什么语言最适合做 GUI?

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很少有人不基于框架直接写GUI界面啦,我这个回答就从GUI框架反过来推什么语言做GUI合适。(只聊桌面端GUI编程框架)

Qt

几乎是C++领域最流行的跨平台桌面端软件开发框架了,这个框架是两个挪威人在1995年创建的,发展至今可以说历史相当悠久,稳定性也很有保障。很多大公司都在用它做界面比如金山的WPS。

它内置了自绘引擎,也就是说界面上的一个按钮,一个文本框,都是Qt的引擎自己画的,这保证了基于Qt开发的软件界面在不同操作系统上看起来是一模一样的。

它提供了大量的与界面无关但与软件开发息息相关的API,比如、网络、文件系统、剪切板等,而且让这些API在不同的操作系统下都有效,这极大的节省了开发人员的时间。

但它也有一些缺点,比如在处理一些特殊需求上很不方便,比如: 目前Qt有没有比较好解决高分屏下缩放显示的方案? Qt没有真正完美的无边框解决方案吗? 等,在一些组件的渲染上也会出一些隐藏的较深的问题(QListItem),一旦遇到,就很难解决。

Qt近年来不太专一,qml,qtquick等,搞了很多,而且这些新玩意儿一直不温不火,有些模块做了又废弃了,比如:qt script,搞来搞去,搞的模块繁多且复杂,用起来不是很舒服。

Qt有界面描述语言(XML描述界面),可以通过设计器拖拽空间设计界面,编译期界面描述语言被转义成C++代码,性能上没啥损失。

Qt商业授权不太友好,开发商业应用一定要谨慎,之前听说有公司为此付出了高额的版权费。个人开发者可以免费使用。Qt的免费版本不允许静态链接,会有版权上的限制,但开发者还是可以通过一些特殊的编译方法静态连接Qt的库的。

除了使用C++开发Qt应用外,开发者还可以使用其他语言开发Qt应用,最流行的就是使用Python基于PyQt做Qt应用了,其他语言的绑定不是很成熟,但PyQt仍然有版权的问题。

GTK

GTK是1997年创建的,也非常成熟稳定,是C语言开发的,但有很多语言的绑定,比如官方支持的JavaScript、Rust等,当然用C++语言操作GTK也很方便,它也有自绘引擎(Cairo),也提供了大量系统相关的API,商业授权也非常友好,基于GTK开发商业软件不用担心收到律师函的问题,虽然它是一个跨平台桌面软件,但它似乎只在Linux操作系统领域流行,有非常多的Linux桌面软件都是基于GTK开发的。

这也直接导致GTK的维护者很重视Linux领域的发展,而忽视Windows和Mac领域。这个框架提供的很多API,只在Linux下有,Windows和Mac下没有。这样的API数量众多。甚至在Windows下编译一下GTK的源码都要比Linux下难很多。而且GTK的渲染引擎在Windows下性能表现也不如在Linux下好。

GTK在Windows上也没办法静态连接,它到不是因为版权的问题,而是它依赖MSYS2的一些库,这个库用于在Windows上模拟Linux环境,这也是为什么GTK在Windows上表现不佳的原因之一。

另外,由于GTK是C语言开发的,所以开发风格也很C语言化,这对于部分开发者来说可能觉得繁琐。

wxWidgets

wxWidgets是1992年英国的一个大学教授开创的跨平台GUI软件,也非常成熟稳定,商业授权非常友好。它没有自绘引擎,而是对不同平台下的界面API做了整合和封装,这样开发者在Windows下开发的软件看起来就是Windows窗口风格、Linux开发的软件看起来就是Linux窗口风格,这对于某些软件来说,正是他们想要的,但要想搞一些花哨的特效就没那么容易了。它同样也提供了大量的系统相关的API供开发者使用。

它是C++开发的,所以对C++开发者非常友好,除此之外它还支持静态连接,也就是说开发个应用不用分发给用户一大堆dll,当然Qt也支持静态连接,但是你得自己编译Qt的源码(不是很方便),而且Qt的授权规则也不允许普通开发者这么做。

它会有些小问题,比如我之前提的: wxEVT_NOTIFICATION_MESSAGE_DISMISSED event emit twice ,但总体来说还是非常稳的。除了开发的界面比较死板外,没啥大的问题。目前使用这个框架开发软件的人越来越少了。

FLTK

fltk是1998年创建的跨平台开源GUI框架,历史悠久,商业授权友好,而且C++之父也用它,它非常轻量级,支持静态连接,一个简单的应用编译后只有500K左右,非常赞,

它有自己的自绘引擎,没记错的话用的是OpenGL,但它的重绘机制是按区域重绘的,如果组件A所在的区域上存在组件B,那么A组件重绘时,会把B组件的给重回掉,开发者必须自己写代码处理这种情况。想象一下,如果你想实现一个A组件fade out的同时B组件fade in的效果,就会非常麻烦。

FLTK提供的一些组件样式都比较刻板,绘图API也比较少,你想实现一个漂亮一点的圆角按钮(它内置圆角按钮的圆角大小是不能改的),必须自己画,而且还得借助一些非常奇葩的手段才行(如果你想知道,可以联系我)

它是C++开发的,但API不够现代,用起来总体还算舒服的,它有Rust绑定: fltk-rs 。它的用户比前面三个都少。它提供了一些与界面无关的操作系统API,但非常少,几乎可以忽略。

Duilib

是2010年国内一个开发者开发的GUI开发框架,因为底层基于DirectUI开发,所以只支持Windows平台,不支持跨平台,开源协议友好,商用没有任何问题(需要附加Lincence文件),国内有很多大厂基于这个技术做桌面端应用,比如网易、腾讯、百度,这个框架是基于C++开发的,对C++开发者友好。但框架本身还有一些问题,比如对高分屏支持不佳、特殊控件绘制上也有一些小问题,除了界面相关的API外,几乎没有提供系统级的API,作者纯粹是用爱发电来开发这个框架,所以更新不是很及时。

相对来说网易基于Duilib开发的分支更完善一些: NIM_Duilib_Framework ,添加了高分屏支持、多国语言、整合了多线程处理的支持,但环境搭建相对比较麻烦。如果开发者要用这个框架,一定要用develop分支下的代码,master分支下的代码问题很多,这个框架看上去也是作者一个人努力的成果。

Sciter

Sciter是2006年创建的跨平台闭源GUI框架,足够稳定,商业授权不友好,但个人开发者可以随便用(只能用动态链接库),一旦公司规模超过3人,就得买版权了(有权静态连接)。

它内部封了一个浏览器核心,让开发者使用HTML,CSS,JS来创建界面,但对这个浏览器核心做了大量的精简,不像Electron和NW.js动辄上百兆的体积,它只要6M就够了。当然这也意味着有些浏览器特性它是不支持的,比如CSS3的flex布局,它就不支持(但它提供了自己的flex布局实现方式)。以前它使用自研的一个脚本语言(和JavaScript很像),自从集成了Fabrice Bellard大神的QuickJs之后,就全面支持JavaScript了。它还对一些特殊的场景做了内置的支持,比如渲染大列表。

它使用C++开发,对C++开发者很友好,有Rust、go、Python等语言的绑定,但都是社区提供的,质量堪忧。有很多知名厂商都用这个库做界面,比如360、teamviewer、赛门铁克等。

RmlUi 和Sciter很像,可以看成Sciter的替代框架,但RmlUi这个项目有三界作者,一个一个的弃坑不知道新任作者会不会弃坑,目前还不是很成熟,比如我正在尝试帮作者解决的 CJK输入法的问题 ,目前还不推荐大家使用这个框架。

CEF

CEF是2008年创立的,基于Chromium的跨平台GUI框架,稳定且商业授权友好,国内很多大厂都用的CEF:比如微信桌面端、网易云音乐桌面端、QQ桌面端、微信桌面端、MATLAB、FoxMail、OBS Studio,装机量破亿。

由于它几乎封了一个完整的Chromium,所以体积非常大,但支持所有的HTML\CSS\JS特性,它几乎不提供任何与操作系统相关的API,创建个托盘图标、读写个文件啥的,都要开发者自己完成,它是C/C++开发完成的,对C++用户非常友好,它有go\python\java等语言的绑定,但都是社区提供的,质量值得担忧。

它对Chromium封装的很好,避免了开发者直接与Blink、V8、Chromium等复杂的代码打交道,很多功能都有默认实现方式,遵从约定由于配置原则,有经验的C++开发者可以很轻松的驾驭CEF框架。

由于Chromium是版本弟,所以CEF版本发布也非常频繁,很多被标记为稳定的版本,还是会出一些莫名其妙的问题,选一个好的版本非常重要。

与Electron一样,它也是分主进程和渲染进程的,所以开发者要非常娴熟的运用跨进程通信的技术,虽然CEF提供了跨进程相关的API,但复杂度还是有点高的,使用的时候要认真细心。

MAUI

这是微软的跨平台GUI框架,不仅仅支持桌面端,还支持移动端,但官方并不支持Linux的桌面端(黑人问号,感觉与微软近些年向开放、开源的大方针相悖),这个框架新的狠,至今还没发布稳定版。目前还没什么人用。而且不知道将来会不会被微软放弃。

它是.NET平台下的GUI框架,有自绘引擎,对C#开发者很友好,界面依然是用XAML描述的,可能很多人一听到XAML就直接弃坑了。XAML表现力确实弱一些,我觉得WPF没火起来跟XAML有直接关系。

使用这个框架开发桌面应用得封一个.NET框架给用户,当然有了.NET框架应用程序访问一般的系统级API也就不成问题了。

Compose Multiplatform

这是JetBrains搞的跨平台GUI框架,也非常新,前段时间刚刚推出1.0.0版本,但这个版本还不是很稳,至少比Flutter Desktop的第一个稳定版要差很多。同样也几乎没什么人用。

它的自绘引擎用的是Google的 skia ,这个自绘引擎稳的很,Chrome和Flutter都是用的它,所以排版、绘制、渲染之类的工作不太会出问题。比Java生态圈里的Swing和JavaFx要好很多。

JetBrains的东西当然对Kotlin开发者友好啦,Java生态下的很多东西你都能用,访问系统级API也没啥大问题,同样也得考虑封一个JRE给用户。

flutter-desktop

这是谷歌的跨平台开发框架,开源、免费、文档齐全、投入力度大且持久,同样也新的很,Windows版本刚刚发稳定版,Mac版本还没稳定。

如果你完全没搞过移动端的flutter,想用这个框架开发桌面应用,那么意味着你要学的东西还挺多的。好在dart和flutter入门都不是很难,学习曲线比较平缓。

由于flutter在移动端积累了很多年,所以界面上的一些东西在desktop端都比较稳(skia自绘引擎),与操作系统相关的东西还不成熟,生态也不太好,比如你想订制一下窗口的标题栏,想访问一下注册表这类工作可能得自己想办法。不过它有类似FFI的支持,跟C/C++语言打交道很方便。

开发者直接使用Dart语言描述界面,这会导致众多大括号嵌套在一起的问题,可能很多开发者不习惯。

webview2

这是微软Edge浏览器团队推出的跨平台GUI引擎,是闭源的,目前只支持Windows,对C#和C++开发者友好,如果使用C#开发,就得考虑把.NET运行时分发给用户,如果使用C++开发,就得自己处理系统级API的操作,webview2本身是不对系统级API做封装的。

这个框架推出也没多久,很多API也还不稳定,更值得担忧的是这个团队,他们前不久刚刚放弃了自己的浏览器核心转而使用Chromium浏览器核心,不知道他们会不会放弃webview2这个框架。

它的优势是可以复用系统当中已存在的webview2二进制资源,也就是说它虽然封了一个Chromium浏览器核心,但如果你可以确定客户电脑已经存在了基于webview2开发的应用,你的安装包体积可以足够小。

它也是多进程架构,甚至比Electron还要多一个进程(为了复用二进制资源),资源占用比较多。

webview

这个库使用操作系统的浏览器引擎来达到减小安装包体积的问题,Mac上使用Cocoa/WebKit,Linux上使用gtk-webkit2,Windows 10上使用Edge(也就是上一个小节里提到的webview2),它应该是不支持Win7的。开发者要考虑前端代码浏览器兼容的问题。

开源且免费(MIT)有go、Rust、Python等语言的绑定,不过官方支持的是go语言,C和C++,操作浏览器的API非常少,不支持自定义scheme,更别提系统级API了。

TAURI

采用的技术方案与webview类似,所以安装包也足够小,非常新,还没发布稳定版,开源免费。webview框架碰到的问题TAURI都有,

使用Rust开发,将来会支持Deno,作者说将来会直接使用webview的技术来支持多平台,

NW.js

NW.js最早把Chromium和Node绑定到一起,用前端知识做界面,用Node技术访问操作系统,最早叫node-webkit,在2012年创建。NW.js基于MIT开源,可以无忧使用。没记错的话,微信小程序开发工具是用NW.js开发的。作者是英特尔的员工,英特尔的一些工具也是用NW.js开发的。

除了Chromium和Node的能力外,NW.js自己也封装了一些系统级API,类似托盘图标、剪切板、系统菜单这种,但数量明显比Electron要少。

NW.js可以在多个窗口间共享同一个Node.js上下文,而且还可以通过配置让Node的上下文和Dom上下文混合,这给开发者带来了很多便利。心智负担减少很多。不像Electron要时刻想着进程间通信,哪些模块当前进程不能用这类问题。

NW.js虽然起步早,但奈何没有杀手级应用,周边的生态和工具链没发展起来。用的人越来越少,维护的投入也不如Electron大,再加上Chromium更新非常频繁,导致NW.js的有些API也不是很稳,恶性循环加剧。

Electron

Electron的作者曾经在NW.js团队工作过(NW.js项目贡献第二多的人就是Electron的作者),后来辗转到了github公司,于2013年在创建了Electron,也是个开源免费的产品。由于VSCode、slak等国际型产品都选择了Electron,所以从者甚众,生态和周边工具链也完善的多。虽然开发方式上有点蹩脚的地方(多进程架构及模块归属进程),但瑕不掩瑜。

Electron每创建一个窗口都会多一个进程,这使Electron创建窗口的效率不高(秒级),NW.js有复用进程的机制,即使新窗口加载完全不同域的页面也不会创建新的进程(毫秒级)。这也是为什么很多基于Electron开发的应用都使用Dom模拟弹窗的原因。

无论是浏览器相关的API,还是系统级API,Electron提供的都比NW.js多。

--------2022-02-25更新--------

这些框架除了对开发者使用的编程语言有要求外,还有一个重要的差异就是有没有 独立的界面描述语言(也就是UI DSL) ,这非常重要,涉及到一个框架表达业务的重要能力。

类似XAML、qt的ui文件、HTML+CSS都是界面描述语言,下面这种也可以算界面描述语言,但我感觉它不够纯粹(flutter、qml和Compose Multiplatform都是类似这样的):

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