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D-Bus

Linux 桌面上的跨行程通訊協定

D-Bus是一个行程间通讯及远程过程调用机制，可以让多个不同的计算机程序（即行程）在同一台电脑上同时进行通讯[4]。D-Bus作为freedesktop.org专案的一部份，其设计目的是使Linux桌面环境（如GNOME与KDE等）提供的服务标准化。

D-Bus
开发者红帽公司及社群
当前版本1.14.0[1]（2022年2月28日，​2年前​（2022-02-28））
预览版本1.13.22[2]（2022年2月23日，​2年前​（2022-02-23））
源代码库
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编程语言C
操作系统跨平台
类型
许可协议GNU通用公共许可证第二版或更新，或是AFL 2.1[3]
网站www.freedesktop.org/wiki/Software/dbus

freedesktop.org专案同时也开发了一个称为libdbus的自由及开放源代码软件函式库，作为规范的参考实作。这个函式库常与D-Bus本身混淆。也存在著其他的D-Bus实作，像是GDBus (GNOME)[5]，QtDBus (Qt/KDE)[6]，dbus-java[7]以及sd-bus（systemd的一部份）[8]。

概观

 
没有D-Bus时程序间的通讯
 
使用D-Bus时程序间的通讯
没有D-Bus时，如果大量的程序需要彼此进行通讯，其通讯网路将会非常复杂及庞大(因为大部分程序使用一对一通讯)。使用D-Bus则可以简化通讯网路。

D-Bus可用于同一个桌面会话中不同桌面应用软件间的通讯，能整合桌面会话，也解决了行程的生命周期的问题。它也允许桌面会话与操作系统间的通讯，这通常包括了内核与任何的系统守护进程或一般行程间的通讯。

当大量的程序进行通讯时，由于程序跟程序之间必须建立起一对一的通讯，则整体的通讯网路将会非常复杂，而通讯效率也会因此低下不可靠。D-Bus提供了一个软体汇流（鞑靼语：Software bus）抽象层，能够汇整所有的讯息到一个虚拟的通讯频道[4]。连接到D-Bus的程序无法也无需知道D-Bus是如何实做，但是只要遵从D-Bus的标准，就能保证所有连接到D-Bus的程序能进行彼此间的交流。换句话说，D-Bus是一个讯息汇流排（英语：Message-oriented middleware）系统，即行程间通讯的媒介，让应用程式间可以通讯并交换讯息。因此，D-Bus为应用程式增加新的功能，简化已有功能，包含资讯分享、模组化及权限分离（英语：Privilege separation）。例如透过蓝牙或Skype所接收到的通话可以传播到任何目前执行中的音乐播放器，并可使其静音或暂停播放，直到通话结束[9]。

大多数的系统会实作一个具较高权限的系统频道，连同给每一个已登入的使用者的专用频道，这就可以让D-Bus中可用的登录资讯受到限制。因此，D-Bus服务同时包含了系统守护行程（给像是“新增硬体装置”或是“印表机伫列变更”等事件使用）以及一个给每个使用者的登入会话（给这个使用者启动的行程间的一般通讯使用）使用的独有守护进程。应用程式透过Unix域套接字与守护行程通讯。讯息汇流排是建基于通用的一对一讯息传递框架，这让任意两个程式间可以不必透过讯息汇流排守护行程而直接通讯[10]。

内部

 
dbus-daemon在现代的Linux图形化桌面环境中扮演相当重要的角色。上面同时也有出现的Binder则是在Android上的等价软体。

D-Bus有三个抽象层：[9]

  • libdbus —— 让两个应用程式可以互相连结并交换讯息的函式库
  • dbus-daemon —— 讯息汇流排的可执行档，建基于libdbus，可连结到多个应用程式。这个守护行程可以将讯息按特定路径转送给零个或更多个应用程式，从而实作发布/订阅模式。
  • 基于特定应用程式框架的封装函式库

接收到讯息的D-Bus连线会被转送到一个特定的物件，而非行程。因此，客户端只知道它们是与物件互动，但并不知道另一侧是否真的有物件。

D-Bus为每个物件定义了一个名称，其看起来像是POSIX档案系统路径，但实际上并不是，例如/org/kde/kspread/sheets/3/cells/4/5。D-Bus物件的名称通常会使用命名空间以协助独立开发程式码模组[11]。命名空间一般会以开发者的保留域名组件作为前缀（例如/org/kde）。

采用

KDE第二版与第三版使用的DCOP（英语：DCOP）系统对D-Bus有深刻影响，后者在KDE 4中取代了前者。D-Bus的实作支援大多数的POSIX作业系统，也有一个Windows的移植。它也在Qt 4、GNOME及Xfce中使用。在GNOME中，它已逐渐取代了早期的Bonobo（英语：Bonobo (component model)）机制。

D-Bus最初用于桌面环境，后来使用范围逐渐扩展，包含的系统服务越来越多。例如NetworkManager网路守护行程、BlueZ蓝牙堆叠及PulseAudio音讯伺服器都使用D-Bus来提供其部份或全部的服务，systemd也正促使传统的系统守护行程（如logind）转换到D-Bus服务。[来源请求]

它也用于AllJoyn协定在家庭自动化中的导线协定（英语：Wire protocol），为AllJoyn加入了探索、工作阶段管理、安全、标头压缩、嵌入式装置支援[12]。

实作

libdbus
虽然已经有多个D-Bus的实作，但其中使用最广泛的参考实作是libdbus，开发者就是设计规范的freedesktop.org专案。不过libdbus是一个低阶的实作，并不会直接被应用程式开发者所使用，但是可作为其他D-Bus实作（像是包含在桌面环境的标准函式库中或是在编程语言绑扎中的实作）的参考指南。freedesktop.org专案自身建议应用程式的作者“使用较高阶的绑扎或是实作”来替代[13]。
因为libdbus是最常被使用的D-Bus实作，术语"D-Bus"与"libdbus"经常互换使用，导致了混乱。
GDBus
GDBus[5]是一个基于包含在GLib中的GIO串流（英语：GIO (software)）的D-Bus实作，其致力于让GTK+与GNOME使用。GDBus并不是libdbus的封装，而是一个完整且独立的D-Bus规范与协定的重新实作[14]。
QtDBus
QtDBus[6]是一个自4.2版开始，包含于Qt函式库的D-Bus实作。这个组件也被KDE的应用程式、函式库及组件用于存取在系统中所提供的D-Bus服务。
sd-bus
2013年时，systemd专案重写了libdbus，并努力简化程式码[15]，它也使得D-Bus的整体效能有所提升。在先前的测试中，BMW发现systemd的D-Bus函式库效能增长了360%[16]。 而到了221版本的systemd，sd-bus的应用程序接口（英语：API）已被宣告为稳定[17]
kdbus
另外还有一个积极开发中的专案，称为kdbus，其致力于重新实作D-Bus为核心中介的点对点行程间通讯机制。除了效能的提升，kdbus也受益于已经存在的Linux内核特性，像是命名空间、审核机制[18][19]、核心传递的安全特性、终止竞争条件等，并让D-Bus可以在开机与关机时使用（此时需要systemd）[20]。但kdbus在Linux核心的特性中造成了不寻常的争议[21]，是以截至2015年6月 (2015-06)都尚未被合并[22]。
语言绑扎
已经有多个程式语言的D-Bus绑扎被开发出来[23]，像是 Java、C♯、Ruby以及Python等的绑扎均已存在。

参见

参考资料

  1. ^ Simon McVittie. Announcing dbus 1.14.0 (new stable branch). 2022-02-28 [2022-02-28]. （原始内容存档于2022-03-01）. 
  2. ^ Simon McVittie. Announcing dbus 1.13.22 (1.14.0 release candidate). 2022-02-23 [2022-02-23]. （原始内容存档于2022-02-28）. 
  3. ^ havoc. GPL + AFL. Havoc's Blog. 2007-07-17 [2015-08-27]. （原始内容存档于2015-09-07）. 
  4. ^ 4.0 4.1 Cocagne, Tom. DBus Overview. pythonhosted.org. [2015-05-23]. （原始内容存档于2015-06-08）. 
  5. ^ 5.0 5.1 gdbus. GNOME developer. GNOME project. [2015-01-04]. （原始内容存档于2015-01-05）. 
  6. ^ 6.0 6.1 QtDBus module. Qt专案. Qt专案. [2015-06-01]. （原始内容存档于2015-05-06）. 
  7. ^ DBus-Java Documentation. FreeDesktop.org. [2015-01-04]. （原始内容存档于2014-12-23）. 
  8. ^ The new sd-bus API of systemd. 2015-06-19 [2015-06-20]. （原始内容存档于2015-06-22）. 
  9. ^ 9.0 9.1 Robert Love. Get on the D-BUS. Linux Journal. 2005-01-05 [2014-10-14]. （原始内容存档于2014-10-20）. 
  10. ^ dbus: What is D-Bus?. freedesktop.org. 2014-01-20 [2014-10-14]. （原始内容存档于2014-10-18）. 
  11. ^ D-Bus Tutorial. [2015-08-28]. （原始内容存档于2015-08-28）. 
  12. ^ Difference from D-Bus?. Allseen Alliance. 2013-12-11 [2015-08-27]. （原始内容存档于2015-07-21）. 
  13. ^ What is D-Bus?. FreeDesktop.org. [2015-01-05]. （原始内容存档于2015-01-05）. 
  14. ^ Migrating to GDBus. GNOME Developer. [2015-06-16]. （原始内容存档于2015-09-06）. 
  15. ^ Poettering, Lennart. libsystemd-bus + kdbus plans. systemd-devel mailing list. [2015-04-24]. （原始内容存档于2019-06-24）. 
  16. ^ ALS: Linux inter-process communication and kdbus. LWN.net. 2013-05-30 [2013-11-13]. （原始内容存档于2013-11-13）. 
  17. ^ [systemd-devel] [ANNOUNCE] systemd v221. freedesktop.org. 2015-06-19 [2015-06-20]. （原始内容存档于2015-06-20）. 
  18. ^ Jake Edge. ALS: Linux interprocess communication and kdbus. LWN.net. 2013-05-30 [2014-04-11]. （原始内容存档于2014-04-09）. 
  19. ^ Jonathan Corbet. The unveiling of kdbus. LWN.net. 2014-01-13 [2014-04-11]. （原始内容存档于2014-04-09）. 
  20. ^ Greg Kroah-Hartman. [GIT PULL] kdbus for 4.1-rc1. 2015-04-13 [2015-08-28]. （原始内容存档于2015-07-01）. 
  21. ^ Corbet, Jonathan. The kdbuswreck. LWN.Net. [2015-06-29]. （原始内容存档于2015-06-24）. 
  22. ^ Michael Larabel. It Doesn't Look Like KDBUS Will Make It For Linux 4.1. Phoronix. 2015-04-26 [2015-08-28]. （原始内容存档于2015-09-05）. 
  23. ^ D-Bus Bindings. FreeDesktop.org. [2015-01-05]. （原始内容存档于2014-12-24）. 

外部链接

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