基于XML的用户界面标记语言-XUL和XAML

发布时间：2020-12-16 09:23:51 所属栏目：百科来源：网络整理

导读：基于XML的界面资源标记语言，允许用户使用XML技术，将界面元素（例如对话框，菜单，工具条等等）以及相关信息写入XML资源文件中，在程序运行时，动态载入。从而赋予了应用程序更为强大的界面处理能力。采用基于XML的界面标记语言，开发者可以获得如下的好处

基于XML的界面资源标记语言，允许用户使用XML技术，将界面元素（例如对话框，菜单，工具条等等）以及相关信息写入XML资源文件中，在程序运行时，动态载入。从而赋予了应用程序更为强大的界面处理能力。采用基于XML的界面标记语言，开发者可以获得如下的好处：

当资源改变的时候，无需重新编译和链接应用程序

将资源和代码分开的策略，使程序的设计和开发更具灵活性

在运行时，可以动态地改变资源文件，从而改变应用程序的风格和外观

使得用户界面程序可以跨平台运行

实现外观，数据，以及程序逻辑的层次性划分

由上可知，基于XML的用户界面标记语言，能够为用户应用程序的开发模式带来近乎革命性的变革，尤其是微软在MSDN网站上通告了自己的XAML（XML Application Markup Language）语言之后，更引起了大家对这项技术的广泛关注。

下文就针对目前最受关注的两种用户界面标记语言XUL（XML User Interface Language)和XAML进行一些介绍和对比，希望能够引起大家对这项技术的分析和讨论。

1.什么是XUL

XUL也许是历史最久远也最广为人知的XML-based GUI language，它由mozilla基金会创建，其目的是为了快速开发mozilla项目的界面工作，目前mozilla suit的界面都是由xul实现的，包括Mozilla browser suite,轻量级的浏览器Firebird,邮件客户端Thunderbird 以及Netscape browser suite。 Safari

同样实现了一些XUL,另外还有一个项目（Luxor toolkit）使用XUL为 Java Swing定义用户接口，其他的xul实现可以参考XUL Alliance。

2.XUL 简述

2.1 XUL的结构

XUL是一种标记语言，用来定义用户界面元素的布局，而界面的外观（颜色，字体等等）可以通过属性以及CSS和图片定义。

元素的行为则通过脚本ECMAScript定义，也可以使用编译的从c++通过AOM（是W3C的DOM扩展）与元素交互。行为与XUL元素的绑定是通过XBL技术实现的，该技术是由mozilla发布的，并已经向W3C提交。因此通过CSS或者DOM，便可为特定的元素绑定外观和行为。

目前XUL还不支持SVG，XForms，SMIL以及其他的UI相关的W3C技术，当然，没有理由以后还不支持，实际上目前已经有项目正在使mozilla支持SVG（要注意的是，在XAML中，微软使用了自己的矢量图像语言WVG，并且和SVG并不兼容，同样，还有一个和SMIL很相像的动画语言）。

XUL语言的tags由下列四种元素组成：

（1）布局元素（比如hbox，vbox，grid以及stack等）

（2）构件widgets（比如menulist，menubar，toolbar以及button等）

（3）命令，加速键（比如command以及keyset）

（4）xul模板（为UI绑定后台数据，使用RDF）

在Mozilla中处理XUL文件的过程，与显示一个HTML页面的过程很相似（尽管没有surrounding Window chrome），首先是XML文件被解析，将XUL文件中的标签构建为一棵DOM（Document Object Model）树，在这个过程中，相关联的CSS将被用来定义标签的外观，在建立布局对象之后，便可以将结果显示给用户了，例如是一个对话框，或者是一个窗体。

究其本质，XUL的核心还是比较简单的，它的目的便是采用XML语言对对话框以及窗体上GUI元素及其布局进行描述。

因此，要想真正地使用XUL技术，便不可避免地需要下列技术的支持：CSS，DOM，RDF，XML，XBL，JS以及XPCOM。

2.2 XUL的装载

载入XUL文件可以大致分为五个步骤：

（1）XML文件被用来构建了一棵DOM树

（2）CSS被用来定义这棵DOM树的外观

（3）XBL通过CSS被附加，用来定义构件（widgets）的实现。有些构件采用C++定义，有的采用XBL/JS定义，还有一部分是两者的混合。XBL对于构件的实现是非常重要的（除非你要自己设计自定义的构件）。

（4）JS可以在XUL文件中对事件进行处理，许多服务都可以通过XPCOM封装被JS调用。这也正是mozilla工具包定义的核心所在，包括文件i/o，网络装载，拖拽功能（drag and drop）等等。

（5）RDF提供了为用户界面绑定后台数据的功能。可以把它当作一个信息（也许存储于数据库中）与用户界面的胶水层。

Mozilla还为XML文件和脚本提供了一种二进制的方式，从而避免了对XUL文件进行不必要的多次解析，CSS的风格定义是极为快速的（也就是说是高度优化的），而JS也是不错的，速度也很快，主要被用来绑定用户界面和后台的服务（也许是C++实现的）。

当然，使用XML+CSS的引擎也有问题，那就是用户希望GUI的窗体能够立即显示，与此对照的是，也许浏览器装载一个网页需要1到2秒的时间用户也可以忍受。所以从这一点上来说，采用这种用户界面技术的应用程序需要足够快的机器来运行，以弥补构建用户界面所需的额外花销。

还有一点要注意的是，与采用预定义的构件相比，使用用户自定义的构件并不会增加系统显示窗口的时间，因为构建XML，DOM，定义风格，以及布局等操作的消耗，都与是否采用了预定义的构件无关。

2.3 XUL的实现

要实现XUL，必须：

（1）建造一个XUL+CSS+DOM+JS的布局引擎

（2）实现附加的布局基元（layout primitives），比如spring，strut模型以及popups等，这些附加的布局基元可以和标准的CSS定义的布局基元进行互操作。

（3）实现一个二进制的cache，以便加速XML和JS的重载速度。

（4）实现一个组件/标签扩展模型，例如XBL，允许XML标签可以被定义为组件，并在其他的页面，窗口和对话框中复用。

（5）实现系统其他构件的XML标签支持，例如tree等等，这些构件在HTML中没有实现。

（6）通过某种数据绑定形式（Mozilla采用的是RDF），提供后台数据与GUI XML文件的绑定。

（7）除了本地语言格式之外，还要为JS提供一套完整的SDK，支持文件I/O，网络等操作。

（8）实现基础构造支持，提供命令运行和命令更新的支持

（9）为CSS和XML实现一种高效的内存缓存，以便实现轻量级的原型复制和共享（可以使用类似“写时拷贝”的语义）。

3.什么是XAML

微软将在2006年推出的Longhorn平台，包括多种技术更新，包括：

（1）与下一代SqlServer技术结合的文件存储系统WINFS

（2）新的表现子系统（Presentation subsystem）"Avalon"

（3）号称是下一代SOAP的新的通讯子系统"Indigo"等

而在其Avalon子系统中最大的技术亮点便是其推出的界面声明语言XAML（发音为'zammel'），微软在十月份的PDC（Professional Developers Conference）上发布了该语言的声明，马上引起了广泛的关注，XML-based GUI languages在过去几年内发展很快，尤其是mozilla平台的XUL(发音‘zool’),被认为是界面声明语言的发展方向。而此次微软推出的XAML，和mozilla平台的xul有着很多相似之处，因此我们有必要对XAML进行一些了解和对比。

4.XAML 简述

微软的XAML是进入XML-GUI竞争的新成员，由于微软对自己产品技术的强力宣传，还是立即引起了众多的注意和评论。

由于微软的Longhorn要等到2006年才发布，因此XAML也许会在此期间发生比较大的改动。

XAML通过XML的语法，使用微软新的基于矢量的图形库（vector-based drawing library）Avalon。对于Mac程序员来说，Avalon和Apple的Quartz（基于PDF和OpenGL）很相像，而对于linux程序员来说，会觉得这种xml+vectors的组合来自KDE和GNOME的桌面环境。因此可以说，XAML并没有什么新的或者独特的技术。相对新的东西是，原始的XAML文件可以通过Longhorn版本的IE进行浏览，这一点和XUL可以通过mozilla浏览器浏览有几分相似。

XAML被用来创建画布（canvases，一个用来显示图像，文字以及widgets的区域）、widgets（比如一个button或者menu）以及shapes（比如圆，直线，贝塞尔曲线等）等的实体，这些元素最初始的外观通过他们的属性来定义（就像XUL和SVG一样），或者使用一个XAML特有的'style'元素（element）来定义。元素的行为可以使用任何.NET兼容的语言来定义（目前支持C#,VisualBasic.NET or JScript.NET），有两种方式可以将行为与界面元素绑定，一种是将行为的定义（代码）附加在XAML文件中的CDATA段落中，另外一种是通过一个和W3C的DOM类似的树状结构对widget进行访问。

下面的例子是一个XAML文件的内容，其中包含了C#的代码，可以看到代码都在<def:Code>标签中，并且由<CDATA[...]]>包围，这样解析器便可以在解析XAML文件时忽略该代码段。

<Canvas ID="root" xmlns="http://schemas.microsoft.com/2003/xaml"xmlns:def=

"Definition"> <Button ID="button1" Click="Clicked">Click Me!</Button> <def:Code>

 <![CDATA void Clicked(object sender,ClickEventArgs args) {Button1.Content = 

"Hello World"; }]]> </def:Code></Canvas>

用户还可以使用.NET兼容的语言定义自己的widgets，并在XAML中进行复用。当使用XAML预定义的元素时，比如菜单，按钮等，你可以通过两种方法进行预览，第一种是对其进行编译，并像其他windows程序一样运行；第二种方法是使用Longhorn版的IE进行装载预览。

如果你使用C#为widget定义行为，那么不论这个widget是自己创建的还是XAML预定义的，那么这个widget必须要进行编译。也就是说，如果你想在浏览器之外运行你的XAML widget，那么必须对XAML进行编译。

能否通过JScript.NET定义构件行为，从而可以在IE中运行不需编译的XAML widget，目前还不明确。同样的，XAML的widget能否嵌入web页面中，XAML中的元素能否通过ECMAScript 和 DOM编写脚本，以及能否通过CSS进行样式控制，目前都不明确。唯一明确的事情是：微软避开了所有W3C的建议，比如SMIL，SVG以及DOM，而为XAML实现了一些与上述建议相似但不兼容的技术。

在Windows程序之外XAML能否获得成功目前还很难说，Adobe目前为AfterEffects提供了生成XAML的插件，其他厂商是否会跟随，还需要时间的检验，但Steve Maine认为XAML将击败其他类似的技术，因为最终用户并不关心平台独立性。目前看来这种观点似乎是正确的，大多数用户并不关心应用程序能否在多种平台上运行，他们只关心程序能够在他们的平台上运行。MacOS，Linux以及其他的Unix系统，甚至包括老版本的windows，都不能运行基于XAML UIs的应用程序。根据以前Windows版本的更新情况来看，新版本要想被大多数用户使用，要经过一个很长的时间，在Longhorn发布之后，估计还需要大约3年的时间。因此，XAML要想成为WEB技术的扩展，还有很长的路要走。

5.XUL与XAML的对比

通过上面的描述，可以看到微软的XAML结构是比XUL大的多的，XUL的初始目的是为了构建Mozilla的用户界面以及面向web的应用程序，它并没有被设计为一个可以写出类似Adobe PhotoShop软件的语言，也就是说，从一开始，XUL面向的便是web领域，所以自然而然地便采用了一系列地web技术，比如CSS和JavaScript。Web开发人员由于对这些技术都比较熟悉，因此转向XUL技术是比较容易和平滑的。

而对于XAML，这种技术的转变仅仅影响.NET的开发人员，因为XAML所涉及的几乎都是.NET的技术，对于web开发人员，这种转变的面临着巨大的技术鸿沟，因此要想在web领域使用XAML技术，不可避免存在很多困难。

目前，XAML和XUL的讨论正在互联网上展开，并且这两种技术也都在发展的过程当中，因此要想对它们做一个比较完整的对比是比较困难的。下面仅列出当前状态下，这两种语言的一个简单对比，以供参考：

6.其他XML GUI项目 目前还有很多XML GUI的项目，例如XWT,Java GUI Builder,用于GTK+ 工具包的Glade（支持GNOME桌面环境）,以及支持KDE桌面环境的XML GUI Builder，以及wxWindows的XRC等。

（编辑：李大同）

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