书摘和访谈：《FXRuby：用 Ruby 创建精简的 GUI》

Lyle Johnson 的《FXRuby：用Ruby 创建精简的GUI》是一本关于 FXRuby 的新书。FXRuby 是基于 FOX 工具包的一个 Ruby GUI 库。

出版商 The Pragmatic Programmers 专门为 InfoQ 的读者提供了独家的样章：“第8 章：创建简单的小部件（Widgets）”（PDF）。

我们访问了该书的作者和FXRuby 的维护者 Lyle Johnson，谈一谈FOX 工具包和 FXRuby 的设计和实现。

InfoQ: FXRuby 是基于 FOX 工具包的。请你简要概括一下它的特点——例如对比本地小部件和仿真的小部件（widgets），以及支持的平台等。它有哪些特性、概念和优势，可以从众多的 GUI 工具包中脱颖而出？

Lyle Johnson: FOX 是一个用 C++ 实现的快速且轻量级的 GUI 工具包。它是跨平台的，不仅能很好地支持流行的操作系统（比如 Windows、Mac OS X 和 Linux），也支持其他很多不常见的类 Unix 操作系统。FOX 使用轻量级的（非本地的）小部件，也就是说 FOX 只依赖宿主平台的基本绘图能力，而 不是对已有的（本地的）小部件进行包装。这种方法有很多优势，包括跨平台的一致性和更强的扩展性。

FOX 提供了创新的、独一无二的解决方案来进行事件处理和布局。我觉得这就是它和其它 GUI 工具包之间最大的区别。FOX 的 开发者花了大量的时间来使用许多不同种类的 GUI 工具包，从中获取经验，最终创建了 FOX。对他影响最深的是 NeXT，还有用很多方法实现的 API。在高 一点的层次上，FOX 对 3-D 可视化（使用 OpenGL）的支持特别好，这也吸引了很多人来使用 FOX。

InfoQ: FOX 工具包的背后都有谁——有哪些知名的应用程序是基于它的（不局限于 Ruby 应用程序）？

Lyle Johnson: FOX 的开发者是 Jeroen van der Zijp。他是我的老朋友，以前跟我合作过。我们曾经同在一家开发工程用的商业建模、仿真和分析软件的公司里工作，那时候 Jeroen 就开始开发 FOX 了。鉴于它的起源，FOX 常被用在那个领域的商业和开源软件中。举例来说，商业公司如 ESI Group 、 Simulia 和 CAE 都在他们的 3-D 建模和可视化产品中使用 FOX。但是，我们也看到 FOX 和 FXRuby 用在许多其他领域的应用中，包括开发工具如 FreeRIDE 和 Arachno Ruby IDE ；视听工具如 ReZound 和 Goggles DVD 播放器；谁知道还有多少，很难去追踪。

InfoQ: FXRuby 项目的背后有什么故事呢？你开发它的动机是什么？

Lyle Johnson: 我在 2000 年开始接触 Ruby，那时还没有很多成熟的、支持良好的跨平台 Ruby GUI 工具包。我对 FOX 以及开发 FOX 用的 Python 绑定已经有了不少经验，因此我很自然地想要把 FOX 带入 Ruby 社区。我在最近的“工作”中无法 使用 FOX，但我知道 Ruby 社区中有很多人都觉得它很有用，这驱使着我对它继续开发和完善。

InfoQ: FXRuby 是如何实现的——用了多少 C 或者 C++ 代码？你是怎样把 FOX 组件映射到 Ruby 架构中的？FXRuby 能够随意使用 FOX 组件吗？还是你需要用 C/C++ 来把它们映射到 Ruby 中？你用什么来把 Ruby 连接到 FOX 上——用一般的 C 扩展还是 C++ 绑定？

Lyle Johnson: 我用了很多 C++ 代码，但大部分的包装（wrapper）代码是用 SWIG 自 动产生的，由此实现了 FOX 和 Ruby 的绑定。FXRuby 现在还不能动态地、即插即用地使用所有的 FOX 组件；你需要用 SWIG 来包装它们，并且遵循我 在 FXRuby 内部使用的一些约定，比如怎样与 Ruby 的垃圾收集器进行交互。实际上，FXRuby 的一小部分（并且会越来越多）是用 Ruby 实现的。但 是，我喜欢向更有意义且不会严重影响性能的方向努力。

InfoQ: FOX 工具包好像还包括了许多工具（定时器、异步 I/O 等）。FXRuby 支持这些吗？如果现在不支持，你想要支持哪些？

Lyle Johnson: 我正在实现 FOX 所有的“功能”，只要它们是有用的，比如杂事处理、超时事件、异步 I/O 事件，还有像注册（registry）这样的服务。FOX 还提供 了其它许多有用的类，比如收集器、线程和正则表达式，但都是多余的，因为 Ruby 标准库中已经提供了这些类。因此我没有把它们放进 FXRuby。

InfoQ: FXRuby 的 Ruby 化进行得怎样？比如，它是否支持 Ruby 块（事件处理等）？能不能使用 Builder 风格的 GUI 定义？

Lyle Johnson: 我下了很大功夫让 API 更加“Ruby 化”。你可以传递块来作为事件处理器，而不需要单独写实例方法并和小部件（widgets）绑在一起。还有在其他许 多地方，只要你觉得应该使用块，我们都尽量用了。举例来说，当你处理一个对象集合（比如列表部件里的项目）时，你可以把一个块传递给该部件的each方法。

由 于一个部件构造器可以接收一个块，并作为引用传递给正要构造的部件上，因此在某种程度上，你可以用嵌套的风格来构造 GUI。换句话说，这些部件的变量可以 既不污染本地的命名空间，也不会破坏反映部件从属关系的嵌套代码。还有，FXRuby 不是一个 DSL 类的 Builder；你仍需要明确地构造每一个对象。
InfoQ: FXRuby 和它的事件处理机制是怎样与 Ruby 1.8.x 的线程机制进行互动的？比如说，如果一个 Ruby 线程遇到一个正在阻塞的、需要长时间运行的系统调用——那么 FXRuby GUI 也会被阻塞吗？从另外一个角度说：FXRuby 的事件队列是如何实现的？如果没有 GUI 事件进入 FXRuby 队列——其他的 Ruby 线程会被阻塞 吗？（也就是说 FXRuby 会不会在获取事件时阻塞？）Lyle Johnson: 在 FXRuby 中处理线程一直是个问题，这要归咎于 Ruby 的线程实现机制。我一直不愿要求用户去使用打补丁的 FOX 或者 Ruby，所以我们不得不想一些 办法来应付这两个系统上的事件循环。基本上，我们所做的就是每当我们的 GUI 有一些空闲时间，我们就让 FXRuby 做一些杂事，由此从 Ruby 线程调度器 那获得一点时间片。没错，如果一个 Ruby 线程遇到一个阻塞的调用，FXRuby 也会被阻塞。而另一方面，在实践中，Ruby 线程应该不会被 FXRuby 所阻塞——尽管在理论上是有可能发生的，比如事件循环一直非常忙，以至于根本释放不出空闲时间。不过这也意味着程序的代码出了问题，应该先加以解决。

InfoQ: Ruby 1.9 的线程系统（本地线程 + 大 VM 锁）需要什么改变吗？还是它已经提供了以前不曾提供的特性（对 FXRuby 来说）？

Lyle Johnson: 对 FXRuby 来说，Ruby 1.9 只需要再做一点点改进就能够支持我们在 Ruby 1.8 中使用的基本方法。但我认为 Ruby 1.9 的线程系统可能提供了一些过去不可能有的机会。我会先尽可能详细地了解 1.9 的线程实现机制，然后再开始改进，并且会时刻记住，一定要保证对 Ruby 1.8 的向后兼容性（也就是说，要是 FXRuby 在 Ruby 1.9 上运行的快一点还好，但如果用起来差别很大是绝对不行的）。

InfoQ: FXRuby 和 FOX 工具包的布局管理策略是什么？能不能与其它工具包对比一下（不要过于强调 FOX 更好或者更糟，但也要提一下，这样才能让读者知道应该 用什么样的布局管理器）？你是否已经有了一些办法，或者知道一些办法让布局管理更加容易呢？比如，使用 Builder 记法（notation），或者使用 像 Profligacy 的 LEL 这样的东西。

Lyle Johnson: FOX 提供了很多不同种类的布局管理器，从最基本的需求，到窗体里整齐排列小部件，还有更复杂的情况（例如分割面板和滚动窗口）。在管理布局的办法上， FOX 和其它工具包最大的区别在于：在 FOX 中，布局管理器实际上就是部件，和其他部件一样。首先创建一个指定父部件（容器）的子部件，然后设置这些子部 件的布局属性，来告诉父部件如何来布置它们（例如，这个子部件要达到横向最大宽度，而那个子部件要保持固定的宽度）。

对于喜欢交互式 GUI 布局工具的人来说，可以使用 Meinrad Recheis 的 foxGUIb 。很多人都想为 GUI 布局提供一种 DSL，但是据我了解，还没有人真正开始做。Lance Carlson 的 Anvil 项目（正是为了此问题）看起来很有前途，但仍处于起步阶段。

InfoQ: 除了 Ruby 1.8.x，你还在别的 Ruby 版本上测试 FXRuby 了吗？比如 Ruby 1.9，或者像 Rubinius 和 MacRuby 这样系统？这些系统有没有什么特性——不管在哪方面——能让 FXRuby 表现地更好呢？

Lyle Johnson: FXRuby 已经可以在 Ruby 1.9 上工作了，但我还不知道有多少人真正从中体会到了它的优势。我刚刚开始考虑如何去支持 Rubinius，但它肯定是我下一个要支持的平台。 MacRuby 也不是不可能。我只是还不知道会有什么技术问题，或者说，在这一点上，支持这一平台究竟有多大意义（要知道它只能运行在 Mac OS X 上）。当然，还有一些其他平台，比如 JRuby 和 IronRuby，出于它们的实现方法，我恐怕不会支持它们了。

你可以获得由 The Pragmatic Programmers 出版的《FXRuby：用Ruby 创建精简的GUI》全书（PDF 和打印版都有）。

阅读英文原文：《 Book Excerpt and Interview: FXRuby: Create Lean and Mean GUIs with Ruby 》