KDE pro programátory – KParts

9. 2. 2011 | Dan Vrátil | Programování | 2971×

KParts je jedna ze zajímavých technologií, která umožňuje do aplikací integrovat části z jiných programů. V tomto článku si ukážeme, jak se KParts používají, a v jeho druhé části, jak vytvořit vlastní KPart.

KParts

KParts lze přirovnat k velmi specifickým pluginům, které můžete načítat a odstraňovat za běhu. Společným rysem je, že obsahují zpravidla kompletní uživatelské rozhraní pro složitější operace a automatickou integraci do hlavního menu a panelu nástrojů hlavní aplikace.

Zajímavým použitím KParts v KDE jsou například PIM aplikace. KMail, KOrganizer, KAddressBook a Akregator mají každý svou KPart, která implementuje veškerou funkcionalitu. KMail jako takový je pouze prázdné okno, která načíta KMailPart. Když spustíte Kontact, opět se jedná jen o jednoduché okno, které přepíná příslušné KParts.

Pokud chcete zjistit, které KParts máte k dispozici, víceméně jediný způsob je pomocí

ls /usr/share/kde4/services/*part.desktop

Existují dva typy KParts: ReadOnlyPart a ReadWritePart. První zmíněný se používá na zobrazování (třeba Okular Part nebo Gwen Part), druhý se používá na editory (třeba Kate Part). Pro větší názornost ukážu vše na jednoduchém prográmku – správci souborů, který v pravém panelu bude pomocí KPart zobrazovat obsah souboru.

Okno, které má zobrazovat KParts, musí být odvozené od KParts::MainWindow (třída odvozená od KXmlGuiWindow), jinak nic speciálního není potřeba.

mainwindow.cpp

// Konstruktor a destruktor - viz tarball se zdrojaky
...
...
void MainWindow::openFilePreview(KUrl url)
{
  // Pokud se zrovna zobrazuje nejaky KPart, tak ho odstrani
  if (m_kpart) {
    // Odebere z menu a toolbaru polozky, ktere tam naistalovala aktualni KPart
    createGUI(0);
    delete m_kpart;
    m_kpart = 0;
  }
  
  QFileInfo finfo(url.url());
  if (finfo.isDir()) return;

  // Podporovane KParts::ReadWritePart
  QMap<QString,QString> rwparts;
  rwparts["txt"] = "katepart";
  
  // Podporovane KParts::ReadParts
  QMap<QString,QString> roparts;
  roparts["gz"] = "ark_part";
  roparts["xz"] = "ark_part";
  roparts["zip"] = "ark_part";
  roparts["rar"] = "ark_parts";
  roparts["tar"] = "ark_parts";
  roparts["ttf"] = "kfontviewpart";
  roparts["patch"] = "komparepart";
  roparts["diff"] = "komparepart";
  roparts["ui"] = "kuiviewer_part";
  roparts["pdf"] = "okular_part";
  roparts["png"] = "gvpart";
  roparts["jpg"] = "gvpart";
  roparts["jpeg"] = "gvpart";
  roparts["html"] = "kwebkitpart";

  // Zjisti, jestli je vybrany soubor podporovany a jestli je to RW nebo RO Part
  QString partName;
  int partType = 0;
  if (rwparts.contains(finfo.suffix())) {
    partName = rwparts[finfo.suffix()];
    partType = 1;
  }
  
  if (roparts.contains(finfo.suffix())) {
    partName = roparts[finfo.suffix()];
    partType = 2;
  }
  
  if (partName.isEmpty()) {
    qDebug() << "Unsupported file format";
    return;
  }  
  
  // Nacte .desktop soubor prislusne KPart
  KService::Ptr service = KService::serviceByDesktopPath(partName+".desktop");
  if (!service) {
    qDebug() << "Failed to load service" << partName;
    return;
  }
  
  // Podle informaci z .desktop souboru vytvori prislousnou KPart
  if (partType == 1) {
    m_kpart = service->createInstance(0);
  } else {
    m_kpart = service->createInstance(0);
  }
  
  if (!m_kpart) {
    qDebug() << "Failed to create instance of " << partName;
    return;
  }
  
  // Prida KPart do splitteru
  m_splitter->addWidget(m_kpart->widget());
  m_kpart->widget()->setMinimumWidth(350);

  // Dulezita cast: tento prikaz nainstaluje toolbary, menu a klavesove zkraty nactene KPart do okna,
  // takze uzivatel nejenze vidi samotny soubor, ale muze s nim i pracovat
  createGUI(m_kpart); 
  setupGUI(ToolBar | Keys | StatusBar);
  
  // Otevre v KPart vybrany soubor
  m_kpart->openUrl(url);
 
}

Klíčovou částí programu je metoda openFilePreview(). V celku se načítání KPart skládá ze tří části: načtení informací z .desktop souboru pomocí KService::serviceByDesktopPath(), následně vytvoření instance KPart pomocí KService::Ptr::createInstance(). Dobré je poznamenanat, že pokud nepotřebujete speciální metody pro ukládání dat z KPart, můžete i pro editory (například kate_kpart) použít třídu KParts::ReadOnlyPart (ReadWritePart je jejím přímým potomkem). V tomto příkladu je tedy použítí ReadWritePart zbytečné, všechny používané metody jsou implementované v ReadOnlyPart.

Nakonec se vytvořená KPart zobrazí pomocí createGUI() a toolbary a menu se nainstalují pomocí setupGUI(). Aby se menu a toolbary nainstalovaly správně, je potřeba přidat do .rc souboru tagy <merge/>:

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE gui SYSTEM "kpartgui.dtd">
<gui version="1" name="filesviewer">
<MenuBar>
  <Menu name="file">
    <text>Soubor</text>
    <Merge/>
    <Action name="file_quit"/>
  </Menu>
  <Merge/>
  <Menu name="help">
  </Menu>
</MenuBar>
</gui>

Všimněte si pozice prvků <merge/>. Na tato místa nainstaluje KPart svoje části menu. Pokud vynecháte například merge v menu Soubor, umístí se položky KParts až nakonec, za Zavřít. Také doctype se liší, je potřeba změnit na kpartgui.dtd.

Úplně nakonec metodou openUrl() nacháme KPart načíst soubor.

Drobná poznámka k Ark Part: pokud zavřete Ark Part v době, kdy načítá archiv, tak aplikace spadne. Jde o nahlášenou chybu v Ark Part, na kterou jsem nenašel žádný workaround (a vývojáři Arku zjevně také ještě ne).

Pokud potřebujete v aplikaci pracovat s více KParts, může se vám hodit PartManager. Jedná se o třídu, do které se pomocí addPart() přidá instance všech KParts, které se budou v aplikaci používat a pak se pomocí setActivePart() aktivují. Hlavně u velkých KParts o ušetrí hodně režie, na druhou stranu aplikace bude paměťově náročnější. Pokud bychom příklad výše upravili aby používal PartManager, vypadalo by to asi takto:

mainwindow.cpp

MainWindow::MainWidow() 
{
  ...
  ...

  // Vytvori toolbar, klavesove zkratky a nastavi geometrii okna podle XML souboru a konfigurace
  setupGUI(ToolBar | Keys | Create);

  // Vytvori managera 
  m_manager = new KParts::PartManager(this);
  QStringList parts;
  parts << "katepart" << "ark_part" << "kfontviewpart" << "komparepart" << "kuiviewer_part" << "okular_part" << "gvpart" << "kwebkitpart";
  for (int i = 0; i < parts.size(); i++) {
      KService::Ptr service = KService::serviceByDesktopPath(parts.at(i)+".desktop");
      if (!service) {
	  qDebug() << "Failed to load service" << parts.at(i);
	  continue;
      }
      KParts::ReadOnlyPart *kpart = service->createInstance(this);
      if (!kpart) {
	  qDebug() << "Failed to create instance of " << parts.at(i);
	  continue;
      }
      // Podle objectName budeme pozdeji pluginy vyhledavat
      kpart->setObjectName(parts.at(i));
   
      // Prida KPart do managera
      m_manager->addPart(kpart);

      // Skryje widget KPart
      kpart->widget()->hide();
  }

setupGUI() je potřeba volat ještě před tím, než načteme všechny pluginy, jinak by se smixovala menu všech pluginů, které jsme načetli. Dále je potřeba volat hide(), protože addPart() automaticky volá show(), takže bychom jinak skončili s obrazovkou plnou prázdných KParts.

Metoda pro zobrazení pluginu také bude vypadat jinak:

void MainWindow::openFilePreview(KUrl url)
{
  // Odinstaluje menu a toolbar stavajici KPart
  createGUI(0);
 
  QFileInfo finfo(url.url());
  if (finfo.isDir()) return;

  QMap<QString,QString> parts;
  parts["txt"] = "katepart";
  parts["gz"] = "ark_part";
  parts["xz"] = "ark_part";
  parts["zip"] = "ark_part";
  parts["rar"] = "ark_parts";
  parts["tar"] = "ark_parts";
  parts["ttf"] = "kfontviewpart";
  parts["patch"] = "komparepart";
  parts["diff"] = "komparepart";
  parts["ui"] = "kuiviewer_part";
  parts["pdf"] = "okular_part";
  parts["png"] = "gvpart";
  parts["jpg"] = "gvpart";
  parts["jpeg"] = "gvpart";
  parts["html"] = "kwebkitpart";

  QString partName;
  if (parts.contains(finfo.suffix()))
      partName = parts[finfo.suffix()];
  
  if (partName.isEmpty())
      return;
  
  // Projde vsechny KPart
  for (int i = 0; i < m_manager->parts().size(); i++)
  {
      KParts::ReadOnlyPart *part = static_cast&ly;KParts::ReadOnlyPart*>(m_manager->parts().at(i));
      // Pokusi se najit KPart, jejiz objectName odpovida te hledane
      if (part->objectName() == partName) {
	// Aktivuje ji
	m_manager->setActivePart(part);
	// Odstrani ze splitteru a skryje starou KPart
	if (m_splitter->count() > 1)
	    m_splitter->widget(1)->setParent(NULL);
	// Vlozi so splitteru novou KPart
	m_splitter->addWidget(part->widget());
	// Zobrazi ji
	part->widget()->show();
	
	// Nainstaluje jeji menu a toolbary
	createGUI(part); 
	setupGUI(ToolBar | Keys | StatusBar);

	// A otevre soubor
	part->openUrl(url);
      }
  }
}

Pro zjednodušení jsem vynechal rozlišovaní na RO a RW parts, protože RW stejně nepotřebujeme. Pokud příklad vyzkoušíte, zjistíte, že přepínání mezi soubory je mnohem rychlejší, ale za cenu pomalého startu a vysoké paměťové náročnosti celé aplikace.

Tvoříme KPart

Občas se může hodit napsat si vlastní KPart, obvzlášť, když vytvoříte něco většího, co by eventuálně mohlo být zajímavé integrovat do jiných aplikací. My nebudeme tvořit nic velkého, převratného, ani extrémně užitečného. Cílem bude vytvořit KPart, která bude zobrazovat obrázky z XKCD. V článku jsou uvedné jen relevantní části, celý příklad najdete v příložených kódech.

Každá KPart musí být odvozená od KParts::ReadOnlyPart nebo KParts::ReadWritePart. Kromě toho ale nevyžaduje žádné speciální zacházení, není ani potřeba reimplementovat žádné metody (pokud je nechcete používat):

xkcd_part.h

#ifndef PART_H
#define PART_H

#include <KParts/ReadOnlyPart>
#include <KAction>

#include <QObject>
#include <QLabel>
#include <QWebView>
#include <QNetworkAccessManager>
#include <QNetworkReply>

class Part: public KParts::ReadOnlyPart
{
    Q_OBJECT
    public:
      Part(QWidget *parentWidget, QObject *parent, const QVariantList &args);
      ~Part();

    private slots:
      void slotGetPreviousImage();
      void slotGetNextImage();
      void slotGetRandomImage();
      
      void slotPageLoaded(bool ok);
      void slotGotImage(QNetworkReply *reply);
      
      void disableGUI();
      void enableGUI();
      
      
    private:
      QLabel *m_label;
      QWebView *m_webView;
      
      QNetworkAccessManager *m_nam;
      
      KAction *m_previousImageAction;
      KAction *m_randomImageAction;
      KAction *m_nextImageAction;
      
      int m_comixID;
  
};

#endif // PART_H

Konstruktor přijímá celkem 3 argumenty – prvním je widget, na který se data budou zobrazovat. Pozor, může se jednat o nulový ukazatel. Většinou se to dělá přesně opačně, tedy widget KPart se přiřazuje do centralWidgetu okna, ve kterém se KPart zobrazuje. Druhý je klasický vlastník a třetím argumentem lze z aplikace do KPart předat vlastní argumenty ve formě seznamu QVariant.

V implementaci třídy není nic zajímavého až na dvě makra, která definují, že se jedná o KDE plugin:

xkcd_part.cpp

#include "xkcd_part.h"

#include <KAction>
...
...

// Vytvori KPluginFactory pro tridu Part
K_PLUGIN_FACTORY(Factory, registerPlugin<Part>();)
// Definuje hlavni tridu pluginu
K_EXPORT_PLUGIN(Factory("xkcd_part", "XKCD Part"))

Part::Part(QWidget *parentWidget, QObject *parent, const QVariantList& args):
        KParts::ReadOnlyPart(parent),
        m_comixID(0)        
{
    Q_UNUSED(args)
    Q_UNUSED(parentWidget)

    // Publikuje informace o umisteni .rc souboru, KAboutData a dalsi informace
    setComponentData(Factory::componentData(), false);
    
    ...
    ...

    // Nastavi umisteni rc souboru
    setXMLFile("xkcd_part.rc");

    ...
    ...
}
...
...

První makro vytvoří KPluginFactory pro hlavní třídu pluginu. Druhé makro nastaví název komponenty a katalogový název (uživatelsky přívětivý) vytvořené factory a exportuje ji jako hlavní třídu pluginu. Alternativní možností je vynechat makro K_PLUGIN_FACTORY a implementovat statickou metodu createAboutData(), která bude vracet instanci třídy KAboutData s podrobnějšími informacemi o pluginu.

Dále v konstruktoru voláme setXMLFile() s názvem XML souboru, který obsahuje informace o menu a toolbarech. V normální aplikaci by stačilo použít setupGUI, ale protože grafické rozhraní KPart vytváří až aplikace, která ji načítá, nemělo by to teď smysl. Touto metodou jen řekneme, kde se má XML soubor hledat, až o to bude KPart požádána.

Aby bylo možné KPart načíst, musí existovat .desktop soubor se základními informacemi o KPart:

xkcd_part.desktop

[Desktop Entry]
Icon=images
Name=XKCD
Comment=Program for downloading XKCD images
X-KDE-ServiceTypes=Browser/View
X-KDE-Library=xkcd_part
Type=Service

Hodnota X-KDE-Library by měla odpovídat názvu komponenty v makru K_EXPORT_PLUGIN, v každém případě musí odpovídat názvu výsledné knihovny.

XML soubor s definicí menu a toolbarů je podobný jako u klasické aplikace, akorát místo tagu <gui> se používá <kpartgui<:

xkcd_part.rc

<!DOCTYPE kpartgui>
<kpartgui name="xkcd_part" version="3">
<MenuBar>
        <Menu name="file">
                <Action name="previous_xkcd"/>
                <Action name="random_xkcd"/>
                <Action name="next_xkcd"/>
        </Menu>
</MenuBar>
<ToolBar name="mainToolBar">
        <text>Main Toolbar</text>
        <Action name="previous_xkcd"/>
        <Action name="random_xkcd"/>
        <Action name="next_xkcd"/>
</ToolBar>
</kpartgui>

Název souboru nemusí odpovídat žádným konvencím, protože ho definujeme pomocí setXMLFile().

Kompletní zdrojové kódy ke všem dnešním ukázkám jsou zde.

Závěrem

Pokud budete potřebovat ve své aplikaci zobrazovat třeba PDF soubor, můžete jednoduše využít kvalitní Okular Part. Určitě se jedná o nejlevnější a programátorsky nejméně náročný způsob, jak do aplikace integrovat sofistikovaný nástroj. KParts se navíc budou aktualizovat nezávisle na vaší aplikaci, ale díky tomu, že nemají téměř žádné API, se kterým aplikace pracuje, nehrozí, že by ze dne na den přestala fungovat nebo nešla přeložit.

V příští části se podíváme, co to je KIO. Ukážeme si, jak si ulehčit přístup ke vzdáleným uložištím nebo emulovat virtuální filesystém pomocí KIO Slaves.

       

Komentáře

[petr_p]

Žonglování s názvy souborů je standardní způsob v KDE, nebo byl zde použit jen pro přehlednost? (Myslím tím jak service desktop, určení typu souboru, tak určení, která kpart umí, který druh souboru.)

[progdan]

Bohuzel neexistuje moznost jak zjistit, jake typy souboru ktera KPart podporuje. Pristup pouzity v ukazce je jen pro zjednoduseni.

Na vyssi urovni by se to dalo resit treba pomoci MIME typu: plain/* => kate_part, image/* => gvpart ...

[progdan]

A pokud nechcete pouzivat nejake spesl save() metody, nemusite ani resit, jestli je to ReadOnly nebo ReadWrite a muzete vsude pouzivat ReadOnlyPart.

[tm]

Samozrejme že nie, neviem prečo to autor robil tak podivným spôsobom.

http://techbase.kde.org/Development/Tutorials/Services/Introduction

Ide o všeobecnejšiu vec, ale KParts sa tým dajú hľadať tiež.

[progdan]

Vida, toto mi uniklo. Dekuji za doplneni.

[Rezza]

Pro ukazku je to fakt mozna prehlednejsi, ale zaroven doufam, ze si to nikdo nevezme k srdci :) Trosku jsem se lekl, kdyz jsem to tu videl.

[2X4B-523P]

vypdadl háček hned na začátku (četl jsem od konce): že nemají téměř zádné API