參考：X Server-Client!! What the hell?

Beginner's Guide To The Deskop 2 of 5 | X11, Display Manager and Windows Manager

前言

　　關於Linux的最美好的事情就是，它不像Windows或Mac那樣，是一個大型黑盒子，而是一個由像樂高積木搭成的一件藝術品。本文介紹的就是眾多積木中非常重要的一塊，X Server-Client。這也是Unix/Linux現代GUI框架的基礎。

　　一致且設計良好的軟體始終經得起時間的考驗， X Server-Client architecture 也不例外。 它是由MIT實驗室於1987年開發的，從那時起它就被部署在人類已知的每個UNIX系統上。 目前它處於第11次迭代中，因此它也被稱為“X11”或簡稱為“X”。 如果有GUI，則稱為X Server，這為作業系統使用帶來了便利。X Server-Client architecture 中GUI的實現獨立於OS，這意味著作業系統可以保持非常輕量，如果機器需要，完全可以在沒有GUI的情況下提供全部功能。 例如，大型資料中心中的刀鋒伺服器（server blades）永遠不需要GUI，因此不必使用GUI來讓系統變得臃腫。

　　由於X Server-Client architecture是跨平臺的，因此為開發人員帶來了便利，開發人員可以選擇某種framework 來編寫UI程式碼（例如QT framework ），並且無論什麼硬體，X Server都可以順利進行渲染。需要圖形顯示的程式不必考慮硬體型別，Linux發行版差異等問題，將生成的GUI直接外包（outsourced）給X就可以了。

X Client

　　Unix/Linux伺服器通常具有強大的處理能力，但往往不是非常便攜。雖然可以ssh遠端訪問伺服器，但輸出仍是命令列。 X Server-Client architecture解決了這個問題。

任何需要GUI並且與X Server互動相容的應用程式都稱為X Client，像Mozilla firefox，Xterm等。

注意：你在Ubuntu中使用的terminal也是一個X Client。那麼，它們是圖形終端（graphical terminals ）嗎？說實話，它只是終端模擬器（terminal emulators），用於在圖形環境中模擬真實的TTY終端。

X Server

X Server從鍵盤，滑鼠或任何其他輸入裝置獲取輸入，並根據當前執行的X Client，將資料傳送到核心進一步處理。 然後處理結果返給X Server，X Server在螢幕上呈現結構。

在資料處理和最終輸出之間，有兩個重要的組成部分。 如圖所示; 一個是Window Manager，另一個是Display Manager/Graphical Interface。 

Window Manager

如果你打開了一個應用程式，而Window Manager並未在後臺執行，那麼將無法重新定位、甚至調整視窗大小。 甚至都沒有關閉，最大化/恢復和最小化按鈕，因為沒有Window Manager提供標題欄。 這些東西都是Window Manager的一部分。Window Manager還決定如何將視窗放在一起（stack,tile等）。 目前有大量的stack,tile可用，像Compiz，I3，Awesome，Openbox等。這完全取決於你想要使用哪一個，Ubuntu的預設值是Compiz。

i3 window manager

Compiz window manager

Awesome window manager

 

Openbox window manager

如今許多X Client自帶客戶端裝飾（Client-Side decoration），例如標題欄。這意味著即使沒有Window Manager也可以正常工作，但並非所有X Client都這樣。事實上，Ubuntu下面那個Terminal（前面有圖）就沒有客戶端裝飾。

Display Manager

Display manager基本上是桌面環境。 這是放置所有程式視窗的地方。 Window Managers，檔案瀏覽器，Dock等與桌面環境密切配合，為你提供統一的使用者體驗。 有許多不同的桌面環境可供選擇 -  KDE，Unity，GNOME等。您可以在機器上安裝多個這樣的桌面環境，並隨時切換。

KDE desktop environment

 

GNOME desktop environment

 

Unity desktop environment

最後

事實上，在X Server-Client architecture,中，當用戶直接與Server互動時，clent 和 server關係會反轉，客戶端本身可以在本地的，也可以在遠端。

試想這樣一種場景，你的計算機上沒有Web瀏覽器（Firefox），但你的朋友有一個。 好吧，你可以ssh，但問題是Firefox需要GUI，而GUI無法在終端上呈現。 所以你要做的就是使用X 轉發特性，通過這一特性，你通過網路將你的輸入傳送到朋友的X Client，並獲得輸出到你的X Server。 因此，你朋友的機器生成的GUI將在你的顯示器上呈現。 再假設你電腦上有Firefox（你更改了主題），你仍然遠端連線到你朋友電腦（Firefox沒有更改主題），那麼你現實的Firefox是沒有主題的那個。