对话UNIX：使用shell脚本创建好的图形应用程序

简介： 命令行不适合于每一位用户。事实上，一些用户可能仅在握着鼠标时才感到舒服。要仅使用 shell 来满足这些用户或构建桌面应用程序，可以向您的脚本添加一些 GUI。这里是一些具体做法。

如果您走进一个拥挤的机房，可能会听到有关 “shebangs”、斜线、点、根、管道、端口等等这个那个的闲聊。如果讲到 UNIX®，您无疑会理解本地术语 — 有关 UNIX 的缩略词、命令名、快捷键、选项、文件名和方言 — 且有宾至如归的感觉。与其他艺术工作者一样，UINX 用户拥有广泛的术语来描述其工作细节。

并非每个人都探讨 UNIX；事实上，有些人可能发现命令行很复杂，令人却步。此外，您可能不希望将全部命令行寄托给临时或无经验的用户。要帮助那些不习惯使用命令行的人，或构建围绕 shell 的自定义解决方案，您可以为您的脚本构建 GUI。有了这样的工具 — dialog 和 Zenity 是两个值得一提的工具（参见 参考资料） — 您就可以使用对话框、文件浏览器和其他常见的 “windowing” 控件和技术来与您的用户交互。事实上，对话框提供更多自然对话：您提出问题，请求响应，并相应地予以响应。

本期的 “对话 UNIX” 探讨 dialog 和 Zenity，并展示如何将任何脚本转化成一个令人信服的 GUI 应用程序。对于传统的、基于文本的界面使用 dialog，Zenity 提供现代风格的视窗化桌面。

向任何 shell 脚本添加对话框

一个命令行实用程序通常提供足够的选项来完全控制每个调用。一些 DOS 命令可能启用或禁用一个特性，而其他 DOS 命令可能处理参数，比如名称列表。在命令行，您将（几乎）所有信息呈现在前面，然后执行任务。图形应用程序很不同。选择是通过菜单、复选框和文件浏览器做出的。一个图形应用程序接受一点信息，处理它，然后通常要求获得更多信息。据说 GUI 应用程序是事件驱动的。

dialog 实用程序跨越两个世界。当您需要来自用户的输入时调用该实用程序，然后返回到您的脚本继续处理提供的任何数据。换言之，如果您写一个脚本来使用 dialog，就有可能忽略命令行参数，而是使用 dialog 在必要时发出提示信息。

如果您的系统缺少 dialog 实用程序，您可以轻松使用当前版本自带的包管理器来安装它，或者您可以直接通过源代码编译它。例如，如果您的系统使用 Aptitude，您可以通过如下命令安装 dialog：

sudo apt-get install dialog

否则就要通过源代码编译，可以下载维护人员 Thomas Dickey 的 Web 站点上的代码（参见 参考资料）并运行典型的三个命令：./configure && make && make install：

$ wget http://invisible-island.net/datafiles/release/dialog.tar.gz
$ tar xzf dialog.tar.gz
$ cd dialog-1.1-20100428
$ ./configure
$ make
$ sudo make install

安装完成之后，您的路径中应当会有一个名为 dialog 的新实用程序。输入 man dialog 来查看捆绑文档。

dialog 使用起来很简单：它仅是另一个 UNIX 命令。您使用命令选项显示您选择的对话框，然后捕获结果并基于该值执行一些逻辑。dialog 的一些变体直接将命令结果放在特殊的 shell 状态变量 $? 中，您应当在 dialog 命令退出后立即保存或询问该变量（因为随后的一个命令会立即改变其值）。另外，通常更为复杂的 dialog 命令变体同时设置 shell 状态变量并生成其他结果。为将事情简单化，dialog 提供 --stdout 选项来将其结果发出到标准输出，因而便于通过命令求值捕获数据（带左引号的命令和赋值语句的组合）。

例如，dialog --yesno 命令是最简单的变体之一。它提出一个问题，提示做出是或否的响应，并返回 $? 中的 0 或 1，具体取决于用户选择了 “Yes” 还是 “No”。您可以测试 $? 的值并执行一些条件代码。这里是您可以添加到 shell 脚本的一个工作代码段：

dialog --yesno "Do you want to continue?" 0 0
rc=$?
if [ "${rc}" == "0" ]; then
  echo Yes
else
  echo No
fi

--yesno 选项需要至少三个参数：问题文本以及对话框本身的高度和宽度，后者用行和列度量。如果您不需要特定尺寸，总是可以为高度或宽度使用 0，以自动调整对话框大小。（还有相对于窗口左下角放置窗口的选项。）图 1 展示运行中的 --yesno。

图 1. --yesno 操作

dialog 选项 --calendar 呈现一个日历来允许用户选择特定日期。如果用户选择一个日期，然后单击 OK，命令返回 0。但是，如果用户单击 Cancel，命令返回 1。此外，如果用户单击 OK，命令将选定日期发出为标准输出。这里是使用命令求值产生日期的一个例子：

RESULT=`dialog --stdout --title "CALENDAR"
    --calendar "Please choose a date..." 0 0 9 1 2010`
retval=$?

--title 选项使用下一个参数来将一个标题添加到对话框，且可用于任何 dialog 命令。非常像 --yesno，您提供一些文本来提示用户。接下来，选项 0 0 再次指定自动高度和宽度，选项 9 1 2010 分别指示日历中显示的初始日、月和年。选项卡和箭头键改变日历并选择一个日期。对话框退出后，如果 retval 是 0，RESULT 的值就是选定的日期。图 2 显示日历对话框。

图 2. 日历对话框

dialog 命令提供通常在图形应用程序中找到的大部分控件：

--infobox 仅仅展示信息：它不要求任何输入。信息框仍然只是简单地在屏幕上。要延长其显示，在它和下一个命令之前置入一个 sleep 命令。

--input 收集单一输入响应。您可能会使用该命令来收集您的用户的姓名或邮政编码。

--textbox 显示一个文本文件的内容。如果文件超出对话框的垂直高度，一个控件支持简单的向上和向下滚动。

--menu 和 --radiolist 提供一个选择列表，供用户进行选择。两种对话框在功能上是等同的，但是略有不同的视觉风格，以更好地模拟一个 GUI 可能展示的东西。特别地，--radiolist 命令呈现 ( ) 来模拟单选按钮。

--checklist 显示用户可单独启用或禁用的一个项目列表。

每个 dialog 变体的输出不同，或是一个单一值，或是一列由空格分隔的带引号值。例如，--checklist 是用于选择一个或多个选项的一个不错的控件，它发出一列带引号值，其中每个值与一个启用的选项相关。下面演示了一个操作示例：

RESULT=`dialog --stdout
   --checklist "Enable the account options you want:" 10 40 3 \
  1 "Home directory" on \
  2 "Signature file" off \
  3 "Simple password" off`

行 1、2 和 3 结尾的反斜杠（\）是延续标记；从 RESULT 到 off` 的一切内容是一个命令。如果用户启用了 Home directory 和 Simple password，$RESULT 将会是 "1" "3"。--checklist 的参数是高度和宽度，任何时间内的列表元数量（如果有些项目被挡住，您可以通过滚动查看这些项目），以及清单选项（其中每个选项是一个值）、一个描述、在最初启用或禁用该选项。

您可以随时输入 dialog --help 来查看常规列表，输入 dialog 来查看特定选项。dialog 有无数用法。

有像素？使用 Zenity。

Zenity 是 UNIX 桌面，如同 dialog 是简单的终端窗口。您可以使用 Zenity 从任何 shell 脚本打开 GTK+ 对话框。事实上，Zenity 与 dialog 有着许多相同的功能；惟一的区别在于，Zenity 在一个 X Window System 环境中工作。Zenity 与 GNOME 相捆绑。如果您不运行 GNOME，可以单独安装 Zenity（但是，也要安装大量 GTK+ 库）。您还可以从 GNOME 项目页面下载 Zenity 的源代码（参见 参考资料 获取链接）。

下面是一个简单的例子。命令为：

zenity --question --text "Do you want to continue?"

生成的结果如 图 3 所示。（用于演示的机器在运行 Ubuntu 10。）如果您单击 OK，命令返回 0。否则，它返回 1。

图 3. 一个简单问题

如同 dialog，Zenity 有很多选项 — 甚至比 dialog 还多 — 但是选项命名贴切，因而不言自明。您可能发现 Zenity 比 dialog 更有优势，特别是由于大部分计算机用户都有某种 X 桌面。

Zenity 提供与 dialog 相同的许多控件。这里是收集名称的一个代码段：

ENTRY=`zenity --entry --text "Please enter your name"
   --entry-text "Your name" --title "Enter your name"
if [ $? == 0 ]; then
  zenity --info --text "Hello $ENTRY\!"
fi

再次说明，如果 zenity 的退出代码是 0，那么 ENTRY 有某人的姓名。这里是为使用 Zenity 而重写后的日历示例：

DATE=`zenity --calendar --day "9" --month "1" --year "2010" --format "%Y-%m-%d"
if [ $? == 0 ]; then
  echo $DATE
fi

尽管 Zenity 更详细一点 — 例如，对于年、月、日有单独的选项 — 其他 DOS 命令使您免于记住精确的参数使用顺序。Zenity 的日历还允许您指定输出格式，即使用标准 strftime() 代码。该命令的结果类似于 2010-1-9，它表示 2010 年 1 月 9 日。

Zenity 还提供一个过程表来展示一个操作的状态。它从标准输入逐行读取数据。如果一个行的前缀是井号（#），文本被更新为该行文本。如果一个行仅包含一个数字，百分比被更新为该数字。清单 1 展示 Zenity 文档中的一个示例。

清单 1. Zenity 过程表

#!/bin/sh
(
  echo "10" ; sleep 1
  echo "# Updating mail logs" ; sleep 1
  echo "20" ; sleep 1
  echo "# Resetting cron jobs" ; sleep 1
  echo "50" ; sleep 1
  echo "This line will just be ignored" ; sleep 1
  echo "75" ; sleep 1
  echo "# Rebooting system" ; sleep 1
  echo "100" ; sleep 1
) |
zenity --progress \
  --title="Update System Logs" \
  --text="Scanning mail logs..." \
  --percentage=0

if [ "$?" = -1 ] ; then
  zenity --error \
    --text="Update canceled."
fi

sub-shell（包含在括号中）执行一系列任务 — 在这个人为例子中 albeit sleep 延迟 — 且通过一个管道将输出发出到一个 Zenity 过程表。在每一步之前，sub-shell 发出一个数字来推进过程表，每个 --percentage 0 起始于 0，然后发出一个以 # 开头的字符串来改变状态消息。因此，过程表沿着步骤标记脚本工作。如果 Zenity 的退出代码是 -1，单击的是 Cancel 按钮。

再次说明，要使用 dialog 或 Zenity，用对话框替换您之前引用过命令行参数的代码。用一个小创意，您可以将您的 shell 脚本转化为一等桌面公民。

其他高级工具

有些时候，您可能发现您的需求超过了 shell 脚本以及 dialog 和 Zenity 工具的功能范围之外。在那些实例中，您可能转向 C/C++ 并为桌面构建本机应用程序，但是您还可以使用高级脚本语言和许多强大的 GUI 框架的语言绑定。

一个组合是 Ruby 脚本语言和 wxWidgets 框架的 Ruby 绑定。Ruby 是面向对象的、富于表现力的且简洁的，运行于大部分操作系统之上。wxWidgets 框架还可用于每个主流平台，包括 Mac OS X、Windows®、Linux® 和 UNIX。由于两者都是可移植的，您可以用 Ruby 编写一个应用程序一次，然后随处运行它。另一个更简单的选择是 Shoes。尽管不如 wxWidgets 丰富，Shoes 学习和使用起来相当简单。清单 2 使用 70 行代码实现了一个计算器。

清单 2. 用 Shoes 实现的一个计算器

class Calc
  def initialize
    @number = 0
    @previous = nil
    @op = nil
  end

  def to_s
    @number.to_s
  end

  (0..9).each do |n|
    define_method "press_#{n}" do
      @number = @number.to_i * 10 + n
    end
  end

  def press_clear
    @number = 0
  end

  {'add' => '+', 'sub' => '-', 'times' => '*', 'div' => '/'}.each do |meth, op|
    define_method "press_#{meth}" do
      if @op
        press_equals
      end
      @op = op
      @previous, @number = @number, nil
    end
  end

  def press_equals
    @number = @previous.send(@op, @number.to_i)
    @op = nil
  end
end

number_field = nil
number = Calc.new
Shoes.app :height => 250, :width => 200, :resizable => false do
  background "#EEC".."#996", :curve => 5, :margin => 2

  stack :margin => 2 do

    stack :margin => 8 do
      number_field = para strong(number)
    end

    flow :width => 218, :margin => 4 do
      %w(7 8 9 / 4 5 6 * 1 2 3 - 0 Clr = +).each do |btn|
        button btn, :width => 46, :height => 46 do
          method = case btn
            when /[0-9]/; 'press_'+btn
            when 'Clr'; 'press_clear'
            when '='; 'press_equals'
            when '+'; 'press_add'
            when '-'; 'press_sub'
            when '*'; 'press_times'
            when '/'; 'press_div'
          end

          number.send(method)
          number_field.replace strong(number)
        end
      end
    end
  end
end

对 Ruby 和 Shoes 的介绍不在本文讨论范围之内，但是这里是一些最重要的构造：

大多数 Ruby 类 Calc 使用 Ruby 的元编程功能，在运行时为所有数字键和数学操作键定义功能。

代码开头 Shoes.app... 创建计算器的 GUI，为其呈现布局和按钮。Shoes 提供两个容器来装配布局：stack 和 flow。一个 stack 是元素的一个垂直堆栈，其中每个元素直接放在前一个元素下面。一个 flow 尽量紧密地包裹元素，直至它达到其边框局限，然后包装其余的元素。（您可以将一个堆栈看作是一个 HTML <div>，将一个流看作 HTML <p>。）您可以使用 Ruby 块创建一个堆栈或一个流。

最里面的 flow 快循环创建应用程序中的所有按钮，并有效地将每个按钮绑定到其方法。（case 语句返回一个方法名称；number.send(method) 行调用实例化计算器上的那个方法。）

number_field.replace strong(number) 行通过最新计算结果更新计算器显示。发出 number 致使类调用其自己的 to_s (“to string”) 方法。

其他脚本语言拥有类似的库，且 Ruby 本身有更多选择，包括 Ruby Cocoa，可使用 Ruby 在 Mac OS X 上开发 Cocoa 应用程序。选择您喜欢的开源脚本语言，找到一个轻量级 GUI 工具包，然后开始编码。

您不需要讨厌的编译器！

如果您已经掌握了 shell 脚本编写，将您的工作与 dialog 或 Zenity 结合起来，以增加互操作性。如果您需要的编程功能比 shell 提供的更多，考虑 Ruby 或 Python 这样的语言以及任何窗口工具包。您无需一个编译器来编写良好的桌面应用程序。

关于作者

Martin Streicher 是一位 Ruby on Rails 的自由开发人员和 Linux Magazine 的前任主编。Martin 毕业于 Purdue University 并获得计算机科学学位，从 1986 年起他一直从事 UNIX 类系统的编程工作。他喜欢收集艺术品和玩具。