⚡ Aria

🌟 旗舰示例：AriaTools

想先看 Aria 如何落到真实应用？请从 AriaTools 开始。它是 Aria 唯一的旗舰跨平台示例，同一份 C++ ViewModel 驱动 Qt、iOS、Android 与 Web 四端。本仓库只保留框架、验收测试和文档中的最小代码片段。

🚀 30 秒看懂 Aria

Aria 把一个界面切成两半：ViewModel 是纯 C++，不认识任何 UI 库；View 是各平台原生控件。 中间由 BindingEngine 连接，它只认 IViewAdapter 这个接口，所以换平台只换适配器。

上半 —— ViewModel（纯 C++，可单元测试，所有平台共用这一份）

// AA 制账单：总额 ÷ 人数 = 每人多少
struct BillViewModel {
    aria::Property<double> bill{100.0};   // 可读写的状态
    aria::Property<int>    people{2};

    // Computed 是只读派生值。它的依赖不用手写：首次求值时读到了
    // bill 和 people，就自动记下这两个依赖。
    aria::Computed<double> per_person{[this] {
        return bill.get() / people.get();
    }};
};

这段代码里没有一行 UI，也没有 #include 任何界面库 —— 它在命令行下就能测。

下半 —— View 侧接线（每个平台十几行，界面本身仍用各平台原生方式写）

先说清最容易误会的一点：界面不用 C++ 写。 按钮、布局、动画照旧用 Qt Designer、 Storyboard、Compose、HTML 写。下面这十几行只是"把已经存在的控件交给 engine"的接线代码， 三步永远一样 —— ① 造平台适配器 ② 用它造 BindingEngine ③ 把控件和 Property 绑上。

auto adapter = std::make_shared<aria::adapters::qt6::QtAdapter>();
aria::binding::BindingEngine engine{adapter};

BillViewModel vm;
// label_view 包住你在 Qt Designer 里拖出来的那个 QLabel
aria::adapters::qt6::QtView label_view{real_label};
engine.bind_text_projected(vm.per_person, label_view,
    [](https://github.com/dqsjqian/Aria/blob/HEAD/double v) { return std::format("¥{:.2f}", v); });

#import "aria/adapters/uikit/UIKitAdapter.hpp"

auto adapter = std::make_shared<aria::adapters::uikit::UIKitAdapter>();
aria::binding::BindingEngine engine(adapter, ui_dispatcher,
    aria::binding::BindingEngine::DispatchPolicy::SmartMarshal);

// 把 Storyboard 里的 UILabel* 包一层，C++ 侧就能绑它
auto label = std::make_shared<aria::adapters::uikit::UIKitView>(self.totalLabel);
engine.bind_text_projected(vm.per_person, *label,
    [](https://github.com/dqsjqian/Aria/blob/HEAD/double v) { return std::format("¥{:.2f}", v); });

#import "aria/adapters/appkit/AppKitAdapter.hpp"

auto adapter = std::make_shared<aria::adapters::appkit::AppKitAdapter>();
aria::binding::BindingEngine engine(adapter, ui_dispatcher,
    aria::binding::BindingEngine::DispatchPolicy::SmartMarshal);

auto label = std::make_shared<aria::adapters::appkit::AppKitView>(self.totalField);
engine.bind_text_projected(vm.per_person, *label, /* ... */);

// 在 Android UI 线程上调用，传进来的是真实的 android.view.View 对象
auto adapter = std::make_shared<aria::adapters::jni::JniAdapter>(env);
aria::binding::BindingEngine engine(adapter);

aria::adapters::jni::JniView total_view(env, total_text_view);
engine.bind_text_projected(vm.per_person, total_view,
    [](https://github.com/dqsjqian/Aria/blob/HEAD/double v) { return std::format("¥{:.2f}", v); });   // → TextView

aria::adapters::http::HttpAdapterConfig config;
config.port = 9090;
auto http = std::make_shared<aria::adapters::http::HttpAdapter>(config);

// "控件"在这里是字符串 ID，对应浏览器里的 DOM 元素
auto& total = http->register_view("total", "text");

aria::binding::BindingEngine engine{http};
engine.bind_text_projected(vm.per_person, total,
    [](https://github.com/dqsjqian/Aria/blob/HEAD/double v) { return std::format("¥{:.2f}", v); });
http->start();  // Property 变化经 SSE 推给浏览器，用户操作经 REST 回来

这才是重点：五份接线代码长得几乎一样，而上面那个 BillViewModel 一个字都没改过。 你换平台换的是这十几行，不是业务逻辑。

接线之后 —— 只改数据，界面自己跟着变

上面每个平台绑完，剩下的事就跟平台无关了。下面这段在五个平台上行为完全一致， 没有一行手写的刷新代码：

BillViewModel vm;                       // per_person = 100/2 = ¥50.00
// ... 按上面任意一个平台绑定到 label ...

vm.people = 4;                          // label → ¥25.00
vm.bill   = 200.0;                      // label → ¥50.00

改 bill 或 people 任意一个，per_person 都会重算并推给 label —— 因为它的依赖是 Computed 首次求值时自动记下的，你没写过任何"people 变了要更新 label"这类代码。

连续改多个值时有一个细节值得知道：

// 逐个改 → 每次都推一次，label 会闪过中间值
vm.bill = 300.0;    // label → ¥150.00  ← 中间态
vm.people = 4;      // label → ¥75.00

// 包进 batch → 只在结束时推一次，不出现中间态
aria::reactive::batch([&] {
    vm.bill   = 1200.0;
    vm.people = 8;
});                 // label → ¥150.00（一次）

还有一条省心的默认行为：如果最终结果和当前值相同，一次通知都不会发。 比如上面之后再 batch 里设 bill=600, people=4（仍是 150），label 不会被打扰。

整个架构一张图看全——上半是纯 C++ 的 ViewModel，中间是 BindingEngine（只认 IViewAdapter 接口），下半是五个原生适配器：

继续阅读：绑定指南 · 各平台适配器指南 · Cookbook · AriaTools（Qt / iOS / Android / Web 四端完整应用）。

🎯 定位与取舍

Aria 只做一件事：把响应式引擎和绑定层从 UI 框架里拆出来，做成不绑定任何 UI 工具包、支持 C++23 的纯 C++ 库。

ViewModel 是普通 C++ 类，不继承框架基类、不需要宏、不需要代码生成器。UI 层通过 IViewAdapter 接入，目前仓内已实现 Qt6 / AppKit / UIKit / JNI / HTTP 五个适配器；换 UI 工具包不需要动 ViewModel。

选它之前请先了解代价：

| 取舍 | 说明 | |---|---| | 最低要求 C++20，支持 C++23 | 需要完整的协程与 concepts 支持（GCC 12+ / Clang 15+ / MSVC v143）。C++17 项目用不了。 | | 不提供控件 | Aria 不画任何界面。控件、布局、动画仍由你选的 UI 工具包负责，Aria 只负责状态到界面的单向/双向数据流。 | | 模板层仅源码兼容 | aria-abi / aria-runtime / aria-binding 在主版本号内 ABI 稳定；Property<T> 等模板跨版本需重编。 | | 适配器要自己补 | 只有上述五个适配器开箱可用。接新工具包意味着实现一个 IViewAdapter（参考 适配器指南）。 | | 年轻项目 | 生态、教程、第三方组件都无法与成熟框架相比。目前只有 AriaTools 一个真实应用在用。 |

适合：已有 C++ 业务内核、要在多端复用同一份逻辑、且希望各端保留原生 UI 的项目。 不适合：想要「一份代码连界面一起跨端」的场景 —— 那是 Flutter、Qt Quick 这类完整 UI 框架的领域， 它们各有成熟的响应式绑定方案，Aria 不试图取代它们。

✨ 核心特性

• 📦 模板化响应式核心 —— Property<T> / Computed<T> / Effect / Command<> / ObservableList<T> / Validator<T> 共享同一个响应式依赖图引擎。Computed 自动跟踪依赖，reactive::batch / reactive::untracked 精确控制通知范围。
• 🔌 共享基础库与 ABI 层 —— aria::core 自动链接 aria::abi，统一跨动态库的响应式图、诊断和信号存储。ABI 要求一致的编译器、标准库、构建选项和主版本；模板及其宿主类型在更新后需要重新编译。
• ⚡ C++ 协程 —— Task<T>、执行器、co_await schedule_on(pool)，异步代码写起来像同步代码。
• 🖥 适配器抽象 (IViewAdapter) —— Qt6 / AppKit / UIKit / JNI / HTTP，任何 UI 工具包都能用同一套业务逻辑驱动。

🏗 架构（10 个模块）

┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                         应用层 (Application)                            │
└────────────────────────────────┬───────────────────────────────────────┘
              ┌──────────────────┼──────────────────┐
              ▼                  ▼                  ▼
   ┌──────────────┐    ┌──────────────┐    ┌──────────────┐
   │ Qt6 适配器    │    │ JNI 适配器    │    │ HTTP 适配器   │     (可选模块；
   │ (Win/Mac/Lin)│    │  (Android)   │    │ REST/SSE Web │      按需启用)
   │ AppKit/UIKit │    │              │    │ WASM 按需评估   │
   └──────┬───────┘    └──────┬───────┘    └──────┬───────┘
          └───────────────────┴───────────────────┘
                              ▼
              ┌─────────────────────────────────┐
              │    aria-binding  (SHARED)       │
              │  BindingEngine + IViewAdapter   │
              └────────────────┬────────────────┘
                               │
        ┌──────────────────────┴───────────────────────┐
        ▼                                              ▼
┌───────────────────┐                       ┌────────────────────┐
│ aria-runtime      │                       │  aria-async        │
│ (SHARED .dylib)   │                       │   (仅头文件)        │
│ EventBus          │                       │ Task<T>            │
│ Container         │                       │ Scheduler          │
│ Dispatcher        │                       │ Executor           │
│ Logger            │                       │ schedule_on        │
└───────┬───────────┘                       └─────────┬──────────┘
        └──────────────────┬─────────────────────────┘
                           ▼
              ┌─────────────────────────────┐
              │ aria-core  (仅头文件)        │
              │ Property / Computed / Cmd   │
              │ ObservableList / Validator  │
              │ Subscription                │
              └────────────┬──────────────┘
                             ▼
              ┌─────────────────────────────┐
              │  aria-abi  (SHARED)      │
              │ 类型擦除 Signal/Slot         │
              │ ABI 稳定，无模板              │
              └─────────────────────────────┘

| 模块 | 类型 | 依赖 | 说明 | |------|------|------|------| | aria-abi | 默认 SHARED | Threads | 编译型基础库：信号/槽、共享响应式图、诊断存储、调度器基类与版本信息；支持静态构建。 | | aria-core | 仅头文件 | abi | 全部模板：Property、Computed、Command、ObservableList、Validator。仅源码兼容。 | | aria-async | 仅头文件 | core | 协程 Task<T>、执行器。仅源码兼容。 | | aria-runtime | SHARED | core, abi | EventBus / Container / Dispatcher / Logger —— 单例统一放在一个动态库中。ABI 稳定。 | | aria-binding | SHARED | core, runtime | BindingEngine、IViewAdapter。ABI 稳定。 | | 适配器 | SHARED/STATIC | binding | Qt6 / AppKit / UIKit / JNI / HTTP（按需启用）；WASM 按需评估。 |

📋 环境要求

• CMake >= 3.20
• 完整支持 C++20 的编译器：
  • GCC >= 12（Windows 下可走 MSYS2 UCRT64 工具链）
  • Clang >= 15（macOS/iOS 上 AppleClang 15+ 即可）
  • MSVC v143 / Visual Studio 2022（Windows，详见下文）
• C++23 可通过 -DCMAKE_CXX_STANDARD=23 选择；最低要求仍为 C++20，见评估。
• (可选) Qt6 >= 6.4（用于 Qt6 适配器）

Windows 同时支持 MSYS2 UCRT64（GCC）和 MSVC / Visual Studio 2022 两条工具链。 团队栈里有哪个就用哪个 —— 同一棵源码树都能编出完整框架 + 测试 + 适配器，不需要分支或 fork。

🚀 快速开始

git clone https://github.com/dqsjqian/Aria.git
cd Aria
cmake -B build/flavors/release -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build/flavors/release -j
ctest --test-dir build/flavors/release --output-on-failure

build/ 是构建树的容器，不要直接配置进它。统一布局见 scripts/build.sh 顶部。

🔧 一键构建脚本

# macOS / Linux
scripts/build.sh             # Release
scripts/build.sh tests       # Release + 跑测试
scripts/build.sh asan        # Debug + AddressSanitizer + UBSan
scripts/build.sh tsan        # Debug + ThreadSanitizer

# Windows —— MSYS2 UCRT64（GCC + Ninja）
scripts\build.ps1            # Release
scripts\build.ps1 tests
scripts\build.ps1 asan
scripts\build.ps1 tsan       # Debug + ThreadSanitizer（MSVC 不支持，见下）

# Windows —— MSVC / Visual Studio 2022
scripts\build-msvc.ps1       # Release（使用 build/flavors/msvc/ 目录）
scripts\build-msvc.ps1 tests
scripts\build-msvc.ps1 debug

🛠 Windows 工具链

| 工具链 | 脚本 | 构建目录 | 备注 | |---|---|---|---| | MSYS2 UCRT64（GCC 14+ / Clang 18+） | scripts\build.ps1 | build/ | 体积小（≈300 MB），大多数 CI 镜像已预装。 | | MSVC v143（VS 2022） | scripts\build-msvc.ps1 | build/flavors/msvc/ | 通过 vswhere 自动定位 VS 安装；使用 Visual Studio 17 2022 生成器。 |

# 1. 安装 Visual Studio 2022 Build Tools（或完整 IDE），勾选
#    "Desktop development with C++" + "C++ CMake tools"。
# 2. （可选）安装 Qt 6 的 msvc2022_64 组件。
# 3. 任意 PowerShell 窗口里：
scripts\build-msvc.ps1 tests

# 1. 从 https://www.msys2.org 安装 MSYS2
# 2. 打开 "MSYS2 UCRT64" 终端：
pacman -Syu
pacman -S --needed mingw-w64-ucrt-x86_64-toolchain \
                   mingw-w64-ucrt-x86_64-cmake \
                   mingw-w64-ucrt-x86_64-ninja git
# 3. （可选）把 C:\msys64\ucrt64\bin 加入 PATH
# 4. 从任意终端执行：
scripts\build.ps1 tests

📦 在自己的项目中使用

方式 A —— 先安装，再用 find_package（生产环境推荐）：

cmake -S . -B build/flavors/release -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local
cmake --build build/flavors/release -j && sudo cmake --install build/flavors/release

find_package(aria 2.0 CONFIG REQUIRED)
add_executable(my_app main.cpp)
target_link_libraries(my_app PRIVATE aria::aria)
# 也可以按需选择模块：aria::core / ::async / ::runtime / ::binding

Linux 安装包中的 Aria 动态库从同目录解析其他 Aria 库。请将这些库一并保留； 移动 SDK 后，以新安装路径重新配置使用它的项目。

方式 B —— 直接嵌入（不安装）：

add_subdirectory(third_party/aria EXCLUDE_FROM_ALL)
target_link_libraries(my_app PRIVATE aria::core aria::async)

💻 旗舰示例

AriaTools 是唯一的旗舰跨平台示例，同一份 C++ ViewModel 驱动 Qt、iOS、Android 与 Web 四端，四端均由 CI 把关。它也是 Android 两种集成形态（Compose side-channel 与 typed JniAdapter）的参考实现。Aria 仓库本身不再承载应用示例，框架行为由 tests/acceptance/ 和各模块测试固定，文档只保留聚焦单一概念的最小片段。

⚙️ 构建选项

| 选项 | 默认值 | 说明 | |------|--------|------| | ARIA_BUILD_TESTS | ON | 构建单元测试并注册到 ctest。 | | ARIA_BUILD_BENCHMARK | ON | 构建微基准测试。 | | ARIA_BUILD_SHARED | ON | runtime/binding 编译为动态库。 | | ARIA_BUILD_QT6 | OFF | 构建 Qt6 适配器。 | | ARIA_BUILD_APPKIT | OFF | macOS AppKit 适配器（需 APPLE）。 | | ARIA_BUILD_UIKIT | OFF | iOS UIKit 适配器（需 APPLE）。 | | ARIA_BUILD_JNI | OFF | Android JNI 适配器（需 NDK r26+）。 | | ARIA_BUILD_HTTP | OFF | 构建 HTTP/REST/SSE 适配器。 | | ARIA_ENABLE_ASAN | OFF | AddressSanitizer。 | | ARIA_ENABLE_UBSAN | OFF | UndefinedBehaviorSanitizer。 | | ARIA_ENABLE_TSAN | OFF | ThreadSanitizer。 |

👋 Hello, world

上一节需要 UI 适配器。如果只想在控制台里看清响应式本身，不需要任何 UI：

#include "aria/aria.hpp"
using namespace aria;

Property<int> count{0};

// Computed 不需要显式依赖列表 —— 首次求值时读到了 count，
// 就自动记下这个依赖。
Computed<std::string> label([&]{
    return "count = " + std::to_string(count.get());
});

Command<> increment([&]{ count = count.get() + 1; });

// bind 建立订阅：先立刻用当前值调一次，之后 label 每次变化都再调一次。
// 返回的 Subscription 是这条订阅的"遥控器"，它决定订阅活多久 ——
// 所以必须接住。写成 `label.bind(...);` 丢掉返回值，临时对象立即析构，
// 订阅在这一行就断了，后面什么都不会打印（bind 标了 [[nodiscard]]，
// 编译器会警告你）。
auto sub = label.bind([](https://github.com/dqsjqian/Aria/blob/HEAD/const std::string& s) { std::cout << s << '\n'; });
// ↑ 这一行就已经打印了 "count = 0"（initial sync）

increment();   // → "count = 1"
increment();   // → "count = 2"

// sub 析构时自动退订，不需要手写反注册；也可以提前主动断开：
sub.release();
increment();   // 不再打印任何东西

sub 的作用就是用作用域表达订阅的生命周期：变量活着订阅就活着，变量没了订阅自动断开。 在真实的 UI 里，这个 Subscription 通常存成 View 的成员，View 销毁时订阅随之解除， 不会回调到一个已经析构的控件上。

⚡ 异步编程（C++ 协程）

#include "aria/async/task.hpp"
#include "aria/async/executor.hpp"
using namespace aria::async;

Task<std::string> fetch_user(int id) {
    co_await schedule_on(network_pool);     // 跳到工作线程
    auto raw = http::get("/users/" + std::to_string(id));
    co_await schedule_on(main_dispatcher);   // 切回 UI 线程
    co_return parse(raw);
}

🌍 跨平台映射

| 平台 | UI 宿主 | 适配器 | 状态 | |------|---------|--------|------| | Windows | Qt6 | aria-qt6 | ✅ MSYS2 UCRT64 + MSVC 2022 | | macOS | AppKit / Qt6 | aria-qt6 / aria-appkit | ✅ 可用 | | Linux | Qt6 | aria-qt6 | ✅ 可用 | | iOS | UIKit | aria-uikit | ✅ 可用 | | Android | Compose / View | aria-jni | ✅ 就绪（NDK r26+） | | Web（服务端驱动） | 浏览器 HTML/JS | aria-http | ✅ REST + SSE | | Web（浏览器内 C++） | DOM via WASM | aria-wasm | 按实际需求评估，未实现 |

🖼 跨端实战成果

先看全景——一个框架长出的三个真实应用：

下面这些是 Aria 框架在真实应用里跑出来的样子 —— 同一份 C++ ViewModel，跨多个平台的原生壳。AriaTools（17 个模块的跨端工作台，Qt / iOS / Android / Web 四端）、AriaAgent（Provider 无关的 LLM Agent GUI）、OpenRead（跨平台书源引擎，HTTP/SSE Web 壳）均已在生产形态上使用 Aria 1.x。所有截图均来自稳定版本，一次构建、跨端共用同一份 C++ 业务核心。

AriaTools —— 跨端工作台（17 模块）

Aria 旗舰跨平台示例：一份 ViewModel 跑四端。左侧导航的购物车 / 主题切换 / Framework Lab / Echo 等模块，全部由 ObservableList、Computed、reactive::batch 驱动。

| 平台 | 截图 | 适配器 | |---|---|---| | macOS（Qt6） | | aria-qt6 | | iOS / UIKit | | aria-uikit | | Android（Compose side-channel） | | aria-jni | | Web（HTTP/REST/SSE） | | aria-http |

AriaAgent —— LLM Agent GUI

Aria + Qt6 实现的 Provider 无关 Agent GUI：真流式 SSE、工具调用链可视化、权限审批、Markdown 渲染。

| 视图 | 截图 | |---|---| | 主界面（对话） | | | 设置（General / Model / Plugins / Agent Presets） | |

OpenRead —— 跨平台书源引擎

Aria HTTP 适配器驱动的书源管理 Web 端：左侧书源列表 + 右侧书本卡片网格，全文搜索、订阅、调试一站式。同一份 C++ 核心同时驱动 REST/SSE 薄客户端与 SSR 两种 Web 形态。

| 视图 | 截图 | |---|---| | 书源管理（Web / REST+SSE） | | | 书源管理（Web / SSR） | |

以上截图来自 macOS 示例应用。其他平台复用同一份 ViewModel；原生控件外观由平台、Qt 样式和宿主应用决定。框架的 Windows / Linux 构建与测试状态以 CI 为准。

🧪 测试状态

ctest --test-dir build/flavors/release --no-tests=error --output-on-failure

测试涵盖响应式状态、集合事件、异步取消、绑定生命周期、ABI 和适配器契约； 实际启用的测试取决于构建选项与平台。查看 CI 结果 以及 生命周期契约、错误模型。

📊 性能基准

2026-09-13，Apple M3 Pro / Apple Clang 21 / C++20 Release（-O3 -DNDEBUG）。 下面是五次配对运行中，各次平均耗时的中位数；原版为 eeb613f，新版测量快照为 2.0 改造提交 c33850d。

| 操作 | 原版 | 新版 | |---|---:|---:| | Property set，无观察者 | 20.5 ns | 13.2 ns | | Property set，1 个观察者 | 98.9 ns | 35.0 ns | | Computed 链 ×5 | 570.8 ns | 229.0 ns | | 10 次 set 包在一个 batch 中 | 250.6 ns | 102.5 ns | | FilteredList 尾部追加，初始 10k 行 | 11.18 μs | 0.23 μs | | SortedList 随机键追加，初始 10k 行 | 8.38 μs | 17.28 μs |

性能有升有降：拥有事件数据和维护批量修改后的排序正确性也有成本。 完整场景、复杂度、剩余回退和复现方法见 性能说明。

📋 框架本体契约

所有非平庸行为都钉在带编号的契约文档里，每条契约有稳定 ID（如 L-13 / E-22 / LD-7）。

| 文档 | 前缀 | 范围 | |---|---|---| | api-style.md | S-N | 命名、命名空间、错误与异步风格约束 | | lifecycle.md | L-N | 线程、订阅、flush、view 销毁、cancel/dtor 不变式 | | error-model.md | E-N | aria::Error / ErrorKind taxonomy | | list-diff-contract.md | LD-N | Insert / Remove / Replace / Move / Reset 语义 | | diagnostics.md | D-N | TraceEvent + TraceSink 诊断协议 | | performance.md | PERF-N | 复杂度上界与实测基线 |

公开 API 参考 由主分支自动构建并发布。 从 1.2.x 升级请阅读 2.0 迁移指南。

🗺 路线图

Aria 已开源（MIT License），源码托管在 GitHub。待办与已延后清单的唯一信息源在 docs/ROADMAP.md；当前能力快照见 CHANGELOG.md。

🤝 贡献指南

欢迎贡献！涉及架构改动的请先开 Issue 讨论。

• 代码风格由 .clang-format 和 .clang-tidy 统一管控
• 所有变更必须通过 ctest --output-on-failure
• 新功能需要在对应 modules/*/tests/ 套件中补充测试

🙏 致谢

• doctest —— 轻量级测试框架
• nlohmann_json —— JSON for Modern C++
• cpp-httplib —— HTTP/HTTPS server
• OpenSSL —— TLS 1.2/1.3（版本见 third_party/openssl/VERSION.dat）
• CPM.cmake —— CMake 依赖管理

📄 License

MIT © 2026 aria contributors