在桌面Linux环境下开发图形界面程序的方案对比

时间 2019-11-12

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在Linux下开发GUI程序的方法有不少，好比Gnome桌面使用GTK+做为默认的图形界面库，KDE桌面使用Qt做为默认的图形界面库，wxWidgets则是另外一个使用普遍的图形库，此外使用Java中的Swing/AWT组件也能够用于开发Linux下的GUI应用。java

本文将依次介绍GTK+、Qt、wxWidgets和Swing/AWT，对其进行对比分析。数据库

1. GTK+编程

平台支持数组

虽然GTK+最初是为X Window系统开发的，可是目前已经发展成为一个跨平台的图形界面API，其支持的平台包括：浏览器

Linux
Unix
Windows
Mac OS X

许可协议安全

GTK+基于LGPL协议发布，所以能够将GTK+的二进制动态连接库文件整合到私有软件中而无需额外受权。网络

语言支持框架

GTK+自己是用C语言编写的，可是能够很方便地经过语言绑定(language binding)和其它语言协同工做，GTK+不一样版本的语言绑定支持状况以下图所示。工具

其中带有Gnome标记的上面7个语言是GTK+官方支持的，减号标记则表示只支持部分功能。布局

其它特性

与wxWidgets和Qt不一样，GTK+支持使用纯C语言进行开发，此外还有一个基于C++的封装项目叫GTKMM。

GTK+是基于GLib构建的，其中GLib是一个通用的C语言库，相似于C++中的STL，提供了对动态数组、链表、队列、散列表、平衡二叉树、线程操做和XML解析等功能。

在全部的平台上，基于GTK+的应用都看起来彻底同样，除非应用了主题。GTK+老是经过主题来模拟原生控件。在Windows平台下，能够经过使用Wimp主题来得到Windows的原生外观。

2. Qt

平台支持

Qt是目前使用最普遍的跨平台应用程序框架(Application Framework)，其支持的平台包括：

Windows
Mac OS X
Linux / Embedded Linux / VxWorks
Solaris
Android
iOS
BlackBerry

许可协议

Qt支持LGPL 2.1协议和一个商业协议，所以能够将Qt的二进制动态连接库文件整合到私有软件中而无需额外受权。若是须要使用静态连接将全部代码打包为单个的可执行文件，则须要公开源代码。若是既要生成单个可执行文件，又不想公开代码，则须要向Digia购买商业使用受权。

语言支持

Qt是一个基于C++的应用程序框架，可是同GTK+同样，能够经过语言绑定支持更多的语言，包括：

Python
Java
Ruby
BASIC
Ada
Perl
C#
D
Pascal
Lua
Haskell

须要注意的是，使用其它语言封装Qt的原生接口会带来必定程度上的性能损失。

其它特性

除了与图形界面相关的部分以外，Qt还包括许多其它的类，好比：

容器（数组、队列、链表、集合、映射等）
网络操做（基本Socket、DNS操做、HTTP操做、SSL等）
多媒体操做（音乐、视频回放、摄像头控制等）
SQL数据库操做
OpenGL绘图
XML操做
串口操做
基于Webkit的浏览器引擎

值得一提的是，Qt SQL模块提供了对嵌入式数据库SQLite的支持，无需引入外部的数据库源码。内容丰富的各类类库极大地方便了开发，整个Qt开发工具包就组成了一个独立的一站式开发平台。

和GTK+同样，Qt并不使用系统提供的控件，而是经过主题模拟这些控件。可是在一些特定的平台，好比Mac OS X和Windows上对于一些最基本的控件经过本地系统调用实现。

Qt经过MOC系统对C++语言进行了扩展，提供了所谓的“信号-槽”(signal-slot)机制。基于信号-槽的事件处理很是优雅，缺点则是是编译系统失去了通用性。

Qt的原生IDE是Qt Creater，同时兼容Qt的其它IDE也很是多，包括Visual Studio、Eclipse、XCode、Edyuk。

3. wxWidgets

平台支持

wxWidgets是另外一个很是流行的跨平台图形界面库。而GTK+ / Qt不一样，wxWidgets并非经过绘图来模拟控件，而是经过系统本地调用构建彻底原生的图形界面。

wxWidgets支持的平台包括：

wxGTK: 使用Linux下的GTK+构建图形界面
wxMSW: 使用Win32 API构建图形界面
wxMac: 使用Mac OS下的Carbon构建图形界面
wxOSX/Carbon: 使用Mac OS下的Carbon构建图形界面
wxOSX/Cocoa: 使用Mac OS下的Cocoa构建图形界面
wxX11: 使用Linux下的X11的通用显示接口构建图形界面
wxMotif: 使用Linux下的OpenMotif和Lesstif构建图形界面

注意到这里的描述方式有所不一样，由于wxWidgets是基于本地接口构建UI的。

许可协议

wxWidgets使用wxWindows License做为许可协议，这个协议是基于LGPL的，可是有一点不同：容许用户在使用静态连接的状况下不公开应用代码，所以实际上比LGPL协议更宽松。

语言支持

wxWidgets是基于C++编写的的，同时还支持如下的语言绑定：

Ada
BASIC
D
Delphi
Erlang
Go
Haskell
Java
Lua
Perl
PHP
Python
Ruby

其它特性

在API和编程风格上，wxWidgets和MFC很是类似，可是封装的不少类比MFC更高级。不少知名的MFC程序都会选择用wxWidgets来改写，来快速移植到其它平台，如eMule用wxWidgets移植出aMule和xMule。

除了基本的图形界面、布局、事件系统外，wxWidgets还提供了不少其它的模块，包括：

wxHTML: 进行HTML渲染
wxMedia: 对各类多媒体操做提供支持
wxNet: Socket支持
wxXML: XML文件读写支持

wxWidgets集成的功能相对于Qt而言较少，可是足够完成绝大多数的常见任务。

4. Java / Swing / AWT

平台支持

Swing和AWT是Java中最经常使用的两种图形组件。理论上全部支持Java虚拟机的平台均可以使用Swing和AWT，包括：

Windows
Mac OS X
Linux
Solaris

固然还有大多数的移动、嵌入式平台，这里就不一一列举了。

许可协议

Java的许可协议状况有些复杂，网上有很多相关的讨论，如这里、这里和这里。目前Oracle和Android之间就存在着一些纠纷，可是目前彷佛没有桌面Java应用因为受权问题被起诉，做为开发应用的工具，Java目前应该仍是比较安全的。

其它特性

AWT是Abstract Window Toolkit（抽象窗口工具包）的缩写，这个工具包提供了一套与本地图形界面进行交互的接口，与wxWidgets相似，所以具备相对比较高的运行效率。

而在JDK 1.2以后，出现了一组新的图形API，叫Swing。Swing是基于AWT构建的，而且采用与Qt相似的方式经过绘图模拟各个控件，所以灵活性大大增长。一般咱们看到的Java应用程序独特的外观大多都是基于Swing构建的。因为Java原本运行效率就较低，搭配Swing后就更慢了，所以在嵌入式平台AWT始终是构建图形界面的首选方案。桌面应用则一般使用Swing搭建。

总结

因为本项目组的成员并不熟悉Java，故其学习成本相对更高一些。综合各类因素，目前Qt仍是在Linux平台下开发图形界面程序当之无愧的首选方案。