(转载)充分理解QML的属性绑定

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这里我想给大家讲讲Qt QML里非常重要的一个概念：属性绑定（Property binding）。现代化的开发语言、框架都讲究自动化、智能化，在笔者看来，属性绑定则是QML中这方面的代表。用好属性绑定可以极大提高我们的开发效率。本文首先介绍何为QML属性绑定，然后用通俗易懂的说法来阐释其底层原理，最后和大家讨论开发时几个常见的问题。

如何实现QML属性绑定

在QML中实现属性绑定有三种方法，每种方法都有其各自的优缺点。

1. 冒号绑定

这是最常见的绑定方法，在定义属性时使用QML的冒号语法，所以笔者称之为“冒号绑定”。

例如下面的QML代码就实现了一个属性绑定：

TextField{id: textField}
Button{
    id: button
    text: textField.text
}

上面第4行代码将textField的text属性绑定到了button的text上。只要前者发生变化（例如用户输入、修改），按钮上的文字就会跟着变动。

这种方法的优点是简单方便，是三种方法中代码量最少的。

缺点是缺乏弹性，控制能力小，主要有两方面：

• 解绑麻烦。一旦绑定，如果要解绑，需要在js代码中使用赋值操作；对于需要反复绑定、解绑的情况更是麻烦。
• 无法绑定不在当前QML文件的对象。因为冒号绑定只能写在QML对象定义的地方，所以对于别处传进来的对象，例如通过setContextProperty传进来的对象，就爱莫能助了。

2. 使用Binding

QML中专门提供了一个类型Binding来实现属性绑定。上面的例子如果改用Biding来写则代码如下：

TextField{id: textField}
Button{id: button}
Binding{
    target: button
    property: "text"
    value: textField.text
}

这种方法的优点主要有两个：

• 绑定控制能力强。查阅Binding的文档，可以看到它有一个when属性，当其为true时，绑定生效；为false时绑定无效，也就是解绑。
• 可以绑定任意对象。target属性除了可以设置为当前QML文件中的对象，也可以设置任何地方传进来的对象。

这两个可以说完美解决了上面第一种属性绑定的问题。

该方法有两个缺点：

• 代码量多。每个属性绑定都用Binding那是不能忍受的。
• 构造Binding对象需要花一点时间，这个对于特别大的程序可能会有一定影响。

所以只在需要的时候用该方法。

3. 使用Qt.binding()函数

这是最后一种属性绑定方法。上面的例子改用该方法的话代码如下：

TextField{id: textField}
Button{id: button}
Component.onCompleted:{
    button.text = Qt.binding(function(){return textField.text;});
}

该方法的好处是可以写在任何js执行代码里。

缺点是只能运行时绑定。由于前两种方法都是QML语法申明，QML执行引擎在初始化的时候有机会使用JIT技术和Cache技术进行优化，而动态执行的js语句是没法进行这种优化的，因此这种方法的执行效率是三种方法中最低的。

QML属性绑定原理

在实际开发中，笔者发现很多人会用属性绑定，但经常出错，发生意外的解绑、循环绑定等问题。究其原因，往往是因为对QML属性绑定的底层原理不甚清楚，一旦程序变复杂很容易糊涂。

所谓属性绑定的原理，用直白点的话来说，就是：为什么一个属性变化了，和它绑定的属性能跟着变化？

我们还是用上节中冒号绑定的例子。当我们写下text: textField.text这行代码的时候，QML引擎实际上做了下面这些事情：

1.构造一个槽函数。 该槽函数执行时会干两件事情：

1. 计算冒号右边的表达式的值。
2. 将该值通过调用左边属性的WRITE方法赋值。

假设Button的text属性的WRITE方法为setText，用C++的形式描述这个槽函数大概是下面这样子：

public slots:
void textBindingSlot(){
    QString newText = evaluateJavaScript("function(){return textField.text;}();");
    setText(newText);
}

2.扫描冒号右边的表达式，找到所有具有NOTIFY信号的属性。 所谓NOTIFY信号是指Qt定义属性时候的NOTIFY字段，具体可以参看文档Qt Property System。在这个例子中，textField.text是一个具有NOTIFY信号的属性，也就是说它被修改后发射NOTIFY信号。这里假设该信号为textChanged()。

3.将这些属性的NOTIFY信号和上面的槽函数连接。 使用connect连接：connect(textField, SIGNAL(textChanged()), button, SLOT(textBindingSlot));

所以当任何冒号左边表达式里的具有NOTIFY信号属性值改变时，相关信号发射，然后构造的槽函数得到执行，计算出新的值，最后将该值赋给被绑定的属性。

上述过程对于第二和第三种绑定方法也是大体一样的。

根据上述过程描述，我们也得出另一个结论：QML的属性绑定是单向的。所谓单向，是指textField.text的改变会引起button.text的改变；但反过来则不会，因为并没有经过上述的构造过程。

常见问题讨论

下面就笔者在实际开发中遇到的几个问题展开讨论。

1. 我在QObject派生类中自定义了一个属性，然后在QML中绑定到了其他属性，为什么改变该属性，绑定不起作用？

根据上节阐述的绑定原理，导致绑定不起作用的原因可能有两个：

1. 仔细查看属性定义，是否添加了NOTIFY字段？所有属性绑定执行、推演的原动力都是这个NOTIFY信号，如果你的自定义属性没有定义该信号，那属性绑定很多不会起作用。
2. 如果你的属性值是在C++中被修改，那是否发射了NOTIFY指定的信号？有很多人定义了NOTIFY信号，但是在修改属性值的时候，却忘记发射这个信号。这个是非常常见的错误。

注意：属性绑定的原动力是那个NOTIFY信号。其实不管属性值是否真的改变，只要你发射了该信号，属性绑定都会被重新计算一次（只不过如果值确实没变，每次计算结果也不变）。

2. 我的属性绑定之前好好的，为什么忽然不起作用了？

这也是很常见的错误，它往往是在js代码中直接对属性赋值导致的，例如下面的代码：

TextField{id: textField}
Button{
    id: button
    text: textField.text
}
function func(){
    button.text = "Hello";
}

正如前面冒号绑定里说的，button的text属性已经成功绑定到了textField的text属性上。但是一旦func函数执行，button的text属性被直接赋值，实际上就和之前构造出来的槽函数（上节中的textBindingSlot）解了绑。

如果直接赋值不可避免，又想在赋值之后重新绑定，那么可以用第三种绑定方法进行再绑定。或者一开始就用Binding来绑定，用它的when属性来控制绑定是否起作用。

3. 如何做双向绑定？

前面我们提到了QML的属性绑定是单向的，但如果我们确实需要做双向绑定该怎么办？

对于都是Qt Quick自带类型，可以很简单，例如：

TextField{
    id: textField
    text: button.text
}
Button{
    id: button
    text: textField.text
}

也就是说，上面各自做一次属性绑定即可。

但如果是自定义属性，要特别注意WRITE部分要检查属性值是否真的被修改；只有真的被修改才往外发射NOTIFY信号，否则很可能进入死循环。例如下面的WRITE函数：

void setText(QString newText){
    // 如果没修改，则直接返回
    if(text == newText) return;
    text = newText;
    emit textChanged();
}