Qt 桌面端架构——七层完整架构与从纯 UI 开始的演化

一句话

Qt 桌面端架构 = 分层 + MVVM 思想 + 业务核心独立：View → ViewModel → Domain/Model → Service → Infrastructure → Utils，从纯 UI 开始逐步把数据、功能、底层拆出来，每个新功能只加对应层，不用推倒重写。

一、完整架构

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Application
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├── UI                         # 表现层（Qt）
│   ├── MainWindow             # 主窗口框架
│   ├── Pages                  # 多页面
│   ├── Dialogs                # 弹窗
│   ├── Components             # 通用UI组件
│   ├── Resources              # UI资源
│   └── Themes                 # 主题
│
├── ViewModel                  # UI状态与交互逻辑
│
├── Domain / Model             # 核心数据与业务对象
│
├── Service                    # 功能服务层
│
├── Infrastructure             # 基础设施层
│
└── Utils                      # 通用工具层

每层职责

  1. View（Qt 界面）：只负责创建按钮、显示列表、接收鼠标键盘事件、显示状态。不要直接调用 OpenProcess()、ReadMemory()，否则以后换 UI 很痛苦
  2. ViewModel：Qt 界面的桥梁，管理当前选择、扫描状态、UI 显示数据
  3. Domain / Model：描述软件里的对象——「软件里的东西是什么」（Image、Project、DownloadTask）
  4. Service：负责动作——「软件能做什么」（ImageService 的 loadImage/saveImage/exportImage）
  5. Infrastructure：负责外部能力（文件系统、数据库、网络、线程、操作系统 API）
  6. Utils：负责项目内部通用的小工具（字符串、时间、转换、数学函数）

线程放哪里

不是 View 开线程：

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View → ViewModel → Service → ThreadManager → Worker

例如扫描内存：点击扫描 → View → ViewModel → MemoryService → Worker 线程 → 扫描百万地址 → signal 返回结果 → View 刷新。

消息分发在哪里

Qt 用事件循环 + Signal/Slot，不需要自己搞 Win32 的 WndProc/DispatchMessage。如果封装系统层，可以放 infrastructure/MessageDispatcher（负责 Windows 消息、IPC 消息、驱动消息）。

二、Domain 与 Model 的关系

Domain 是把传统 Model 层扩展/升级后的概念，不是简单改名字——Domain 替换了 Model 的位置：

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普通 MVVM：View → ViewModel → Model（只是数据结构、状态保存、DTO）
加入 Domain：View → ViewModel → Application → Domain → Infrastructure

下载管理器例子：

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// 普通 Model：只是数据
struct DownloadTask { QString url; int progress; };

// Domain：数据 + 规则 + 状态变化
class DownloadTask {
public:
    void pause(); void resume(); void cancel();
private:
    TaskState state;   // 知道什么状态可以暂停、什么可以恢复
};

Service 和 Domain 不是上下级调用关系，而是职责分开：

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            View
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         ViewModel
             |
       Application逻辑
         /        \
Domain/Model     Service
                   |
            Infrastructure
  • Domain / Model：软件里的东西是什么
  • Service：软件能做什么
  • Infrastructure：外部能力

理解路线五步

  1. 先画 Qt UI → View
  2. 把按钮里面的代码拿出来 → ViewModel
  3. 把数据结构整理出来 → Domain / Model
  4. 把功能操作抽出来 → Service
  5. 把系统调用隔离 → Infrastructure

简单理解：小程序里 Model = 数据；大程序里 Domain = 数据 + 核心对象 + 规则。写成 Domain / Model 是为了表示这一层以前叫 Model，项目复杂了就演化成 Domain——不是两个并列层。

三、从纯 UI 开始演化的过程

第一步：先画界面

MainWindow 里有 Button、Label、Table，里面可能先写：

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button.clicked() { label.setText("Hello"); }

这个阶段只是验证 UI。

第二步：把数据抽出来

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View（显示）→ ViewModel（保存状态）→ Model

以前 label->setText("100")，变成 viewModel.hp = 100，View 绑定 hp 变化 → signal → label 更新。

第三步：功能分离

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View → ViewModel → FileService → FileManager

多页面 UI 的展开

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MainWindow（QMainWindow）
    ├── Navigation（QListWidget/QTreeWidget）
    ├── HomePage ↔ HomeViewModel
    ├── SettingsPage ↔ SettingsViewModel
    └── DetailPage ↔ DetailViewModel → Domain/Service → Infrastructure

Qt 中实现：QMainWindow + 导航（QListWidget/QTreeWidget）+ 页面容器（QStackedWidget）。

新增功能只加对应层——例如新增「日志分析功能」，只增加 LogPage、LogViewModel、LogEntry、LogService，而不用修改已有页面。

四、DDD 风格的变体

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Project
├── presentation/    # 表现层（views / viewmodels / presenters）
├── application/     # 应用层（services / commands / queries / workflows）
├── domain/          # 领域层（entities / value_objects / aggregates / repositories）
├── infrastructure/  # 基础设施层（database / filesystem / network / driver / thread / ipc）
└── common/          # utils / logger / types

依赖方向：Qt UI → Presentation → Application → Domain → Infrastructure。

关键：domain 里不是 Qt，也不是 Windows API；domain 定义接口，infrastructure 提供实现：

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class IMemoryReader { virtual bool read() = 0; };
// Windows 实现 WinMemoryReader.cpp，未来可以有 VTMemoryReader.cpp、DriverMemoryReader.cpp，替换即可

但核心思想不是严格 DDD，而是 Qt 界面先设计 → 数据绑定 → 逻辑抽离 → 底层替换。

五、与游戏 ECS 的对照

桌面应用 ECS 游戏
Model Component
Service System
对象实例 Entity
Application 流程 Game Loop
Infrastructure Engine 底层
UI View Renderer / UI System

桌面应用核心是「界面 → 业务 → 数据 → 系统」；游戏 ECS 核心是「实体（Entity）→ 数据组件（Component）→ 系统（System）处理」。

六、适用此架构的软件类型

这套架构的特点：UI 和业务完全分离、底层可以替换、软件可以持续增加页面和功能而不用推倒重写。因此适合绝大多数中大型 Qt 桌面软件。

验证工程选择

选择标准：需求不断增加、会用到数据库、多页面、但业务又不算特别复杂。

候选排序（按符合真实开发过程）：

  1. 个人知识管理/笔记软件——最符合「不断产生新想法」：今天想到标签就加标签，明天想到全文搜索就加搜索
  2. 数据库客户端——架构最工整，最适合练习分层
  3. IDE——最终形态，但初期复杂度较高

文档型应用（Document-based Application）：用户输入少、使用频率高、第一版就能验证架构——文件管理器、图片浏览器、视频播放器、PDF 阅读器、音乐播放器、日志查看器、十六进制查看器。

最终推荐：文件管理器（Explorer Lite）——它几乎覆盖了这套架构的所有层，而且第一版就很自然：

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UI：主窗口、目录树、文件列表、详情面板、状态栏
ViewModel：当前目录、选中文件、排序方式、过滤条件
Domain/Model：文件、目录、收藏项、标签
Service：目录扫描、搜索、复制、移动、删除、收藏管理
Infrastructure：文件系统、SQLite、线程、系统 API
Utils：路径、字符串、时间、文件大小格式化

真实需求的来源：零散想法

现实中的需求通常不是「请设计一个数据库管理系统，支持 XXX、YYY、ZZZ」，而更像：

「最近开会总是在纸上画流程，改来改去很麻烦。希望能拖几个方框出来，再用线连起来。连错了或者删错了，希望能撤销。以后可能会有很多图，想保存起来。图大了以后最好可以缩放和拖动画布……」

然后从这几句话自然推导：零散想法 → 需求/功能 → 页面 → ViewModel → Domain/Model → Service → Infrastructure → Utils。

它特别适合验证「架构不是一开始设计完，而是随着想法逐渐成形」这个过程——第一批想法（方框、连线）→ 第二批（保存、打开）→ 第三批（撤销、重做）→ 第四批（缩放、拖动）→ 第五批（模板、颜色、图标）。

与其他线的关系

  • 与 GUI-MVVM（04-系统角色/08）：本线是 MVVM 思想在 Qt 桌面端的具体落地——View/ViewModel 的分工、状态变化驱动界面刷新
  • 与系统角色主题：本线的七层（UI/ViewModel/Domain/Service/Infrastructure/Utils）就是系统角色主题在 Qt 桌面端的展开
  • 与领域模型主题：Domain 层就是领域模型在 Qt 应用里的位置——业务对象、规则、状态变化
  • 与 Qt 主题架构线：UI/Themes 目录就是 Qt 主题架构线的落点；主题改变「长什么样」不改变「是什么」
  • 与工程控制主题：「从零散想法逐渐演化」就是过程与流程的演化路线在桌面应用上的实例