Разработка кроссплатформенного менеджера виджетов рабочего стола
Выпускная квалификационная работа
Разработка кроссплатформенного менеджера виджетов рабочего стола
Введение
В современном обществе компьютеры все больше и больше проникают в нашу жизнь. При помощи компьютеров, люди значительно сокращают время на деятельность, которую можно автоматизировать: построение графиков, проведение расчетов, составление документов, обмен информацией, и другие виды деятельности. С развитием технологий, практически каждый человек может позволить себе персональный компьютер (далее - ПК): компьютер широкого профиля, способный решать множество классов задач, пусть и не столь быстро, как узко специализированные компьютеры.
На текущий момент времени существует множество различных операционных систем (далее - ОС) для персональных компьютеров. Каждая ОС обладает своим уникальным интерфейсом, что создает неудобства для пользователя при работе пользователя с разными ОС, особенно, если на домашнем ПК он использует одну ОС, а на рабочем - другую. Многие ОС, а также программные пакеты - окружения рабочего стола содержат сервисные программы для пользователя - Виджеты. Виджет - это программа, обладающая графическим интерфейсом, предназначенная для отображения какой-либо специализированной информации, облегчая доступ пользователя к ней, и, как правило, заменяющая реальное устройство или программу программой на компьютере, но с удобным отображением данных. Наиболее известным виджетом является виджет часов (замена реальных часов), виджет заметок (замена реальных стикеров), виджет системного монитора (замена программы - системного монитора, и удобное отображение на рабочем столе ресурсов ПК).
Управление и расположение виджетами берет на себя специальная программа ОС - менеджер виджетов. Он позволяет добавлять, удалять, перемещать, виджеты, а также занимается компоновкой виджетов на экране (например, не позволяя вынести пользователю виджет за границы экрана).
Стандартизация интерфейсов ОС позволила бы значительно увеличить производительность человека при использовании компьютера, однако, это обезличило бы ОС, что не выгодно производителям коммеческих ОС.
В данной работе будет разработан кроссплатформенный менеджер виджетов рабочего стола (далее - КМВ), обладающий одинаковым интерфейсом на нескольких ОС, и 3 виджета рабочего стола: часы, заметки, календарь, обладающий функцией ежедневника.
1. Анализ
.1Программные средства
программный операционный интерфейс виджет
Основная сложность разработки кроссплатформенного приложения на заключается в различичных наборах команд для воспроизведения одних и тех же действий на разных ОС ввиду разных API, предоставляемых различными ОС. Поэтому, при использовании компилируемых, платформо-зависимых языков, таких как C/C++, зачастую приходится создавать уровень абстракции от API ОС, позволяющий минимизировать платформо-зависимый код. Если количество платформо-зависимого кода превышает 50%, то, по сути, разрабатывается уже несколько программ, каждая для своей ОС, что значительно увеличивает количество затрачиваемых ресурсов при разработке:
время на разработку
время на тестирование
время на поддержку
время на расширение функционала
время на компиляцию
Положительной стороной компилируемых является:
более высокая скорость работы при прочих равных
более низкое потребление ресурса ОЗУ при прочих равных
Язык Python обладает следующими приемуществами перед Java:
Функции являются объектами второго рода, что позволяет сделать программу более лаконичной
Нестрогая типизация, предоставляющая высокий уровень абстракции
Динамичность, что позволяет сделать язык более лаконичным
Многие функции используют C-вызовы, что ускоряет работу программы
-Python установлен «из коробки» в ОС семейства Mac OS и ОС с ядром Linux, что позволит сократить размеры stand-alone дистрибутива программы и облегчит установку для пользователя
Является открытым и бесплатным
Ввиду нестрогой типизации, требуется больше проверок при работе, что делает эквивалентную операцию немного медленнее, чем в Java.
Для реализации графического интерфейса пользователя (далее - GUI), Python использует свою библиотеку Tinker, однако, возможности этой библиотеки не позволят реализовать некоторые особенности виджетов. Ввиду чего, для создания GUI будет использована библиотека Qt. Положительные особенности Qt:
Написанна на С++
Кроссплатформенность
Широкий функционал
Бесплатность
Для работы с Python и Qt используются так называемые «связывания» (англ. «bindings») PyQt, что позволяет использовать гибкость и динамичность Python и скорость работы Qt (C++).
Для создания изображений необходим графический редактор, способный сохранять изображения в форматах PNG и XPM. Был выбран графический редактор GIMP, удовлетворяющий всем требованиям, являющийся бесплатным, кроссплатформенным редактором.
1.2Интерфейс и функции виджетов
КМВ не должен отвлекать пользователя во время работы, однако, должен предоставлять доступ к функциям по первому требованию. Таким образом, наилучшим решением будет отсутствие окна КМВ, но присутствие иконки в системном трее ОС, кликая мышью на котором, быдет появляться меню, обеспечивающее основные функции КМВ. Сообщения пользователю передавать через уведомления системного трея.
Функции: