話說在上篇（揭開Wayland的面紗（一）：X Window的前生今世）中我介紹了一些X Window的歷史及發展，還沒有提到Wayland本身，不少人已經等不及了。不過，介紹這些是有必要的，畢竟要知道X Window的一些知識，才能明白爲什麼會有Wayland這個東西。
在本篇正式開始介紹Wayland之前，讓我們先回到2008年11月4日，也就是整整兩年前，我當時在中文領域第一時間報道了“Wayland”的新聞：Wayland：Linux的新X Server，在其後的一個月，又寫了：Wayland最新動態。
當時這兩篇文章主要是翻譯Phoronix的新聞，自己也沒有親自把玩過Wayland，再加上Wayland項目還處於比較初期的階段，對其的理 解有限。如今經過整整兩年的開發，包括Linux內核在圖形方面的不斷的改進、GTK+圖形庫的不斷進化，Wayland已經漸漸成熟，接近可用狀態。
那麼，回到上篇開頭最初的那個問題：
Wayland究竟是什麼？
如果在兩年前，按照那篇《Wayland：Linux的新X Server》的理解，它是一個新的“X Server”，在於改善當前X Server的不足，從而取代它。現在，我們已經可以用更標準的語言來定義Wayland了，那就是：A Simple Display Server。
沒錯，Wayland是一個簡單的“顯示服務器”（Display Server），與X Window屬於同一級的事物，而不是僅僅作爲X Window下X Server的替代（注：X Window下分X Server和X Client）。也就是說，Wayland不僅僅是要完全取代X Window，而且它將顛覆Linux桌面上X Client/X Server的概念，以後將沒有所謂的“X Client”了，而是“Wayland Client”。
更確切的說，Wayland只是一個協議（Protocol），就像X Window當前的協議——X11一樣，它只定義瞭如何與內核通訊、如何與Client通訊，具體的策略，依然是交給開發者自己。所以Wayland依然是貫徹“提供機制，而非策略”的Unix程序。
“什麼？Wayland還是Server/Client模式？”可以這麼理解，但實際上與X Window的Server/Client有着本質的區別。
讓我們用一張類似前文所示的圖表來重新演示一下，在Wayland的框架下，窗口事件的響應是如何進行的。
在Wayland的架構圖中，最顯著的一些特點是：
- 它複用了所有Linux內核的圖形、輸入輸出技術：KMS、evdev，因此已支持的驅動可以直接拿來用；
- Wayland沒有傳統的Server/Client的模式，取而代之的是：Compositor/Client，這不僅僅是換一個名稱而已，後面會講到具體區別；
還記得前文中“點擊Firefox的刷新按鈕”這個應用場景吧？在Wayland裏，所有的流程是這樣的：
- 內核收到了鼠標發出的信息，經過處理後轉發到了Wayland Compositor，就像之前發往X Server一樣。
- Compositor收到消息後，立馬能知道哪個窗口該收到這個消息，因爲它就是總控制中心，它掌握窗口的層級關係、動畫效果，因此它知道該座標產生的鼠標點擊信息應該發送給誰，就這樣，Compositor將鼠標的點擊信息發送給了Firefox。
- Firefox收到了消息，這時如果是在X Window下的話，Firefox會向X Server請求繪製按鈕被按下的效果。然而在Wayland裏，Firefox可以自行進行繪製而不需要再請求Compositor的許可！這就是傳說 中的：直接渲染機制（Direct Render）！Wayland不管Client的繪製工作，整個過程變得十分簡單而且高效！當Firefox自行完成了按鈕狀態的繪製後，它只需要通知 Compositor，某塊區域已經被更新了。
- Compositor收到Firefox發來的信息的，再重新合成那塊更新的那塊區域，將最終桌面效果呈現給用戶。這個過程主要是跟內核、顯卡驅動打交道了。
整個流程是不是很自然、很簡單？
所以結論出來了：
- Wayland的“直接渲染架構”徹底結束了傳統X Window在渲染圖形時需要不停的向Server請求、確認再繪製這個繁瑣的過程，理論上響應速度有了“爆發式”增長；
- Wayland從根本上消除了“Server+Compositor”的重複勞動，僅有且只需要有一個“Compositor”合成器而已。
Compostior，就是Wayland上的“X Server”，但是它更純粹，它不像X Server一樣，像個大家長，什麼都要管。Compositor只做該做的事情，把上面的過程簡化成任務便是：
- 基於Wayland協議，處理evdev的信息；
- 通知Client（即應用程序）對相關事件做出反應（至於應用程序想怎麼反應，Compositor不需要過問）；
- 收到Client的狀態更新，重新合成圖形或管理新的圖形佈局。
你意識到了，Wayland Compositor的角色，就像是“X Server”＋“Window Manager”，但它只做份內的事情而已。我想你已經可以想像Wayland構架是如何簡單而且高效了，它一舉解決了“X Window”發展這麼多年來積累的、通過“擴展”去解決的那些問題。
看似很美好，那麼Wayland現在的可用性如何？大家都知道，GTK+、Qt，現在都是基於X的，它們能順利地移植至基於Wayland嗎？當然可以！
逐漸成熟的Wayland周邊應用
還記得前面那篇文章中，我說過的這句話吧：“儘管在Linux平臺下，Cairo、Pango的發揮依然是基於X Window的，但X Window充其量僅僅是一個“backend”而已，並不是少它不行。同理，跨平臺的GTK+、Ｑt也只是視X爲其中所支持的後端之一，假如哪天X真的 不在了，更換一個新後端，當前的GNOME、KDE也能完整的跑起來。”
你已經想到了，GTK＋、Qt，只需要簡單的處理一下後端，便可以跑在Wayland上了。比如：
在當前的GTK+3.0開發分支中，有一個開發分支是“rendering-cleanup”。“清理渲染”？這是做什麼的？聯想一下那個連Client“怎麼渲染”都要管的X Server吧。
對了！GTK+3.0已經徹底移除了所有圖形渲染、繪圖方面跟X相關的部分了，現在它是一個100％基於Cairo繪製的圖形工具庫了（之前GTK+2.x時在2.8開始逐漸轉向用Cairo繪製，但一直不徹底）。
這意味着兩點：
- GTK+的一直以來評價不怎麼樣的跨平臺性，在3.0將有顯著的突破；
- GTK+的Wayland後端，已經在路上了！
見GTK+跑在Wayland上，截圖引自：Kristian Shows Off GTK+ 3.0 On Wayland
當然，Qt也有了，限於篇福，這裏就不介紹了。
另外一個已經在主開發分支便支持Wayland的東西便是：Clutter。這是一個基於OpenGL的動畫框架，我以前介紹過很多次的GNOME Shell、Moblin， 都是基於Clutter的。在Clutter當前1.5.x的開發分支，Wayland作爲其中一個“backend”，已經得到了 “experimental”的支持。所以說，GNOME 3.0、MeeGo Netbook很可能會成爲第一個應用Wayland的桌面環境。
那麼，看來Wayland真的觸手可及了囉？可以這麼說，但是還差一點。
Wayland技術實現及工作重點
Wayland的核心協議已經實現的差不多了，它充分利用了Linux內核的KMS、GEM、DRM等技術，另外，它默認是支持3D加速的，也就是通過OpenGL ES進行圖形的合成——光是這一點，X Window又要淚奔了。
使用OpenGL ES這個子集而非OpenGL，這意味着什麼？想想有多少項目是用OpenGL ES的：Android、iOS、WebOS、WebGL……幾乎所有主流的的移動操作系統、瀏覽器3D的實現，都選用了精簡、高效的OpenGL ES。
我不知道當前Android的Display Server、Input/Output是如何實現的，總之跟iOS相比，在觸控的響應上是有差距的。未來，對OpenGL ES有着良好支持的Wayland，不知道會不會給這些基於Linux內核的移動操作系統發力呢？我想是非常有可能的！
這時問題就來了，因爲Wayland所使用的，都是當前Linux下最新潮的圖形技術。所以理所當然的，在驅動這一層面會有一些廠商跟不上。
拿nVIDIA開刷吧，KMS技術都出來一年多了，Intel的全部顯卡和AMD部分顯卡已經獲得支持了，可nVIDIA壓根就沒有興趣搞這個，以 致於開源社區利用反向工程，通過“Nouveau”項目讓nVIDIA支持了KMS，當然比較遺憾的是，性能跟官方閉源的驅動是差了相當的距離。
所以說，基於Wayland的Linux桌面/移動要真正得到應用，驅動這一關是一定要解決的。不過正所謂潮流不可檔，nVIDIA遲早會支持這項技術的。
等到驅動完全不成問題了，Wayland還需要一個全功能的“Compositor”，這個角色，就由Clutter/Mutter、 Compiz、KWin等當前主流的窗口管理器來扮演的，相信只要通過簡單的修改，這些合成窗口管理器很快地就能轉變成一個全能的“Wayland Compositor”！
把玩Wayland及展望未來
講了這麼多技術、歷史和業界，大家肯定枯燥了，究竟現在有沒有可以跑的“Wayland Compositor”可以玩玩呢？當然！
現在，只要你從官方取得源碼，然後根據教程進 行編譯，就能跑起一個簡單實現的“Wayland Compositor”。由於Wayland協議的靈活性，Wayland Compositor也可以擁有自己的後端：比如直接在DRM上跑Wayland（不需要X），或者在X Window上跑起一個Wayland Compositor（相當於在X Window上用Xephyr再跑一個X Window）。
當前我在Ubuntu 10.10的圖形環境下，就跑起了默認的這個簡易的Wayland Compositor，幾點說明：
- 支持透明、陰影和簡單的窗口管理；
- 所有的圖形繪製，都是通過Cairo-gl（Cairo的OpenGL後端）進行；
這是又一個例子，我編譯了Clutter的Wayland後端，成功地跑起了一個Clutter的Demo：即同中Ubuntu Tweak的3D Logo。
除了這個Wayland Compositor本身是跑在X Window之上，其本身合成效果、處理窗口布局等等，都完全沒有用到X，而且整個代碼非常簡潔。未來的Linux圖形，就會像是這樣一個結構簡單又高效的樣子。
相信看完我這些介紹，大家對Wayland是個什麼角色，已經比較清楚了吧？
簡單的說，它就是一個去除X Window中不必要的設計、充分利用現代Linux內核圖形技術的一個顯示機制，它的出現是自然而然的，它的使命不是爲了消滅X Window，而是將Linux的圖形技術發揮至更高的一個境界。傳統的X Window（即經典X應用、Gtk 1.x/2.x等舊應用），也會在相當長一段時間內得到繼續支持，通過Wayland Client的形式跑在Wayland Compositor上，直到最終升級、取代或被淘汰。
2011年後期或2012年，我們將能看到Wayland正式着陸，期待吧！
轉自：http://mifunny.info/wayland-next-x-windo-355.html
