[系统运维]QtIFW学习

• 1. 构建Qt安装程序
  • 1.1. Qt应用程序结构
  • 1.2. 不同操作系统常用的打包工具
    • 1.2.1. 多平台 GUI 安装程序 跨平台安装工具
    • 1.2.2. windows
    • 1.2.3. Linux
  • 1.3. 静态库与动态库的区别
• 2. 程序打包过程
• 3. QtIFW 安装配置
  • 3.1. 下载安装对应版本，选择安装路径
  • 3.2. 配置环境变量
  • 3.3. 在QtCreatoer添加帮助文档
  • 3.4. 构建examples.pro可查看各个例子安装效果
• 4. QtIFW 创建安装程序
  • 4.1. 创建一个新的文件夹，里面必须包含两个文件夹config/和packages/
  • 4.2. config 创建配置文件config.xml
  • 4.3. 创建包的配置信息
  • 4.4. 打包软件生成安装程序
  • 4.5. 测试安装
• 5. QtIFW 创建在线安装程序
  • 5.1. 配置存储库
  • 5.2. 创建在线存储库
  • 5.3. 查看在线安装程序
• 6. QtIFW 覆盖安装
  • 6.1. 自动卸载旧版本
  • 6.2. 覆盖安装
• 7. QtIFW 实现自动升级
  • 7.1. 检测更新
  • 7.2. 以更新模式启动maintenancetool
  • 7.3. 具体实现
• 8. 制作一款精美的QtIFW安装程序
• 9. 参考资料

1. 构建Qt安装程序

1.1. Qt应用程序结构

还有一些说明文档。如：ReadMe、License等

在 Windows 中，要解决可执行文件过大的问题，可以使用像 UPX 这样的加壳工具。在对可执行文件压缩之后，会在启动时将其解压缩到 RAM 中。

而在 Linux 中，可以通过 strip 命令来去除目标文件中的调试信息、符号信息，以减小程序的大小。但要注意一点，strip 只能用于可执行文件和动态库（.so），不能用于静态库（.a）。

1.2. 不同操作系统常用的打包工具

1.2.1. 多平台 GUI 安装程序 跨平台安装工具

• Qt Installer Framework
  https://doc.qt.io/qtinstallerframework/
  简称 Qt IFW，由 Qt 官方提供，以前仅用于 Qt 本身，但现在已经发布了，用于创建通用的安装程序。

• InstallBuilder
  http://installbuilder.bitrock.com/
  是一个功能强大、易于使用的跨平台安装程序创建工具。它一直都在积极维护，但仅供商业使用。

• InstallJammer
  https://sourceforge.net/projects/installjammer/
  是一个跨平台 GUI 安装程序和生成器，虽然是开源的，但 2011 年之后就不再维护了，比较遗憾！

1.2.2. windows

• NSIS
  https://nsis.sourceforge.io/Main_Page
  如果你喜欢开源软件，则一定知道 NSIS（全称：Nullsoft Scriptable Install System）。它是一个专业的工具，可用于创建从非常简单到非常复杂的安装程序。虽然它很小，但功能却很丰富，非常适合 Internet 分发。
  正如其名，NSIS 是基于脚本的，它能够让我们创建处理任何情况所需的复杂逻辑。幸运的是，它包含了许多插件和预定义脚本，以帮助初学者入门。

• Inno Setup
  http://www.jrsoftware.org/isinfo.php
  是一个免费的安装制作软件，小巧、简便、精美是其最大特点，支持 pascal 脚本，能快速制作出标准 Windows 2000 风格的安装界面，足以完成一般安装任务。
  该软件用 Delphi 写成，其官网同时也提供源程序免费下载。它虽不能与 Installshield 这类“恐龙级”的安装制作软件相比，但也算是当之无愧的后起之秀。

• Advanced Installer
  https://www.advancedinstaller.com/
  有一个免费版本，但也有其他几个版本，这些版本的价格取决于安装程序的复杂程度。如果你正在寻找更专业的东西，其中还包括一些支持选项，那么 Advanced Installer 是一个不错的选择。
  用它创建 MSI 文件包非常方便，只需添加文件、修改名称、添加按钮即可，无需任何脚本方面的知识，并且生成的安装文件保证符合 Windows 最佳操作建议。

• InstallShield
  https://www.flexerasoftware.com/install/products/installshield.html
  是一款“恐龙级”的安装包制作工具，是 Flexera Software 的当家产品。这不仅是因为它拥有 20 多年的研发历史，而且它也是全球著名软件公司的“皇家御用”打包软件，比如 Adobe、Corel、Autodesk 等公司。
  然而这款软件过于专业，并不像 NSIS、Inno Setup 等那样容易入门，所以想学习必须下很大功夫。这也是全球领先的 Windows 安装开发解决方案，现在已经成为 Windows Installer 和 InstallScript 安装方面的行业标准。

• WIX Toolset
  https://wixtoolset.org/
  是一个免费的打包工具，通常要与 Visual Studio（2012 或更高版本）一起使用。之所以最后提到它，是因为它需要经过大量的学习。虽然可用它创建一些非常复杂的安装程序，但要编写大量的代码并经常使用命令行。

1.2.3. Linux

对于 Linux 系统来说，要查看可执行文件依赖的库以及缺少的函数符号，可以使用 ldd -r 指令。

• 构建源码包
  对于开源项目来说，这是最简单的方法。
  但一定要记得，在使用 tar 命令对目录树进行压缩之前，需要先运行 make distclean 来清理构建环境。

• 创建本地分发包
  这要考虑系统的发行版，而主流的包管理系统有两个：rpm 和 deb。rpm 格式起源于 RedHat，但也被其他发行版使用，例如：CentOS、SuSE 和 Fedora。deb 格式是由 Debian 项目开发的，适用于 Debian/Ubuntu 及其衍生版。
  rpm 可参考 RPM HOWTO（http://www.tldp.org/HOWTO/RPM-HOWTO/），尤其是关于构建的部分 - Building RPMs。
  deb 可参考Debian 新维护者手册（https://www.debian.org/doc/manuals/maint-guide/）。

• 创建独立的应用程序包
  若要将 Qt 程序作为一个独立的包部署到 Linux 中，需要将其以及所需的组件捆绑在一起，像 Qt 库、Qt 插件（尤其是 platforms 插件）。
  推荐一个 Linux 部署工具 - linuxdeployqt（https://github.com/probonopd/linuxdeployqt），它能够自动执行上述的流程，并提供 AppImage（https://appimage.org/）。

Tips：和 Windows 不同的是，Linux 下可执行文件及其依赖库放在同一目录一般是无法正常运行的。常用方式是写一个 Shell 脚本，并用 LD_LIBRARY_PATH 指定依赖库所在目录，然后通过运行这个脚本来间接地启动程序。

1.3. 静态库与动态库的区别

2. 程序打包过程

@startuml
:1.构建realease版本应用程序;
:2.用打包工具添加依赖项;
:3.添加其他帮助文档到目录结构;
:4.测试程序打包是否成功;
@enduml

过程说明：
过程2中. 常用的打包工具

• windeployqt：由 Qt 官方提供，旨在自动化创建可部署文件夹的过程，该文件夹包含了应用程序所需的 Qt 相关依赖项（库、插件和翻译等)。
• Dependency Walker：用于查找程序所需的依赖库，类似的工具还有 Process Explore。

Tips:
windeployqt 并没有考虑程序依赖的第三方库（例如：OpenCV）。此外，如果使用了 MSVC 编译器，它也不会将相应的 C/C++ 运行时库拷贝进去。这时，需用Dependency Walker检查程序所链接的库文件。

对于特定的编译器，其依赖的库文件如下：

3. QtIFW 安装配置

Qt Installer Framework 简称 Qt IFW，是由 Qt 官方提供的安装程序制作框架。
Qt IFW 下载页

3.1. 下载安装对应版本，选择安装路径

bin：提供了一些基本的工具，比如打包要用的 binarycreator。
doc：包含了相应的帮助文档，有助于更好的掌握 Qt IFW。
examples：有各种各样的示例，方便我们学习研究。
Licenses：许可协议。

3.2. 配置环境变量

3.3. 在QtCreatoer添加帮助文档

3.4. 构建examples.pro可查看各个例子安装效果

4. QtIFW 创建安装程序

Qt IFW 创建安装程序有一定的步骤：

4.1. 创建一个新的文件夹，里面必须包含两个文件夹config/和packages/

4.2. config 创建配置文件config.xml

Name: 被添加到页面和简介文本中的应用程序名称
Version: 程序版本号
Title: 标题栏上的安装程序名称
Publisher: 软件的发布者（如 Windows 控制面板中所示）
StartMenuDir: Windows 开始菜单中产品的默认程序组名称
TargetDir: 程序安装的目标路径

其他参数可查看：https://doc.qt.io/qtinstallerframework/ifw-globalconfig.html

4.3. 创建包的配置信息

QtIFW框架中安装程序只需要处理一个组件,提供安装程序时安装组件可选,如:com.qtobject.ifw。 在 com.qtobject.ifw/meta 中配置package.xml。

DisplayName: 组件名称
Description: 组件描述信息
Version: 组件版本号
ReleaseDate: 组件发布日期
Default: 如果在安装程序中预先选择了组件，则为 true。
Script: js文件名，如本例installscriqt.qs，用于在加载时执行一些安装操作。

其他参数可查看: https://doc.qt.io/qtinstallerframework/ifw-component-description.html#package-information-file-syntax

安装组件效果如下：

4.4. 打包软件生成安装程序

• 在com.qtobject.ifw/data中放入需打包的文件（.exe、.dll 等）。

• 要生成安装程序，需要借助 QtIFW 提供的 binarycreator.exe 参考链接

• 打开 CMD或 PowerShell，并进入包目录 ，然后输入
  binarycreator -c config\config.xml -p packages MySoftwareInstaller.exe -v

QtIFW 在生成安装程序时，会用自带的 archivegen 工具将这些文件压缩成 7zip 格式；然后在安装时，再从压缩包中将它们提取出来。
好处：保证程序的安全性，压缩程序的大小。

4.5. 测试安装

最好使用一台没有qt开发环境的电脑测试安装程序。除了在windows系统上运行，有条件的话也可以尝试在不同的系统中生成安装程序，测试运行。

5. QtIFW 创建在线安装程序

上一节简单介绍QtIFW离线安装程序，接下来介绍QtIFW如何在线安装程序。主要区别是在于存储库的创建和配置过程。

5.1. 配置存储库

1. 在config.xml配置存储库信息。这些信息由RemoteRepositories元素指定，它可以包含若干个Repository子元素。Repository每一个都包含以下信息：
   

Url: 存储库的地址，指向列出可用组件列表的 Updates.xml 文件。如上图：本地Url也可以，注意格式前面要加file:///
Enabled: 若为 0，则禁用存储库。若为 1，则启用存储库。
Username: 对于需要身份验证的存储库，用来表示用户名。
Password: 对于需要身份验证的存储库，用来表示密码。
DisplayName: 设置要显示的字符串，而非 Url。

Tips：密码是以纯文本形式保存的，因此不建议在这里输入。此处如果未设置身份认证信息，将会在运行时通过对话框获取，用户可以在运行时处理这些设置。

2. 生成安装程序
   使用binarycreator -c config\config.xml -p packages MySoftwareInstaller.exe -v 命令生成安装程序

5.2. 创建在线存储库

1. 在package.xml中修改信息，注意版本号一定要增加
   版本号从1.0.0增加到2.0.0

2. 利用 repogen 工具命令repogen -p packages repository，将包转换为安装程序能在运行时获取的文件结构。此时会生成一个名叫repository 的存储库。里面包含组件包的完整副本和Updates.xml的一些额外生成的元数据(如：SHA安全校验码)
   

5.3. 查看在线安装程序

1. 在安装程序的根目录选中maintenancetool.exe（Qt 中的维护工具，用于添加/更新/删除组件）可以在线更新组件，如下图可以看见组件版本号从1.0.0增加到2.0.0，选中即可更新版本。
   

2. 在设置中的资料档案库可以看见之前配置存储库的用户和密码，选中该存储库可以用下方的按钮“条件测试”检测存储库是否可用。

6. QtIFW 覆盖安装

QtIFW不支持离线升级，程序新版本目录不能直接覆盖旧版本目录安装，要先卸载。QtIFW 提供覆盖安装的方法简化这一流程。

6.1. 自动卸载旧版本

1. 编写卸载脚本。参考链接

//我们可以通过模拟用户单击与 UI 交互，来实现最终的卸载功能
// 卸载脚本：如果程序已安装，则会调用 maintenance 工具，自动进行卸载。
function Controller()
{
    gui.clickButton(buttons.NextButton);
    gui.clickButton(buttons.NextButton);

    // 连接信号槽
    installer.uninstallationFinished.connect(this, this.uninstallationFinished);
}

// 当卸载完成时，触发
Controller.prototype.uninstallationFinished = function()
{
    gui.clickButton(buttons.NextButton);
}

// 与完成页面上的部件交互
Controller.prototype.FinishedPageCallback = function()
{
    gui.clickButton(buttons.FinishButton);
}

然后用之前的安装程序测试；执行 maintenancetool.exe --script=uninstallscript.qs 命令卸载旧版本。

2. 将卸载脚本uninstallscript.qs放入 data 目录中（例如：data/script/uninstallscript.qs），最终由 Qt IFW 打包进安装程序。当需要进行覆盖安装时，maintenancetool 工具就可以很容易的找到它。

6.2. 覆盖安装

1. 既然是覆盖安装，必然少不了对安装位置的检测，一旦发现程序已安装，往往需要加一些友好性的提示信息（例如：显示的“检测到程序已安装，继续将会被覆盖。”）。

要完成这一步，则需要为安装程序添加自定义 UI。首先，要在 meta 目录下添加一个 targetwidget.ui 界面文件（QtDesigner可以编写ui），然后，还需要在 package.xml 文件中用 UserInterfaces元素标记它：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Package>
    <Name>MySoftware</Name>
    <Version>1.0.0</Version>
    <Title>MySoftware Installer</Title>
    <Publisher>Twy</Publisher>
    <StartMenuDir>MySoftware</StartMenuDir>
    <TargetDir>@HomeDir@/MySoftware</TargetDir>
    <UserInterfaces>
        <UserInterface>targetwidget.ui</UserInterface>
    </UserInterfaces>
</Package>

2. 修改安装脚本

将交互部分添加到安装脚本 installscript.qs 中。注意程序各文件的路径。

var targetDirectoryPage = null;

// 构造函数
function Component() 
{
    installer.gainAdminRights();
    component.loaded.connect(this, this.installerLoaded);
}

// 实用函数，类似于 QString QDir::toNativeSeparators()
var Dir = new function () {
    this.toNativeSparator = function (path) {
        if (installer.value("os") == "win")
            return path.replace(/\//g, '\\');
        return path;
    }
};

// 添加桌面和开始菜单快捷方式
Component.prototype.createOperations = function() 
{
    component.createOperations();
    component.addOperation("CreateShortcut",
                           "@TargetDir@/bin/MySoftware.exe",
                           "@DesktopDir@/MySoftware.lnk",
                           "workingDirectory=@TargetDir@");

    component.addOperation("CreateShortcut",
                           "@TargetDir@/bin/MySoftware.exe",
                           "@StartMenuDir@/MySoftware.lnk",
                           "workingDirectory=@TargetDir@");
}

// 加载组件后立即调用
Component.prototype.installerLoaded = function()
{
    installer.setDefaultPageVisible(QInstaller.TargetDirectory, false);
    installer.addWizardPage(component, "TargetWidget", QInstaller.TargetDirectory);

    targetDirectoryPage = gui.pageWidgetByObjectName("DynamicTargetWidget");
    targetDirectoryPage.windowTitle = "选择安装目录";
    targetDirectoryPage.description.setText("请选择程序的安装位置：");
    targetDirectoryPage.targetDirectory.textChanged.connect(this, this.targetDirectoryChanged);
    targetDirectoryPage.targetDirectory.setText(Dir.toNativeSparator(installer.value("TargetDir")));
    targetDirectoryPage.targetChooser.released.connect(this, this.targetChooserClicked);

    gui.pageById(QInstaller.ComponentSelection).entered.connect(this, this.componentSelectionPageEntered);
}

// 当点击选择安装位置按钮时调用
Component.prototype.targetChooserClicked = function()
{
    var dir = QFileDialog.getExistingDirectory("", targetDirectoryPage.targetDirectory.text);
    if (dir != "") {
        targetDirectoryPage.targetDirectory.setText(Dir.toNativeSparator(dir));
    }
}

// 当安装位置发生改变时调用
Component.prototype.targetDirectoryChanged = function()
{
    var dir = targetDirectoryPage.targetDirectory.text;
    if (installer.fileExists(dir) && installer.fileExists(dir + "/bin/MySoftware.exe")) {
        targetDirectoryPage.warning.setText("<p style=\"color: red\">检测到程序已安装，继续将会被覆盖。</p>");
    } else {
        targetDirectoryPage.warning.setText("");
    }
    installer.setValue("TargetDir", dir);
}

// 当进入【选择组件】页面时调用
Component.prototype.componentSelectionPageEntered = function()
{
    var dir = installer.value("TargetDir");
    if (installer.fileExists(dir) && installer.fileExists(dir + "/maintenancetool.exe")) {
        installer.execute(dir + "/maintenancetool.exe", "--script=" + dir + "/script/uninstallscript.qs");
    }
}

7. QtIFW 实现自动升级

要实现自动更新，必须要有一个在线存储库respoitory。在 QtIFW 中，如果要实现这样的功能，可以利用 maintenancetool.exe及其两个重要选项：

--checkupdates：检测更新，并返回一个 XML。
--updater：以更新模式启动应用程序。

7.1. 检测更新

为了获取更新相关的信息，我们新建一个 bat 脚本，并通过以下命令将输出重定向到 checkUpdate.txt 文件中：

@echo off
maintenancetool --checkupdates > checkUpdate.txt

当有可用的更新时，maintenancetool 会返回一个 XML，通过bat 脚本将输出信息重定向到 checkUpdate.txt 文件中：其中包含了新版本的名称、大小、以及版本号等内容。倘若没有任何更新，将不会返回任何内容。

7.2. 以更新模式启动maintenancetool

一旦检测到有新版本存在，只需要以更新模式启动 maintenancetool 就行maintenancetool --updater，这样以来，默认就会选择【Update components】选项：剩下的具体要更新哪些组件，就交由用户选择。

7.3. 具体实现

为了启动外部程序，先简单介绍下 QProcess 类，它有两种启动方式：

一体式：start()，外部程序启动后，将随主程序的退出而退出。
分离式：startDetached()，外部程序启动后，当主程序退出时并不退出，而是继续运行。

参考 https://github.com/Skycoder42/QtAutoUpdater。自写Demo,

//在使用 --checkupdates 检测更新时，并不会运行 GUI，而是仅输出更新信息
//以下内容放入main.cpp中的一个函数中
QString program("../maintenancetool.exe");
QStringList checkArgs;
checkArgs << "--checkupdates";

// 检测更新
QProcess process;
process.start(program, checkArgs);

// 等待检测完成
if (!process.waitForFinished()) {
    qDebug() << "Error checking for updates.";
    return;
}

// 读取输出内容
QByteArray data = process.readAllStandardOutput();

// 没有输出意味着没有可用的更新
if (data.isEmpty()) {
    qDebug() << "No updates available.";
    return;
}
// 倘若需要特定的更新信息，应该解析输出的 XML。

//当检测到有可用的更新之后，以更新模式启动 maintenancetool

// 以分离式启动
QStringList updaterArgs;
updaterArgs << "--updater";
bool success = QProcess::startDetached(program, updaterArgs);
if (!success) {
    qDebug() << "Program startup failed.";
    return;
}

//需要注意的是，这里需要以分离式启动，因为程序需要关闭以进行更新。

//在启动成功之后，最后记得关闭程序：

// 关闭程序
qApp->closeAllWindows();

8. 制作一款精美的QtIFW安装程序

主要是界面的UI美化。参考样式可在github上搜索“Qt Frameless"。
在config.xml中添加QSS文件美化UI用StyleSheet等元素标记。

<WizardStyle>Classic</WizardStyle>
<StyleSheet>style.qss</StyleSheet>
<TitleColor>#b1b1b1</TitleColor>

9. 参考资料

• github地址(含examples) https://github.com/Waleon/QtIFW.git
• 公众号：高效程序员 教程链接
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