Softwarearchitektur mit dem Qt Framework

Die meisten Teams verwenden Qt als Widget-Toolkit. Das ist wie ein Schweizer Taschenmesser ausschliesslich als Flaschenoeffner zu benutzen. Qt ist ein Architektur-Framework: Signals/Slots, Property-System, Model/View, Plugin-System, QML-Engine. Die Architekturentscheidungen der ersten zwei Wochen bestimmen die naechsten fuenf Jahre Wartungsaufwand.

Wir haben in den letzten 15 Jahren Qt-Projekte gebaut und geerbt. Die gut strukturierten waren nach 5 Jahren noch erweiterbar. Die schlecht strukturierten waren nach 2 Jahren praktisch nicht mehr wartbar — bei identischer Codebasis-Groesse.

Die Qt-Architektur-Schichten

Qt ist in Schichten organisiert. Wer diese Schichten ignoriert, baut monolithische Anwendungen, die an jeder Stelle brechen.

QML vs Widgets — die Architekturentscheidung

Widgets: stabil, ausgereift, C++-nativ, laeuft auf minimaler Hardware. Waehlen Sie Widgets fuer: Medizingeraete (IEC 62304), Verteidigungs-HMIs, klassische Desktop-Anwendungen. Widgets sind vorhersehbar — und in regulierten Umgebungen ist Vorhersehbarkeit wichtiger als Aesthetik.

QML: modern, GPU-beschleunigt, responsiv, einfacher fuer Designer. Waehlen Sie QML fuer: Automotive-Dashboards, Consumer-Kiosks, datenreiche UIs mit Animationen. QML erfordert eine saubere C++/QML-Grenze — sonst wird die Anwendung unwartbar.

Hybrid: moeglich, aber komplex. C++-Backend mit QML-Frontend ist der Sweet Spot fuer neue Projekte. Entscheidend ist die klare Trennung: C++ liefert Daten und Logik, QML stellt dar.

// C++ Backend: Datenmodell exponieren
class SensorModel : public QAbstractListModel {
    Q_OBJECT
    Q_PROPERTY(int count READ count NOTIFY countChanged)
public:
    enum Roles { ValueRole = Qt::UserRole + 1, TimestampRole };
    int rowCount(const QModelIndex&) const override;
    QVariant data(const QModelIndex&, int role) const override;
signals:
    void countChanged();
};

// QML Frontend: Darstellung
import QtQuick 2.15
ListView {
    model: sensorModel
    delegate: Row {
        Text { text: model.value }
        Text { text: model.timestamp }
    }
}

Typische Architektur-Fehler

• God-Object MainWindow: Alles in einer Klasse. 5.000 Zeilen MainWindow.cpp. Nicht testbar, nicht erweiterbar, nicht migrierbar.
• Geschaeftslogik im UI-Layer: Berechnungen in Button-Click-Handlern. Folge: keine Unit-Tests moeglich, keine Migration auf andere UI-Technologie.
• Direktes SQL in QML: Datenbankabfragen ohne Model-Schicht. Jede Schemaanpassung bricht die UI.
• Event Loop ignorieren: Blockierende Aufrufe im Main Thread. Ergebnis: eingefrorene UI, frustrierte Anwender, instabile Anwendung.
• Keine Dependency Injection: Alles ist hart verdrahtet. Testing erfordert die gesamte Anwendung, Komponenten sind nicht austauschbar.

Trade-offs

• Lizenzkosten: Qt Commercial kostet 5.000-20.000 EUR/Entwickler/Jahr. Open Source (LGPL/GPL) ist moeglich, erfordert aber sorgfaeltige Lizenz-Compliance.
• QML-Overhead: Die QML-Engine braucht Speicher und GPU. Auf Embedded-Systemen mit 256 MB RAM ist das relevant. Widgets sind leichtgewichtiger.
• C++/QML-Bridge: Die Lernkurve ist steil. Teams brauchen 2-3 Monate, bis die Architektur sauber steht. Fruehe Fehler raechsich spaeter.
• Vendor Lock-in: Qt ist ein umfassendes Oekosystem. Je mehr Qt-Module Sie verwenden, desto schwieriger wird ein Wechsel. Das ist eine bewusste Entscheidung.

Ihr AlpiType Team
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