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借助RubyGnome2库进行GTK下的Ruby GUI编程的基本方法

前言
随着RubyGnome2库越来越完善,以及ruby1.9的性能提升,用Ruby编写GUI程序渐渐从我的业余爱好转为我工作的一个重要部分。

用Ruby写程序确实很有乐趣,它可以让你的想法快速地以一种优雅的方式实现。本文介绍的一个gem就是一个例子,用很少的代码,实现很有趣的功能,让编写Ruby GUI程序变得轻松愉快。

RubyGnome2介绍

虽然我以前也曾经多次地介绍过RubyGnome2,但我还是想再一次地推荐RubyGnome2,它实在是使用Ruby编写GUI程序的首选。

RubyGnome2是GTK+库的一个ruby扩展。它对GTK+的对象模型仔细地用Ruby的方式进行封装,保留了GTK+ API命名方式和含义,因此GTK+的文档对于RubyGnome2也是适用的---尽管我认为RubyGnome2的文档已经做得非常不错了,需要回去借鉴GTK文档的地方实在不多。

虽然GTK本身是由C编写的,但它有一套完整的精心设计对象体系,使得它的GUI元件可以非常灵活的自由组合,以实现复杂的,功能强大的界面。

由于GTK非常重视它的对象体系的灵活性,因此刚开始使用GTK编程并不容易。很多时候表面上看起来很简单的一个功能,在GTK里面却要绕几个弯才能实现。例如要设置一个label的字体,要通过Pango来实现,Pango接管了GTK的所有字体渲染事务....这种“多绕几个弯”的情况很多,它确实使得编写GTK程序不那么直接了当。但换来的是整个GTK系统变得非常灵活,以较少的代价实现强大的功能,在跨平台,换肤,国际化上面都有很好的表现。

RubyGnome2继承了GTK的所有特点,包括优点和缺点。

GUI布局
GTK程序的布局很灵活,有许多种容器可选择。在布局的时候,大多数都是推荐相对位置而不是绝对位置,这样GUI程序可以更好的适应不同分辨率的屏幕,也有利于特定风格对UI的fine tune。
最常见的容器就是“盒子”,包括“水平盒子”和“垂直盒子”。将可视的UI元件放入“盒子”,不同的“盒子”互相组合叠放就可以构建出目标布局。

理论上用盒子就可以构建任何相对位置布局,但是为了方面,GTK还提供了像table这样的更高级的容器。

盒子模型对于许多刚开始GTK编程的人觉得很难适应,即使用了可视化布局工具例如Glade,初学者也往往被盒子模型困扰。可视化布局器最擅长的是固定位置布局。对于相对位置布局,很多时候用代码构建界面比用Glade反而来的快捷方便。

但是用代码构建界面有一个显著的缺点,那就是“不直观”,即很难从代码中看出UI布局,这样会给后期维护以及变更带来麻烦。

有一些GUI库如Shose,用builder风格的代码来描述UI,使得UI布局可以通过代码形象地体现出来,如以下这个例子来自shooose.net:

Shoes.app { 
 stack(:margin => 4) { 
  button "Mice" 
  button "Eagles" 
  button "Quail" 
 } 
} 



这样,我们就可以从代码中一下子看出UI布局了。

builder风格的代码和HTML很类似,对于熟悉HTML的web界面设计者来说,可视化的编辑器并没有多大的必要。


RubyGnome2没有为我们提供builder方式的布局,因此UI代码写起来就像:

class MyWin < Gtk::Window 
 def initialize 
  super 
  vbox = Gtk::VBox.new 
  btn_mice = Gtk::Button.new 'Mice' 
  vbox.pack_start btn_mice 
  btn_eagles = Gtk::Button.new 'Eagles' 
  vbox.pack_start btn_eagles 
  btn_quail = Gtk::Button.new 'Quail' 
  vbox.pack_start btn_quail 
  add vbox 
 end 
end 


从上面的代码中很难一下子看出UI布局。

如果也为RubyGnome2构建一个builder风格的布局器,那么代码就会变成:

class MyWin < Gtk::Window 
 
 def initialize 
  super 
  add my_layout 
 end 
 
 def my_layout 
  vbox do 
   button 'Mice' 
   button 'Eagles' 
   button 'Quail' 
  end 
 end 
 
end 



嗯,这个代码就和Shose差不多了,可以从代码中一眼看出UI布局。

本文所介绍的GtkSimpleLayout其功能之一就是为RubyGnome2提供builder风格的布局器。

GtkSimpleLayout布局器
这个简单的布局器原先只有200行不到的代码,我经常是直接拷贝到项目中使用。后来逐渐添了些功能,觉得它变得更有用了,于是便发布到github生成gem,方便感兴趣者使用。

Source: git://github.com/rickyzheng/GtkSimpleLayout.git
or:
gem source -a http://gems.github.com && gem install rickyzheng-GtkSimpleLayout

以下是主要功能介绍以及简单例子。

提供Builder风格布局
正如上面的例子中所介绍的,GtkSimpleLayout为RubyGnome2带来了builder风格的布局功能,只需要为布局的类扩展GtkSimpleLayout::Base即可,一个完整的例子:

require 'gtk2' 
require 'simple_layout' 
 
class MyWin < Gtk::Window 
 include SimpleLayout::Base 
 def initialize 
  super 
  add my_layout 
  signal_connect('destroy') do 
   Gtk.main_quit 
  end 
 end 
 
 def my_layout 
  hbox do 
    label 'Hello, ' 
    button 'World !' 
   end 
 end 
end 


MyWin.new.show_all
Gtk.main

查看图片
从上面的例子中可以看出,GtkSimpleLayout并没有改变RubyGnome2程序的主框架,它只是一个扩充。


属性设置
在放置UI元件的时候,往往需要设置初始属性,或者要指定布局参数。GtkSimpleLayout用Hash来传递这些属性与参数,例如:

vbox do 
 button 'sensitive = false', :sensitive => false # 初始为disable状态 
 button 'expand space', :layout => [true, true] # 指定这个button填充剩余空间 
end 

查看图片

上面这个例子中,第一个button的初始状态为disable。 ":sensitive => false"这个参数最终被转换成属性设置:Gtk::Button#sensitive=false,至于Gtk::Button有那些属性可以设置,请参阅RubyGnome2 API文档或GTK文档。GtkSimpleLayout在这里只是作一个简单参数的转换而已。

第二个button的":layout => [true, true]"有点特殊。":layout" 参数是GtkSimpleLayout的保留参数,它会被转换成当这个UI被放入容器时候的参数。这个例子中,容器是vbox(Gtk::VBox),默认的加入方法是Gtk::VBox#pack_start,这个例子中的[true, true] 最终会被传递到pack_start,因此这个button在被加入vbox的时候调用的方法以及参数是:"Gtk::VBox#pack_start( button, true, true)"。

因此,要使用GtkSimpleLayout,就首先要熟悉RubyGnome2的各个元件,容器的用法,以及参数。当你熟悉了RubyGnome2以后,用GtkSimpleLayout就会非常简单。

批量属性设置
在UI布局的时候,经常碰到要对一组UI元件设置相同的属性的情况,例如:

hbox do 
  button 'C', :layout => [false, false, 5] 
  button 'D', :layout => [false, false, 5] 
  button 'E', :layout => [false, false, 5] 
end 

查看图片

这个时候,可以用"with_attr"来简化:

hbox do 
 with_attr :layout => [false, false, 5] do 
  button 'C' 
  button 'D' 
  button 'E' 
 end 
end  


特殊容器
有些容器的放置子元件的时候有 特殊要求,例如Gtk::HPaned,左边子窗口要用Gtk::HPaned#add1()来添加,右边的用Gtk::HPaned#add2()。对于这种容器,GtkSimpleLayout要特别对待,就以hpaned为例:

hpaned do 
 area_first do 
  frame 'first area' 
 end 
 area_second do 
  frame 'second area' 
 end 
end

查看图片

需要特殊对待的容器有:
hpaned/vpaned : 用area_first和area_second来添加子窗口。
table : 用grid来填充格子。
nodebook : 用page来添加子页。

标识UI元件
GtkSimpleLayout用":id => ??"这个参数为UI元件进行标识,例如:

hbox do 
 button 'first', :id => :btn_first 
 button 'second', :id => :btn_second 
end 


之后,可以用component()函数取得这个UI元件:

my_first_button = component(:btn_first) 
my_second_button = component(:btn_second) 
 
... 
my_first_button.signal_connect('clicked') do 
 puts "first button clicked" 
end 
 
my_second_button.signal_connect('clicked') do 
 puts "second button clicked" 
end 



如果嫌麻烦,GtkSimpleLayout还提供了expose_components()用于自动将所有已标识的元件添加为实例读属性(getter):

expose_components() # 将自动添加btn_first和btn_second这两个读属性(getter)。

... 
btn_first.signal_connect('clicked') do 
 puts "first button clicked" 
end 
 
btn_second.signal_connect('clicked') do 
 puts "second button clicked" 
end 



自动事件响应映射
如果你嫌显式调用signal_connect来注册事件麻烦,那么GtkSimpleLayout为你提供了自动事件响应映射的功能:

require 'gtk2' 
require 'simple_layout' 
 
class MyWin < Gtk::Window 
 include SimpleLayout::Base 
 def initialize 
  super 
  add my_layout 
  register_auto_events() # 注册自动事件响应映射 
 end 
 
 def my_layout 
  hbox do 
   button "First', :btn_first 
   button "Second", :btn_second 
  end 
 end 
 
 # 事件响应函数 
 def btn_first_on_clicked(*_) 
  puts "First button clicked" 
 end 
 
 # 事件响应函数 
 def btn_second_on_clicked(*_) 
  puts "Second button clicked" 
 end 
 
 # 退出事件响应函数 
 def self_on_destroy(*_) 
  Gtk.main_quit 
 end 
end 


最后那个'self‘是指宿主容器。

UI分组
有时候你希望对UI元件进行分组,这样就可以对同一组的UI元件进行控制,如使能或禁止整个组。GtkSimpleLayout允许你在布局的时候指定UI组。
GtkSimpleLayout的UI分组规则如下:
默认情况下,已命名的容器(即传入了:id参数)自动对自己所属的子元件建立一个组,组名就是容器明。
如果容器传入:gid=>??参数,则以此名称为所属子元件建立组。
允许多个容器的:gid名字相同,这种情况下所属子元件将归为同一个组。
可以用“group”来显式对UI分组,group可以看作是一个虚拟的容器。
用component_children(group_name)来获取UI组。

由于UI分组的例子比较长不在此列出,请参阅源码中的examples/group.rb文件


UI与逻辑代码分离
由于GtkSimpleLayout潜在地迫使使用者分离界面代码和逻辑处理(或事件响应)代码,使得整个程序的层次结构更加清晰。对于界面元件比较多的程序,可以很方便的分区进行layout,因为layout的结果还是容器,这个容器又可以放入其他容器组合成更复杂的界面。

由于GtkSimpleLayout并不改变RubyGnome2的程序结构,你可以选择在你的程序中部分或全部使用GtkSimpleLayout。虽然本文所提供的例子都是静态布局,但由于GtkSimpleLayout是存代码构建UI,因此你完全可以在布局的时候传入变量,进行动态布局和动态生成UI,而仍然保持UI代码的“可视化”。


有兴趣者可以看看GtkSimpleLayout实现的代码,不过300行而已,这就是Ruby的魅力。

最后,贴上一个计算器的界面部分的代码例子,你能从代码中看出UI布局么?

require 'gtk2' 
require 'simple_layout' 
 
class MyWin < Gtk::Window 
 include SimpleLayout::Base 
 def initialize 
  super 
  add my_layout 
  signal_connect('destroy') do 
   Gtk.main_quit 
  end 
 end 
 
 def my_layout 
  vbox do 
   with_attr :border_width => 3 do 
    hbox do 
     entry :id => :ent_input, :layout => [true, true, 5] 
    end 
    hbox do 
     frame do 
      label 'M', :set_size_request => [20, 20] 
     end 
     hbutton_box do 
      button 'Backspace' 
      button 'CE' 
      button 'C' 
     end 
    end 
    hbox do 
     vbutton_box do 
      button 'MC' 
      button 'MR' 
      button 'MS' 
      button 'M+' 
     end 
     with_attr :layout => [true, true] do 
      number_and_operators_layout 
     end 
    end 
   end 
  end 
 end 
 
 def number_and_operators_layout 
  vbox do 
   [ ['7', '8', '9', '/', 'sqt'], 
    ['4', '5', '6', '*', '%'], 
    ['1', '2', '3', '-', '1/x'], 
    ['0', '+/=', '.', '+', '=']].each do |cols| 
    hbox :layout => [true, true] do 
     cols.each do |txt| 
      button txt, :set_size_request => [20, 20], :layout => [true, true] 
     end 
    end 
   end 
  end 
 end 
 
end 


MyWin.new.show_all
Gtk.main

查看图片

Enjoy it :-)

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