X11、GTK、QT、GNOME和KDE之间的区别与联系

X11、GTK、QT、GNOME和KDE之间的区别与联系

一、Linux本身没有图形界面，Linux现在的图形界面系统只是Linux下的应用程序。

图形界面并不是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Windows3.0一样，Windows3.0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。Windows95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，很多装在Linux上的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。

X协议主要由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又是什么关系？

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上运行X服务器，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：

协议是HTTP

实现这个协议的常用服务器有 apache、IIS 等

请求这些服务器传输文件的客户有IE、MOZILLA、NETSCAPE等

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是所有的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和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6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等这些是实现X协议的软件XFree86的版本号，这是初学者经常搞混的概念。

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。如果没有窗口管理器，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，没有边框等。

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，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，看看吧，按Ctrl+Alt+Backspace反回字符界面。输入xinit（注意，与第2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？它在屏幕中间，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起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。

现在你明白窗口管理器的作用了吗？

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。

另外，其它的小型窗口管理器有：windowmaker，afterstep，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端由谁实现的呢？

XFree86是X协议的Server端软件，但Client端更多的是方便程序员使用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和GTK的直接关系如下图：

QT是直接使用Xlib库的，GTK并为直接使用Xlib，而是使用函数库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。还有，KDE和GNOME并不只是窗口管理器，同时提供了桌面、菜单等等。