X Window研究笔记七大设计准则

X Window研究笔记(1)

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作者联系方式：李先静 <xianjimli at hotmail dot com>

有不少朋友发邮件给我，询问关于TinyX的一些问题，最常见的是编译错误和字体显示问题。因为我们后来改用DirectFB作为显示后端了，所以很久没有再玩X Window了，我这里没有调试环境，也没有时间去帮大家调试。希望大家原谅。

虽然X Window是一个非常复杂的系统，但只要静下心来分析，通常遇到的问题也是很容易解决的，前年我花了一段时间去研究X Window的实现，我发现了解它的实现后，很多问题都迎刃而解了。最近我会整理一下当时的笔记，放到这里供有兴趣的朋友参考。

缩略语清单：

BDF Bitmap Distribution Format
DBE Double Buffer Extension
DIX Device Independent
DDX Device Dependent
ICCCM The Inter-Client Communication Conventions Manual
DMX distributed multihead X system
DMPS Display Power Management Signaling
DPS Display Postscript
DRI Direct Rendering Interface
EVI Extended Visual Information
FS Font Service
ICE Inter-Client Exchange
RX remote execute
CUP Colormap Utilization Policy and Extension
DMCP Display Manager Control Protocol
XIM X Input Method Protocol
XI X11 Input Extension Protocol
XSMP X Session Management Protocol
XP X Print Service
XPM X PixMap Format
XTrans X Transport Interface
GC Graphic context

1.序

X Window是一个典型的幕后英雄，很多人在用 Xwindow，但是由于他们并不直接和X Window交互，而是使用基于X Window实现的像QT和GNOME这样的桌面环境。结果，很多人不知道X Window的存在，甚至以为X Window是过时了东西。还有的人虽然知道X Window的存在，但认为X Window会占用了大量的资源，非常不稳定，称X Window为垃圾，这又走了另外一个极端，误以为整个桌面环境都是属于X Window的。

事实上，X Window是一个非常经典的系统，经过二十多年的发展，它不但变得很稳定，而且被雕琢得非常精致，里面采用很多先进的设计思想。就体积而言，它也并不庞大，为嵌入式系统而精简的TinyX，可执行文件仅仅有几百K大小。

X Window在设计之初就定下了七条设计准则，现在已经广为unix程序员所周知了，这里引用一下（http://www.wiki.cn/wiki）：

1. 除非沒有它就無法完成一個真正完整的應用程式，否則不用增加新的功能。
2. 決定一個系統不是什麼和決定它是什麼同樣重要。與其去適應整個世界的需要，寧可使得系統可以擴展，這樣可以用上層相容的方式來滿足新增需求
3. 有根本沒有實例才會比只有一個實例更糟。
4. 如果問題沒有完全弄懂，可能最好根本就不要去解決它
5. 如果預期要用百分之90的努力去完成百分之10的工作，應該用更簡單的辦法解決。(參見更糟就是更好。)
6. 盡量避免複雜性。
7. 提供機制而不是策略。實踐中把用戶界面策略放在用戶手裡。

第一條原則在設計X11時修改為：「除非制訂有真實的應用程序需要，否則不用增加新功能。」 X基本上一直遵循這些原則。參考實現是從擴展和改進的著手來進行開發，同時和1987年的最初的協議幾乎保持完全相容。

这些原则，放在二十多年后的今天，仍然无一不是金玉良言，让我对这些前辈们的敬意油然而生。

Xwindow里值得研究的东西可以说的东西太多了，它是一个非常复杂的系统，要把它的每一个细节都搞清楚，没有数月的努力是不可能的。粗看时，它的代码并不能称为经典，甚至有些代码风格让人很难受，其中充斥着大量的#ifdef，还有一些巨长的函数，一些缩写蒙得你找不到北。

然而，瑕不掩钰，如果能克服阅读代码时暂时的头痛脑胀，你会发现Xwindow 的设计非常巧妙，很多时候它在概念上比其它窗口系统都要先进，以至于经过这么多年之后，它仍然是unix-like的图形系统标准，可以说许多其它窗口系统的概念都是从 Xwindow 学来的。

本文将对X Window的架构做些探讨，希望能在阅读本文后，对X Window有总体上的认识，避免阅读代码时只树木不见森林的感觉，由于X Window很庞大，不可能在一份文档里，甚至是一本书里，把所有东西讲清楚，阅读本文并不能代替阅读代码。

（待续）