Tiling WM (i3)

什么是窗口管理器

窗口管理器 (Window Manager) 就是用来管理窗口的. 主要分为两大类:

Stacking WM:

每个窗口都可以拖拽, 改变大小, 窗口之间可以有重叠, 主要靠鼠标控制.

比如下图, Stacking WM的屏幕利用率比较低, 而且操作严重依赖鼠标, 比较慢.

Tiling WM:

窗口不能拖拽, 窗口之间没有重叠, 像瓷砖一样铺满屏幕, 配合很多快捷键使用, 基本不或
者少依赖鼠标进行控制.

自动放置窗口, 不重叠, 空间利用率高
多种布局方式切换, 适应各种需求 (基本所有tiling wm都不止Tiling一种布局, 比如i3wm还有Tabbed, Stacked, 还可以选择让某窗口全屏或是悬浮)
基本全靠键盘控制, 快速方便

container与tree

我这里并没有严格去看源码这个树到底是怎么构建的(尤其是很多特殊情况), 不过就简单理解下树和窗口之间的关系是可以的.

大多窗口管理器采用树结构来保存窗口, i3也是如此.

每个workspace的所有窗口保存在一个tree数据结构里面, 这个tree的每个节点都是一个 container (window算特殊的container, 是没有孩子的叶子节点), 一个container里面又可以包含多个container.

container属性

每个container有两个比较重要的属性:

布局方式

split (分splith, splitv), tabbed 或者 stacked

图 1 代表的窗口可能是图 2, 也可能是图 3或者其他的, 因为我们不知道每个container内部的窗口布局方式. 所以窗口管理器会为每个节点保存布局方式, 表示内部的孩子节点应该按照什么方式放置.

所以如果想只代表图 2 中的窗口, 那么应该为container增加布局方式属性, 如图 1 所示.

split方向对应占多少百分比

因为我们通常还会控制每个窗口/容器的宽度/高度, 所以还应该为每个容器增加split方向的空间占比, 如图 5 所示.

Figure 5: tree with container percentage

练习与理解

为了理解我们在操作窗口时对应tree的构造, 我们将窗口/容器都放在另一个设为tabbed或
者stacked布局的容器内 – 因为这两种布局才会显示标题.

切换到一个没有任何窗口的workspace: 如 $Mod+3.
用 $Mod+e 设置默认的布局为split(水平/垂直), (一般不会设为tabbed或stacked).
$Mod+ENTER 打开一个terminal (我这里是st, 或者任何别的窗口也行).
$Mod+w/s 设置所在container布局为tabbed或stacked
$Mod+v/V 新建一个垂直/水平split布局的container包裹当前的st窗口
- 在节点(container或window)所在container只有一个窗口, 且container布局方式为水平/垂直split时, $Mod+v/V 只会切换split方向
- 当节点所在container不止一个窗口, 或者container布局方式为tabbed或者stacked时, $Mod+v/V 会创建一个新的垂直/水平split布局的container包裹当前节点
后续在这个stabbed或者stacked container下操作就可以看到标题了

当前看到标题应该为 V[st], 再 $Mod+ENTER 之后显示为 V[st st].

Tips:
使用 $Mod+c 或者 $Mod+p 来选择孩子或父亲节点窗口, 然后对该节点进行操作:

创建一个兄弟节点
删除/关闭节点窗口 (节点下所有窗口都会被关闭)
移动节点窗口
修改节点窗口大小

快捷键设置

这里仅列出了比较重要的快捷键, 我详细的配置放在了github的.dotfiles仓库.

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# some configs from my ~/.config/i3/config
set $mod Mod4

set $up k
set $down j
set $left h
set $right l

# change focus
bindsym $mod+$left focus left
bindsym $mod+$down focus down
bindsym $mod+$up focus up
bindsym $mod+$right focus right

# move focused window
bindsym $mod+Shift+$left move left
bindsym $mod+Shift+$down move down
bindsym $mod+Shift+$up move up
bindsym $mod+Shift+$right move right

# split in horizontal orientation
bindsym $mod+Shift+v split h

# split in vertical orientation
bindsym $mod+v split v

# enter fullscreen mode for the focused container
bindsym $mod+f fullscreen toggle

# change container layout (stacked, tabbed, toggle split)
bindsym $mod+s layout stacking
bindsym $mod+w layout tabbed
bindsym $mod+e layout toggle split

# toggle tiling / floating
bindsym $mod+Shift+space floating toggle

# change focus between tiling / floating windows
bindsym $mod+space focus mode_toggle

# focus the parent container
bindsym $mod+p focus parent

# focus the child container
bindsym $mod+c focus child

# resize window (you can also use the mouse for that)
set $resize_step 5

bindsym $mod+y resize shrink width $resize_step px or $resize_step ppt
bindsym $mod+i resize grow height $resize_step px or $resize_step ppt
bindsym $mod+u resize shrink height $resize_step px or $resize_step ppt
bindsym $mod+o resize grow width $resize_step px or $resize_step ppt

Mod-h/j/k/l: 切换到左/上/下/右边窗口
Mod-S-h/j/k/l: 移动窗口/容器
Mod-y/u/i/o: 调整窗口/容器大小
Mod-v: 增加一个container 存放当前focused window(或者container), 容器内采用垂直split布局
Mod-S-v: 同上, 不过容器内采用水平split布局
Mod-e/w/s: 设置 所在container 的布局为Split(会在splith, splitv间循环), Tabbed, Stacked
Mod-p: Focus parent
Mod-c: Focus child