Kivy 架构

阅读本章节以了解 Kivy 框架的设计架构。一方面，Kivy 提供各种组件，允许用户与应用程序交互；另一方面，它与各种硬件设备交互，例如鼠标、TUIO、音频和视频流等。中间层包含用于处理触摸输入、音频和视频、图形指令和文本输入的驱动程序或提供程序。

这是 Kivy 框架的官方架构图：

核心提供程序

Kivy 架构的一个重要特性是“模块化”和“抽象”。例如打开窗口、读取音频和视频流、加载图像等操作是任何图形应用程序的核心任务。Kivy 通过为控制硬件的驱动程序提供易于实现的 API 来抽象这些核心任务。

Kivy 使用特定于运行应用程序的操作系统的提供程序。每个操作系统（Windows、Linux、MacOS 等）都有其自身针对不同核心任务的原生 API。它们充当操作系统与 Kivy 之间的中间通信层。因此，Kivy 充分利用了操作系统公开的功能来提高效率。

使用特定于平台的库可以减小 Kivy 发行版的大小，并简化打包过程。这也使得 Kivy 更容易移植到其他平台。Android 移植从中受益匪浅。

输入提供程序

输入提供程序是一段代码，它增加了对特定输入设备的支持。Kivy 内置支持的不同输入设备包括：

• Android 操纵杆输入提供程序
• 苹果触控板
• TUIO（有形用户界面对象）
• 鼠标模拟器
• HIDInput

要添加对新输入设备的支持，请提供一个新类，该类从您的设备读取输入数据并将它们转换为 Kivy 基本事件。

图形

OpenGL 是 Kivy 框架整个图形 API 的基础。Kivy 使用 OpenGL 指令发出硬件加速的绘图命令。Kivy 通过定义易于使用的功能来消除编写 OpenGL 命令的困难部分。

Kivy 使用 OpenGL 2.0 ES（GLES 或嵌入式系统的 OpenGL），您可以使用它进行跨平台开发。

核心库

Kivy 框架的以下组成部分提供了高级抽象：

• 时钟 - 时钟 API 帮助您调度计时器事件。支持一次性计时器和周期性计时器。

• 手势检测 - 多点触控界面的重要要求。手势识别器检测各种笔划，例如圆形或矩形。您甚至可以训练它来检测您自己的笔划。

• Kivy 语言 - Kivy 语言用于轻松高效地描述用户界面。这使得应用程序设计与开发应用程序逻辑分离。

• 属性 - Kivy 独有的属性类概念（它们与 Python 类中的属性不同）是将您的组件代码与用户界面描述链接的类。

UIX

Kivy 的用户界面是用组件和布局构建的。

• 组件是您添加到应用程序中以提供某种功能的 UI 元素。组件示例包括按钮、滑块、列表等等。组件接收 MotionEvents。

• 多个组件排列在合适的布局中。Kivy 提供满足各种用途的组件放置要求的布局类。例如网格布局或箱式布局。您还可以嵌套布局。

事件分发

术语“组件”几乎在所有图形工具包中都用于 UI 元素。任何接收输入事件的对象都是一个组件。一个或多个组件排列成树状结构。

Kivy 应用程序窗口只能容纳一个根组件，但根组件可以在树状结构中包含其他组件。因此，组件之间存在“父子兄弟”关系。

每当发生新的输入事件时，组件树的根组件首先接收该事件。根据触摸状态，事件会向下传播到组件树。

树中的每个组件都可以处理事件或将其传递给层次结构中的下一个组件。如果组件吸收并处理事件，则应返回 True，以便停止其在树中的传播，并且不会对该事件进行进一步处理。

def on_touch_down(self, touch):
   for child in self.children[:]:
      if child.dispatch('on_touch_down', touch):
         return True

由于事件通过组件树传播，因此通常需要验证事件是否发生在预期处理该事件的某个组件的区域中。collide_point() 方法可以帮助确定此事实。此方法检查触摸位置是否落在某个组件的“监视区域”内，并返回 True 或 False。默认情况下，这检查屏幕上由组件的pos（位置；x 和 y）和size（宽度和高度）描述的矩形区域。