Qt的前端和后端过于耦合（0/7）
最近在写一个软件，这个软件稍微复杂一些，界面大概需要十几个，后端也是要开多线程读各种传感器数据。然后鼠鼠我呀就发现一个致命的问题，那就是前端要求的控件太多了，点一下就需要通知后端，即调用后端的函数，这是非常不友好的。因为耦合程度太高了，交互起来过于混乱严重影响开发进度。如果是一个人设计的可能稍微好一些（一个按钮实现一个函数呗），但是如果是团队分工的话就会很麻烦。后面问了大佬，大佬给我提供了一个思路，然后我会又去问了GPT。把相关的方法也写进来了。准备写个小合集，现在这里占个坑，后面在慢慢补齐。
大佬最后还给了一个建议：
要解耦，就不要想到什么功能立马实现地态度创建文件写实现，而是需要抱着写库的思路去写功能，把库（模块）写的差不多了再利用界面去调用接口
目录
✅ 1. 信号与槽机制（Signals & Slots） ✅【小工程推荐】
✔ 特点：
✔ 示例：
✅ 2. 事件总线 / 消息中心（Event Bus / Message Center） ✅【适合全局广播】
✔ 特点：
✔ 示例实现：
✅ 3. 观察者模式（Observer Pattern） 🧩【设计模式基础】
✔ 特点：
✅ 4. 发布-订阅模式（Pub-Sub Pattern） 🗞️【带中介的观察者模式】
✔ 特点：
✅ 5. 自定义 QEvent + 事件投递机制（高级/底层）
✔ 特点：
✅ 6. MVC/MVVM 架构分层
✔ 特点：
✅ 7. 前后端分离架构（Frontend-Backend Separation）
✔ 模型
✔ 可选实现方式（C++ 服务端）：
✅ 总结对比表：
✅ Qt 中前后端通信与解耦方式对比（含跨进程/语言）
✅ 各方法适用范围速览：
✅ 推荐使用建议：
✅ Qt 多线程通信方法对比表
这里是邪恶的分界线
✅ 1. 信号与槽机制（Signals & Slots） ✅【小工程推荐】
✔ 特点：
-
Qt 原生支持
-
松耦合、线程安全（带
QueuedConnection） -
谁关心谁连接，不需要直接引用对象
✔ 示例：
connect(controller, &Controller::dataUpdated, ui, &MainWindow::updateUI);
优点：前端 UI 和后端逻辑彼此独立，只通过信号/槽通信。
缺点也很明显，一次调用就需要写对应的信号函数和槽函数。UI界面如果功能要求很多的情况下会与其他的模块过于耦合。甚至改了一个点，代码就立即崩溃。
✔ 拓展：配合定时器实现定时巡查：
connect(mTimer, &QTimer::timeout, this, &类::onTimerTimeout);✅ 2. 事件总线 / 消息中心（Event Bus / Message Center） ✅【适合全局广播】
✔ 特点：
-
所有模块注册到一个全局消息中心
-
事件发布者和订阅者互不依赖
-
支持“一次广播，多方接收”
✔ 示例实现：
// 发出事件
MessageCenter::instance().postMessage({ MessageType::JoystickAngleChanged, QVariant::fromValue(angle) });// 监听事件
connect(&MessageCenter::instance(), &MessageCenter::messagePosted, this, [](const Message& msg) {if (msg.type == MessageType::JoystickAngleChanged) {float angle = msg.data.toFloat();// 处理逻辑}
});
✅ 3. 观察者模式（Observer Pattern） 🧩【设计模式基础】
✔ 特点：
-
手动实现：主题维护一组观察者列表
-
经典设计模式思想
-
不依赖 Qt，可用于非 QObject 类
Qt 的信号槽就是观察者模式的升级版
✅ 4. 发布-订阅模式（Pub-Sub Pattern） 🗞️【带中介的观察者模式】
✔ 特点：
-
和 Event Bus 类似，但更偏架构层
-
可用于模块化插件系统或多线程模块通信
-
可选中介：如 Qt 中心类、第三方消息库（如
eventpp）
✅ 5. 自定义 QEvent + 事件投递机制（高级/底层）
✔ 特点：
-
适合底层系统级事件、跨线程通信
-
使用
QCoreApplication::postEvent()发消息 -
接收类需重写
QObject::event(QEvent* e)
QCoreApplication::postEvent(targetObject, new MyCustomEvent());
✅ 6. MVC/MVVM 架构分层
✔ 特点：
-
把逻辑层（Model/ViewModel）和界面层（View）彻底分离
-
使用信号/槽或绑定桥接
-
更适合大型项目
✅ 7. 前后端分离架构（Frontend-Backend Separation）
✔ 模型
客户端-服务器通信模型 + RESTful API 或 WebSocket 通信协议
C++ 后端作为服务，JS 前端通过 HTTPS 调用
-
后端 C++：实现逻辑处理、设备管理、数据计算，暴露 API（通过 REST 或 WebSocket）
-
前端 JS（如 Vue/React）：调用后端接口、获取数据、展示 UI
-
通信方式：通过 HTTP(S) 请求（GET/POST/PUT/DELETE）广义的发布-订阅模式（或请求-响应模式）
通信例子（REST）：
POST https://localhost:8000/api/update-angle
Content-Type: application/json{"angleX": 10.5,"angleY": -2.1
}
✔ 可选实现方式（C++ 服务端）：
| 技术 | 用途 |
|---|---|
| Cpp-REST SDK（Casablanca） | 微软支持的 REST 服务框架 |
| Crow / Drogon / Pistache | 高性能 C++ Web 框架 |
| gRPC + Protobuf | 更高效的 RPC 通信，非 HTTP |
| Boost.Beast / ASIO | 低层 HTTP/WebSocket 支持 |
✅ 总结对比表：
✅ Qt 中前后端通信与解耦方式对比（含跨进程/语言）
| 方法 | 解耦性 | 使用难度 | 推荐场景 |
|---|---|---|---|
| 信号与槽 | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐ | 通用通信，Qt 内部模块、UI ↔ 逻辑 |
| 事件总线（MessageCenter） | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | 全局通知、广播事件，解耦多个模块 |
| 观察者模式 | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐ | 基础设计模式，适合无 Qt 场景 |
| 发布-订阅模式（带中介） | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | 插件系统、热插拔模块、多生产者消费者场景 |
| QEvent 自定义 | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | 底层事件处理、跨线程通信、自定义事件类型 |
| MVC / MVVM 架构 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | 中大型应用的分层架构设计，逻辑与表现分离 |
| 前后端分离（C++ + JS + HTTPS） | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | 跨语言/跨平台开发，Web UI 与本地后端通信 |
✅ 各方法适用范围速览：
| 方法 | 是否跨模块 | 是否跨语言 | 是否适合大型项目 | 是否线程安全 |
|---|---|---|---|---|
| 信号与槽 | ✅ | ❌ | ✅（中小） | ✅（带 QueuedConnection） |
| 事件总线 | ✅ | ❌ | ✅ | ✅（需注意线程） |
| 观察者模式 | ✅ | ❌ | ❌（基础） | ❌（需手动实现） |
| 发布-订阅 | ✅ | ❌（默认） | ✅ | ✅（实现复杂） |
| QEvent 自定义 | ✅ | ❌ | ✅（系统级） | ✅ |
| MVC/MVVM | ✅ | ❌（默认） | ✅✅ | ✅ |
| 前后端分离（HTTPS） | ✅✅ | ✅✅ | ✅✅✅ | ✅（通过 HTTP 协议） |
✅ 推荐使用建议：
-
🔧 轻量内部通信 → 用 Qt 自带的 信号与槽
-
📢 多个模块响应同一事件 → 用 事件总线 / 发布-订阅
-
🔋 需要插件式或热插拔功能 → 推荐 发布-订阅模式
-
⚙️ 跨线程通信 → 使用 QEvent 自定义 + postEvent
-
🧩 清晰结构、大型项目 → 使用 MVC/MVVM 架构
-
🌐 前后端用不同语言（如 JS + C++） → 使用 前后端分离 + HTTPS 或 WebSocket
✅ Qt 多线程通信方法对比表
在 多线程环境下，模块通信和解耦机制就必须考虑以下几个关键因素：
-
✅ 线程安全性（Thread Safety）
-
🔁 事件能否跨线程分发
-
🚧 使用复杂度 / 调试难度
-
🧵 是否自动切换线程上下文（如 UI 线程）
| 方法 | 跨线程能力 | 线程安全性 | 自动线程切换 | 使用难度 | 推荐场景（多线程） |
|---|---|---|---|---|---|
| 信号与槽（QueuedConnection） | ✅ | ✅ | ✅（切 UI 线程） | ⭐⭐ | 后台线程通知 UI，常用 |
| 事件总线（MessageCenter） | ⚠️（需额外处理） | ❌（默认） / ✅（加锁） | ❌ | ⭐⭐⭐ | 多模块通信，需加锁或用 queued signal |
| 观察者模式 | ⚠️ | ❌ | ❌ | ⭐⭐ | 不推荐直接用于多线程 |
| 发布-订阅模式（线程安全实现） | ✅ | ✅（需封装） | ❌（或自处理） | ⭐⭐⭐⭐ | 多线程模块解耦（如后台计算、日志分发） |
| QEvent 自定义 + postEvent() | ✅✅ | ✅ | ❌（需手动处理） | ⭐⭐⭐⭐ | 跨线程消息队列，精准控制投递目标 |
| MVC / MVVM 架构 | ⚠️（依赖实现） | ⚠️（需要配合线程机制） | ❌ | ⭐⭐⭐⭐ | 与线程模型组合使用，如后台模型 + UI 表现 |
| 前后端分离（HTTPS/WebSocket） | ✅（多进程） | ✅（通过网络协议） | ❌（通过响应处理） | ⭐⭐⭐⭐ | 前后端线程独立，由服务控制线程调度 |