x-window的客戶-服務器架構詳解

一.X-Window簡介

X-Window(也常稱為X11或X)系統是一種以位圖方式顯示的軟件視窗系統，最初是1984年麻省理工學院的研究，之后變成UNIX、類UNIX、以及OpenVMS等操作系統所一致適用的標準化軟件工具包及顯示架構的運作協議。X Window系統通過軟件工具及架構協議來建立操作系統所用的圖形用戶界面，此后則逐漸擴展適用到各形各色的其他操作系統上。現在幾乎所有的操作系統都能支持與使用X。更重要的是，今日知名的桌面環境——GNOME和KDE也都是以X Window系統為基礎建構成的。

X只是工具包及架構規范(協議)，本身并無實際參與運作的實體，所以必須有人依據此標準進行開發撰寫。如此才有真正可用、可運行的實體，始可稱為實現體。目前依據X的規范架構所開發撰寫成的實現體中，以X.Org最為普遍且最受歡迎。X.Org所用的協議版本是X11，是在1987年9月所發布。而今最新的參考實現(參考性、示范性的實現體)版本則是X11 Release 7.4(簡稱：X11R7.4)。在它的基礎上開發出了諸如Gnome和KDE等桌面環境。

X-Window在Linux系統中的位置可以用下圖表示：

下面讓我們看一下X系統的組成以及它的基本架構：C/S架構。

二.X-Window系統的組成

1、X-Server：

運行在有顯示設備的主機上，是服務器端。

X-Server 主要在處理來自 X-Client applicatiONs 的 請求，在屏幕上繪制圖形 (所以又稱為 Display Server);并且負責管理可用的字形與屏幕可用的顏色等系統資源，讀取使用者的輸入 (來自鍵盤或鼠標)，傳送鍵盤、鼠標事件與窗口狀態信息給 X-Client (也就是應用程序)。

2、X-Client：

客戶端可以運行在本地機器，也可以運行在網絡上的不同主機。

其實就是各式各樣的應用程序(文字處理、數據庫應用、網絡軟件等)

客戶端以請求的方式讓服務器管理圖形化界面。

3、X-Protocol：

客戶端與服務器通信的協議

在接觸更多 X Programming 的信息后，會慢慢體會到它的存在;目前不妨暫時將 X Protocol 在 X-Window System 中所扮演的角色，想象為 HTTP 協議在 Web Server 與 Web Client (Browser) 間所扮演的溝通角色一樣。

在 X-Window SySTem 中比較特殊的一點，就是 X-Protocol 允許 X-Server 與 X-Client 能跨網絡來交換訊息，這意味著 X-Server 與 X-Client 不限制都得在同一臺機器上執行，可在不同的計算機上同時執行(網絡透明性)。

4、X-Lib：

客戶端的C語言接口庫，它封裝了X協議，并對應用程序提供方便使用的API。使用X-Lib，應用程序不用直接向服務器發送請求與處理回復。

X-Lib = C Language X Interface

三.X-Window的C/S架構：

不知道大家有沒有注意到一個很有意思的現象：X-Window的C/S架構和我們平常看到的很多C/S架構正好相反，對于大多數的C/S架構，Server一般都是在網絡上提供某種服務的程序，如FTP，HTTP，BBS，Email等服務，而Client則是向這些Server要求服務的程序，比如Browser，Email-Client等。而在 X-Window System 中，X-Client 指的則是可在網絡上任何計算機上執行的各種應用程序，它們的執行結果必須傳到某個屏幕顯示器上，而負責將執行結果顯示到屏幕上與管理各種系統資源的程序，便是 X-Server(一定是運行在使用者自己的計算機上)。

如下圖所示：

我們可以在自己的計算機上激活 X-Server后，再 Telnet 聯機至其它計算機，將其它計算機上 X-Client的執行結果傳回到自己的屏幕上。當然 X-Server 一定得在使用者自己的計算機上執行，這樣我們才能看到應用程序 (X-Clients) 的執行結果為何。

下圖是X-Window系統的C/S架構視圖，有助于我們從宏觀上了解X系統的結構：

當用戶點擊鼠標或者按下鍵盤的時候這些動作會傳遞給X-Server，X-Server把這些動作以事件的形式傳遞給X-Client，X-Client根據具體的事件執行相應的程序，再將所要顯示的結果傳給X-Server，X-Server將結果顯示在屏幕上

相信到此為止，我們可以對X-Window系統總體上有了一個比較清晰的認識了。