⚡ Aria
**支持 C++23 的现代 MVVM 框架**(最低 C++20) · 跨平台 · 分层架构 · 协程优先
一套共享核心,覆盖 Windows / macOS / Linux / iOS / Android / Web
🌟 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)
struct BillViewModel {
aria::Computed<double> per_person{[this] {
return bill.
get() / people.
get();
}};
};
Definition property.hpp:103
T get() const
Auto-tracked read.
Definition property.hpp:138
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。
Qt6(Windows / macOS / Linux · 纯 C++)
auto adapter = std::make_shared<aria::adapters::qt6::QtAdapter>();
BillViewModel vm;
[](double v) { return std::format("¥{:.2f}", v); });
Wraps any QWidget* (or QObject*) as an IView.
Definition qt_view.hpp:25
BindingEngine: connects ViewModel properties to platform views via an adapter.
Definition binding_engine.hpp:103
void bind_text_projected(Src &src, IView &view, Project project)
Bind a read-only text view to src, rendered through project (T -> std::string).
Definition binding_engine.hpp:323
iOS / UIKit(接线文件是 Objective-C++ .mm,界面仍是 Storyboard / SwiftUI)
#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,
[](double v) { return std::format("¥{:.2f}", v); });
UIKitView 用 ARC 强引用持有 UIView*,析构时会在原生 view 还活着的时候通知 BindingEngine 清理订阅,所以不会回调到已释放的控件上。
macOS / AppKit(同上,.mm + NSView)
#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, /* ... */);
Android(界面写 Kotlin / Compose,C++ 只接线)
auto adapter = std::make_shared<aria::adapters::jni::JniAdapter>(env);
[](double v) { return std::format("¥{:.2f}", v); });
Wraps an Android View (jobject) as an IView.
Definition JniAdapter.hpp:60
Kotlin 侧的监听器把原生事件转发回来(adapter->notify_text_changed(...) / notify_click(...)),**监听器归属仍在 Android 侧**,C++ 这边保持强类型。 Compose 没有可寻址的 view 对象,用文档里的 side-channel 形态。
Web(浏览器里没有 C++ —— 前端是 HTML/JS,C++ 跑在服务端)
auto http = std::make_shared<aria::adapters::http::HttpAdapter>(config);
auto& total = http->register_view("total", "text");
[](double v) { return std::format("¥{:.2f}", v); });
http->start();
Configuration for HttpAdapter.
Definition http_config.hpp:15
std::uint16_t port
TCP port.
Definition http_config.hpp:23
**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;
vm.people = 4;
vm.bill = 200.0;
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:
vm.bill = 300.0;
vm.people = 4;
vm.bill = 1200.0;
vm.people = 8;
});
auto batch(Fn &&fn) -> decltype(fn())
Sugar: batch([&]{ firstName = "..."; lastName = "..."; }).
Definition graph.hpp:369
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。 |
📖 MSVC 一次性配置
# 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
📖 MSYS2 一次性配置
# 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:
return "count = " + std::to_string(count.
get());
});
auto sub = label.bind([](const std::string& s) { std::cout << s << '\n'; });
increment();
increment();
sub.release();
increment();
Definition command.hpp:154
Definition computed.hpp:86
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)
auto raw = http::get("/users/" + std::to_string(id));
co_return parse(raw);
}
Definition async_command.hpp:118
auto schedule_on(IExecutor &exec)
Schedule a coroutine to resume on the given executor.
Definition executor.hpp:396
🌍 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)。
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
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