6.1. 早期 Eclipse
在 21 世纪初，软件开发人员有很多工具，但很少有工具能够协同工作。Eclipse 试图为应用程序开发人员提供一个创建互操作工具的开源平台。这将允许开发人员专注于编写新工具，而不是编写代码来处理基础设施问题，例如与文件系统交互、提供软件更新以及连接到源代码存储库。Eclipse 最著名的可能是 Java 开发工具 (JDT)。其目的是让这些示例性的 Java 开发工具成为希望为其他语言提供工具的人们的示例。
在深入探讨 Eclipse 的架构之前，让我们看看 Eclipse SDK 对开发人员来说是什么样子的。启动 Eclipse 并选择工作台后，您将看到 Java 透视图。透视图组织了当前正在使用的工具特有的视图和编辑器。
![[Java Perspective]](../../static/eclipse/javaperspective.png)
图 6.1：Java 透视图
早期版本的 Eclipse SDK 架构有三个主要元素，对应于三个主要子项目：平台、JDT（Java 开发工具）和 PDE（插件开发环境）。
6.1.1. 平台
Eclipse 平台是用 Java 编写的，需要 Java VM 才能运行。它由称为插件的小型功能单元构建而成。插件是 Eclipse 组件模型的基础。插件本质上是一个 JAR 文件，其中包含一个清单文件，用于描述自身、其依赖项以及如何使用或扩展它。此清单信息最初存储在插件目录根目录中的plug-in.xml文件中。Java 开发工具提供了用于 Java 开发的插件。插件开发环境 (PDE) 提供了用于开发插件以扩展 Eclipse 的工具。Eclipse 插件是用 Java 编写的，但也可以包含非代码贡献，例如用于在线文档的 HTML 文件。每个插件都有自己的类加载器。插件可以通过在plugin.xml中使用requires语句来表达对其他插件的依赖关系。查看org.eclipse.ui插件的plugin.xml，您可以看到其指定的名称和版本，以及它需要从其他插件导入的依赖项。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<plugin
id="org.eclipse.ui"
name="%Plugin.name"
version="2.1.1"
provider-name="%Plugin.providerName"
class="org.eclipse.ui.internal.UIPlugin">
<runtime>
<library name="ui.jar">
<export name="*"/>
<packages prefixes="org.eclipse.ui"/>
</library>
</runtime>
<requires>
<import plugin="org.apache.xerces"/>
<import plugin="org.eclipse.core.resources"/>
<import plugin="org.eclipse.update.core"/>
: : :
<import plugin="org.eclipse.text" export="true"/>
<import plugin="org.eclipse.ui.workbench.texteditor" export="true"/>
<import plugin="org.eclipse.ui.editors" export="true"/>
</requires>
</plugin>
为了鼓励人们在 Eclipse 平台上构建，需要有一种机制来向平台做出贡献，以及平台接受这种贡献。这是通过使用扩展和扩展点来实现的，这是 Eclipse 组件模型的另一个元素。导出标识了您期望其他人编写扩展时使用的接口，这将可用于插件外部的类限制为导出的类。它还对插件外部可用的资源提供了其他限制，而不是使所有公共方法或类可供使用者使用。导出的插件被视为公共 API。所有其他插件都被视为私有实现细节。要编写一个插件，该插件将向 Eclipse 工具栏贡献一个菜单项，您可以使用org.eclipse.ui插件中的actionSets扩展点。
<extension-point id="actionSets" name="%ExtPoint.actionSets"
schema="schema/actionSets.exsd"/>
<extension-point id="commands" name="%ExtPoint.commands"
schema="schema/commands.exsd"/>
<extension-point id="contexts" name="%ExtPoint.contexts"
schema="schema/contexts.exsd"/>
<extension-point id="decorators" name="%ExtPoint.decorators"
schema="schema/decorators.exsd"/>
<extension-point id="dropActions" name="%ExtPoint.dropActions"
schema="schema/dropActions.exsd"/> =
您的插件扩展以向org.eclipse.ui.actionSet扩展点贡献菜单项，如下所示
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<plugin
id="com.example.helloworld"
name="com.example.helloworld"
version="1.0.0">
<runtime>
<library name="helloworld.jar"/>
</runtime>
<requires>
<import plugin="org.eclipse.ui"/>
</requires>
<extension
point="org.eclipse.ui.actionSets">
<actionSet
label="Example Action Set"
visible="true"
id="org.eclipse.helloworld.actionSet">
<menu
label="Example &Menu"
id="exampleMenu">
<separator
name="exampleGroup">
</separator>
</menu>
<action
label="&Example Action"
icon="icons/example.gif"
tooltip="Hello, Eclipse world"
class="com.example.helloworld.actions.ExampleAction"
menubarPath="exampleMenu/exampleGroup"
toolbarPath="exampleGroup"
id="org.eclipse.helloworld.actions.ExampleAction">
</action>
</actionSet>
</extension>
</plugin>
启动 Eclipse 时，运行时平台会扫描安装程序中插件的清单文件，并构建一个存储在内存中的插件注册表。扩展点和相应的扩展通过名称进行映射。生成的插件注册表可以通过 Eclipse 平台提供的 API 进行引用。注册表被缓存到磁盘，以便在下次重新启动 Eclipse 时可以重新加载此信息。所有插件在启动时都被发现以填充注册表，但只有在实际使用代码时才会激活（加载类）。这种方法称为延迟激活。通过不在需要之前加载与插件关联的类，可以减少将其他捆绑包添加到安装程序中的性能影响。例如，对 org.eclipse.ui.actionSet 扩展点做出贡献的插件在用户选择工具栏中的新菜单项之前不会被激活。
![[Example Menu]](../../static/eclipse/examplemenu.png)
图 6.2：菜单示例
生成此菜单项的代码如下所示
package com.example.helloworld.actions;
import org.eclipse.jface.action.IAction;
import org.eclipse.jface.viewers.ISelection;
import org.eclipse.ui.IWorkbenchWindow;
import org.eclipse.ui.IWorkbenchWindowActionDelegate;
import org.eclipse.jface.dialogs.MessageDialog;
public class ExampleAction implements IWorkbenchWindowActionDelegate {
private IWorkbenchWindow window;
public ExampleAction() {
}
public void run(IAction action) {
MessageDialog.openInformation(
window.getShell(),
"org.eclipse.helloworld",
"Hello, Eclipse architecture world");
}
public void selectionChanged(IAction action, ISelection selection) {
}
public void dispose() {
}
public void init(IWorkbenchWindow window) {
this.window = window;
}
}
一旦用户在工具栏中选择了新项目，实现扩展点的插件就会查询扩展注册表。提供扩展的插件会实例化贡献并加载插件。插件激活后，我们示例中的ExampleAction构造函数将运行，然后初始化Workbench动作委托。由于工作台中的选择已更改并且已创建委托，因此操作可以更改。消息对话框将打开，显示消息“Hello, Eclipse architecture world”。
这种可扩展的架构是 Eclipse 生态系统成功发展的重要因素之一。公司或个人可以开发新的插件，并将它们作为开源发布或商业销售。
关于 Eclipse 最重要的概念之一是一切都是插件。无论插件是否包含在 Eclipse 平台中，或者您自己编写，插件都是组装应用程序的一流组件。图 6.3 显示了早期版本的 Eclipse 中插件提供的相关功能集群。
![[Early Eclipse Architecture]](../../static/eclipse/platform.png)
图 6.3：早期 Eclipse 架构
工作台是 Eclipse 平台用户最熟悉的 UI 元素，因为它提供了组织 Eclipse 在桌面用户界面上显示方式的结构。工作台由透视图、视图和编辑器组成。编辑器与文件类型相关联，因此在打开文件时会启动正确的编辑器。视图的一个示例是“问题”视图，它指示 Java 代码中的错误或警告。编辑器和视图共同形成一个透视图，以组织的方式向用户呈现工具。
Eclipse 工作台构建在 Standard Widget Toolkit (SWT) 和 JFace 之上，SWT 值得我们进行一些探索。窗口小部件工具包通常分类为本机或模拟。本机窗口小部件工具包使用操作系统调用来构建用户界面组件，例如列表和按钮。组件的交互由操作系统处理。模拟窗口小部件工具包在操作系统外部实现组件，处理鼠标和键盘、绘图、焦点和其他窗口小部件功能本身，而不是委托给操作系统。这两种设计都有不同的优缺点。
本机窗口小部件工具包是“像素完美的”。它们的窗口小部件的外观和感觉与其在桌面上的其他应用程序中的对应项相同。操作系统供应商不断更改其窗口小部件的外观和感觉并添加新功能。本机窗口小部件工具包可以免费获得这些更新。不幸的是，本机工具包很难实现，因为它们的基础操作系统窗口小部件实现差异很大，导致不一致和不可移植的程序。
模拟的部件工具包要么提供自己的外观和感觉，要么尝试绘制并表现得像操作系统一样。与原生工具包相比，它们的优势在于灵活性（尽管现代原生部件工具包，如 Windows Presentation Framework (WPF)，也同样灵活）。因为实现部件的代码是工具包的一部分，而不是嵌入在操作系统中，所以部件可以被设置为以任何方式绘制和表现。使用模拟部件工具包的程序具有很高的可移植性。早期的模拟部件工具包名声不佳。它们通常速度缓慢，并且在模拟操作系统方面做得不好，这使得它们在桌面上显得格格不入。特别是，当时的 Smalltalk-80 程序很容易识别，因为它们使用了模拟部件。用户意识到他们正在运行一个“Smalltalk 程序”，这不利于用 Smalltalk 编写的应用程序的接受度。
与其他计算机语言（如 C 和 C++）不同，Java 的第一个版本附带了一个名为抽象窗口工具包 (AWT) 的原生部件工具包库。AWT 被认为是有限的、有错误的和不一致的，并遭到广泛的批评。在 Sun 和其他地方，部分由于使用 AWT 的经验，人们认为一个可移植且高性能的原生部件工具包是不可行的。解决方案是 Swing，一个功能齐全的模拟部件工具包。
大约在 1999 年，OTI 使用 Java 实现了一个名为 VisualAge Micro Edition 的产品。VisualAge Micro Edition 的第一个版本使用了 Swing，而 OTI 使用 Swing 的经验并不积极。早期的 Swing 版本存在错误、时序和内存问题，当时的硬件也不够强大，无法提供可接受的性能。OTI 已成功为 Smalltalk-80 及其他 Smalltalk 实现构建了一个原生部件工具包，以提高 Smalltalk 的接受度。这段经验被用来构建 SWT 的第一个版本。VisualAge Micro Edition 和 SWT 都取得了成功，并且在 Eclipse 开发开始时，SWT 是自然的选择。在 Eclipse 中使用 SWT 而不是 Swing 导致了 Java 社区的分裂。有些人认为这是阴谋，但 Eclipse 取得了成功，而使用 SWT 使其与其他 Java 程序区别开来。Eclipse 性能出色，像素完美，人们普遍认为，“我不敢相信这是一个 Java 程序”。
早期的 Eclipse SDK 在 Linux 和 Windows 上运行。在 2010 年，它支持十多个平台。开发人员可以为一个平台编写应用程序，并将其部署到多个平台。为 Java 开发新的部件工具包当时在 Java 社区中是一个有争议的问题，但 Eclipse 提交者认为，为了在桌面上提供最佳的原生体验，付出这些努力是值得的。这一断言至今仍然适用，并且有数百万行代码依赖于 SWT。
JFace 是建立在 SWT 之上的一个层，它为常见的 UI 编程任务提供工具，例如首选项和向导框架。与 SWT 一样，它旨在与许多窗口系统一起工作。但是，它是纯 Java 代码，不包含任何原生平台代码。
该平台还提供了一个基于称为主题的小信息单元的集成帮助系统。主题由一个标签及其位置的引用组成。位置可以是 HTML 文档文件，也可以是描述其他链接的 XML 文档。主题在目录 (TOC) 中分组。可以将主题视为叶子，将 TOC 视为组织的分支。要向您的应用程序添加帮助内容，您可以为 org.eclipse.help.toc 扩展点做出贡献，就像下面的 org.eclipse.platform.doc.isv plugin.xml 所做的那样。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<?eclipse version="3.0"?>
<plugin>
<!-- ===================================================================== -->
<!-- Define primary TOC -->
<!-- ===================================================================== -->
<extension
point="org.eclipse.help.toc">
<toc
file="toc.xml"
primary="true">
</toc>
<index path="index"/>
</extension>
<!-- ===================================================================== -->
<!-- Define TOCs -->
<!-- ===================================================================== -->
<extension
point="org.eclipse.help.toc">
<toc
file="topics_Guide.xml">
</toc>
<toc
file="topics_Reference.xml">
</toc>
<toc
file="topics_Porting.xml">
</toc>
<toc
file="topics_Questions.xml">
</toc>
<toc
file="topics_Samples.xml">
</toc>
</extension>
Apache Lucene 用于索引和搜索在线帮助内容。在早期的 Eclipse 版本中，在线帮助作为 Tomcat Web 应用程序提供服务。此外，通过在 Eclipse 本身中提供帮助，您还可以使用帮助插件的子集来提供独立的帮助服务器。3
Eclipse 还提供团队支持，以与源代码存储库交互、创建补丁和其他常见任务。工作区提供了一组文件和元数据，用于在文件系统中存储您的工作。还有一个调试器用于跟踪 Java 代码中的问题，以及一个用于构建特定于语言的调试器的框架。
Eclipse 项目的目标之一是鼓励开源和商业消费者扩展该平台以满足他们的需求，而鼓励这种采用的方法之一是提供稳定的 API。API 可以被认为是指定应用程序行为的技术契约。它也可以被认为是社会契约。在 Eclipse 项目中，座右铭是，“API 永恒”。因此，在编写 API 时必须仔细考虑，因为它旨在无限期地使用。稳定的 API 是客户端或 API 消费者与提供者之间的契约。此契约确保客户端可以长期依赖 Eclipse 平台提供 API，而无需客户端进行痛苦的重构。良好的 API 也足够灵活，允许实现发展。
6.1.2. Java 开发工具 (JDT)
JDT 提供 Java 编辑器、向导、重构支持、调试器、编译器和增量构建器。编译器还用于内容辅助、导航和其他编辑功能。Eclipse 没有附带 Java SDK，因此用户需要选择在其桌面上安装哪个 SDK。为什么 JDT 团队编写了一个单独的编译器来在 Eclipse 中编译您的 Java 代码？他们从 VisualAge Micro Edition 获得了初始的编译器代码贡献。他们计划在编译器之上构建工具，因此编写编译器本身是一个合乎逻辑的决定。这种方法还允许 JDT 提交者为扩展编译器提供扩展点。如果编译器是由第三方提供的命令行应用程序，则这将很困难。
编写自己的编译器提供了一种机制，可以在 IDE 中提供对增量构建器的支持。增量构建器提供更好的性能，因为它只重新编译已更改的文件或其依赖项。增量构建器是如何工作的？当您在 Eclipse 中创建 Java 项目时，您将在工作区中创建资源以存储您的文件。Eclipse 中的构建器获取工作区中的输入（.java 文件），并创建输出（.class 文件）。通过构建状态，构建器了解工作区中的类型（类或接口）以及它们如何相互引用。每次编译源文件时，编译器都会向构建器提供构建状态。当调用增量构建时，构建器会收到一个资源增量，该增量描述任何新的、修改的或删除的文件。已删除的源文件将其对应的类文件删除。新的或修改的类型将添加到队列中。队列中的文件按顺序编译，并与旧的类文件进行比较，以确定是否存在结构性更改。结构性更改是对类的修改，可能会影响引用它的另一个类型。例如，更改方法签名或添加或删除方法。如果存在结构性更改，则引用它的所有类型也将添加到队列中。如果类型有任何更改，则新的类文件将写入构建输出文件夹。构建状态将使用已编译类型的引用信息进行更新。此过程将对队列中的所有类型重复，直到队列为空。如果存在编译错误，Java 编辑器将创建问题标记。多年来，JDT 提供的工具随着 Java 运行时本身的新版本而得到了极大的扩展。
6.1.3. 插件开发环境 (PDE)
插件开发环境 (PDE) 提供了开发、构建、部署和测试插件以及用于扩展 Eclipse 功能的其他工件的工具。由于 Eclipse 插件是 Java 世界中的一种新型工件，因此没有构建系统可以将源代码转换为插件。因此，PDE 团队编写了一个名为 PDE Build 的组件，该组件检查插件的依赖项并生成 Ant 脚本以构建构建工件。
![[OSGi Bundle Lifecycle]](../../static/eclipse/bundlelifecycle.png)
![[Versioning Naming Scheme]](../../static/eclipse/versioning.png)
![[Eclipse 3.0 Architecture]](../../static/eclipse/rcp.png)
![[Eclipse 3.3 SDK Feature Hierarchy]](../../static/eclipse/eclipse33features.png)
![[P2 Concepts]](../../static/eclipse/p2.png)
![[Eclipse 4.0 SDK Early Adopter Release]](../../static/eclipse/e4.png)
![[Model Generated for Example 4.x Application]](../../static/eclipse/modelledworkbench.png)
![[Relationship Between Producers and Consumers]](../../static/eclipse/producerconsumer.png)
![[Service Broker Context]](../../static/eclipse/context.png)