編程向導4.4架構預覽
我們將要花費一些時間以軟件管理的角度來解釋如何設計Kivy。這將是理解每一部分如何一起工作的關鍵。你也許瀏覽過源代碼,也許有理一個粗糙的概念;但是看源代碼也許是令人生畏的,因此這節內容將會詳細解釋一些基本的概念。你可以略過本節以待日后再看,但我們建議你至少大致瀏覽一下。
Kivy由幾個模塊組成,下面是Kivy架構圖:
一、核心提供者和輸入提供者
理解Kivy內部思想的關鍵是模塊化和抽象。我們試圖抽象一些基本的任務,例如打開一個窗口、展示圖片和文本、播放音頻、從攝像頭獲取圖像、拼寫檢查等等。我們稱它們為核心任務。這使得API既容易使用又容易擴展。更重要的是,它允許我們用:what we call,在你的應用程序運行時的不同場景指定不同的提供者。例如,在OS X,Linux和Windows系統上,針對不同的核心任務有不同的本地APIS。一方面這些APIS同操作系統進行交流,另一方面我們調用的Kivy的核心提供者扮演著中間交流層的角色。使用特殊核心提供者的便利之處是我們可以充分的使用操作系統暴露出來的功能,盡可能的使程序運行的更高效。它給用戶提供了一個機會。另外,通過使用那些針對一個平臺的庫,我們可以高效地較低應用程序打包的尺寸。這也使得移植到別的平臺更容易些。安卓端口從這方面就獲利巨大。
我們利用同樣的思路處理輸入提供者。輸入提供者,支持一些特殊的輸入設備,例如蘋果的trackpads,TUIO或者鼠標模擬器。如果你需要添加一個新的輸入設備,你只需要簡單的添加一個新的類來讀取你的輸入數據并且將其轉換到Kivy的基本事件。
二、圖形
Kivy的圖像接口是我們對OpenGL的抽象。在更低的層面,Kivy使用OpenGL來分發硬件加速指令。對于一個初學者來說,寫OpenGL代碼也許是令人迷惑的。這也是我們提供圖形API接口的原因,你只需要使用簡單的封裝好的方法(例如Canvas,Rectangle等等)進行繪畫即可。
我們的所有部件本身就是使用這些圖形接口,為了更高效的表現,它們在C語言執行。
另外一個便利之處是這些圖形接口可以自動優化繪畫指令。如果你不是一個OpenGL的專家,這將是很有用的幫助。在很多的場景下,它將使你的繪畫代碼更高效。
當然你也可以使用OpenGL命令。我們在所有的設備上使用的是OpenGL2.0(GLSE2),所以如果你想保持更好的跨平臺的兼容性,我們建議你僅僅使用GLSE2提供的函數。
三、核心
核心提供者提供了一些通用的功能,例如:
- Clock(時鐘):你可以使用時鐘來計劃定時器事件。一次性的定時器和周期性的定時器都被支持。
- Cache(緩存):如果你需要將你常用的一些東西緩存起來,你可以使用我們提供的緩存類,而不是自己再造一個輪子。
- Gesture Detection(手勢檢測):我們提供了一個簡單的手勢識別,你可以用來檢測不同類型的軌跡,例如圓圈或者矩形。你可以自己訓練它來檢測自己的軌跡。
- Kivy Language(Kivy語言):Kivy語言可以容易并高效地描述用戶接口。
- Properties(屬性):這里的屬性不是你熟知的Python里面的屬性,它們是我們自己的屬性類,以用來鏈接你的部件代碼和用戶接口描述。
四、UIX(部件和布局)
UIX模塊包含常用的部件和布局,你可以重復使用它們來創建一個用戶接口。
- Widgets:部件是用戶接口元素,它們有的可見,有的不可見,例如文件瀏覽窗口、按鈕、滑塊、列表等等。部件接收MotionEvents。
- Layouts:你可以使用布局來排列部件。當然你可以手動的自己來布局部件,但是通常使用布局會更加的方便。布局包括網格布局、盒子布局等,你也可以布局嵌套。
五、模塊
如果你曾經使用過現代的網頁瀏覽器,并定制過一些插件,那么你已經了解了關于我們模塊類的基本概念。模塊用來被注入功能到Kivy程序中,即使原作者沒有包括它。
一個例子展示了一個總是顯示FPS的模塊和一些描繪FPS的圖表。
你也可以寫自己的模塊。
六、輸入事件(觸摸)
Kivy抽象了不同的輸入類型和資源,例如觸摸、鼠標、TUIO等等。所有這些輸入類型的共同之處是你可以使用一個屏幕上的2D坐標以及一些特殊的輸入事件關聯起來。(一些其它的輸入設備,例如加速器你就不能簡單的使用2D坐標來描述。這類輸入設備被分別對待)
所有的這些輸入設備類型被Touch()類的實例來表示。(注意這不僅僅代表手指觸摸,也同樣表示別的輸入類型。我們只是因為類似而采取了Touch的名字。)一個Touch的實例或對象,包含著三個狀態,當一個觸摸進入到了這些狀態,你的程序被通知,該事件發生了。這三個狀態如下:
- Down:一個觸摸被按下一次
- Move:A touch can be in this state for a potentially unlimited time. A touch does not have to be in this state during its lifetime. (一個觸摸可能在一個潛在的無限的時間里。一個觸摸在它的生命周期中不會一直在這個狀態。)當一個觸摸的2D坐標發生改變時,Move將會事件發生。
gthank:前面的兩句話不知道什么意思!
- Up:一個觸摸抬起至多一次或沒有。實際應用中,你將總會接收到一個Up事件,因為沒有人會永遠將一個手指放在屏幕上,但是這不是有保證的。如果你知道用戶正在使用的輸入源,你將會知道是否依賴這個狀態。
七、部件和事件發送
部件這個術語通常用在GUI編程中,來描述和用戶交互的那部分程序。在Kivy中,一個部件是一個對象由來接收輸入事件。在屏幕上有一個可視的代表是沒有必要的。所有的部件在一個部件樹中管理:一個部件能有零或者多個子部件。但是在樹的頂端只能有一個根部件,根部件沒有父部件;其它的部件直接或間接的是根部件的子部件。
當一個新的輸入數據可用時,Kivy發送一個事件。根部件首先收到該事件。根據觸摸的狀態,on_touch_down, on_touch_move, on_touch_up事件被發送到根部件,這將導致在根部件中相應的事件處理函數被調用。
在樹中的每一個部件能選擇吸收或傳遞事件。如果一個事件處理函數返回True,這意味著這個事件被吸收并正確的處理,對于該事件,沒有進一步的處理會發生。否則,這個事件處理函數通過調用它的父類的各自事件處理函數的實現,傳遞部件到它自己的子部件上。最終事件傳遞到部件的基類,在它的事件處理函數里,什么到不做,僅僅傳遞touchs到它的子部件。
#這是一個move/up的模擬
def on_touch_down(self, touch):
for child in self.children[:]:
if(child.dispatch('on_touch_down', touch)):
return True
它可能比看起來更容易。下面的章節會展示一個例子,漂亮的應用程序能夠快速的被創建。
通常你想限制一個部件監聽觸摸事件的屏幕區域。你可以使用部件的collide_point()方法來做到這點。你傳遞給它觸摸的坐標,并且它將返回監聽的區域。默認情況下,屏幕上矩形區域的檢測使用部件的坐標和尺寸來描述,但是你也能在自己的類中進行重載。