]> rtime.felk.cvut.cz Git - edu/osp-wiki.git/blobdiff - prednasky/gui/index.mdwn
lectures: minor update of link to LinuxDays 2023 presentation listing.
[edu/osp-wiki.git] / prednasky / gui / index.mdwn
index dd48e053ec2ef2e408bc45f5f1e020619cad91c5..aeb1e2eb7264c07d2c5691947806c37765856391 100644 (file)
@@ -3,12 +3,12 @@
 [[!toc levels=2]]
 # Tvorba grafických aplikací
 
-## Nová doba, host vyhazuje vrchního
+## Žijeme v přelomovém období
 
-- dlouho jsme měli klávesnici, myš a jasno
-- postupně se vžívá názor, že aplikace musí být průhledná, nepřehledná a zmatená, aby byla úspěšná na trhu, uživatelé na to přistupují
-- pak přišel (velmi zjednodušeně) Steve Jobs vynalezl iphone a ipad a řekl swipe or die
-- vysledkem je, že v grafických aplikacích jsme v podstatě zase na začátku
+- vznikl obrovský trh z mobilními aplikacemi
+- s mobilními aplikacemi přichází touch-screen, což má obrovský impakt na UI
+- Windows Metro, Ubuntu Unity - snaha sjednotit UI mobilních a desktopových aplikací, za cenu kompromisů (např. absence hover akcí na touch screenu), zkuste se odhlásit ve Windows 10
+- dlouho jsme měli klávesnici, myš a nepsanou dohodu o tom, jak má vypadat widget-set
 
 ## Potřebujeme vůbec GUI?
 
 - Učící křivka je jednotkový skok
 - Lze jednoduše skriptovat a automatizovat práci
 - Většinu aplikace tvoří business logika
-- Je třeba je používat pravidelně, jinak uživatel zapomene, jak se to psalo
+- Je třeba je používat pravidelně, jinak uživatel zapomene, jak se to vlastně psalo
 
 ### CLI aplikace s GUI kabátkem
 
-- V podstatě ideální stav
+- Na desktopu ideální stav
 - Asi nejvíc práce
 
 ## Tvorba aplikaci
 
 ### Požadavky na aplikaci
 
-- logování
-- konfigurace
-- kontainery
-- persistentní data
-- komunikace s okolím, často nějaký druh RPC (SQL, HTTP, AJAX, DBus)
-- podpora standardů (XML, JSON, PDF, JPG, PNG, SVG)
-- autentizace uživatelů
-- bezpečnost (systémová, práva uživatelů)
-- lokalizace
-- multithreading, synchronizace
-- pluginy
-- atd. ...
-
-GUI aplikace mají navíc:
-
-- zpracování eventů (event driven aplikace, xev)
+- **MULTIPLATFORMNOST** (MacOSX, Windows, Linux) (Android, iOS, Windows Mobile, Ubuntu Mobile, Sailfish OS - Jolla, ...)
+- **Write once, deploy everywhere** - jako developer jistě chcete svou aplikaci napsat jednou a pak ji prodávat na všech platformách
+- UI adaptability
 - widgetset
 - layout manager
-- 3D layer, podporu akcelerace
 - atd. ...
 
-### Režie
-
-- instalátor/balíčkovací systém
-- aktualizace
-- build system (CMake, QMake, Ant, ...)
-
-#### Stále nemáme ani řádek cílené funkcionality
-
-### Systémové požadavky
+### Některé platformy
 
-- použité programovací jazyky a jejich počet
-- cílová platforma (cílový OS) / multiplatformnost
-- lokální, síťová, tenký/tlustý klient, 1-2-3 vrstvá 
-- desktop 
-    - widgetset
-- web 
-    - framework
-    - HTML5
+- desktop
+    - Linux
+    - OSX
+    - Windows
+- web
+    - HTML5 + frameworky (Django, Ruby on rails, NodeJS, ...)
 - mobile
     - Android - Java
     - Apple iOS - Object C
-    - Windows Mobile ?
-    - Meego - Qt + QML
-    - Bada, BB OS X
-- embeded 
-    - MicroWindows
-    - mnoho dalších možností
-- HW nároky (paměť, procesor, konektivita)
-- GC ano či ne?
+    - Windows Mobile
+    - Ubuntu Phone - HTML5, Qt/QML
+    - Sailfish OS - HTML5, Qt/QML
 
-### Ekonomické
-
-- možství času
-- množství peněz
-- množství developerů
+**Je pozoruhodné, kolik z těchto platforem je podporováno knihovnou Qt.**
 
 ### Vývojové nástroje
 
-- dobré nářadí nám výrazně ulehčí praci a ušetří čas a nervy
-
-### V neposlední řadě
+- IDE
+- Build System (CMake, QMake, Ant, ...)
+- Source Code Management (Git, Mercurial, Bazaar, Darts, SVN, CVS, ...)
+- Issue Tracking System (Jira, BugZilla, GitLab, GitHub, Redmine, Track, ...)
+- Code Review (GitHub, GitLab, Gerrit, ...)
+- Continuous Integration CI (Jenkins, Travis, GitHub, ...)
+- Testing Framework
+- Documentation Wiki (Confluence, IkiWiki, GitLab, GitHub, DokuWiki, <1000 skipped>, MediaWiki)
+- Process Planning, Agile, Scrum, Kanban, Waterfall, (Jira, Redmine)
+
+
+[[!table class="borders" data="""
+Firma  | Počet zaměstnanců | SCM      | CI              | Wiki       | Issue tracking | Planning
+Firma1 | 1                 | Git      |                 | DokuWiki   | todo.txt       | včera vám to uděláme
+Firma2 | 10 000            | Git, SVN | Jenkins         | Confulence | Jira           | Scrum s lidskou tváří
+Firma3 | 200 000           | Git      | Jenkins         | Confulence | Jira           | Scrum s ďábelskou tváří
+Firma4 | 200               | Git      | Jenkins, Travis | GitLab     | GitLab         | káva po obědě
+"""]]
+
+### Krátká odbočka do korporátního světa
+
+* Každý developer, který chce pracovat v IT firmě, musí umět GIT.
+* Každý developer, který chce dělat něco užitečného v IT firmě, musí vědět, co je:
+    * Process
+    * Thread + synchronization
+    * Mutex
+    * Socket
+    * Virtuální paměť
+    * Znalost nějakého programovacího jazyka je velkou výhodou
+    * Kvalitní developer nemusí umět mnoho programovacích jazyků, stačí 5-6, ale pořádně
 
-- **MUSÍ TO FUNGOVAT**
 
 ----------
 
@@ -110,22 +103,30 @@ GUI aplikace mají navíc:
 
 vždy je dobré znát protivníka
 
-## X Window System 
+## X Window System
 
 - Grafické prostředí pro operační systém UNIX
 - Začal vyvíjet institut MIT (Massachusetts Institute of Technology) v r. 1984.
 - Označení X11 (verze 11) od r. 1987
-- Další verze jsou označovány jako revize. 
+- Další verze jsou označovány jako revize.
 - Současná podoba systému oken X se principiálně nemění a nová vydání jsou rozšiřující především z pohledu způsobů implementace grafických režimů.
 - Klient-server architektura, klient (GUI aplikace) nemusí nutně běžet na stejném stroji, jako server.
 - Server se stará o klávesnici, myš a zobrazení grafického výstupu aplikací.
-- Klient komunikuje se serverem pomocí socketu. Používá [X-protokol](#x-protocol). 
+- Klient komunikuje se serverem pomocí socketu. Používá [X-protokol](#x-protocol).
 - XFree86 v roce 1992 z X386, což byla implementace X serveru pro 386 architekturu.
 - X11R6.4 restriktivnější licence ve verzi 4.4 v únoru 2004.
 - Referenční implementací je X server vyvíjený X.Org Foundation.
 
 ![X architektura][1]
 
+## Alternativy
+
+- Wayland display server - kompozice, zatím no network transparency
+- Apple Quartz
+- Android SurfaceFlinger
+- MS Windows
+- atd.
+
 ## Správce oken (window manager)
 
 Samotný X Server má na starost pouze zobrazení na obrazovku, obsluhu hardware (grafická karta, myš, klávesnice, touchpad) a sám o sobě je těžko použitelný. Proto se používá spolu se správcem oken (anglicky window manager), který se stará o ovládání uživatelem (přesun a změna velikosti okna) a podobně (horní lišta oken, ohraničení oken, změna velikosti, překrývání atp.). Z hlediska X Serveru je ovšem správce oken jen další klient, a proto je snadno zaměnitelný. Pro Linux existuje několik desítek správců oken, přičemž mezi nejznámějším patří IceWM, FVWM, Sawfish, Window Maker, Kwm, Metacity nebo Fluxbox.
@@ -134,7 +135,7 @@ Samotný X Server má na starost pouze zobrazení na obrazovku, obsluhu hardware
 
 ## X protokol ###
 
-- Specifikuje způsob komunikace mezi X-Serverem a X-Klienty. 
+- Specifikuje způsob komunikace mezi X-Serverem a X-Klienty.
 - Nejslavnější implementací je Xlib.
 
 ![Xlib][3]
@@ -150,7 +151,7 @@ Používat přímo xlib by bylo poněkud těžkopádné ([[příklad| xlib-examp
 - GTK+
 - Bylo potřeba něco jako Win95 pro Linux.
 - V r. 1997 Miguel de Icaza and Federico Mena mimo jiné i kvůli problémům s Qt licencí v KDE.
-- [the story o the Gnome](http://primates.ximian.com/~miguel/gnome-history.html)
+- [[the story of the Gnome|the-gnome-story]]
 
 ----------
 
@@ -187,30 +188,67 @@ Používat přímo xlib by bylo poněkud těžkopádné ([[příklad| xlib-examp
 
 ## QT
 
-- Haavard Nord a Eirik Chambe-Eng (Norwegian Institute of Technology in Trondheim) začali vývoj v roce 1991, později založili firmu Trolltech [celkem zajímavé](http://www.civilnet.cn/book/embedded/gui/qt4/pref04.html).
+- Haavard Nord a Eirik Chambe-Eng (Norwegian Institute of Technology in Trondheim) začali vývoj v roce 1991, později založili firmu Trolltech [[the story of Qt|the-qt-story]].
 - V r. 2009 ji koupila Nokia.
-- V C++ => obtížnější wrapping.
+- V C++ => obtížnější wrapping, ABI problemy.
 - Od samého počátku multiplatformní (dokonce vlastni make systém).
 - Signal/Slot koncept (implementace observer pattern).
 - Komerční a LGPL licence (od r. 2009), dříve GPL, ještě dříve podivná QPL (1998) kvuli KDE.
 - Snaží se doplnit C++ a libc/c++ o chybějící vlastnosti vyplývající zejména z chabého RTTI v C++
-1. signals and slots
-1. object properties
-1. QSharedPointer, QWeakPointer, QScopedPointer - guarded pointers that are automatically set to 0 when the referenced object is destroyed, unlike normal C++ pointers which become dangling pointers when their objects are destroyed
-1. qobject_cast - a dynamic cast that works across library boundaries
-1. contextual string translation for internationalization
-1. sophisticated interval driven timers that make it possible to elegantly integrate many tasks in an event-driven GUI
-1. hierarchical and queryable object trees that organize object ownership in a natural way
+- signals and slots, across threads !!!
+- object properties
+- QSharedPointer, QWeakPointer, QScopedPointer - guarded pointers that are automatically set to 0 when the referenced object is destroyed, unlike normal C++ pointers which become dangling pointers when their objects are destroyed
+- qobject_cast - a dynamic cast that works across library boundaries
+- contextual string translation for internationalization
+- sophisticated interval driven timers that make it possible to elegantly integrate many tasks in an event-driven GUI
+- hierarchical and queryable object trees that organize object ownership in a natural way
 - Implementují velké množství objektů, které se využívají při tvorbě aplikací jako kontajnery, grafické formáty, sockety, SQL konektivita, SSL, JavaScript interpreter, QML apod. **multiplatformním způsobem**.
 - Model/View architektura.
 - Implicitně sdílené objekty.
 - Cenou, kterou za to platíme je MOC (Meta Object Compiler)
 
+- Qt 5.6 LTS (2016) 
+- Qt 5.7 (2016) nelze přeložit bez c++11
+- c++11 mala revoluce, move semantics, perfect forwarding, lambda functions, auto keyword, multi threading => část Qt kódu je součástí c++. Např. stl containers + movable objects jsou mnohem efektivnější než Qt containers (QList)
+
 [[Qt hello world]]
 
 # Úspěšné postupy při tvorbě GUI aplikací
 
-Ať už se rozhodnete pro jakoukoliv platformu, narazíte nakonec na stejné problémy
+Ať už se rozhodnete pro jakoukoliv platformu, narazíte nakonec na stejné problémy, budete implementovat:
+
+* Prezentační vrstvu
+    * UI design (deklarativní)  
+        * XML
+        * QML
+        * kód
+    * navázání ovládacích prvků na jejich handlery (procedurální)
+        * SIGNAL/SLOT
+    * update zobrazovacích prvků se změnami prezentovaných dat
+        * SIGNAL/SLOT
+        * MVC
+    * komunikace s aplikační vrstvou  
+        * SIGNAL/SLOT
+        * RPC
+            * v tu ránu potřebujete serializaci-deserializaci a většinou i VARIANT
+* Aplikační vrstvu
+    * Business logika
+        * tady je konečně to programování
+    * Persistence dat
+        * velmi často SQL
+
+## UI design
+
+- způsob (deklarativní) jakým definujeme UI
+- poloha a atributy ovládacích prvků v oknech aplikace
+- poměrně výrazně ovlivňuje produktivitu vývojáře
+- kód, XML, QML, custom
+
+### Použití layout manageru
+
+- Zaručuje optimální umístění a velikost widgetů při změně velikosti okna.
+- Je přirozenější říct tlačítka jsou nalevo pod sebou, než specifikovat jejich souřadnice
+
 
 ## Komunikace objektů
 
@@ -221,7 +259,7 @@ Ať už se rozhodnete pro jakoukoliv platformu, narazíte nakonec na stejné pro
 
 ### Signal/Slot koncept
 
-- Obecně řeší observer pattern.
+- Observer pattern, výrazně redukuje boilerplate kód.
 - Many to many relationship.
 - Velice se hodí na řešení volání callback funkcí widgetů.
 - dokáží multiplatformě obalit problém synchronizace window system eventů a eventů od file desriptorů (implementace není vždy ideální)
@@ -229,6 +267,15 @@ Ať už se rozhodnete pro jakoukoliv platformu, narazíte nakonec na stejné pro
 
 ![signal-slot][4]
 
+### QVariant
+
+QVariant může být každý objekt, který má 
+
+* public implicit constructor
+* public copy constructor
+* public destructor
+
+
 ## Model-View-Controller(Delegate) architektura
 
 - Odděluje data od jejich prezentace.
@@ -242,10 +289,12 @@ Ať už se rozhodnete pro jakoukoliv platformu, narazíte nakonec na stejné pro
 
 ![model-view][6]
 
-### Použití layout manageru
+## Qt Declarative QML
 
-- Zaručuje optimální umístění a velikost widgetů při změně velikosti okna.
-- Je přirozenější říct tlčítka jsou nalevo pod sebou, než specifikovat jejich souřadnice
+* use QML for UI design
+* use JavaScript for UI event handling
+* use C++ for business logic implementation
+* looks great, but ... type erasure is developer's grave
 
   [1]: X_client_sever_example.svg
   [2]: http://cs.wikipedia.org/wiki/X_display_manager