Qt编写自定义控件25-自定义QCustomPlot

一、前言

上次在写大屏数据可视化电子看板系统时候，提到过改造QCustomPlot来实现柱状分组图、横向柱状图、横向分组图、鼠标悬停提示等。这次单独列出来描述，有很多人疑问为啥不用QChart，或者echart等形式，其实这两种方式我都尝试过，比如Qt5.7以后新增的QChart模块，曲线这块，支持数据量很小，而且用法极其不适应，非常别扭，尤其是10W以上数据量的支持，简直是渣渣，优点也是有很多的，比如动画效果，我看过他的完整源码，动画这块处理的非常好，连坐标轴都可以有动画效果，而且支持很多种效果，而且内置了很多套theme皮肤，省去了很多渣渣审美的程序员自己来配色，这个倒是挺方便的。而对于echart，必须依赖浏览器控件，资源占用比较高，后面决定采用改造QCustomPlot来实现用户需要的各种图表效果。

在整个改造的过程中，全部封装成易用的函数，传入参数即可，同时还支持全局样式更改，支持样式表控制整体颜色更改，考虑了很多细节，比如弹出悬停信息的位置等，都自动计算显示在最佳最合理位置。考虑到很多人用的QCustomPlot1.0，特意还做了QCustomPlot1.0和2.0的完全兼容。

二、实现的功能

• 1:可设置X轴Y轴范围值
• 2:可设置背景颜色+文本颜色+网格颜色
• 3:可设置三条曲线颜色+颜色集合
• 4:可设置是否显示定位十字线,可分别设置横向和纵向
• 5:可设置十字线的宽度和颜色
• 6:可设置是否显示数据点以及数据点的大小
• 7:可设置是否填充背景形成面积图
• 8:可设置模式-拖动+缩放等
• 9:可设置坐标轴间距+第二坐标系可见
• 10:提供接口setDataLine直接设置曲线,支持多条
• 11:提供接口setDataBar直接设置柱状图,支持多条形成堆积图
• 12:提供接口setLabs设置文本标签替代key
• 13:提供清空+重绘接口+外部获取QCustomPlot对象
• 14:提供函数start+stop来模拟正弦曲线
• 15:可设置柱状图的值的位置+精确度+颜色
• 16:支持鼠标移动到数据点高亮显示数据点以及显示数据提示信息
• 17:可设置提示信息位置 自动处理+顶部+右上角+右侧+右下角+底部+左下角+左侧+左上角
• 18:可设置是否校验数据产生不同的背景颜色,比如柱状图的每根柱子都可以根据数据生成不同背景颜色
• 19:可设置是否显示图例+图例位置+图例行数
• 20:支持多条曲线+柱状图+柱状分组图+横向柱状图+横向柱状分组图+柱状堆积图
• 21:内置15套精美颜色,自动取颜色集合的颜色,省去配色的烦恼
• 22:同时支持 QCustomPlot 1.0 和 QCustomPlot 2.0

三、效果图

四、核心代码

void CustomPlot::setDataLine(int index, const QString &name, const QVector<double> &key, const QVector<double> &value)
{
    if (customPlot->graphCount() > index) {
        customPlot->graph(index)->setName(name);
        customPlot->graph(index)->setData(key, value);
        customPlot->xAxis->setRange(-offsetX, key.count() + offsetX, Qt::AlignLeft);

        //超过3条线条颜色设置颜色集合的颜色
        if (index >= 3) {
            setColor(index, colors.at(index));
        } else {
            setColor(0, colors.at(0));
            setColor(1, colors.at(1));
            setColor(2, colors.at(2));
        }
    }
}

void CustomPlot::setDataBarv(const QStringList &rowNames,
                             const QStringList &columnNames,
                             const QList<QVector<double> > &values,
                             const QColor &borderColor,
                             int valuePosition,
                             int valuePrecision,
                             const QColor &valueColor,
                             bool checkData)
{
    //只有1列的才能设置
    if (columnNames.count() != 1) {
        return;
    }

    //可以直接用堆积图,因为只有一列的柱状图不会形成堆积
    setDataBars(rowNames, columnNames, values, borderColor, valuePosition, valuePrecision, valueColor, checkData);
}

void CustomPlot::setDataBarvs(const QStringList &rowNames,
                              const QStringList &columnNames,
                              const QList<QVector<double> > &values,
                              const QColor &borderColor,
                              int valuePosition,
                              int valuePrecision,
                              const QColor &valueColor,
                              bool checkData)
{
    //过滤个数不一致数据,防止索引越界
    int rowCount = rowNames.count();
    int columnCount = columnNames.count();
    int valueCount = values.count();
    if (columnCount == 0 || valueCount == 0 || columnCount != valueCount) {
        return;
    }

    //设置网格线不显示,会更好看
    customPlot->xAxis->grid()->setVisible(false);
    //customPlot->yAxis->grid()->setVisible(false);

    //设置横坐标文字描述
    QVector<double> ticks;
    QVector<QString> labels;
    int count = rowCount * columnCount;
    for (int i = 0; i < rowCount; i++) {
        ticks << 1.5 + (i * columnCount);
        labels << rowNames.at(i);
    }

    setLabX(ticks, labels);
    customPlot->xAxis->setRange(0, count + 1);

    for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
        //同样也要先过滤个数是否符合要求
        QVector<double> value = values.at(i);
        if (rowCount != value.count()) {
            continue;
        }

        //创建柱状图
        CustomBarv *bar = new CustomBarv(customPlot->xAxis, customPlot->yAxis);
        bar->setCheckData(checkData);

        //设置宽度比例
        bar->setWidth(0.9);

        //设置显示值的位置 0-不绘制 1-顶部上面 2-顶部居中 3-中间居中 4-底部居中
        bar->setValuePostion(valuePosition);
        bar->setValuePrecision(valuePrecision);
        bar->setValueColor(valueColor);

        //设置名称
        bar->setName(columnNames.at(i));

        //设置颜色,取颜色集合
        QColor color = QColor(51, 204, 255);
        if (i < colors.count()) {
            color = colors.at(i);
        }

        //边缘高亮,如果传入了边框颜色则取边框颜色
        bar->setPen(QPen(borderColor == Qt::transparent ? color.light(150) : borderColor));
        bar->setBrush(color);

        //这个算法很巧妙,想了很久
        QVector<double> ticks;
        double offset = i * 0.9;
        for (int j = 0; j < rowCount; j++) {
            ticks << 1.0 + (j * columnCount) + offset;
        }

        //设置数据
        bar->setData(ticks, value);
    }
}

void CustomPlot::setDataBarh(const QStringList &rowNames,
                             const QStringList &columnNames,
                             const QList<QVector<double> > &values,
                             const QColor &borderColor,
                             int valuePosition,
                             int valuePrecision,
                             const QColor &valueColor,
                             bool checkData)
{
    //只有1列的才能设置
    if (columnNames.count() != 1) {
        return;
    }

    //过滤个数不一致数据,防止索引越界
    int rowCount = rowNames.count();
    int columnCount = columnNames.count();
    int valueCount = values.count();
    if (columnCount == 0 || valueCount == 0 || columnCount != valueCount) {
        return;
    }

    //设置网格线不显示,会更好看
    customPlot->xAxis->grid()->setVisible(false);
    customPlot->yAxis->grid()->setVisible(false);
    customPlot->yAxis->setTickLength(0, 0);

    //设置横坐标文字描述
    QVector<double> ticks;
    QVector<QString> labels;
    int count = rowCount * columnCount;
    double padding = 1;
    for (int i = 0; i < rowCount; i++) {
        ticks << padding + (i * columnCount);
        labels << rowNames.at(i);
    }

    setLabY(ticks, labels);
    customPlot->yAxis->setRange(0, count + 1);

    //先计算出每个柱子占用的高度
    double barHeight = 0.7;
    for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
        //同样也要先过滤个数是否符合要求
        QVector<double> value = values.at(i);
        if (rowCount != value.count()) {
            continue;
        }

        //先绘制系列1的数据,再绘制系列2,依次类推
        for (int j = 0; j < rowCount; j++) {
            //创建横向柱状图
            double y = (0.67 + (j * columnCount));
            CustomBarh *bar = new CustomBarh(customPlot);
            bar->setCheckData(checkData);
            bar->setRect(QPointF(0, y), QPointF(value.at(j), y + barHeight));
            bar->setValue(value.at(j));

            //设置显示值的位置 0-不绘制 1-顶部上面 2-顶部居中 3-中间居中 4-底部居中
            bar->setValuePostion(valuePosition);
            bar->setValuePrecision(valuePrecision);
            bar->setValueColor(valueColor);

            //设置颜色,取颜色集合
            QColor color = QColor(51, 204, 255);
            if (i < colors.count()) {
                color = colors.at(i);
            }

            //边缘高亮,如果传入了边框颜色则取边框颜色
            bar->setPen(QPen(borderColor == Qt::transparent ? color.light(150) : borderColor));
            bar->setBrush(color);
        }
    }
}

void CustomPlot::setDataBarhs(const QStringList &rowNames,
                              const QStringList &columnNames,
                              const QList<QVector<double> > &values,
                              const QColor &borderColor,
                              int valuePosition,
                              int valuePrecision,
                              const QColor &valueColor,
                              bool checkData)
{
    //过滤个数不一致数据,防止索引越界
    int rowCount = rowNames.count();
    int columnCount = columnNames.count();
    int valueCount = values.count();
    if (columnCount == 0 || valueCount == 0 || columnCount != valueCount) {
        return;
    }

    //设置网格线不显示,会更好看
    customPlot->xAxis->grid()->setVisible(false);
    customPlot->yAxis->grid()->setVisible(false);
    customPlot->yAxis->setTickLength(0, 0);
    customPlot->xAxis->setVisible(false);

    //设置横坐标文字描述
    QVector<double> ticks;
    QVector<QString> labels;
    int count = rowCount * columnCount;
    //这个算法想了很久,很牛逼
    double padding = 1.5 + (columnCount - 2) * 0.4;
    for (int i = 0; i < rowCount; i++) {
        ticks << padding + (i * columnCount);
        labels << rowNames.at(i);
    }

    setLabY(ticks, labels);
    customPlot->yAxis->setRange(0, count + 1);

    //先计算出每个柱子占用的高度
    double barHeight = 0.8;
    for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
        //同样也要先过滤个数是否符合要求
        QVector<double> value = values.at(i);
        if (rowCount != value.count()) {
            continue;
        }

        //先绘制系列1的数据,再绘制系列2,依次类推
        for (int j = 0; j < rowCount; j++) {
            //创建横向柱状图
            double y = (0.7 + i * barHeight + (j * columnCount));
            CustomBarh *bar = new CustomBarh(customPlot);
            bar->setCheckData(checkData);
            bar->setRect(QPointF(0, y), QPointF(value.at(j), y + barHeight));
            bar->setValue(value.at(j));

            //设置显示值的位置 0-不绘制 1-顶部上面 2-顶部居中 3-中间居中 4-底部居中
            bar->setValuePostion(valuePosition);
            bar->setValuePrecision(valuePrecision);
            bar->setValueColor(valueColor);

            //设置颜色,取颜色集合
            QColor color = QColor(51, 204, 255);
            if (j < colors.count()) {
                color = colors.at(j);
            }

            //边缘高亮,如果传入了边框颜色则取边框颜色
            bar->setPen(QPen(borderColor == Qt::transparent ? color.light(150) : borderColor));
            bar->setBrush(color);
        }
    }
}

void CustomPlot::setDataBars(const QStringList &rowNames,
                             const QStringList &columnNames,
                             const QList<QVector<double> > &values,
                             const QColor &borderColor,
                             int valuePosition,
                             int valuePrecision,
                             const QColor &valueColor,
                             bool checkData)
{
    //过滤个数不一致数据,防止索引越界
    int rowCount = rowNames.count();
    int columnCount = columnNames.count();
    int valueCount = values.count();
    if (columnCount == 0 || valueCount == 0 || columnCount != valueCount) {
        return;
    }

    //设置网格线不显示,会更好看
    customPlot->xAxis->grid()->setVisible(false);
    //customPlot->yAxis->grid()->setVisible(false);

    //先清空原有柱状图
    bars.clear();

    //设置横坐标文字描述
    QVector<double> ticks;
    QVector<QString> labels;
    for (int i = 0; i < rowCount; i++) {
        ticks << i + 1;
        labels << rowNames.at(i);
    }

    setLabX(ticks, labels);
    customPlot->xAxis->setRange(0, rowCount + 1);

    for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
        //同样也要先过滤个数是否符合要求
        QVector<double> value = values.at(i);
        if (rowCount != value.count()) {
            continue;
        }

        //创建柱状堆积图
        CustomBarv *bar = new CustomBarv(customPlot->xAxis, customPlot->yAxis);
        bar->setCheckData(checkData);

        //设置宽度比例
        bar->setWidth(0.6);

        //设置显示值的位置 0-不绘制 1-顶部上面 2-顶部居中 3-中间居中 4-底部居中
        bar->setValuePostion(valuePosition);
        bar->setValuePrecision(valuePrecision);
        bar->setValueColor(valueColor);

#ifndef old
        //设置堆积间隙
        if (borderColor != Qt::transparent) {
            bar->setStackingGap(1);
        }
#endif
        //设置名称
        bar->setName(columnNames.at(i));

        //设置颜色,取颜色集合
        QColor color = QColor(51, 204, 255);
        if (i < colors.count()) {
            color = colors.at(i);
        }

        //边缘高亮,如果传入了边框颜色则取边框颜色
        if (columnCount > 1 && borderColor == Qt::transparent) {
            bar->setPen(Qt::NoPen);
        } else {
            bar->setPen(QPen(borderColor == Qt::transparent ? color.light(150) : borderColor));
        }

        bar->setBrush(color);

        //设置堆积层叠顺序,后面那个移到前一个上面
        bars << bar;
        if (i > 0) {
            bar->moveAbove(bars.at(i - 1));
        }

        //设置数据
        bar->setData(ticks, value);
    }
}

五、控件介绍

1. 超过146个精美控件，涵盖了各种仪表盘、进度条、进度球、指南针、曲线图、标尺、温度计、导航条、导航栏，flatui、高亮按钮、滑动选择器、农历等。远超qwt集成的控件数量。
2. 每个类都可以独立成一个单独的控件，零耦合，每个控件一个头文件和一个实现文件，不依赖其他文件，方便单个控件以源码形式集成到项目中，较少代码量。qwt的控件类环环相扣，高度耦合，想要使用其中一个控件，必须包含所有的代码。
3. 全部纯Qt编写，QWidget+QPainter绘制，支持Qt4.6到Qt5.12的任何Qt版本，支持mingw、msvc、gcc等编译器，支持任意操作系统比如windows+linux+mac+嵌入式linux等，不乱码，可直接集成到Qt Creator中，和自带的控件一样使用，大部分效果只要设置几个属性即可，极为方便。
4. 每个控件都有一个对应的单独的包含该控件源码的DEMO，方便参考使用。同时还提供一个所有控件使用的集成的DEMO。
5. 每个控件的源代码都有详细中文注释，都按照统一设计规范编写，方便学习自定义控件的编写。
6. 每个控件默认配色和demo对应的配色都非常精美。
7. 超过130个可见控件，6个不可见控件。
8. 部分控件提供多种样式风格选择，多种指示器样式选择。
9. 所有控件自适应窗体拉伸变化。
10. 集成自定义控件属性设计器，支持拖曳设计，所见即所得，支持导入导出xml格式。
11. 自带activex控件demo，所有控件可以直接运行在ie浏览器中。
12. 集成fontawesome图形字体+阿里巴巴iconfont收藏的几百个图形字体，享受图形字体带来的乐趣。
13. 所有控件最后生成一个dll动态库文件，可以直接集成到qtcreator中拖曳设计使用。
14. 目前已经有qml版本，后期会考虑出pyqt版本，如果用户需求量很大的话。

六、SDK下载

• SDK下载链接：https://pan.baidu.com/s/1tD9v1YPfE2fgYoK6lqUr1Q 提取码：lyhk
• 自定义控件+属性设计器欣赏：https://pan.baidu.com/s/1l6L3rKSiLu_uYi7lnL3ibQ 提取码：tmvl
• 下载链接中包含了各个版本的动态库文件，所有控件的头文件，使用demo。
• 自定义控件插件开放动态库dll使用（永久免费），无任何后门和限制，请放心使用。
• 目前已提供26个版本的dll，其中包括了qt5.12.3 msvc2017 32+64 mingw 32+64 的。
• 不定期增加控件和完善控件，不定期更新SDK，欢迎各位提出建议，谢谢！
• widget版本（QQ：517216493）qml版本（QQ：373955953）三峰驼（QQ：278969898）。
• 涛哥的知乎专栏 Qt进阶之路 https://zhuanlan.zhihu.com/TaoQt
• 欢迎关注微信公众号【高效程序员】，C++/Python、学习方法、写作技巧、热门技术、职场发展等内容，干货多多，福利多多！