Wayland是一个通信协议，规定了显示伺服器与其客户机之间的通信方式，而使用这个协议的显示伺服器称为Wayland Compositor。它由Kristian Høgsberg于2008年发起，目标是用更简单的现代化视窗系统取代X Window System。Wayland协议的参考实现称为Weston，由Wayland项目组使用C语言开发。[3]
Wayland与X Window System的最大不同在于，它规定由客户机自身负责窗口边框和装饰的绘制，并且客户机能够通过EGL以及一些Wayland特定的EGL扩展组件直接在显示内存中算绘自己的缓冲器。窗口管理器简化成显示管理服务，专门负责算绘那些屏幕上的程序。这比X Window System中的窗口管理器要更简单、高效。[4][5]
Wayland项目的原始码使用MIT许可证发布。现有的Compositor例如Compiz，KWin和Mutter对Wayland都有着不同程度的支持。
历史
Wayland的创始人Kristian Høgsberg是X.Org Server开发者，曾参与过AIGLX和DRI2的开发。他在2008年供职于红帽时发起了Wayland作为业余项目，目标是让“每一个帧都完美无瑕，也就是说应用程式要能充分地控制图形的渲染，使我们完全无法察觉任何的撕裂、延迟、重画及闪烁”[6][7][8][9]。这一灵感浮现时他正开车经过马萨诸塞州的韦兰，也就由此决定了项目的名字[8][10]。
2010年10月，Wayland加入了Freedesktop.org项目[11][12]。在迁移过程中，邮件列表wayland-devel代替了原先的Google group邮件组，用于讨论项目的开发。
Wayland是自由软件，它的库(libwayland-server和libwayland-client)以MIT License授权，示例程序和Compositor一开始以GPLv2授权。现在整个项目都是以MIT License授权。直到2010年11月份，Wayland还仅仅只能在Intel、Nvidia和AMD的开源驱动上运行。
设计
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Wayland运用既有的Linux核心技术，像是Direct Rendering Manager（DRM），Kernel Mode-Setting（KMS）以及Graphics Execution Manager（GEM）以提供一个最小化的显示管理服务。Wayland混合器（compositor）在2010年6月已从桌面常用的OpenGL改为OpenGL ES[13]。这个项目也开发支持Wayland显示的Qt，而不需要X。大部分应用程式都有望获得透过函数库，无需修改程序即可支持Wayland。
近些年来，GNU/Linux桌面图形开发者将许多与渲染有关的接口从X server移动到内核中。现在，已经有许多功能被移入内核（内存管理、任务调度、模式设置（KMS）等等）或是程序库（cairo、pixman、freetype、fontconfig、pango等等），所以窗口系统需要做的事情大大减少了。但是X11协议十分巨大、庞杂，并且它包括了许多已经过时的模块。虽然开发者们为了使X server适应现代化的电脑架构而开发出了XRandR、XRender、Composite等一些额外扩展，但这终究是治标不治本，同时这也会增加维护的难度。
Wayland是一款协议，但与X server不同的是，Wayland只做它必须要做的事情。下面以“滑鼠点击按钮引发按钮更新动作”为例来说明一下Wayland和X server的区别：
在X中：
- 内核捕获滑鼠点击事件并发送给X server。
- X server会计算该把这一事件发送给哪个窗口（事实上，窗口位置是由Compositor控制的，X server并不能够正确的计算Compositor做过特效变化之后的按钮的正确位置）。
- 应用程式对此事件进行处理（将引发按钮更新动作）。但是，在此之前它得向X server发送绘制请求。
- X server接收到这条绘制请求，然后把它发给视频驱动来渲染。X还计算了更新区域，并且这条“垃圾资讯”发送给了Compositor。
- 这时，Compositor知道它必须要重新合成屏幕上的一块区域。当然，这还是要向X server发送绘制请求的。
- 开始绘制。但是X server还会去做一些不必要的本职工作（窗口重叠计算、窗口剪裁计算等）。
在Wayland中：
- 内核捕获滑鼠点击事件并发送给Wayland Compositor。
- 由于是直接发给Wayland Compositor的，所以Wayland Compositor会正确地计算出按钮的位置。同时它会把这一事件发送给按钮所在的应用程式来处理。
- 应用程式直接渲染，无需向Wayland Compositor请求。只需在绘制完成之后向Wayland Compositor发送一条资讯表明这块区域被更新了。
- Wayland Compositor收到这条资讯后，立即重新合成整个桌面。
目前，Wayland使用OpenGL ES而不是传统的OpenGL。“从长远来看，我们需要完整的OpenGL支持，但问题是libGL会带来X的依赖性......”[14]另一方面，使用OpenGL ES会使得Wayland更容易支持移动设备[15]。Wayland目前并不支持网络透明性，但未来可能会支持[16]。
媒体关注
Phoronix于2008年11月发表了一篇标题为“Wayland: A New X Server For Linux”的文章[4]，披露Wayland这项新的项目。Kristian透过他的部落格对此关注作出回应，他告示大众Wayland并非一个新的X server而是一个显示伺服器，并声明这个新兴的项目尚处于未成熟的阶段[6]。
使用
Arch Linux本身不具有Wayland。但实际上，安装 Enlightenment 或 KDE 等桌面环境时，可以选用Wayland安装作为显示伺服器。
马克·沙特尔沃思于2010年11月4日宣布Wayland将作为Ubuntu未来某一未定版本Unity接口的显示伺服器[17]。但是2013年3月份，Canonical确认他们将开发一个新的显示服务Mir而不是使用Wayland来替代X[18]。2017年4月份，Canonical宣布放弃Unity与Mir[19]，并于Ubuntu 17.10开始使用Wayland[20]。但在18.04LTS版本中因为Wayland无法支持屏幕共享，远程桌面服务以及GNOME Shell崩溃的可恢复性更换为X.Org Server。[21][22]
Fedora 25集成了GNOME桌面最新版本 3.22，并将GNOME桌面的版本的显示后端切换至预设为Wayland。
RHEL 8集成了Wayland。
Qt 5.x提供了QtWayland模块以支持Wayland协议[23]，借由-platform命令行选项，Qt应用程式可以在运行时切换图形后端，如X与Wayland[24]。2011年1月，Wayland支持进入上游Qt版本库的Lighthouse分支[25]。
KWin，KDE的视窗管理器加入支持OpenGL ES输出[26]，已在KDE SC 4.7发布[27]。目前，KWin已经完成Wayland的初步移植[28]。在2012年1月发布的KDE SC 4.8，KDE将支持X下执行Wayland。在2012年夏天发布的KDE SC 4.9，将可以直接执行Wayland，主要用于支持行动装置，也就是Plasma Active[29]。
Compiz开发者们已经把它对X的依赖部分变成了一个可选插件。同时，Canonical正在为Compiz添加OpenGL ES的支持。众所周知，目前Wayland正是使用OpenGL ES，这使将得Compiz能够更容易迁移到Wayland。 注:compiz此项目的主要作者已经离开Canonical，使得此项目进入停止开发的状态，当然迁移到wayland的计划也就更遥遥无期。
Jolla的第一款装置搭载的Sailfish OS使用Wayland[31]。
Wayland 合成器
实现 Wayland 显示伺服器协议的显示伺服器也称为 Wayland 合成器，因为它们也执行合成视窗管理器的任务。
- Hyprland – 一个用C++ 编写的基于wlroots 的平铺Wayland 合成器，Hyprland 值得注意的功能包括动态平铺、选项卡式视窗、干净且可读的C++ 代码库以及提供视窗动画、圆角和Dual-Kawase模糊的自定义渲染器。
- Weston – Wayland 合成器的参考实现，实现客户端装饰。
- Enlightenment - 声称自 0.20 版本以来完全支持 Wayland ，但目前正在进行工作以实现完整的 Wayland 合成器 。
- KWin - 截至 2021 年，KWin 几乎拥有完整的 Wayland 支持。
- Mutter - Mutter 为 GNOME 3.9 的 Wayland 集成维护了一个单独的分支（2013 年 9 月）；[54] 在 2014 年的 3.13.1 版本中，Wayland 分支被合并到主存储库中。
- Clayland – 使用 Clutter 的 Wayland 合成器的简单示例。
- Sway – 平铺 Wayland 合成器和 X11 i3 视窗管理器的直接替代品。
Weston 是Wayland 合成器的参考实现，它也是由Wayland 项目开发的，使用C 语言编写，并在MIT 许可证下发布，由于Weston 依赖Linux 操作系统的某些功能，因此Weston只提供对Linux 操作系统的官方支持。其处理依赖evdev，虽然缓冲器的处理依赖于通用缓冲器管理 (GBM)，但是，2013 年宣布了 Weston 到 FreeBSD 的原型移植。
Weston 支持高带宽数码内容保护 (HDCP)。
Weston 依靠 GEM 在合成器和应用程式之间共享应用程式缓冲器。对于渲染，Weston 可以使用OpenGL ES 或pixman 函数库进行软件渲染。支持库作为依赖项。
Weston 的远程存取接口由 RealVNC 员工于 2013 年 10 月提出。
Maynard 是一个图形 shell，被写为 Weston 的插件，就像 GNOME Shell 被写为 Mutter 的插件一样。
Raspberry Pi 基金会与 Collabora 合作发布了 Maynard，致力于提高性能和降低存储器消耗。
工具包
参见
参考资料
外部链接
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