读项目NeteaseCloudMusicGtk4
netease-cloud-music-gtk4 是基于 GTK4 + Libadwaita 构造的网易云音乐播放器，专为 Linux 系统打造，已在 openSUSE Tumbleweed + GNOME 环境下测试。
如何将项目运行起来
我们要读一个程序的代码，不管它怎么样，先跑起来再说。这个程序使用的是 GTK4 + Libadwaita，是 Linux 桌面常用的 GUI 库。这个程序没有在 Window 上构建的说明，并且可能是只能在 Linux 上正常编译，因此我将在 Ubuntu 上尝试运行这个程序。
运行一个使用 GTK 的项目我尝试了两种方法：
- 使用 IDE（GNOME Builder）
- 使用文本编辑器（VS Code）
On GNOME Builder
通过 flatpak 安装 GNOME Builder.
flatpak install flathub org.gnome.Builder
启动后选择克隆仓库（Clone Repository）即可下载并打开项目。
这个项目中已经有了 flatpak 的描述文件，GNOME Builder 能够通过com.gitee.gmg137.NeteaseCloudMusicGtk4.json 文件自动安装需要的依赖。
要启用调试信息需要在 meson.build 中指定 buildtype=debug，这样 GNOME Builder 才会在编译的时候加上调试信息，打的断点才会有效。
GNOME Builder 用起来不是很习惯，很多使用 GTK 的人可能是使用 Vim 或者 VSCode.
On VSCode
尽管 VSCode 也有 flatpak 的插件，但是我尝试了没有成功。那不使用 GNOME Builder，也可以不使用 flatpak。不使用 flatpak 需要自己安装依赖：
sudo apt install -y libssl-dev libgtk-4-dev libdbus-glib-1-dev libadwaita-1-dev libgstreamer-plugins-bad1.0-dev gettext
这个项目使用 Rust 语言开发，对于 rustc 我推荐使用 Rust 官网提供的 rustup 安装。项目使用了 meson 作为构建工具，通过 pip 安装最新的 meson 和 ninja。
下载源码，编译，安装。
git clone https://github.com/gmg137/netease-cloud-music-gtk.git
cd netease-cloud-music-gtk
meson setup build
cd build
ninja install
现在通过 VSCode 打开 netease-cloud-music-gtk 就可以通过 VSCode 的 Rust 插件来运行和调试代码了。
为什么需要安装？因为 GTK 程序使用的资源和 UI 文件必须被编译被安装才能被程序访问到，换言之，修改 ui 文件后就要重新安装。
也可以不安装，但是需要修改现在的加载资源的方式，参考GUI development with Rust and GTK 4
程序的初始化
在 VSCode 中配置好后，就可以点击 main 函数上的 run 或者 debug 来启动程序了。一定要通过 meson 安装资源才能在不改动原来的代码的情况下正常启动程序。
整个程序都被封装在 NeteaseCloudMusicGtk4Application 内，main() 函数只做了各种初始化。程序激活后程序才会创建应用的主窗口，所有的其他的页面和组件都在主窗口内去创建和处理。整个应用程序的 activate() 只将窗口创建出来，然后设置一个循环等待消息。
fn activate(&self) {
let obj = self.obj();
let app = obj
.downcast_ref::<super::NeteaseCloudMusicGtk4Application>()
.unwrap();
if let Some(weak_window) = self.window.get() {
weak_window.upgrade().unwrap().present();
return;
}
let window = app.create_window();
let _ = self.window.set(window.downgrade());
// Setup action channel
let receiver = self.receiver.borrow_mut().take().unwrap();
MAINCONTEXT.spawn_local_with_priority(
Priority::HIGH,
clone!(@strong app => async move {
while let Ok(action) = receiver.recv().await {
app.process_action(action);
}
}),
);
// Ask the window manager/compositor to present the window
window.present();
}
在 Rust and GTK4 那本书中介绍了异步函数之间的通信使用的是 async_channel。要在普通的代码中使用异步函数就要有一个 runtime 来 spawn 异步块，MAINCONTEXT 也是 Glib 提供的用来 spawn 异步块的。
整个程序在创建窗口后就一直等待其他的 Action 的发起，这里的 Action 不是 GTK 库的 Action, 相当于传递消息。process_action() 就是收到传递来的消息，然后做对应的事情。
如何响应用户的操作
GNOME 有一个调试用的工具，提供 Ctrl+Shift+I 可以调出一个类似于 Chrome 里面的开发者工具的 Inspector。这样可以找到对应的组件的名字和id，顺着id搜索代码就能找到注册的回调函数。顺着名字就能找到对应的 ui 文件查看组件的结构。
以下一曲按钮（next_button）为例，因为下一曲按钮放置在一个名为 player_controls 的组件里面，在 palyer_controls.ui 中我们找到下面的代码：
<object class="GtkButton" id="next_button">
<property name="halign">fill</property>
<property name="valign">center</property>
<property name="icon-name">media-skip-forward-symbolic</property>
<signal name="clicked" handler="next_button_clicked_cb" swapped="true" />
<style>
<class name="circular" />
<class name="flat" />
</style>
</object>
这个按钮声明了一个信号处理函数，根据这个 handler 的名字就可以在Rust代码中找到回调函数的定义。
#[template_callback]
fn next_button_clicked_cb(&self) {
let sender = self.sender.get().unwrap().clone();
if let Ok(mut playlist) = self.playlist.lock() {
if let Some(song_info) = playlist.next_song() {
let song_info = song_info.to_owned();
sender
.send_blocking(Action::Play(song_info.to_owned()))
.unwrap();
sender
.send_blocking(Action::UpdateLyrics(song_info))
.unwrap();
sender
.send_blocking(
Action::UpdatePlayListStatus(playlist.get_position()))
.unwrap();
return;
}
}
sender
.send_blocking(Action::AddToast(gettext("No more songs！")))
.unwrap();
}
尽管这看起来有一点复杂，但是其实就是拿到下一首歌曲的信息然后发送3个消息：
- 播放歌曲
- 更新歌词
- 更新播放列表的状态
所有发送的消息最终被 process_action() 接收，process_action 函数内部相当于一个巨大的 switch-case.
按照这样的思路，去调试代码就能找到自己感兴趣的部分了。
总结
读一个项目大概就是这样，运行起来，可以调试。
此前我并没有写过什么 GUI 程序，即便是写过的通常也就是只有一个页面，所以对图形界面程序的页面路由和复杂的状态管理没有什么经验。这个程序当然也没有做的特别复杂。
GTK 这个图形库的学习资料比较少，也有类似 Qt 中的属性、信号的概念，只不过这些都是原生的 C 语言做的，因为 Rust 不支持继承，尽管实际上做同样的事情，但是代码的组织方式却不一样。
从项目的代码来看，能看到作者从 GNOME Builder 生成的 Hello World 模板逐步迭代开发的痕迹，代码当中有多处是代码重复的（很明显的拷贝粘贴），有时候作者采用的方法和 Rust GTK4 书上的例子的做法不一样，当然没有孰优孰劣之分，只是喜好不同。尽管代码在实现上还有一些缺点，但是作为一个可以正常使用且使用 GTK 开发的应用已经很棒了。
