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24 - AutoUI 桌面 Shell 与 Launcher 设计（虚拟桌面 M2–M4 落地） ​

📦 归位注记（2026-08-28，Plan 468）：本文档原为 docs/design/autoui/desktop-shell-and-launcher.md（Design 24），经审计属需求级/专题类设计而非域级章，按模块归位原则移入autoui/。历史文献中的“Design 24”即指本文。

状态：正式（2026-08-28） 来源：产品需求——①平台扩展：虚拟桌面覆盖 Web（vue/tauri） 与 桌面（VM/Rust iced） 双端； ②示例扩展：做一个真正的全屏桌面，通过快捷键召唤 launcher（launcher 本身是 examples/ui/ 里的一个独立 AutoUI App）查找并启动 examples/ui/* 的应用，支持打开真正的多个应用并 自动排布。 关系：扩展 Design 23（架构裁定 R1–R7 全部不变）。本文追加裁定 R8–R12， 给出 shell/launcher 层的调研依据、平台矩阵与计划分解；计划编号以 docs/plans/autos-desktop-program.md「计划一览」解析为准。 2026-08-28 增补：shell 层的工程化分解（表面盘点 S1–S9、内核/用户态分界、 DesktopBus 定案、默认 shell pack 与 widget Desktop 根声明、I7–I9）由 docs/design/autoui/desktop-shell.md 细化，与本文不冲突。

1. 需求与范围 ​

#需求落点
N1虚拟桌面在 VM/Rust 桌面端可用（M2/M3：VirtualWindow+WM、全屏 shell、自动排布）Plan 462、463
N2虚拟桌面在 Web（vue）与 tauri 端可用（M4：DOM 嵌入式桌面）Plan 465
N3launcher 是 examples/ui/ 里的独立 AutoUI App，快捷键召唤、模糊搜索、启动桌面内应用Plan 464（吸收 441）
N4端到端验收：全屏桌面内 launcher 启动 examples/ui/* 大部分 App，多虚拟窗口自动排布462+463+464 联合验收

继承的现状（2026-08-28）：453/459 已交付多 AppSession 运行时（iced daemon、每 App 一个 OS 窗口、AppId 分配、panic 隔离、per-App 键盘订阅）；build_dynamic_component

  • run_dynamic_iced_multi 已可进程内挂载任意 .at。缺：单 OS 窗口内多虚拟窗口（路线 A）、 WM/chrome、全屏 shell、热键、排布、应用注册表、vue 端多 App 宿主。

2. 外部调研（2026-08-28） ​

2.1 虚拟桌面体系 ​

体系形态关键交互对本项目的启示
Windows 11 Task View每 App 真实 OS 窗口 + 系统合成Win+Tab 概览、Win+Ctrl+←/→ 切桌面、每桌面独立窗口集合与壁纸「概览 + 快捷键切换」交互范式；多工作区是进阶特性非底线
macOS Spaces / Mission Control全屏 App 独占 Space + 多桌面触控板横扫、Mission Control 概览、≤16 桌面全屏 App=独立 Space 的「沉浸式」心智 ↔ 本项目全屏桌面即唯一 Space
GNOME Workspaces / Activities动态工作区 + Activities 概览Super 键进概览、应用网格、统一搜索框（搜索即启动）Super/热键 → 概览+搜索一体是最高频入口；动态回收空工作区
KDE Plasma 虚拟桌面静态/动态桌面 + Pager 部件Pager 点击/滚轮切桌面、每桌面任务栏过滤任务栏与虚拟桌面联动（只显示当前桌面任务）
i3 / sway 工作区编号工作区 + 手动平铺容器树键盘驱动、$mod+数字切工作区键盘优先；手动容器树工程量大、用户学习成本高（见 §2.3）
COSMIC（最直接先例）cosmic-comp（Smithay）+ libcosmic（iced 系）+ cosmic-panel / cosmic-launcher 独立 Appletstacking 与 tiling 双模式并存、每个窗口可成 tab；panel 与 launcher 是独立进程的 shell Applet证明 iced 生态可承载整套桌面 shell；「panel/launcher = 独立 App」↔ R1「WM-as-app」，直接映射为「taskbar/launcher = AutoUI 特权 App」

调研结论（摘要）：

  1. 单工作区起步：各家底线都是「一个桌面区域 + 任务集 + 切换器」；多工作区/概览属于 进阶，v1 不做（多工作区留给 457/后续计划）。
  2. shell 组件 = 独立 App 是行业共识（COSMIC applet、GNOME Shell 扩展模型），与 R1 同构。
  3. 概览（Expose/Mission Control）依赖窗口缩略图（路线 B 能力），v1 用任务栏+launcher 替代。

2.2 Launcher 软件 ​

Launcher召唤形态搜索键盘流备注
macOS SpotlightCmd+Space（系统级）屏幕居中 overlay即时模糊 + 用法排序↑↓ 选择、Enter 执行、Esc 逐层退出行业原型：秒开、输入即过滤
Raycast / Alfred热键召唤居中 palette模糊 + 扩展命令同上 + 深层动作「命令」与「应用」并列可搜
rofi热键（自配）居中列表tokenized 过滤 + 多 modi（窗口切换器/运行/dmenu）全键盘平铺 WM 生态标配；窗口切换器是一个 modi
Ulauncher热键召唤居中 palette模糊 + 扩展生态同 Spotlight开箱体验导向
KDE KRunnerAlt+Space / Alt+F2居中 paletterunner 插件（计算/文件/网页关键词）全键盘与 Plasma 深度集成的「runner」插件模型
PowerToys RunAlt+Space居中 palette插件全键盘Windows 生态对标 Spotlight
GNOME Activities / LaunchpadSuper 键全屏/大网格统一搜索网格导航「应用网格」是 palette 的第二形态

共性模式（本设计的采纳集）：

  • P1 热键召唤/失焦即隐：居中 overlay，不抢常驻空间；
  • P2 输入即过滤：模糊子序列匹配 + 排序（精确 > 前缀 > 词首 > 子序列；近期使用加权）；
  • P3 全键盘流：↑↓ 移动、Enter 激活、Esc 逐层退出、Tab 切换形态；
  • P4 分组结果：v1 只做「应用」分组，最近使用置顶；命令/计算等 runner 化留后续；
  • P5 双形态：palette（列表）+ 应用网格（对标 Activities），P3 的 Tab 切换；
  • P6 窗口切换模式（rofi modi 启示）：launcher 可列已开窗口做聚焦切换（v1 由 Alt+Tab 与任务栏承担，launcher 窗口列表列为 P6 增强项）。

2.3 窗口自动排布 ​

路线代表模型采纳判定
手动平铺容器树i3 / sway二叉分割树，用户逐容器选 split 方向不采纳（工程量大、心智重；与「自动排布」目标相悖）
动态 master-stackdwm / awesome1 master + stack 自动重排，零配置采纳（master-stack 模式：焦点窗为主、其余堆叠）
均分网格各家「Show desktop grid」/ COSMIC tilingN 窗口均分视口采纳（grid 模式，直觉性最强）
自由浮动 + cascade传统 WM自由拖拽，新窗级联偏移采纳（默认模式 free，459 已有 cascade 先例）
边缘 snapWindows Snap / GNOME edge tiling / macOS拖到屏缘=半屏，四角=四分采纳（free 模式下的加分项；角 snap 列可选）

排布的关键架构判定：布局是纯函数——layout(mode, windows, viewport, reserved) → Vec<Rect>， 纯 Rust 可单测；VirtualWindow 不自有位置，位置由 WM state 拥有（拖拽/snap/布局切换都是 对 WM state 的更新）。切换模式时窗位即时重算，v1 无动画。

2.4 「启动」的语义映射 ​

OS launcher 是「孵化进程」；AutoUI 桌面（路线 A）的对应物是「挂载会话」：

OS 世界AutoUI 桌面对应
PATH / .desktop 清单扫描examples/ui/*/pac.at 注册表扫描（运行时扫目录；vue 端构建期生成）
fork+execbuild_dynamic_component → allocate_app → 新 VirtualWindow（进程内 AppSession）
进程隔离panic 边界（459 已验证）；真进程外隔离归 386/路线 B，不在本批
退出进程窗口关闭 → App 随窗移除 + 资源释放（459「一窗一 App」不变式的 WM 化改写）
全局热键v1 = 桌面窗口内热键（iced 桌面级键路由 / vue document keydown）；tauri 系统级热键（global-shortcut 插件）列 465 可选增强

3. 追加裁定（R8–R12，登记入程序跟踪文件裁定登记簿） ​

  • R8 shell 组件是特权 AutoUI App：任务栏、launcher 均为 AutoUI 编写的 .at App （launcher 即 examples/ui/028-launcher），运行于桌面宿主进程内，通过命令接缝 驱动 WM；同一份 .at 跑三端。对齐 R1 的姊妹形态（R1 说 WM-as-app，R8 说 shell-components-as-app）。
  • R9 排布是 WM 策略不是 App 特性：layout() 纯函数 + free/grid/master-stack 三模式
    • 边缘 snap；App 不能也不需要知道自己在哪个矩形（唯一交互是 window_width 类响应式 变量，现有机制复用）。
  • R10 注册表以 pac.at 为清单源：pac.at 补可选 icon: / category: 字段 （crates/auto-man/src/pac.rs）；VM 端运行时扫描 apps 目录，vue 端构建期生成 registry 模块；按 render: 字段过滤本端可启动项。
  • R11 启动 = 会话挂载，不是进程孵化（§2.4 映射表）；独立 OS 窗口模式（R6）不受影响， auto run 行为不变（I2）。
  • R12 桌面级热键路由：summon（launcher 召唤）/ Alt+Tab / 布局切换等桌面热键在 桌面层拦截，优先于 App 分发；App 级 bind/onkeydown 语义不变（未捕获键才落焦点 App）。iced 端改造 459 的 per-App 键盘订阅为「桌面层路由 + 焦点窗投递」；真·系统级 全局热键（OS 范围）不是 v1 目标。

4. 平台矩阵（本批交付面） ​

能力桌面 VM/Rust（iced）Web（vue）tauri（vue webview）
宿主拓扑单 OS 窗口，全屏 borderless（R2）单页 DOM 宿主单 webview 全屏窗口
虚拟窗口virtual_window 注册 widget（路线 A，Element 子树）DOM 子树容器（absolute + clip）同 vue
shell（任务栏/背景/overlay 层）特权 .at shell App（R8）同一份 shell 的 vue 形态同 vue
launcherexamples/ui/028-launcher（vm 形态）同一 .at 的 vue 形态同 vue
召唤热键桌面级键路由（R12，窗口内）document keydown窗口内 + 全局热键插件（可选）
启动 =运行时编译挂载（registry 扫描 pac.at）构建期 registry + 动态 import + createApp 挂容器同 vue
排布WM layout() 纯函数同算法 TS 侧实现（同一布局规范，对拍）同 vue

5. 计划分解 ​

462 VirtualWindow+WM（M2，原提案 454）
  │   VirtualWindow 注册 widget、chrome、事件/焦点分区、桌面宿主入口、R4 接缝 v1
  ├──────────────▶ 465 Vue 虚拟桌面（M4，原提案 456）——消费 462 的 widget 契约，
  │                 与 463/464 并行
  ▼
463 桌面 shell（M3，原提案 455）
  │   全屏 borderless、shell App、任务栏、layout 三模式+snap、生命周期命令接缝、
  │   桌面热键、pac.at 注册表扫描
  ▼
464 Launcher App（examples/ui/028-launcher，吸收 441）
      palette+网格双形态、模糊搜索、键盘流、最近使用、LaunchApp 接缝消费；
      端到端联合验收（N4）
计划里程碑一行范围依赖
462M2虚拟窗口容器 + WM 最小集（单 OS 窗口多 App）459 ✅
463M3全屏桌面 shell + 自动排布 + 生命周期/热键/注册表462
464M3 组成launcher App（真注册表、真启动；吸收 441）462+463（M1 子阶段可先行）
465M4vue/tauri 虚拟桌面（DOM 嵌入 + 多挂载宿主）462 契约（可与 463/464 并行）

明确不在本批：多工作区/概览模式、路线 B 进程外隔离（386）、MCP (AppId, widget) 多 App 寻址（T8 冻结延续，desktop 模式 v1 指向焦点窗）、Linux 原生合成器宿主（457）、 无障碍（Design 23 §8.3 已知短板）、系统级全局热键（tauri 插件除外）。

6. 风险登记（增量，Design 23 §8 继续有效） ​

  1. 虚拟窗口内 IME/焦点：452 spike 已验证可行，残留两项任务（组合中失焦 discard、 preedit 落盘）挂在 462 焦点分区实现里。
  2. iced 事件/焦点分区的自定义 widget 深水区：VirtualWindow 需要精确控制 clip/ translate/on_event，462 T1 spike 先行定实现载体。
  3. vue 端页面级假设：teleport to:"body"、modal fixed inset-0、全局主题/监听器 都假设拥有整页（465 需 containment 方案 + v1 限制清单）。
  4. fuzzy/布局算法双端一致：布局规范以 462/463 的 Rust 实现为准，465 TS 侧逐条对拍 （进 I4 对拍体系）。
  5. vm 兼容面：examples/ui 仅部分 App 支持 vm 渲染（038/041/024/025 等已验证）， 桌面端注册表按 render: 过滤 + 启动失败落地「不支持」占位页，不阻断桌面。

7. 验收不变式（增量） ​

  • I5（launcher 三端一份源）：examples/ui/028-launcher/app.at 同一源码在 462/463 桌面（vm）、465 web（vue）、tauri 三处可用；出现 launcher 分叉实现即违例。
  • I6（排布纯函数）：layout 引擎为无副作用纯函数并单测覆盖（grid/master-stack/free
    • snap），iced 与 vue 两侧消费同一规范文档。
  • 继续有效：I1（386 复活零删除）、I2（auto run 零回归）、I3（无双路径分支）、 I4（shell widget 双端同一登记源 + a2vue 金样）。

8. 调研引用 ​

基于 MIT 许可发布。

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