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在龙芯上自己编写原创应用 ——“动态壁纸”

发布时间:2017-12-28    已阅读:

一、为什么要在龙芯平台上编写“动态壁纸”
 
    龙芯3A3000桌面电脑的用户越来越多了,人们都想在龙芯电脑上有更好的使用体验。在PC机上,有很多动态切换电脑壁纸的软件,例如360壁纸、动态壁纸,等等。而在Linux上一直没有好的开源软件,短期内又不可能把这些PC机上的软件都移植到龙芯上。所以,我们需要自己动手,编写能够在龙芯平台运行的“动态壁纸”。
    只要有简单的编程基础,就可以轻松的实现。
    现在这个应用程序已经提交到“应用公社”了(app.loongnix.org)。使用loongnix新版本的用户可以在应用公社中找到这个应用,一键安装。
▲ 龙芯应用公社中的原创应用“动态壁纸”
 
二、功能需求
▲ 定时切换桌面壁纸
 
    简单来说,我们要编写的程序需要开机自动运行,可自动更换当前登录用户的登录界面图片、桌面背景图片。图片来源有两种:
 
    1、 本机指定一个文件夹,存放要播放的背景图。
 
    2、 指定一个网络位置的文件夹(比如说FTP服务器上的目录)
 
    每隔一定时间自动更换桌面背景(时间可以默认2小时,支持修改)。
    除了桌面背景之外,开机登录图片、锁屏图片也要同时修改。
 
三、为什么要使用Python
▲ 如火如荼的Python
 
    Python可以说是目前最火的语言。它几乎集成了所有现代编程语言的优点:免费、开源,面向高层问题,不需要编译,面向对象、可扩展性,具有丰富的第三方类库。由于Python的开源本质和可移植性的特点,Python已经被移植在许多平台上,这些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh甚至还有Google的Android平台。所以Python程序无需修改就可以在上述任何平台上面运行。而且Python语言写的程序不需要编译成二进制代码,可以直接从源代码运行程序。
    Python有活跃物社区和支持者,除了完成传统的系统管理、脚本任务等工作,Python还能够进行本地图形界面开发、Web开发、数据库开发,甚至连新潮的大数据、人工智能都有丰富的第三方库。目前国内的中小学信息化课程都开始学习Python了。
    龙芯的所有操作系统都已经集成了Python语言环境。
    使用Python编写软件,发行时不需要编译,源码就是二进制,省去了以前使用C/C++所面临的编译器、运行库等一系列令人头疼的依赖关系,可以说是一劳永逸。
    可以说,只要不是对性能要求特别高的场合,使用Python是可以极大提供开发效率的选择。
 
四、为什么使用JSON做配置文件?
     我们的程序需要一个配置文件:.wallpaper.conf ,使用的是json的格式。
    JSON是一种轻量级的数据交换格式,它基于JavaScript的一个子集。 JSON采用完全独立于语言的文本格式,但是也使用了类似于C语言家族的习惯(包括C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, Python等)。这些特性使JSON成为理想的数据交换语言。易于人阅读和编写,同时也易于机器解析和生成。
    所以,现在流行的软件几乎都是使用JSON格式。
    下面是我们定义的配置文件内容:
{
       "intervals": "10",
       "directorys":
       [
              {
                     "type": "directory",
                     "value": "/usr/share/backgrounds/mate/nature"
              },
              {
                     "type": "directory",
                     "value": "/usr/share/backgrounds/mate/desktop"
              },
              {
                     "type": "url",
                     "value": "ftp://10.2.5.28/tmp/ryf"
              }
 
       ]
}
▲ 配置文件基于JSON语法,简洁直观
 
五、怎样实现修改桌面背景?
 
       龙芯的社区版Loongnix操作系统基于mate桌面,提供一个dconf命令可以更改桌面背景图片。
 
$ dconf write /org/mate/desktop/background/picture-filename <图片文件名>
 
       但是,对于开机登录图片、锁屏图片,需要使用不同的方法,是修改系统中的配置文件 /usr/share/backgrounds/f21/default/f21.xml。
 
六、技术要点
▲ “动态壁纸”的程序结构,在180行Python代码中实现
 
    本程序的主要流程是一个循环结构:读取FTP上的图片,首先要根据FTP上存放图片的路径,把图片读取到本机上,再根据本机上的目录,读取该目录下的所有图片名称,再根据目录加集合里的图片名称用dconf命令更改桌面背景图片,和修改锁定屏幕的背景图片。
    具体实现技术有:
    1. 开机后自动执行壁纸切换:向/etc/xdg/autostart/目录下,增加了wallpaper.desktop文件,那么登录桌面后就会自动启动运行动态壁纸的后台程序。
    2. 访问FTP服务器:使用Python内置类库ftplib,非常方便。
    3. 定时执行:使用Python内置类库time.sleep。根据配置文件制定的时间,利用sleep()函数来执行定时切换图片的功能。
    4. 配置文件:Python内置JSON语法解析器。
    5. 更新配置:本程序的一个特色是,对于配置文件的修改,使用了信号机制通知后台进程重新加载配置文件。例如,用户手动修改.wallpaper.conf配置文件,进入终端执行命令:
    # python changeconfig.py
    这样就会重新读取修改后的图片目录,重新开始播放新的图片。在主程序中,我们首先使用signal.signal()函数来预设信号处理函数,等待信号。当执行changeconfig.py命令时,发送信号SIGUSR1给主程序,从暂停中恢复,并根据预设,执行SIGTSTP的信号处理函数myHandler()。我们可以根据自己的需要更改myHandler()中的操作,以针对不同的信号实现个性化的处理。
 
七、一切为了开放!
 
    本项目已经在github开放源代码和文档资料:
    https://github.com/renyafei-loongson/wallpaper
▲ “动态壁纸”的源代码在github上开放
 
 
八、
 
    “动态壁纸”为龙芯桌面提供了不亚于PC机软件的体验。龙芯已经具有自由开发应用程序的能力,龙芯应用生态必将蓬勃发展。大家有新的创意也可以自己实现,如果有新的心得体会或者更好的平台记得反馈给我们,或者在龙芯论坛(http://ask.loongnix.org)上提供新的技术成果,一起把龙芯软件生态完善起来!