收集 XML-based-GUI-Language

随着 XML 技术的应用范围的逐渐扩大，越来越多的开发者用 XML 来描述 GUI，并根据 XML 描述生成各种形式的界面。

由于 www.w3.org 尚未提出一个用 XML 描述 GUI 的标准，所以出现了许多不同的 XML 语言。为了方便，把它们统称为 XML-based-GUI-Language。

已知的 XML-based-GUI-Language 有：
1、Glade：由 Glade 在 gtk+、gtk2 的支持下实现。
2、XUL (XML User Interface Language)：由 mozilla 实现。
3、XAML (XML Application Markup Language)：由 Microsoft 提出的用户界面描述语言。
4、XRC：由 wxWindows/wxPython 提出并支持。
5、...... 请补充

以上四种语言，根据底层支持的不同，在移植性、功能等方面或多或少有一些区别。但核心都是用 XML 描述 图形界面从而减少开发 GUI 软件的工作量。

 

 

 

1：运行方式

Glade 是一个基于 GTK 的快速开发工具，它的设计思想是用 xml 描述界面，而后转换为相应的 C 程序，再编译运行此 C 程序以生成界面。属于“编译运行”型的语言。

2：定义
Glade 没有定义单独的 XML NameSpace，但给出了一个 DTD：http://glade.gnome.org/glade-2.0.dtd

3：相关连接
http://glade.gnome.org/

4：语言定义
.glade 中，根元素必须为 glade-interface，它可以含有 widget 元素。

widget 元素用于定义各种构件，并以 widget 元素的 class 属性区分不同的构件。widget 可以含有的子元素有： property、accessibility、signal、accelerator、child 。

property 元素用于定义构件属性(name 属性给出名称，元素内容给出值)、signal 元素用于定义构件信号(name属性给出信号名称，handler 元素属性给出信号处理函数名)、accelerator 元素用于定义加速键、child 元素用于包含子构件。

而 child 元素又可以含有 widget 元素、placeholder 元素、packing 元素。

placeholder 元素只能为空元素，用于占据管理器构件的空间。

packing 元素的只能含有 property 元素，用于给出 packing 参数。

glade 这样定义 XML 语言，优点在于语法简单，很容易用 DTD 来定义。构件类和属性同 GTK 的定义一一对应，简化了 glade 的实现。但也使它不便于移植到其它构件库上。此外还有一个缺点就是某构件能接受的属性、信号无法通过 DTD 定义来限定。

5、大致评价
从以上分析可以看出：1、glade 的 XML 界面描述，和 Gtk 紧密相关，不太适于用其它构件库实现；2、简单的语法便于 DTD定义，但这种简单的 DTD 定义并不是严密的定义；3、由于通常不含有 NameSpace，不便于和其它 XML 语言互操作；4、*.glade文件在编译时刻被转换成 C 程序，因此不能在运行时加以调整、不能由程序动态生成，也不必随程序的 binary 版本发行。

 

http://zmwillow.vip.myrice.com/MyWorks/XULandXAML.htm

1. 什么是XUL
XUL也许是历史最久远也最广为人知的XML-based GUIlanguage，它由mozilla基金会创建，其目的是为了快速开发mozilla项目的界面工作，目前mozillasuit的界面都是由xul实现的，包括Mozilla browser suite, 轻量级的浏览器Firebird,邮件客户端Thunderbird 以及Netscape browser suite。 Safari 1.1 同样实现了一些XUL,另外还有一个项目（Luxor toolkit）使用XUL为 Java Swing定义用户接口，其他的xul实现可以参考XULAlliance。

2. XUL 简述
2.1 XUL的结构
XUL是一种标记语言，用来定义用户界面元素的布局，而界面的外观（颜色，字体等等）可以通过属性以及CSS和图片定义。

元素的行为则通过脚本ECMAScript定义，也可以使用编译的从c++通过AOM（是W3C的DOM扩展）与元素交互。行为与XUL元素的绑定是通过XBL技术实现的，该技术是由mozilla发布的，并已经向W3C提交。因此通过CSS或者DOM，便可为特定的元素绑定外观和行为。

目前XUL还不支持SVG，XForms，SMIL以及其他的UI相关的W3C技术，当然，没有理由以后还不支持，实际上目前已经有项目正在使mozilla支持SVG（要注意的是，在XAML中，微软使用了自己的矢量图像语言WVG，并且和SVG并不兼容，同样，还有一个和SMIL很相像的动画语言）。

XUL语言的tags由下列四种元素组成：

（1） 布局元素（比如hbox，vbox，grid以及stack等）

（2） 构件widgets（比如menulist，menubar，toolbar以及button等）

（3） 命令，加速键（比如command以及keyset）

（4） xul模板（为UI绑定后台数据，使用RDF）

在Mozilla中处理XUL文件的过程，与显示一个HTML页面的过程很相似（尽管没有surrounding Windowchrome），首先是XML文件被解析，将XUL文件中的标签构建为一棵DOM（Document ObjectModel）树，在这个过程中，相关联的CSS将被用来定义标签的外观，在建立布局对象之后，便可以将结果显示给用户了，例如是一个对话框，或者是一个窗体。

究其本质，XUL的核心还是比较简单的，它的目的便是采用XML语言对对话框以及窗体上GUI元素及其布局进行描述。

因此，要想真正地使用XUL技术，便不可避免地需要下列技术的支持：CSS，DOM，RDF，XML，XBL，JS以及XPCOM。

2.2 XUL的装载
载入XUL文件可以大致分为五个步骤：

（1） XML文件被用来构建了一棵DOM树

（2） CSS被用来定义这棵DOM树的外观

（3） XBL通过CSS被附加，用来定义构件（widgets）的实现。有些构件采用C++定义，有的采用XBL/JS定义，还有一部分是两者的混合。XBL对于构件的实现是非常重要的（除非你要自己设计自定义的构件）。

（4） JS可以在XUL文件中对事件进行处理，许多服务都可以通过XPCOM封装被JS调用。这也正是mozilla工具包定义的核心所在，包括文件i/o，网络装载，拖拽功能（drag and drop）等等。

（5） RDF提供了为用户界面绑定后台数据的功能。可以把它当作一个信息（也许存储于数据库中）与用户界面的胶水层。

Mozilla还为XML文件和脚本提供了一种二进制的方式，从而避免了对XUL文件进行不必要的多次解析，CSS的风格定义是极为快速的（也就是说是高度优化的），而JS也是不错的，速度也很快，主要被用来绑定用户界面和后台的服务（也许是C++实现的）。

当然，使用XML+CSS的引擎也有问题，那就是用户希望GUI的窗体能够立即显示，与此对照的是，也许浏览器装载一个网页需要1到2秒的时间用户也可以忍受。所以从这一点上来说，采用这种用户界面技术的应用程序需要足够快的机器来运行，以弥补构建用户界面所需的额外花销。

还有一点要注意的是，与采用预定义的构件相比，使用用户自定义的构件并不会增加系统显示窗口的时间，因为构建XML，DOM，定义风格，以及布局等操作的消耗，都与是否采用了预定义的构件无关。

2.3 XUL的实现
要实现XUL，必须：

（1） 建造一个XUL+CSS+DOM+JS的布局引擎

（2） 实现附加的布局基元（layout primitives），比如spring，strut模型以及popups等，这些附加的布局基元可以和标准的CSS定义的布局基元进行互操作。

（3） 实现一个二进制的cache，以便加速XML和JS的重载速度。

（4） 实现一个组件/标签扩展模型，例如XBL，允许XML标签可以被定义为组件，并在其他的页面，窗口和对话框中复用。

（5） 实现系统其他构件的XML标签支持，例如tree等等，这些构件在HTML中没有实现。

（6） 通过某种数据绑定形式（Mozilla采用的是RDF），提供后台数据与GUI XML文件的绑定。

（7） 除了本地语言格式之外，还要为JS提供一套完整的SDK，支持文件I/O，网络等操作。

（8） 实现基础构造支持，提供命令运行和命令更新的支持

（9） 为CSS和XML实现一种高效的内存缓存，以便实现轻量级的原型复制和共享（可以使用类似“写时拷贝”的语义）。

 

 

3. 什么是XAML
微软将在2006年推出的Longhorn平台，包括多种技术更新，包括：

（1） 与下一代SqlServer技术结合的文件存储系统WINFS

（2） 新的表现子系统（Presentation subsystem）"Avalon"

（3） 号称是下一代SOAP的新的通讯子系统"Indigo"等

而在其Avalon子系统中最大的技术亮点便是其推出的界面声明语言XAML（发音为'zammel'），微软在十月份的PDC（Professional DevelopersConference）上发布了该语言的声明，马上引起了广泛的关注，XML-based GUIlanguages在过去几年内发展很快，尤其是mozilla平台的XUL(发音‘zool’),被认为是界面声明语言的发展方向。而此次微软推出的XAML，和mozilla平台的xul有着很多相似之处，因此我们有必要对XAML进行一些了解和对比。

4. XAML 简述
微软的XAML是进入XML-GUI竞争的新成员，由于微软对自己产品技术的强力宣传，还是立即引起了众多的注意和评论。

由于微软的Longhorn要等到2006年才发布，因此XAML也许会在此期间发生比较大的改动。

XAML通过XML的语法，使用微软新的基于矢量的图形库（vector-based drawinglibrary）Avalon。对于Mac程序员来说，Avalon和Apple的Quartz（基于PDF和OpenGL）很相像，而对于linux程序员来说，会觉得这种xml+vectors的组合来自KDE和GNOME的桌面环境。因此可以说，XAML并没有什么新的或者独特的技术。相对新的东西是，原始的XAML文件可以通过Longhorn版本的IE进行浏览，这一点和XUL可以通过mozilla浏览器浏览有几分相似。

XAML被用来创建画布（canvases，一个用来显示图像，文字以及widgets的区域）、widgets（比如一个button或者menu）以及shapes（比如圆，直线，贝塞尔曲线等）等的实体，这些元素最初始的外观通过他们的属性来定义（就像XUL和SVG一样），或者使用一个XAML特有的'style'元素（element）来定义。元素的行为可以使用任何.NET兼容的语言来定义（目前支持C#,VisualBasic.NET orJScript.NET），有两种方式可以将行为与界面元素绑定，一种是将行为的定义（代码）附加在XAML文件中的CDATA段落中，另外一种是通过一个和W3C的DOM类似的树状结构对widget进行访问。

下面的例子是一个XAML文件的内容，其中包含了C#的代码，可以看到代码都在<def:Code>标签中，并且由<CDATA[...]]> 包围，这样解析器便可以在解析XAML文件时忽略该代码段。

<Canvas ID="root"

xmlns="http://schemas.microsoft.com/2003/xaml"

xmlns:def="Definition">

<Button ID="button1" Click="Clicked">Click Me!</Button>

<def:Code>

<![CDATA void Clicked(object sender, ClickEventArgs args)

{

button1.Content = "Hello World";

}

]]>

</def:Code>

</Canvas>


用户还可以使用.NET兼容的语言定义自己的widgets，并在XAML中进行复用。当使用XAML预定义的元素时，比如菜单，按钮等，你可以通过两种方法进行预览，第一种是对其进行编译，并像其他windows程序一样运行；第二种方法是使用Longhorn版的IE进行装载预览。

如果你使用C#为widget定义行为，那么不论这个widget是自己创建的还是XAML预定义的，那么这个widget必须要进行编译。也就是说，如果你想在浏览器之外运行你的XAML widget，那么必须对XAML进行编译。

能否通过JScript.NET定义构件行为，从而可以在IE中运行不需编译的XAMLwidget，目前还不明确。同样的，XAML的widget能否嵌入web页面中，XAML中的元素能否通过ECMAScript 和DOM编写脚本，以及能否通过CSS进行样式控制，目前都不明确。唯一明确的事情是：微软避开了所有W3C的建议，比如SMIL，SVG以及DOM，而为XAML实现了一些与上述建议相似但不兼容的技术。

在Windows程序之外XAML能否获得成功目前还很难说，Adobe目前为AfterEffects提供了生成XAML的插件，其他厂商是否会跟随，还需要时间的检验，但SteveMaine认为XAML将击败其他类似的技术，因为最终用户并不关心平台独立性。目前看来这种观点似乎是正确的，大多数用户并不关心应用程序能否在多种平台上运行，他们只关心程序能够在他们的平台上运行。MacOS，Linux以及其他的Unix系统，甚至包括老版本的windows，都不能运行基于XAMLUIs的应用程序。根据以前Windows版本的更新情况来看，新版本要想被大多数用户使用，要经过一个很长的时间，在Longhorn发布之后，估计还需要大约3年的时间。因此，XAML要想成为WEB技术的扩展，还有很长的路要走。

 

 

5. XUL与XAML的对比
通过上面的描述，可以看到微软的XAML结构是比XUL大的多的，XUL的初始目的是为了构建Mozilla的用户界面以及面向web的应用程序，它并没有被设计为一个可以写出类似AdobePhotoShop软件的语言，也就是说，从一开始，XUL面向的便是web领域，所以自然而然地便采用了一系列地web技术，比如CSS和JavaScript。Web开发人员由于对这些技术都比较熟悉，因此转向XUL技术是比较容易和平滑的。

而对于XAML，这种技术的转变仅仅影响.NET的开发人员，因为XAML所涉及的几乎都是.NET的技术，对于web开发人员，这种转变的面临着巨大的技术鸿沟，因此要想在web领域使用XAML技术，不可避免存在很多困难。

目前，XAML和XUL的讨论正在互联网上展开，并且这两种技术也都在发展的过程当中，因此要想对它们做一个比较完整的对比是比较困难的。下面仅列出当前状态下，这两种语言的一个简单对比，以供参考：


XUL
XAML

是否支持web浏览
支持Mozilla浏览器，可采用JavaScript实现程序功能
支持Longhorn版本的IE（此时XAML不能包含代码）

支持语言
JavaScript以及C++
C#, Visual Basic .NET以及JScript&#174; .NET

能否支持脱离浏览器运行
支持，但是需要XRE（XUL Runtime Environment）和GRE（Gecko Runtime Environment）的支持
支持（在browser和standalone模式切换时需要改变参数重新编译）

Tag定义
1．布局元素（比如hbox，vbox，grid以及stack等）

2．构件widgets（比如menulist，menubar，toolbar以及button等）

3．命令，加速键（比如command以及keyset）

4．xul模板（为UI绑定后台数据，使用RDF）
每一个tag对应一个class

外观和风格定义
采用CSS
使用attributes定义外观

数据绑定支持
XUL模板以及RDF
Data Source

Vector Graphic支持
SVG（目前mozilla的XUL对SVG的支持正在进行）
MVG

可扩展性，自定义组件支持
采用XBL技术以及其他的XML 语言，可以创建出新的xul组件
可通过.NET兼容的语言创建，通过"visual tree"支持

初始目的
为了快速的构建Mozilla界面
为了通过标记语言及其编程模型对Avlaon表现系统进行使用

库支持
可以通过XPCOM技术提供新的库支持
通过Avalon，可以使用.NET框架下的大量的库

是否可编译
提供二进制的缓存机制
可编译

是否有动画支持
XUL 目前尚不支持XForms, SMIL等技术
支持，微软提供自己的动画技术

格式转换
XUL2XAML，由于XUL使用了CSS，因此转换为XAML时会比较困难
相对的，XAML2XUL会比较容易


6. 其他XML GUI项目
目前还有很多XML GUI的项目，例如XWT, Java GUI Builder,用于GTK+ 工具包的Glade（支持GNOME桌面环境）,以及支持KDE桌面环境的XML GUI Builder，以及wxWindows的XRC等。

7. 参考资源
l The Joy of XUL，Peter Bojanic

www.mozilla.org/projects/xul/joy-of-xul.html

l Introduction to a XUL Document, Dan Matejka
http://www.mozilla.org/xpfe/xptoolkit/xulintro.html

l XBL - Extensible Binding Language 1.0, David Hyatt
http://www.mozilla.org/projects/xbl/xbl.html

l XBL - XML Binding Language (W3C Note), David Hyatt
http://www.w3.org/TR/xbl/

l XUL Overlays, Ian Oeschger and David Hyatt
http://www.mozilla.org/xpfe/xptoolkit/overlays.html

l XPCOM Part 1: An introduction to XPCOM, Rick Parrish
http://www-106.ibm.com/developerworks/webservices/library/co-xpcom.html

l XPConnect (Scriptable Components), John Bandhauer
http://www.mozilla.org/scriptable/

l Creating New Packages for Mozilla, Ian Oeschger
http://www.mozilla.org/docs/xul/xulnotes/xulnote_packages.html

l Mozilla Calendar Project Page, maintained by Mike Potter
http://www.mozilla.org/projects/calendar/

l A brief history of XAML，Chris Anderson
http://www.simplegeek.com/commentview.aspx

l About Creating, Building, Deploying, and Launching Applications, from MSDN
http://longhorn.msdn.microsoft.com/lhsdk/appcore/overviews/appmodel_life_cycle.aspx

l Animation in "Avalon", from MSDN
http://longhorn.msdn.microsoft.com/lhsdk/graphicsmm/overviews/animation1_ovw.aspx