処するためのいくつかの戦略を次に示します。

• 異なる解像度の画像リソースを提供する: 密度の異なるデバイスに異なる解像度の画像リソースを提供し、デバイスのピクセル密度に応じて適切なリソースを動的に選択します。たとえば、低密度 (ldpi)、中密度 (mdpi)、高密度 (hdpi)、超高密度 (xhdpi) など、さまざまな解像度の画像リソースをデバイスに提供できます。
• ベクター グラフィックスを使用する: ベクター グラフィックスはどの解像度でも鮮明に保つことができるため、さまざまな密度のデバイスでの作業に最適です。QML は SVG 形式のベクター グラフィックスをサポートしており、ImageまたはSVG要素を使用してベクター グラフィックスを表示できます。
• フォント サイズの調整: デバイスのピクセル密度に応じてフォント サイズを動的に調整し、さまざまな密度の画面に適切なサイズのテキストを表示できるようにします。Qt.application.font.pixelSizeorQt.application.font.pointSizeプロパティを使用して、デバイスのデフォルトのフォント サイズを取得し、必要に応じて調整できます。

デバイスのピクセル密度に基づいて画像リソースを選択する例を次に示します。

import QtQuick 2.15
import QtQuick.Window 2.15

Window {
    id: root
    visible: true
    width: 640
    height: 480

    Image {
        id: image
        source: getDensitySpecificImage("my_image")
        anchors.centerIn: parent
        function getDensitySpecificImage(baseName) {

        var density = Screen.devicePixelRatio;
      
        var suffix;
      
        if (density < 1.5) {
      
          suffix = "_ldpi";
      
        } else if (density < 2.5) {
      
          suffix = "_mdpi";
      
        } else if (density < 3.5) {
      
          suffix = "_hdpi";
      
        } else {
      
          suffix = "_xhdpi";
      
        }
      
        return "images/" + baseName + suffix + ".png";
      
        }

  }

}

この例では、`Window` 要素を作成し、`Image` 要素を使用して画像を表示します。`getDensitySpecificImage()` 関数は、デバイスのピクセル密度に基づいて適切な画像リソースを選択します。密度の異なるデバイスに異なる解像度の画像リソースを提供し、それらを「images」ディレクトリに保存できます。

このセクションでは、QML アプリケーションでさまざまな画面解像度とピクセル密度に対応する方法について説明します。適切な適応戦略を実装することで、QML アプリケーションがさまざまなデバイスで明確で適切なサイズの UI 要素を提供できるようにすることができます。

12.3 オペレーティング システム機能の適応

クロスプラットフォーム開発では、異なるオペレーティング システムの特性に適応することも重要なタスクです。各オペレーティング システムには独自の設計仕様、API、および機能があり、一貫したユーザー エクスペリエンスを維持するには、現在実行されているオペレーティング システムに応じてアプリケーションの外観と動作を調整する必要があります。このセクションでは、QML アプリケーションでさまざまなオペレーティング システムの機能に対応する方法について説明します。

12.3.1 オペレーティング システムの検出

QML アプリケーションが現在実行されているオペレーティング システムを検出するには、Qt.platform.osプロパティを。以下に例を示します。

import QtQuick 2.15
import QtQuick.Window 2.15

Window {
    id: root
    visible: true
    width: 640
    height: 480

    Component.onCompleted: {
        console.log("Running on", Qt.platform.os);
    }
}

この例では、Window要素、Component.onCompleted現在実行中のオペレーティング システムをイベントに出力します。

12.3.2 オペレーティング システム機能の適応

検出されたオペレーティング システムに基づいて、アプリケーションの外観と動作を調整できます。一般的な適応戦略を次に示します。

• スタイルとテーマ: オペレーティング システムが提供するデザイン ガイドラインに従って、アプリのスタイルとテーマを調整します。たとえば、Android、iOS、およびデスクトップ プラットフォーム用にさまざまな UI テーマを提供できます。
• ナビゲーションと相互作用: オペレーティング システムのナビゲーションと相互作用のパターンに従って、アプリケーションのナビゲーション構造と相互作用を調整します。たとえば、Android ではマテリアル デザインのナビゲーション ドロワーを、iOS ではタブ バーを使用できます。
• システム API: 特定のオペレーティング システム用に提供される API は、いくつかの特定の機能を実装します。たとえば、Android の通知 API を使用して Android デバイスで通知を送信し、iOS デバイスで iOS の通知 API を使用できます。

オペレーティング システムに応じて UI テーマを調整する例を次に示します。

import QtQuick 2.15
import QtQuick.Window 2.15

Window {
    id: root
    visible: true
    width: 640
    height: 480

    Rectangle {
        anchors.fill: parent
        color: getBackgroundColor()
    }

    function getBackgroundColor() {
        switch (Qt.platform.os) {
            case "android":
                return "green";
            case "ios":
                return "blue";
            default:
                return "white";
        }
    }
}

この例では、Window要素、Rectangleその要素を背景として使用します。実行している OS に応じて異なる背景色を設定します。Android では緑、iOS では青、その他のプラットフォームでは白です。

アプリケーションのアーキテクチャとパターン

13.1 MVC アーキテクチャ

MVC (Model-View-Controller) は一般的に使用されるソフトウェア設計パターンで、アプリケーションをモデル (モデル)、ビュー (ビュー)、コントローラー (コントローラー) の 3 つの主要部分に分割します。この階層化された設計は、コードの分離と再利用を実現し、メンテナンスと拡張を容易にします。このセクションでは、QML アプリケーションで MVC アーキテクチャを実装する方法について説明します。

13.1.1 モデル

モデルは、アプリケーションのコア データ構造とビジネス ロジックを表します。ListModelQML では、さまざまなデータ型とデータ構造を使用して、やカスタム C++ モデルなどのモデルを表すことができますXmlListModel。モデルは、データの保存、取得、更新、削除などの操作を処理します。通常、モデルはビューやコントローラーから独立しており、さまざまなシナリオで再利用できます。

13.1.2 ビュー (ビュー)

ビューはアプリケーションのユーザー インターフェイスであり、モデル内のデータを表示する役割を果たします。QML では、通常、ビューは 、 などの要素によって実装さListViewれGridViewますPathView。ビューは、モデル内のデータに基づいて動的に更新でき、ユーザー インタラクション イベントに応答できます。双方向の同期は、通常、データ バインディングとプロキシ (デリゲート) を介して、ビューとモデルの間で実現されます。

13.1.3 コントローラー

コントローラーはアプリケーションの制御ロジックであり、ユーザー インタラクション イベントを処理し、モデルとビューの間のデータ交換を調整します。QML ではConnections、 、 、Bindingまたは JavaScript コードと C++ コードを使用して、コントローラーを実装できます。コントローラーは、ビューからのシグナルとイベントをリッスンし、モデルのメソッドを呼び出して、必要に応じてデータを更新できます。

以下は、QML アプリケーションに実装された単純な MVC アーキテクチャの例です。

import QtQuick 2.15

Item {
    id: root
    width: 640
    height: 480

    // Model
    ListModel {
        id: myModel
        ListElement { name: "Item 1" }
        ListElement { name: "Item 2" }
        ListElement { name: "Item 3" }
    }

    // View
    ListView {
        id: myView
        anchors.fill: parent
        model: myModel
        delegate: Text {
            text: name
        }
    }

    // Controller
    Connections {
        target: myView
        onClicked: {
            // Update model data based on user interaction
            myModel.append({ name: "New Item" });
        }
    }
}

この例では、モデル用Item、ビュー用、コントローラー用の要素の 3 つの主要部分を持つ要素を作成しました。ユーザーがビューをクリックすると、コントローラはモデルの `append()` メソッドを呼び出して新しいデータ項目を追加します。ListModelListViewConnections

このセクションでは、QML アプリケーションで MVC アーキテクチャを実装する方法について説明します。アプリケーションをモデル、ビュー、コントローラーの 3 つの部分に分割することで、コード構造がより明確になり、保守と拡張が容易になります。次の章では、一般的に使用される別の設計パターンである MVVM アーキテクチャについて説明します。

13.2 MVVM アーキテクチャ

MVVM (Model-View-ViewModel) は、アプリケーションをモデル (Model)、ビュー (View)、ビュー モデル (ViewModel) の 3 つの主要部分に分割する MVC アーキテクチャの変形であるソフトウェア デザイン パターンです。MVVM アーキテクチャは、QML のデータ バインディングとプロパティ システムを最大限に活用できるため、QML アプリケーションに特に適しています。このセクションでは、QML アプリケーションで MVVM アーキテクチャを実装する方法について説明します。

13.2.1 モデル

モデルは、MVVM アーキテクチャで MVC アーキテクチャと同じ役割を果たし、アプリケーションのコア データ構造とビジネス ロジックを表します。ListModelQML では、さまざまなデータ型とデータ構造を使用して、やカスタム C++ モデルなどのモデルを表すことができますXmlListModel。モデルは、データの保存、取得、更新、削除などの操作を処理します。通常、モデルはビューやビューモデルから独立しており、さまざまなシナリオで再利用できます。

13.2.2 ビュー (ビュー)

ビューは、MVVM アーキテクチャで MVC アーキテクチャと同じ役割を果たし、モデル内のデータを表示する役割を果たします。QML では、通常、ビューは 、 などの要素によって実装さListViewれGridViewますPathView。ビューは、ビュー モデルのデータに基づいて動的に更新でき、ユーザー インタラクション イベントに応答できます。双方向の同期は、通常、データ バインディングによってビューとビュー モデルの間で実現されます。

13.2.3 ViewModel (ビューモデル)

ビュー モデルは MVVM アーキテクチャのコア部分であり、モデルとビューの間の架け橋です。ビュー モデルは、モデル内のデータをビューが表示できる形式に変換し、ビューの対話イベントを処理します。QML では、QML オブジェクト、JavaScript オブジェクト、または C++ オブジェクトを使用してビュー モデルを実装できます。ビュー モデルの主な利点は、ビューとモデルのロジックを完全に分離できるため、より簡潔で柔軟なコード構造が得られることです。

以下は、QML アプリケーションに実装された単純な MVVM アーキテクチャの例です。

import QtQuick 2.15

Item {
    id: root
    width: 640
    height: 480

    // Model
    ListModel {
        id: myModel
        ListElement { name: "Item 1" }
        ListElement { name: "Item 2" }
        ListElement { name: "Item 3" }
    }

    // ViewModel
    QtObject {
        id: viewModel

        function addItem() {
            myModel.append({ name: "New Item" });
        }
    }

    // View
    ListView {
        id: myView
        anchors.fill: parent
        model: myModel
        delegate: Text {
            text: name
            MouseArea {
                anchors.fill: parent
                onClicked: viewModel.addItem()
            }
        }
    }
}

この例では、モデル用Item、ビューモデル用、ビュー用の3 つの主要部分を持つ WebView を作成します。ビュー モデルでは、新しいデータ項目をモデルに追加する機能。ビューは、要素、ビュー モデルの関数を呼び出してモデル データを更新します。ListModelQtObjectListViewaddItemMouseAreaaddItem

このセクションでは、QML アプリケーションで MVVM アーキテクチャを実装する方法について説明します。アプリケーションを Model、View、ViewModel の 3 つの部分に分割することで、コード構造がすっきりし、保守と拡張が容易になります。さらに、MVVM アーキテクチャは、QML のデータ バインディングとプロパティ システムを最大限に活用し、ビューとモデルの完全な分離を実現します。次の章では、QML アプリケーションでの他の設計パターンの適用について説明します。

13.3 その他の設計パターン

MVC および MVVM アーキテクチャ以外にも、QML アプリケーション開発に適用できる多くの設計パターンがあります。これらの設計パターンは、より効率的で柔軟で保守しやすいコード構造を実現するのに役立ちます。このセクションでは、一般的に使用される 2 つの設計パターン、シングルトン パターンとオブザーバー パターンを簡単に紹介します。

13.3.1 シングルトンパターン

シングルトン パターンは、クラスのインスタンスを 1 つだけ保証し、グローバル アクセス ポイントを提供する創造的な設計パターンです。QML アプリケーションでは、シングルトン パターンを使用してグローバル状態、構成データ、共有リソースなどを管理できます。

QML では、pragma Singletonディレクティブ。以下は、単純なシングルトン パターンの実装の例です。

GlobalConfig.qml:

pragma Singleton
import QtQuick 2.15

QtObject {
    property string appName: "My Application"
    property int appVersion: 1
}

他の QML ファイルでは、importステートメントを。

Main.qml:

import QtQuick 2.15
import "GlobalConfig.qml" as Config

Item {
    id: root
    width: 640
    height: 480

    Text {
        text: "App Name: " + Config.appName + ", Version: " + Config.appVersion
    }
}

13.3.2 オブザーバーパターン

オブザーバー パターンは、1 対多の依存関係を定義する動作設計パターンです. オブジェクト (サブジェクト) の状態が変化すると、それに依存するすべてのオブジェクト (オブザーバー) に通知され、自動的に更新されます。QML アプリケーションでは、Observer パターンを使用して、データ変更の通知と応答を実装できます。

QML では、シグナルとスロットのメカニズムを使用してオブザーバー パターンを実装できます。以下は、単純なオブザーバー パターンの実装の例です。

Subject.qml:

import QtQuick 2.15

QtObject {
    property int value: 0
    signal valueChanged(int newValue)

    function setValue(newValue) {
        if (value !== newValue) {
            value = newValue;
            valueChanged(newValue);
        }
    }
}

Observer.qml:

import QtQuick 2.15

Item {
    property Subject subject

    Connections {
        target: subject
        onValueChanged: {
            console.log("Value changed: " + newValue);
        }
    }
}

この例では、SubjectオブジェクトとObserverオブジェクトを作成します。Subjectオブジェクトのvalueプロパティが変更されると、valueChangedシグナル。Observerobjectでは、Connections要素を使用してこのシグナルをリッスンし、シグナルが発火したときにメッセージを出力します。

デバッグおよびテスト方法

14.1 デバッグ ツールとヒント

QML アプリケーションを開発するときは、潜在的な問題を見つけて修正するためにコードをデバッグする必要があります。効果的なデバッグ ツールとテクニックは、問題をより迅速に特定して解決するのに役立ちます。このセクションでは、QML デバッグの基本的なツールとテクニックを紹介します。

14.1.1 Qt Creator のデバッグ機能

Qt Creator は、Qt が提供する公式の統合開発環境 (IDE) であり、多くの強力なデバッグ機能が組み込まれています。Qt Creator では、次のことができます。

1. ブレークポイントの設定: コードにブレークポイントを設定します。プログラムがブレークポイントまで実行されると、デバッガーは自動的に実行を中断します。これにより、現在の変数値、コール スタック、およびその他のデバッグ情報を表示できます。
2. シングルステップ実行: デバッグ モードでは、コードを 1 行ずつ実行し、実行プロセスとプログラムの状態の変化を観察できます。
3. 変数値の表示: デバッグ モードでは、現在のスコープ内のすべての変数の値を表示できます。また、変数値を変更してさまざまな条件をテストすることもできます。
4. QML Profiler: QML Profiler は、QML アプリケーションのパフォーマンスを分析するためのツールです。レンダリング フレーム レート、メモリ使用量、JavaScript 関数呼び出しなど、アプリケーションのランタイム データを収集できます。このデータを分析することで、パフォーマンスのボトルネックを特定して最適化できます。

14.1.2 コンソール出力

QML では、 や などの関数を使用して、console.log()コンソールにデバッグ情報を出力できます。これらの関数は、さまざまなレベルのログ情報を出力できる JavaScript のオブジェクト。開発中に、これらの関数を使用して、変数値、状態の変化、エラー メッセージなどを出力できます。console.warn()console.error()console

14.1.3 QML エラーメッセージ

QML コードに構文エラーまたは実行時エラーがある場合、システムは自動的にコンソールにエラー メッセージを出力します。これらのエラー メッセージには、エラーの種類、場所、詳細な説明が含まれます。エラー メッセージを表示することで、問題をすばやく特定して修正できます。

14.1.4 Qt のデバッグ モジュール

Qt は、実行時に QML アプリケーションのステータスとパフォーマンスをチェックするのに役立ついくつかのデバッグ モジュールを提供します。たとえば、QtQuick.Debuggingモジュールは、QML オブジェクト ツリーを表示および変更するための一連の API を提供します。これらの API を使用することで、実行時にオブジェクトのプロパティ値、シグナル接続、サブオブジェクトなどを調べることができます。

14.2 単体テスト

単体テストは、コードを独立した単位に分割し、各単位をテストするソフトウェア開発プロセスの重要な部分です。QML アプリケーション開発では、単体テストは、各コンポーネントの機能の正確性を保証し、その後の変更やリファクタリング中にエラーが発生するのを防ぐのに役立ちます。

Qt は、単体テストを記述および実行するための Qt Test と呼ばれるテスト フレームワークを提供します。このセクションでは、Qt Test を QML 単体テストに使用する方法を紹介します。

14.2.1 テストケースの作成

まず、テスト ケースを作成する必要があります。テスト ケースは、複数のテスト関数を含む QML ファイルです。テスト ケースでは、Qt Test が提供する API を使用してテスト コードを記述できます。簡単なテスト ケースの例を次に示します。

MyComponentTest.qml:

import QtQuick 2.15
import QtTest 1.3

TestCase {
    name: "MyComponentTest"

    function test_myFunction() {
        // 编写测试代码
    }

    function test_anotherFunction() {
        // 编写测试代码
    }
}

この例では、2 つのテスト関数でMyComponentTest呼び出される。テスト関数名はキャメルケースtest_で始まり。

14.2.2 アサーションの使用

テスト関数では、Qt Test が提供する assert 関数を使用して、期待される結果を確認できます。以下は、一般的に使用されるアサーション関数の一部です。

• compare(actual, expected)actual:expectedと等しいかどうかをチェックします。
• verify(condition): trueconditionかどうかを。
• tryCompare(obj, property, expected)obj:propertyプロパティの値がexpected、またはタイムアウトになるまで待機します (デフォルトでは 5 秒)。

アサーションを使用したテスト関数の例を次に示します。

function test_add() {
    var myComponent = Qt.createComponent("MyComponent.qml");
    var result = myComponent.add(1, 2);
    compare(result, 3);
}

この例では、compare()関数MyComponent.add()関数の戻り値が期待値 3 と等しいことを確認します。

14.2.3 テストケースの実行

テスト ケースを実行するには、qmltestrunnerツールを。qmltestrunner指定したディレクトリ内のすべてのテスト ケースをスキャンして実行するコマンド ライン ツールです。

コマンド ラインから、次のコマンドを使用してテスト ケースを実行できます。

qmltestrunner -input tests

ここに、testsテスト ケースを含むディレクトリがあります。qmltestrunnerこのディレクトリ内のすべての*.qmlファイルが、その中のテスト関数が実行されます。実行が完了すると、qmltestrunnerテスト結果とエラー メッセージが出力されます。

14.3 統合テスト

統合テストは、ソフトウェア開発プロセスのもう 1 つの重要な部分であり、複数のコンポーネントまたはモジュール間の相互作用とコラボレーションに焦点を当てています。QML アプリケーション開発では、統合テストは、アプリケーション全体の機能の正確性を保証し、さまざまなコンポーネント間のインターフェイスとデータ フローをチェックするのに役立ちます。

単体テストとは異なり、通常、統合テストには、ユーザー インターフェイス、データ モデル、バックエンド サービスなど、アプリケーションの完全な動作環境が含まれます。統合テストを行う場合、ユーザーのアクションと入力をシミュレートし、アプリケーションの出力と応答を確認する必要があります。

14.3.1 テスト戦略

統合テストを行う場合、次の戦略を採用できます。

1. ユーザー アクションのシミュレート: 自動テスト ツールを使用して、クリック、ドラッグ、スクロールなどのユーザー アクションをシミュレートし、アプリが正しく応答するかどうかを確認します。
2. モック バックエンド サービス: 実際のバックエンド サービスの代わりにモック データとサービスを使用して、テスト環境でさまざまなデータと状態を再現します。
3. 出力結果の確認: インターフェイス表示、ファイル出力、ネットワーク要求など、アプリケーションの出力結果を確認して、期待どおりかどうかを確認します。
4. パフォーマンス テスト: レンダリング フレーム レート、メモリ使用量、応答時間など、さまざまなデバイスや環境でアプリケーションのパフォーマンスをテストします。

14.3.2 自動テスト ツール

QML アプリケーションの開発では、統合テストに次の自動テスト ツールを使用できます。

• Qt Test : Qt Test は Qt が提供するテスト フレームワークで、QML アプリケーションの統合テストの作成と実行をサポートします。統合テストでは、Qt Test が提供する API を使用して、ユーザー操作のシミュレーション、出力結果の確認、パフォーマンス インジケーターの監視などを行うことができます。
• Squish : Squish は、Qt および QML アプリケーション用に設計された商用自動テスト ツールです。Squish は強力なテスト スクリプトと記録および再生機能のセットを提供し、統合テストをすばやく作成して実行するのに役立ちます。
• Appium : Appium は、複数のプログラミング言語とテスト フレームワークをサポートするオープン ソースのクロスプラットフォーム自動テスト ツールです。Appium の Qt プラグインを使用することで、QML アプリケーションの統合テストを作成および実行できます。

14.3.3 継続的な統合とテスト

継続的インテグレーションは、開発者がコードをバージョン管理システムに頻繁にコミットし、自動化されたビルド ツールとテスト ツールを使用してコードの品質をチェックすることを要求するソフトウェア開発手法です。QML アプリケーション開発では、Jenkins、GitLab CI/CD、GitHub Actions などの継続的統合ツールを使用して、統合テストを自動化できます。

結論と展望

15.1 QML 階層設計のまとめ

この記事では、さまざまな観点から QML 階層設計の方法と手法について詳しく説明しました。全体の内容をまとめると次のようになります。

1. まず、QML の基本的な概念と構文、および実際のプロジェクトで階層設計が重要である理由を理解することから始めました。
2. 設計の原則と規則を導入することで、規律があり、読みやすく、保守しやすいコードを書くことの重要性を強調しています。
3. コンポーネント化された設計方法のセクションでは、カスタム コンポーネントの作成方法、コンポーネントの再利用と継承の実装方法、およびコンポーネント ライブラリの構築方法について説明しました。
4. また、要素の配置、固定、レスポンシブ レイアウトの実装など、レイアウトと配置の戦略についても説明します。
5. データ バインディングとデータ ドリブン セクションでは、データ バインディング、動的プロパティ バインディング、およびリストとモデルの使用の基本概念について説明します。
6. QML が JavaScript および C++ とどのように相互作用するか、およびこれらの言語を QML プロジェクトに統合する方法を紹介しました。
7. パフォーマンスの最適化手法に関するセクションには、レンダリングのパフォーマンス、メモリの最適化、およびコードの実行効率を向上させる方法が含まれています。
8. アニメーションと視覚効果のセクションでは、基本的なアニメーションの種類、アニメーション コントローラー、および高度な視覚効果の実装について詳しく説明しました。
9. ユーザーインタラクションの設計部分には、イベント処理、ジェスチャサポート、およびマルチタッチの実現方法が含まれます。
10. クロスプラットフォーム開発戦略の一部には、デバイスの特性の適応、画面の解像度と密度の処理、およびオペレーティング システムの特性の適応が含まれます。
11. また、MVC アーキテクチャ、MVVM アーキテクチャ、その他の設計パターンの適用など、アプリケーションのアーキテクチャとパターンについても調べました。
12. 最後に、デバッグ ツールとテクニック、単体テスト、統合テストの実践など、デバッグとテストの方法を紹介します。

これらの章の学習と実践を通じて、QML 階層設計の包括的な理解と習熟が得られたと思います。将来のプロジェクトでは、これらのメソッドとテクニックを柔軟に使用して、エレガントで効率的で保守が容易な QML アプリケーションを作成できます。

15.2 学習リソースの推奨

QML 階層設計と関連技術をより深く理解するには、次の学習リソースをお勧めします。

1. 公式ドキュメント: Qt の公式ドキュメントは、QML を学習するための最良の出発点であり、QML のさまざまな機能、コンポーネント、および使用方法を詳細に紹介しています。アドレス: https://doc.qt.io/qt-5/qmlapplications.html
2. 本: 「Qt 5 開発ガイド」は、QML の使用と実践的なスキルを含む、Qt 5 をカバーする包括的なチュートリアルです。この本の著者は Qt の専門家であり、Qt 5 のすべての側面を簡単な方法で説明しています。
3. オンライン コース: Coursera の Rapid Qt Development and QML Programming コースでは、QML の基礎、C++ の操作方法、およびアニメーションやレイアウトなどの高度なトピックについて説明します。アドレス: https://www.coursera.org/learn/qt-qml
4. ブログとフォーラム: Qt の公式ブログでは、QML に関する多くの記事が公開されており、QML の最新の開発状況と実際の事例が取り上げられています。また、Qt フォーラムは、QML に関するディスカッションや解決策を見つけることができる優れたリソースです。アドレス: https://www.qt.io/blogおよびhttps://forum.qt.io/
5. GitHub プロジェクト: GitHub には多くの QML プロジェクトとサンプル コードがあり、他の人の実践的な経験から学び、それを自分のプロジェクトに適用することができます。たとえば、qml-material は QML で実装されたマテリアル デザイン スタイルのコンポーネント ライブラリであり、このプロジェクトでは QML 階層設計の実践的な経験をたくさん見つけることができます。アドレス: https://github.com/qml-material/qml-material
6. ビデオ チュートリアル: YouTube や Bilibili には、基本的な紹介から高度なテクニックまで、QML に関する多くのビデオ チュートリアルがあります。これらのビデオ チュートリアルでは、QML の実用的なアプリケーションを図解で示しており、初心者にも上級ユーザーにも非常に役立ちます。

これらのリソースを学習することで、QML 階層設計のさまざまな側面をよりよく理解し、この知識を実際のプロジェクトに適用できるようになります。継続的な学習と実践は、スキルを向上させるための鍵です。これらのヒントが QML 学習の旅に役立つことを願っています!

15.3 業界動向と発展

モバイルおよびデスクトップ アプリケーションの継続的な開発に伴い、柔軟性の高いクロスプラットフォーム テクノロジとしての QML も進化しています。以下は、QML 階層設計の分野における業界の動向と発展です。

1. モノのインターネット (IoT) と組み込みデバイス: IoT アプリケーションの普及に伴い、ますます多くのデバイスにグラフィカル インターフェイスが必要になっています。QML は、リソースに制約のある組み込みデバイスで高性能のグラフィカル インターフェイスを提供できるため、この点で幅広いアプリケーションの可能性があります。
2. 3D レンダリングと仮想現実: QML は 3D レンダリングと仮想現実技術をサポートしています. これらの技術の成熟と人気により、QML は 3D アプリケーションと仮想現実分野でますます広く使用されることが期待できます.
3. 人工知能と機械学習: 人工知能と機械学習技術の開発により、自動レイアウト最適化、インテリジェント インターフェイス設計など、QML アプリケーションに新しい可能性がもたらされました。将来的には、より多くの QML アプリケーションがこれらの高度なテクノロジを統合して、よりインテリジェントなユーザー エクスペリエンスを提供することが期待できます。
4. ネットワーキングとクラウド サービス: ネットワークとクラウド サービスの開発により、QML アプリケーションをバックエンド サービスとより簡単に統合して、データの同期とリアルタイムの更新を実現できます。さらに、QML を Web テクノロジと組み合わせて、開発者により豊富なネットワーク機能を提供することもできます。
5. オープン ソース コミュニティとエコシステム: QML のオープン ソース コミュニティは成長を続けており、開発者に豊富なリソースとサポートを提供しています。より多くの開発者が QML コミュニティに参加するにつれて、QML エコシステムが成長し、コンポーネント ライブラリ、ツール、およびサンプル プロジェクトが増えることが期待できます。

要するに、QML 階層設計は、幅広いアプリケーションの見通しを持つ技術として、今後もその活力と開発の可能性を維持し続けるでしょう。開発者として、業界のトレンドに遅れずについていき、常に新しい技術と方法を学ぶことは、QML レベル デザインの分野でより大きな成功を収めるのに役立ちます。