linux GTK、KDE、Gnome、XWindows 图形界面区别是啥

Posted 2023-05-07

参考技术A

　　Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。Linux图形界面是许多应用程序的可视化与实现，这篇文章主要介绍了GTK、KDE、Gnome、XWindows 图形界面,需要的朋友可以参考下

　　具体介绍

　　一、linux图形界面的实现只是linux下的应用程序实现

　　图形界面(GUI)并不是linux的一部分，linux只是一个基于命令行的操作系统，linux和Xfree的关系就相当于当年的DOS和Windows 3.0一样，Windows 3.0不是独立的操作系统，它只是DOS的扩充，是DOS下的应用程序级别(GUI)的系统，不是独立的操作系统。同样XFree只是linux下的一个应用程序而已，不是系统的一部分，但是X的存在可以方便用户使用电脑。Windows 95及以后的版本就不一样了，他们的图形界面是操作系统的一部分，图形界面在系统内核中就实现了，没有了图形界面windows就不成为windows了，但linux却不一样，没有图形界面linux还是linux，很多装linux的WEB服务器就根本不装X服务器。这也WINDOWS和linux的重要区别之一.

　　二、X是协议，不是具体的某个软件

　　X是协议，就像HTTP协议、IP协议一样。因为输入设备和显示设备不是同一个设备，而且他们需要相互配合，进行画面显示，所以需要一个交互协议，建立他们直接的沟通桥梁。

　　X协议主要有X应用程序和X服务器组成，如：我需要划个圆，X应用程序告诉X服务器在屏幕的什么地方用什么颜色画一个多大的圆，而具体的"画"的动作，比如这个圆如何生成，用什么显卡的驱动程序去指挥显卡完成等等工作是由X服务器来完成的.

　　X服务器还负责捕捉键盘和鼠标的动作，假设X服务器捕捉到鼠标的左键被按下了，他就告诉X应用程序:亲爱的应用程序先生，我发现鼠标被按下了，您有什么指示吗?如果X应用程序被设计成当按下鼠标左健后再在屏幕上画一个正方形的话，X应用程序就对X服务器说：请再画一个正方形，当然他会告诉服务器在什么地方用什么颜色画多大的正方形，但不关心具体怎么画——那是服务器的事情。

　　三、X和XFree86的关系

　　有了协议，就需要具体的软件来实现这个协议，就好比我们有了交通法规就需要交警去根据法规维护交通秩序一样。Xfree86就是这样一个去根据法规实现协议的"交警"，他按照X协议的规定来完成X应用程序提交的在屏幕上显示的任务.当然不仅仅是某个特定的交警才可以去维护和实现这个法规，比如还可以由交通协管员来实现交通法规，必要的时候警察也可以介入，当然前提是他们都要懂得交通法规，也就是要懂得协议，所以实现X协议的软件也并不只有XFree86，XFree86只是实现X协议的一个免费X服务器软件。商业上常用MOTIF，现在还有XORG，还有很多很小的由爱好者写的小的X服务器软件，甚至可以在Windows上有X服务器运行，这样你可以在linux系统上运行一个X应用程序然后在另一台windows系统上显示，多么神奇!你可以用google找到这样的X服务器软件，只不过在LINUX上最常用的是XFree86(现在的linux发行版都用Xorg了)顺便说一句，苹果电脑的图形界面用的也是X协议，而且被认为是做的最好的X协议图形界面，并且他对X协议的实施是做在系统内核里的，所以性能明显好很多，这就是为什么很多大型三维图形设计软件都是在苹果平台上的原因。

　　为了便于理解拿HTTP协议来比较:

　　1)协议是HTTP(hyper text transmission protocol)

　　实现这个协议的常用服务器有：apacheIIS 等

　　请求这些服务器传输文件的客户有：IE、MOZILLA、NETSCAPE等

　　2)协议是X

　　实现这个协议的常用服务器有：Xfree86、Xorg、Xnest等

　　请求这些服务器来完成显示任务的客户：所有的X应用程序.

　　只不过HTTP协议的服务器和客户端通常都在两台不同的电脑(服务器和客户机)之间来实现，所以一般人对这个比较容易理解。而X协议的服务器和客户端程序通常在同一台电脑上，因此很多用户都感到对此很难理解，既然是协议，那么肯定和平台无关的，因此可以让X应用程序显示在任何装有X服务器的远程计算机上，甚至显示在装有Xnest服务器的windows系统上。只不过在大多数情况下，X应用程序都用本机的X服务器，然后X服务器将显示结果输出到本机的显示器，这也是很多人不理解X是一种协议的原因.

　　四、X、X11、X11R6又是什么关系?

　　不知道初学者有没有注意到/usr/X11R6这个目录，这是XFree的默认安装目录

　　X11R6实际上是XProtocol version 11 Release6(X协议第11版第六次发行)的意思，就是说目前用的X协议是第11版的，然后经过了6次小的修正。不同版本的X协议是不能通信的，就象我们现在IPV4和IPV6不能通信一样，不过不用担心，现在的X服务器软件和X应用程序都遵循X11R6.

　　另外XFree86 3.3.6、XFree86 4.3.6等这些版本是实现X协议的软件XFree86的版本号.这是初学者经常高混淆的概念.

　　协议版本和实现协议的软件的版本——这两个概念的区别你分清楚了吗?

　　五、WM(Window Manager)窗口管理器

　　窗口管理器的作用就是实现窗口的最大化、最小化、移动、关闭等，而这些不是X服务器来负责完成的。如果不窗口管理器，X应用程序仍可以启动，但它就在屏幕中间，不能移动、不能最小化、不能最大化、没有边框。

　　Xfree86自带了一个简单的窗口管理器：twm，同时窗口管理器还有GNOME和KDE等。为了更方便的了解窗口管理器的作用，我们可以做以下测试(因我使用的是ubuntu，无法确认以下操作和命令的正确性，请有条件的朋友测试以下并给与指正)。

　　1、系统(有界面的Linux)启动后，进入图形进面，我们打开一个XTERM，输入init3就可以安全的回到字符界面.

　　2、再输入#startx又返回到图形界面，你看到的是一个和平时使用一样的完整的图形界面操作环境，你可以最大化、最小化、移动、关闭窗口等。

　　3、我们还是再次进入字符界面，按ctrl+alt+backspace反回字符界面，输入:#xinit(注：与第二步的命令startx不同)，再次启动图形界面，你看到了什么，你看到一个XTERM.而且不能移动.但是你可以在这个XTERM中输入命令打开X应用程序，如果我输入:#mozilla。打开浏览器，你看到的浏览器和平时有什么不同吗?他在屏幕中间，不能移动、不能最小化、不能最大化、没有边框。

　　为什么同样一个X应用程序会有这样的不同呢?因为我们用startx启动图形界面的时候同时也启动了一个默认的WM(即窗口管理器)，如果你用KDE就起动了KDE，如果你用GNOME就起动了GNOME，但是你用xinit起动图形界面的时候却没有起动WM.

　　4、如果你用xinit起动图形界面并在xterm中输入twm，看看会有什么?xterm被加上了一个边框，你可以通过这个边框移动、最大化、最小化这个xterm，twm就是XFree86中自带的窗口管理器，是一个比较简陋的最简单的窗口管理器，但是他具有窗口管理器的全部特征.

　　5、如果你不输入twm而输入gnome-session就可以起动GNOME或者输入startkde起动KDE.

　　通过以上的实验你就可以清楚的明白他们之间的关系，另其它的小型窗口管理器有:

　　windowmaker、after step、blackbox、fvwm、fvwm2等等都是常用的优秀窗口管理器。REDHAT9中有windowmaker 但是默认不安装，大家可以装来试试.只要xinit再wmaker&就可以用windowmaker了.

　　六、X协议的Client端有时谁实现的呢?

　　XFree86是X协议的服务器软件(注以软件的形式实现)，但Client端更多的是方便程序员更方便的使用X协议与服务器端的XFree86交互，故就产生了一个Xlib库，封装了X协议内容，如果你还觉得直接使用Xlib不方便，于是就产生了QT和GTK，对Xlib进一步封装，提供了很多控件，可以可视化的使用X协议更方便程序员的开发。

　　Xlib、QT、GTK直接关系如下图：

　　QT是直接使用xlib库的，GTK不能直接使用xlib，而是使用更低层的函数库GDK和Glib。这种结构使得Gtk可以更方便地移植到其它系统上，或使用与XWindows系统无关的图形库。

　　七、KDE、GNOME、QT和GTK直接关系

　　KDE和GNOME是窗口管理器，启动他们后我们进入了可视化操作(图形界面)，既然需要显示图形，自然少不了与X协议的服务器软件打交道，既然QT和GTK进一步封装了X协议，并且他们提供了更为丰富的窗口及控制机制，于是在QT基础上实现的窗口管理器叫KDE，在GTK基础上实现的窗口管理器叫GNOME.

　　再次提示：KDE和GNOME并不只是窗口管理器，同时提供了桌面、菜单等等。

　　KDE和Gnome都是桌面环境中的一种，用的库不一样，可以是KDE，Gnome，还可以是XFCE、LXDE等

　　kde用的qt库，但是qt库不是免费的，在基于qt的软件版权上面会有一些问题。于是就有人开发出了gnome，用的是gtk库，这个库没有qt库在版权上的问题。

　　(qt库和gtk库就相当于windows下的MFC库)

　　补充：Linux基本命令

　　1.ls命令：

　　格式：：ls [选项] [目录或文件]

　　功能：对于目录，列出该目录下的所有子目录与文件;对于文件，列出文件名以及其他信息。

　　常用选项：

　　-a ：列出目录下的所有文件，包括以 . 开头的隐含文件。

　　-d ：将目录像文件一样显示，而不是显示其他文件。

　　-i ：输出文件的i节点的索引信息。

　　-k ：以k字节的形式表示文件的大小。

　　-l ：列出文件的详细信息。

　　-n ：用数字的UID,GID代替名称。

　　-F : 在每个文件名后面附上一个字符以说明该文件的类型，“*”表示可执行的普通文 件;“/”表示目录;“@”表示符号链接;“l”表示FIFOS;“=”表示套接字。

　　2.cd命令

　　格式：cd [目录名称]

　　常用选项：

　　cd .. 返回上一级目录。

　　cd ../.. 将当前目录向上移动两级。

　　cd - 返回最近访问目录。

　　3.pwd命令

　　格式： pwd

　　功能：显示出当前工作目录的绝对路径。

　　相关阅读：Linux主要特性

　　完全兼容POSIX1.0标准

　　这使得可以在Linux下通过相应的模拟器运行常见的DOS、Windows的程序。这为用户从Windows转到Linux奠定了基础。许多用户在考虑使用Linux时，就想到以前在Windows下常见的程序是否能正常运行，这一点就消除了他们的疑虑。

　　多用户、多任务

　　Linux支持多用户，各个用户对于自己的文件设备有自己特殊的权利，保证了各用户之间互不影响。多任务则是现在电脑最主要的一个特点，Linux可以使多个程序同时并独立地运行。

　　良好的界面

　　Linux同时具有字符界面和图形界面。在字符界面用户可以通过键盘输入相应的指令来进行操作。它同时也提供了类似Windows图形界面的X-Window系统，用户可以使用鼠标对其进行操作。在X-Window环境中就和在Windows中相似，可以说是一个Linux版的Windows。

　　支持多种平台

　　Linux可以运行在多种硬件平台上，如具有x86、680x0、SPARC、Alpha等处理器的平台。此外Linux还是一种嵌入式操作系统，可以运行在掌上电脑、机顶盒或游戏机上。2001年1月份发布的Linux 2.4版内核已经能够完全支持Intel 64位芯片架构。同时Linux也支持多处理器技术。多个处理器同时工作，使系统性能大大提高。

Linux那些事——GTK+, Qt, Gnome, KDE, xWindow, xOrg区别

Linux那些事——GTK+, Qt, Gnome, KDE, xWindow, xOrg区别

Linux不仅内核开源，系统配置也是高度可定制化的，其中就包括我们所熟知的图形界面，从桌面环境，主题，字体，Icon我们都可以通过修改Linux的配置文件来修改。这就是为什么我选择Linux的理由，高度的个性化。

用了8年多的Linux桌面发行版，一直没有好好研究一下linux的图形界面xwindow，今天拿出来好好整理一下，也希望对刚入门linux的童鞋有一定帮助。

首先Linux是个开源且自由的软件，他只是一个内核，这意味着我们可以对其任何细节，模块，内核进行高度的定制化。所谓的图形界面，是在Linux环境下的一套或者说一个软件，为Linux提供了图形界面的能力。这和windows的设计很不一样，windows是把图形界面作为必不可少的部分（内核），也就是windows的发布永远携带了图形界面，他和windows系统是一体的，对于linux来说，图形界面是个可有可无的软件而已，没有xwindow，linux是操作系统，有xwindow，linux还是个操作系统，当你安装上了这个xwindow，linux只是多了一个软件而已。

那么关于Linux的图形界面，有很多故事可以讲，这里就来区分一下这些专业的名词。

x Window Server 与 x协议

又被称为x11或者X，所谓server，是一种服务器，就像http服务器，ftp服务器，简而言之这就是一个用来显示图形界面的服务器。xwindow最早由MIT研发，后广泛运用于Unix和Unix Like系统之上。现在几乎所有的操作系统都支持这个xWindow的运行。光有xwindow是不够的，这是一个协议，就像http服务器，http也是一个协议，所有遵守http协议开发的服务器都是http服务器，所有遵守x协议的服务器都叫x window server，所以x winwow server还需要client，这个客户端就是x协议下的应用，例如KDE，Gnome。这些client软件一般都是通过x11协议下的GTK和Qt图形库开发的，因为都遵守x协议，所以可以与x window server沟通，就像浏览器都可以和http服务器沟通一样。
[注：x11中11是x协议的版本号，目前是第11个版本]

x.org

Org顾名思义，是一个组织，他们致力于实现x11这套协议，并且基于这套协议，架构开发出了自己的x window server，就像apache开发了apache，是一个http服务器。xorg实现的这套xwindow在linux系统的图形界面中被广为接受，也是目前最流行的图形界面服务软件，当然除此以外也有其他组织和公司实现了这套x协议，比如Xfree86，Xnest，MOTIF等
理论上，任何公司，组织，个人都可以用计算机语言去实现一套xWindow服务系统，只需要遵守x11的协议，但是x.Org发布的这一套更加的有名，被Linux各发行版广为使用。苹果的Mac OS也是基于这个x协议的，并且mac的darwin内核内置了一个x window server，中和linux不太一样，linux没有把xwindow放在内核中。

GTK+ and Qt

这两个是GUI toolkits，这两个是软件库，类似c语言的stdio.h，win32，java里import的各种外部包，可以任开发者调用（应该是C/C++使用的库）去创建一些图形界面里面的控件，例如button，下拉菜单，窗口等。我记得JAVA里面也有类似AWT和Swing库。用这一套库开发出的图形空间将会有一套统一的风格和标准，这就是不同系统安装的不同软件有的时候会有相同的样式，因为他们可能使用了GTK或者QT的库。KDE默认使用Qt库开发，Gnome默认使用GTK+库开发，而这两套库又是基于X window server的，需要遵守x11协议，在xwindow server上运行，作为client应用实现的基础类库。接下来就要说说KDE和Gnome以及其他基于GTK和Qt开发的x软件。

KDE and Gnome

KDE 和 Gnome才是我们用户真正看到的图形界面，窗口管理器，当然他们还提供了例如菜单，软件列表，鼠标，桌面等控件，所以称他们为桌面环境更合适！他们属于x client级的应用，因为很多图形界面软件基于这些环境才能被管理，例如firefox，gimp等，桌面环境包含了大量的开发完成的桌面的控件，窗口，按钮，表单，动画等，除此以外，还有专门基于这两个桌面环境的软件，对于KDE，大部分的软件和控件都是基于QT库开发的，但也不是全部，GTK开发的软件同样可以运行在KDE环境中，但是有可能出现一些些小问题，崩溃等。而Gnome的大部分软件都是基于GTK+库开发，同样Qt开发的软件也可以运行于Gnome，这主要也归功于Gnome，KDE以及这些软件（firefox，gimp等）都是遵循x11的协议的client应用，他们具有兼容性，这里要强调，虽然KDE和gnome是桌面环境，窗口管理器，看似更庞大，更底层，但是对于x11协议来说，他们和在他们之上运行的窗口应用（例如firefox，gimp等）属于同级，都是基于x的client软件，他们只是为了方便管理图形界面下的多应用程序而生的。

其他环境

除了KDE和Gnome还有更多的桌面环境被广泛运用于Linux，之所以大家都听说这两个，是因为这两个桌面环境运用十分广泛，也可以说这两个软件用的人更多。其他的环境还有：

1. XFCE-简单快速的桌面环境，基于GTK
2. Cinnamon基于GTK
3. MATE基于GTK
4. LXDE基于GTK
5. Trinity基于Qt

笔者搜索了一些关于桌面库的资料，发现，GTK的桌面环境多于Qt派，Qt几乎只有可怜的KDE一枝独秀，而且笔者也不太喜欢KDE，现在的KDE桌面环境一般是指KDE Plasma。Ubuntu有一个分支就是基于KDE的，有兴趣的童鞋可以安装Kubuntu体验一下，KDE的特色就是“花里胡哨”。

Unity

原来是ubuntu的默认桌面环境，基于gnome开发，ubuntu打算把他作为独立的桌面环境，但是后来这个项目挂了，估计是没有足够的人钱去开发了，现在ubuntu改用gnome3作为默认桌面环境，这让我非常伤心，只能说没有unity的ubuntu不是我爱的ubuntu，庆幸的是，由于gnome的高度可定制性，我将他充分个性化了。

其实，对于unity我有很多话想说，这是我最爱的桌面环境，记得，那是我第一个接触的Linux发行版，也是ubuntu第一次将unity对外公布，运用于版本11.04，那时的我还在上高中，身边的同学甚至不知道linux是什么，而我每天回家都会兴奋的打开我的ubuntu unity桌面，那时的我没有人能理解，唯独的快乐是深深的沉静在代码和定制linux的世界里。

那些年，爱折腾