功能

基于Qt的软件框架设计，

软件分层

📀 程序架构 - 图1
📀 程序架构 - 图2

GUI层

这里我们由于基于Qt的，所以这一层都是用Qt的类库来实现了，所有的主界面都会从这三个类：QWiget,QMainWindow,QDialog中的一个继承而来，并在main函数里生成实例并show出来，进入主消息循环。

Models层

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

Communication 层

Communication 层是实现对数据的采集，通信的方式有多种多样，有串口，有网口，有CAN口等。这一层收到的数据向models层发，用户的输入也通过这一层向执行机构发。
那么这一层的类，在那里实例化呢？我同样选择在bridge类里，这样，bridge类其实是一个什么业务功能都没有的类，只是提供了各个类之间可以相互connect（信号槽）的载体。

下层与GUI层的沟通
至此，我们的除GUI层的类（通信与模块）都在bridge类里能通过信号槽的机制沟通起来了。那么我们的的模型怎么和GUI进行通信呢？
我们可以通过这个bridge类来进行，因为我们的其它的类都是在bridge类里进行实例化的，所以这个类里可以拥有类的引用，我们可以在QWidget里的构造函数里传一个bridge类的指针进去，这样，我们的所有类，都可以和GUI进行通信了。

运行架构
当我们把所有的层次的代码都设计好了，并且知道在那个类里，那个层级来实现后，我们要使用线程让整个软件欢快的运行进来。这就是我们要说的运行架构。
一般而言，我们把所有的communication的类都会单独出来成为一个线程，这样，不会阻塞GUI线程，也能够更快的响应采集信息和向下位机传递控制信息。所以communication这一层，一般有几个端口就会有几个线程。当然有些比较轻量级的可以合在一个线程里。
bridge类收到GUI线程里，为什么要这么做呢，我们界面弹出来时，要从model里get最新的值显示在界面上，（用信号槽实现也可以但是会显得比较繁琐），所以要调用get的方法，有这样的需求，我们最好把所有的model都放到一个线程里——-即GUI线程。
这样我们的一个小型的信息采集与控制系统的主框架就搭建好了。
最后强调一点的是：当使用线程时建议使用movetothread的方法。如果不使用这个方法的话，所有的实例都必须在线程的run()函数里new出来，才能保证这个类的槽函数在这个线程的消息循环里执行

实例

Demo

通信

通信口不局限于串口，如果有多种接口可以抽象。

#ifndef CPORT_H
#define CPORT_H
#include <QObject>
#include <QSerialPort>
#include <QThread>
#include <QTimer>
class Message;//当然这个结构得自己定义并注册，这里使用了前置申明
class CPort : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit CPort(QObject *parent = 0);
    ~CPort();
signals:
    //向上层传送消息
    void signalUpwardMsg(const Message&);
private slots:
    //上层传过来的消息发送到串口
    void onDownwardMsg(const Message&);
    //读串口数据
    void onReadData();
    //在这里定时的解析收到的数据
    void onParse();
private:
    QSerialPort *port;
    QThread worker;
    QTimer *timer;
    QByteArray  data;
};
#endif // CPORT_H

#include "CPort.h"
#include "message.h"
#include <QDebug>
CPort::CPort(QObject *parent) : QObject(parent)
{
    port = new QSerialPort(this);
 #ifdef __arm__
    port->setPortName("/dev/ttymxc1");
 #else
    port->setPortName("COM2");
 #endif
    port->setBaudRate(QSerialPort::Baud115200);
    port->setDataBits(QSerialPort::Data8);
    port->setParity(QSerialPort::EvenParity);
    port->setStopBits(QSerialPort::OneStop);
    connect(port,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(onReadData()));
    if(!port->open(QIODevice::ReadWrite))
    {
        qDebug()<<"Port Can't open";
    }
    timer = new QTimer(this);
    timer->setInterval(10000);
    connect(timer,SIGNAL(timeout()),SLOT(onParse()));
    timer->start();
    this->moveToThread(&worker);
    worker.start(QThread::HighPriority);
}
CPort::~CPort()
{
}
void CPort::onDownwardMsg(const Message & msg)
{
    QByteArray array(msg.content);
    port->write(array);
}
void CPort::onReadData()
{
    data.append(port->readAll());
}
void CPort::onParse()
{
    for(int i = 0 ; i < data.size();i++)
    {
        //协议解析后得到 message
    }
    Message msg;
    signalUpwardMsg(msg);
}

业务逻辑

#ifndef CMSGBUSINESS_H
#define CMSGBUSINESS_H
#include <QObject>
class Message;
class CMsgBusiness : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit CMsgBusiness(QObject *parent = 0);
    ~CMsgBusiness();
public:
    //这里可以在UI里来直接调用
    QString get()const;
signals:
    //处理完的Msg发到界面上去显示
    void signalSomethingComing(QString);
private slots:
    //收到下层来的msg
    void onCommingMsg(const Message&);
};
#endif // CMSGBUSINESS_H

#include "CMsgBusiness.h"
CMsgBusiness::CMsgBusiness(QObject *parent) : QObject(parent)
{
}
CMsgBusiness::~CMsgBusiness()
{
}
void CMsgBusiness::onCommingMsg(const Message &msg)
{
    Q_UNUSED(msg)
    //这里可以对收到的msg进行处理
    signalSomethingComing(QString("sss"));
}

Bridge

#ifndef CBRIDGE_H
#define CBRIDGE_H
#include <QObject>
class CMsgBusiness;
class CPort;
class CBridge : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit CBridge(QObject *parent = 0);
    ~CBridge();
    //这里可以得到所有的实例
    CMsgBusiness *business()const;
    CPort *port()const;
signals:
    //这里可以转发信号
public slots:
private:
    CMsgBusiness *pBusiness;
    CPort *pPort;
};
#endif // CBRIDGE_H

#include "CBridge.h"
#include "CPort.h"
#include "CMsgBusiness.h"
CBridge::CBridge(QObject *parent) : QObject(parent)
{
    pBusiness  = new CMsgBusiness(this);
    pPort = new CPort();//这里的实例化得注意了
   //通信层与业务层的通信
    connect(pPort,SIGNAL(signalUpwardMsg(Message))
    ,pBusiness,SLOT(onCommingMsg(Message)));
}
CBridge::~CBridge()
{
}
CMsgBusiness *CBridge::business() const
{
    return pBusiness;
}
CPort *CBridge::port() const
{
    return pPort;
}

MainWindow

#include "mainwindow.h"
#include "CBridge.h"
#include "CMsgBusiness.h"
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent,CBridge* bridge)
    : QMainWindow(parent),pb(bridge)
{
     //这里完成业务层与UI层的通信
    connect(pb->business(),SIGNAL(signalSomethingComing(QString))
    ,SLOT(onComing(QString)));
}
MainWindow::~MainWindow()
{
}
void MainWindow::onComing(QString content)
{
    Q_UNUSED(content)
    //SHOW ON UI
}

Client

#include "mainwindow.h"
#include <QApplication>
#include "CBridge.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    MainWindow w(0,new CBridge);
    w.show();
    return a.exec();
}

📀 程序架构

功能