Windows Runtime (WinRT)

Windows Runtime (WinRT) — это программная платформа и среда выполнения, разработанная корпорацией Microsoft для создания приложений в операционных системах семейства Windows. WinRT был представлен впервые в Windows 8 (2012 год) и стал основой для новой модели разработки приложений, известной как Modern UI или Metro-style apps (позже переименованных в Universal Windows Platform (UWP) ).

WinRT представляет собой современный API (Application Programming Interface), который позволяет разработчикам создавать приложения с использованием различных языков программирования, таких как C++, C#, JavaScript и Visual Basic. Он предоставляет унифицированный набор интерфейсов для работы с системными функциями, такими как файловая система, сетевые подключения, графика, мультимедиа, устройства ввода и многое другое.

Основные характеристики WinRT

1. Независимость от языка программирования:

   • WinRT спроектирован так, чтобы быть независимым от конкретного языка программирования. Это достигается за счёт использования метаданных в формате ECMA-335 , который также используется в .NET Framework.
   • Разработчики могут писать приложения на таких языках, как:
     • C++/CX (C++ с расширениями для WinRT),
     • C# ,
     • Visual Basic ,
     • JavaScript .

2. Компонентная архитектура:

   • WinRT построен на основе компонентной модели, где каждый компонент представляет собой объект, доступный через стандартные интерфейсы.
   • Эти компоненты могут быть использованы в разных языках программирования благодаря механизму проекции (language projection). Например, компонент, написанный на C++, может быть вызван из JavaScript или C#.

3. Асинхронность:

   • WinRT активно использует асинхронные операции для повышения производительности и отзывчивости приложений. Многие API предоставляют методы, которые работают асинхронно, чтобы не блокировать основной поток выполнения.

4. Интеграция с Windows Store:

   • Приложения, созданные с использованием WinRT, изначально предназначались для распространения через Microsoft Store . Это обеспечивает безопасность и контроль над приложениями, так как они проходят проверку перед публикацией.

5. Безопасность и песочница:

   • WinRT приложения работают в изолированной среде (песочнице), что ограничивает их доступ к системным ресурсам и данным других приложений. Это повышает безопасность и стабильность системы.

6. Поддержка универсальных приложений:

   • WinRT лежит в основе Universal Windows Platform (UWP) , которая позволяет создавать приложения, работающие на всех устройствах с Windows 10, включая ПК, планшеты, смартфоны, Xbox, HoloLens и IoT-устройства.

Архитектура WinRT

WinRT имеет модульную архитектуру, которая состоит из нескольких ключевых компонентов:

1. Ядро WinRT:

   • Ядро предоставляет базовые функции, такие как управление памятью, многопоточность, обработка ошибок и взаимодействие с операционной системой.

2. API WinRT:

   • WinRT API разделён на несколько пространств имён, которые охватывают различные области функциональности:
     • Windows.ApplicationModel : Управление жизненным циклом приложений.
     • Windows.Storage : Работа с файловой системой.
     • Windows.Networking : Сетевые операции.
     • Windows.UI : Графический интерфейс и пользовательский опыт.
     • Windows.Media : Обработка мультимедиа.
     • Windows.Devices : Взаимодействие с аппаратными устройствами.

3. Проекция языков:

   • WinRT API автоматически адаптируется для каждого языка программирования. Например:
     • Для C++ используется C++/CX или C++/WinRT .
     • Для C# и Visual Basic используется интеграция с .NET.
     • Для JavaScript используется проекция через HTML и CSS.

4. Среда выполнения:

   • WinRT работает поверх COM (Component Object Model) , но скрывает сложность COM от разработчиков. Это позволяет использовать современные подходы к разработке, сохраняя совместимость с существующими технологиями.

Преимущества WinRT

1. Универсальность:

   • WinRT позволяет создавать приложения, которые работают на различных устройствах с Windows, что упрощает разработку и поддержку.

2. Производительность:

   • Благодаря использованию нативного кода (например, C++), WinRT обеспечивает высокую производительность, особенно для графических и мультимедийных приложений.

3. Безопасность:

   • Изоляция приложений в песочнице и строгий контроль доступа к системным ресурсам делают WinRT более безопасным по сравнению с традиционными настольными приложениями.

4. Модернизация Windows:

   • WinRT стал важным шагом в модернизации Windows, предлагая современный API для разработки приложений, ориентированных на сенсорные устройства и облачные сервисы.

Недостатки WinRT

1. Ограниченная совместимость:

   • WinRT изначально был разработан для новых приложений, и его использование для традиционных настольных приложений было ограничено. Это вызвало недовольство среди разработчиков, привыкших к классическим API, таким как Win32.

2. Закрытость экосистемы:

   • Приложения WinRT были привязаны к Microsoft Store, что ограничивало возможности для сторонних разработчиков и пользователей.

3. Сложность перехода:

   • Для разработчиков, привыкших к Win32 или .NET, переход на WinRT требовал обучения новым концепциям и инструментам.

WinRT и UWP

WinRT является основой для Universal Windows Platform (UWP) , которая была представлена в Windows 10. UWP расширяет возможности WinRT, добавляя поддержку универсальных приложений, которые могут работать на всех устройствах с Windows 10. UWP также включает дополнительные API и инструменты для разработки приложений с использованием современных технологий, таких как DirectX 12, XAML и Adaptive UI.

Будущее WinRT

С выходом Windows 10 и последующих версий Microsoft начала постепенно смещать фокус с WinRT на WinUI и .NET MAUI для разработки кроссплатформенных приложений. Однако WinRT остаётся важной частью экосистемы Windows, особенно для приложений UWP.

В то же время Microsoft активно развивает новые технологии, такие как Project Reunion (позже переименованный в Windows App SDK ), которые стремятся объединить Win32 и UWP, предоставляя разработчикам больше гибкости.

Заключение

Windows Runtime (WinRT) — это мощная платформа, которая стала важным шагом в развитии Windows. Она предоставляет современный API для создания безопасных, производительных и универсальных приложений. Хотя её популярность несколько снизилась с появлением новых технологий, WinRT остаётся значимой частью экосистемы Windows и продолжает влиять на развитие платформы.