运行时

在上一章中，我们使用 iced 和 Elm 架构构建了经典的计数器界面。我们专注于每个基本部分——一次一个：状态、消息、更新逻辑和视图逻辑。

但现在怎么办？是的，我们有用户界面的所有基本部分——正如我们在剖析过程中学到的——但不清楚我们应该如何让它活起来。

看起来我们缺少_某些东西_，可以将所有部分组合在一起并让它们协调_运行_。_某些东西_可以创建并运行用户界面的基本循环——向用户显示组件并对任何交互做出反应。

这个_某些东西_被称为运行时。您可以将其视为用户界面反馈循环发生的环境。运行时负责循环的每个部分：初始化状态、产生消息、执行更新逻辑和运行我们的视图逻辑。

想象运行时的另一种方式是想象一个缺少四个基本部分的巨大引擎。我们的工作是填补这些部分——然后引擎就可以运行了！

神奇的运行时

让我们通过探索基本（虽然非常神奇！）运行时的内部来更好地理解界面的生命周期。

事实上，我们实际上已经开始编写运行时了！当我们实现计数器的更新逻辑时，我们编写了一个模拟用户的非常小的测试：

#[test]
fn it_counts_properly() {
    let mut counter = Counter { value: 0 };

    counter.update(Message::Increment);
    counter.update(Message::Increment);
    counter.update(Message::Decrement);

    assert_eq!(counter.value, 1);
}

从技术上讲，这是一个非常基础的运行时。它初始化状态，产生一些交互，并执行更新逻辑。

当然，交互是编造的，它非常短暂，并且没有涉及视图逻辑 ——远非我们实际想要的。尽管如此，这是一个很好的开始！让我们尝试逐步扩展它。

初始化状态

我们的小运行时已经正确初始化了应用程序状态：

// 初始化状态
let mut counter = Counter { value: 0 };

但是，我们可以通过利用 Default 特征来避免硬编码初始状态。让我们派生它：

#[derive(Default)]
struct Counter {
    value: i64
}

然后，我们在运行时中简单地使用 Counter::default：

// 初始化状态
let mut counter = Counter::default();

差异可能很微妙，但我们正在分离关注点——我们将应用程序的初始状态保持在状态定义附近，并与运行时分离。这样，我们最终可能能够让我们的运行时与 _任何_应用程序一起工作！

显示界面

好的！我们已经初始化了状态。接下来是什么？嗯，在用户可以与我们的界面交互之前，我们需要向他们显示它。

这很容易！我们只需要在用户运行的任何操作系统中打开一个窗口，初始化适当的图形后端，然后渲染我们视图逻辑返回的组件——当然要正确布局！

什么？您不知道如何做到这一点？别担心，我有这个神奇的函数：display。它接受任何界面的引用并将其显示给用户。它完全有效！

use magic::display;

// 初始化状态
let mut counter = Counter::default();

// 运行我们的视图逻辑以获得我们的界面
let interface = counter.view();

// 向用户显示界面
display(&interface);

看？简单！玩笑归玩笑，本章的目的不是让我们学习图形编程；而是让我们更好地理解运行时是如何工作的。一点魔法不会有害！

收集交互

用户正在看我们的界面并与之交互。我们需要非常注意所有交互并产生我们的组件指定的所有相关消息。

如何？当然是用更多的魔法！我刚刚在我的礼帽里找到了这个 interact 函数——它接受一个界面并产生对应于用户最新交互的消息。

use magic::{display, interact};

// 初始化状态
let mut counter = Counter::default();

// 运行我们的视图逻辑以获得我们的界面
let interface = counter.view();

// 向用户显示界面
display(&interface);

// 处理用户交互并获得我们的消息
let messages = interact(&interface);

太好了！interact 为我们返回一个消息列表——准备好被迭代。

对交互做出反应

此时，我们已经收集了用户交互并将它们转换为一堆消息。为了正确地对用户做出反应，我们需要为每个消息相应地更新我们的状态。

幸运的是，这一步不涉及更多的魔法技巧——我们可以只使用我们的更新逻辑：

use magic::{display, interact};

// 初始化状态
let mut counter = Counter::default();

// 运行我们的视图逻辑以获得我们的界面
let interface = counter.view();

// 向用户显示界面
display(&interface);

// 处理用户交互并获得我们的消息
let messages = interact(&interface);

// 通过处理每个消息来更新我们的状态
for message in messages {
    counter.update(message);
}

这应该让我们的状态与最新的用户交互完全保持同步。

循环

好的！我们的状态已经更新以反映用户交互。现在，我们需要再次向用户显示结果界面。之后，我们必须处理任何进一步的交互…然后，再次更新我们的状态。然后…再次重复这一切！

这是一个循环！不，循环并不是很神奇——至少当我们编写 Rust 时不是：

use magic::{display, interact};

// 初始化状态
let mut counter = Counter::default();

// 保持交互。一直如此！
loop {
    // 运行我们的视图逻辑以获得我们的界面
    let interface = counter.view();

    // 向用户显示界面
    display(&interface);

    // 处理用户交互并获得我们的消息
    let messages = interact(&interface);

    // 通过处理每个消息来更新我们的状态
    for message in messages {
        counter.update(message);
    }
}

恭喜！我们刚刚编写了一个完全功能的运行时——除了神奇的属性。我们可以清楚地理解这里 Elm 架构的每个基本部分如何适应应用程序的生命周期。

具体来说，

状态初始化一次，
视图逻辑在启动时运行一次，然后在每批交互后运行，
更新逻辑为每个创建消息的交互运行。

冰雪法师

“这很酷”，您说，“但我不是法师，我仍然不知道如何运行我编写的计数器界面。我有东西要计算！”

很公平！iced 实现了一个与我们刚刚构建的非常相似的运行时。它自带自己的魔法¹——所以您不需要担心自己学习黑暗艺术。

如果我们想要运行我们的 Counter，我们所要做的就是调用 run：

use iced::widget::{button, column, text, Column};

pub fn main() -> iced::Result {
    iced::run("一个酷炫的计数器", Counter::update, Counter::view)
}

#[derive(Default)]
struct Counter {
    value: i64,
}

#[derive(Debug, Clone, Copy)]
enum Message {
    Increment,
    Decrement,
}

impl Counter {
    fn update(&mut self, message: Message) {
        match message {
            Message::Increment => {
                self.value += 1;
            }
            Message::Decrement => {
                self.value -= 1;
            }
        }
    }

    fn view(&self) -> Column<Message> {
        column![
            button("+").on_press(Message::Increment),
            text(self.value),
            button("-").on_press(Message::Decrement),
        ]
    }
}

我们只是给我们的应用程序一个_酷炫_的标题，然后向 运行时提供更新逻辑和视图逻辑——然后它会处理其余的事情！

运行时能够从我们更新逻辑和视图逻辑的类型签名中推断出状态和消息的类型。状态使用 Default 初始化，正如我们之前描述的。

还要注意 run 可能失败，因此它返回一个 iced::Result。如果我们所做的只是运行应用程序，我们可以在 main 中直接返回这个结果。

就是这样！享受计算东西的乐趣吧——至少 3 亿年！

作者的话

您已经到达了本书的结尾，目前为止！

我认为它应该已经作为库基础知识的快速介绍。还有很多东西需要揭示——但希望您现在已经到了可以开始玩耍、享受乐趣和进一步实验的地步。

这本书远未完成——我想在这里涵盖更多主题，即：

布局

样式

并发

扩展应用程序

扩展运行时

以及更多！

在我写完它们之前，如果您想要探索和进一步学习，请查看其他资源章节。

我希望您到目前为止享受阅读。敬请期待！

— Héctor

主要是 winit、softbuffer、wgpu、tiny-skia 和 cosmic-text。 ↩

Keyboard shortcuts

Iced 中文教程 — Rust跨平台GUI库