架构概览¶
我们想花一点时间，从软件工程的角度解释我们是如何设计Kivy的。这是理解所有组件如何协同工作的关键。如果你只看代码，很可能已经有个大致概念，但鉴于这种方法对大多数用户来说确实令人望而生畏，本节将更详细地解释实现的基本理念。你可以跳过本节，稍后再查阅，但我们建议至少略读一遍，以获得一个粗略的概览。
Kivy 由几个构建块组成，我们稍后将进行解释。以下是架构的图形概览：
核心提供者与输入提供者¶
理解Kivy内部机制的一个关键思想是模块化和抽象化。我们尝试抽象基本任务，如打开窗口、显示图像和文本、播放音频、从摄像头获取图像、拼写校正等。我们称这些为*核心*任务。这使得API既易于使用又易于扩展。最重要的是，它允许我们为你的应用运行的具体场景使用——我们所谓的——特定提供者。例如，在macOS、Linux、BSD Unix和Windows上，不同的核心任务有不同的原生API。一段代码，一边使用这些特定API与操作系统通信，另一边与Kivy交互（作为中间通信层），这就是我们所说的*核心提供者。为每个平台使用专门的核心提供者的优势在于，我们可以充分利用操作系统提供的功能，并尽可能高效地运作。这也给用户提供了选择。此外，通过使用随任何平台一起分发的库，我们有效减少了Kivy发行版的大小，并使打包更加容易。这也使得将Kivy移植到其他平台变得更加简单。Android移植就大大受益于此。
我们在输入处理方面遵循相同的概念。*输入提供者*是一段代码，用于为特定输入设备（如苹果触控板、TUIO或鼠标模拟器）添加支持。如果您需要为新的输入设备添加支持，只需提供一个新类，从您的设备读取输入数据并将其转换为Kivy基本事件即可。
图形。¶
Kivy的图形API是我们对OpenGL的抽象。在最底层，Kivy使用OpenGL发出硬件加速的绘图命令。然而，编写OpenGL代码可能会有些令人困惑，尤其是对新手而言。因此，我们提供了图形API，让您可以使用OpenGL中并不存在的简单隐喻（如Canvas、Rectangle等）来绘制内容。
我们所有的控件本身都使用这一图形API，该API在C语言层面实现，以追求性能优化。
图形API的另一个优势在于，它能够自动优化你的代码所发出的绘制命令。如果你不是调优OpenGL的专家，这一点尤其有用。这能在许多情况下让你的绘制代码更加高效。
当然，如果你更喜欢，仍然可以使用原始的OpenGL命令。我们在所有设备上针对的版本是OpenGL 2.0 ES（GLES2），因此如果你想保持跨平台兼容性，我们建议你仅使用GLES2函数。
核心¶
核心包中的代码提供了常用的功能，例如：
- 时钟
您可以使用时钟来调度定时器事件。支持一次性定时器和周期性定时器。
- 缓存
如果你需要缓存经常使用的内容，可以使用我们的类来实现，而无需自己编写。
- 手势检测
我们提供了一个简单的姿态识别器，可用于检测各种笔画，如圆形或矩形。您可以训练它来识别您自己的笔画。
- Kivy 语言
Kivy语言用于轻松高效地描述用户界面。
- 属性
这些并不是你在Python中可能熟悉的普通属性。它们是Kivy自己的属性类，用于将你的控件代码与用户界面描述连接起来。
UIX（控件与布局）¶
UIX 模块包含了常用的控件和布局，您可以直接复用它们来快速创建用户界面。
- 控件
Widget 是您添加到程序中以提供某种功能的用户界面元素。它们可能可见，也可能不可见。例如文件浏览器、按钮、滑块、列表等。Widget 会接收 MotionEvent。
- 布局
您可以使用布局来排列控件。当然，您也可以自行计算控件的位置，但通常使用我们现成的布局之一会更加方便，例如网格布局或盒布局。您还可以嵌套布局。
模块¶
如果你曾使用过现代网页浏览器并为其添加过一些插件，那么你已经了解了我们模块类背后的基本概念。模块可用于向Kivy程序注入功能，即使原始作者并未包含这些功能。
一个示例是，一个模块始终显示当前应用程序的FPS，并绘制一个随时间变化的FPS图表。
你也可以编写自己的模块。
输入事件（触摸）¶
Kivy 抽象了不同的输入类型和来源，如触摸、鼠标、TUIO 或类似设备。所有这些输入类型的共同点是，你可以将屏幕上的二维位置与任何单个输入事件关联起来。（还有其他输入设备，如加速度计，你无法轻易为设备的倾斜等找到二维位置。这类输入单独处理。以下我们描述的是前几种类型。）
所有这些输入类型都由Touch()类的实例表示。（请注意，这不仅仅指手指触摸，也包括所有其他输入类型。为了简便起见，我们称之为*Touch*。可以将其视为*触摸*用户界面或屏幕的东西。）一个触摸实例或对象可以处于三种状态之一。当触摸进入这些状态之一时，您的程序会被告知事件发生。触摸可以处于的三种状态是：
- 向下
触摸事件仅在首次出现的那一刻触发一次。
- 移动。
触摸可以在此状态下保持无限长的时间。触摸在其生命周期内不必处于此状态。每当触摸的二维位置发生变化时，就会发生“移动”。
- 向上
触摸事件最多只会触发一次“抬起”，或者永远不会触发。实际上，你几乎总会收到一个“抬起”事件，因为没有人会永远把手指按在屏幕上，但这并不能保证。如果你知道用户将使用的输入源，你就能判断是否可以依赖这一状态的进入。
控件与事件分发¶
在GUI编程中，术语*widget*通常用来描述用户与之交互的程序部分。在Kivy中，widget是一个接收输入事件的对象，它不一定需要在屏幕上有可见的表示。所有widget都排列在一个*widget树*中（这是一种计算机科学课程中常见的树形数据结构）：一个widget可以有任意数量的子widget，也可以没有。树的最顶端恰好有一个*根widget*，它没有父widget，所有其他widget直接或间接地成为这个widget的子widget（因此得名“根”）。
当有新的输入数据时，Kivy 会为每个触摸发送一个事件。控件树中的根控件首先接收该事件。根据触摸的状态，会向根控件分发 on_touch_down、on_touch_move 或 on_touch_up 事件（以触摸作为参数），这会导致根控件对应的 on_touch_down、on_touch_move 或 on_touch_up 事件处理器被调用。
树中的每个控件（包括根控件）都可以选择消化或传递事件。如果事件处理器返回 True，则表示事件已被消化并妥善处理，该事件将不再进行任何进一步处理。否则，事件处理器会通过调用其父类对应事件处理器的实现，将事件传递给自身的子控件。这一过程一直向上延伸到基础的 Widget 类，在其触摸事件处理器中，除了将触摸传递给子控件外，不做任何其他操作：
# This is analogous for move/up:
def on_touch_down(self, touch):
for child in self.children[:]:
if child.dispatch('on_touch_down', touch):
return True
这实际上比乍看起来要简单得多。下一节将给出一个示例，展示如何利用这一点快速创建美观的应用程序。
很多时候，你会希望限制屏幕上某个部件监听触摸的*区域*。你可以使用部件的`collide_point()`方法来实现这一点。只需将触摸的位置传递给它，如果触摸位于“监听区域”内，则返回`True`，否则返回`False`。默认情况下，此方法检查屏幕上由部件的`pos`（位置；x和y）和`size`（宽度和高度）描述的矩形区域，但你可以在自己的类中覆盖此行为。