Posted on 2007-10-12 10:35
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本文承接Swing/AWT/SWT比較一文，概要敘述Swing的體系結(jié)構(gòu)，解釋了Swing架構(gòu)關(guān)鍵概念：模型與渲染器，解釋如何使用渲染對象擴展該體系架構(gòu)來支持大數(shù)據(jù)量的組件。后面的文章還會簡要概述SWT的體系結(jié)構(gòu)，為Swing/AWT和SWT的比較做一鋪墊。
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Java基礎(chǔ)類(JFC)Swing工具提供了使用Java平臺創(chuàng)建高度可交互性圖形用戶界面的類。Swing是高度靈活的，但是也因此相當(dāng)復(fù)雜，雖然新手能夠使用Swing創(chuàng)建基本的圖形用戶界面(GUI)，但是真要創(chuàng)建一個復(fù)雜、專業(yè)的GUI界面，你必須理解Swing的體系架構(gòu)的基礎(chǔ)，尤其是使用 Swing創(chuàng)建復(fù)雜、像JTable、JTree、JComboBox以及JList這樣基于渲染器的組件，Swing提供的基于模型和渲染器的組件是構(gòu)建高性能、可擴展GUI的關(guān)鍵。
Swing體系結(jié)構(gòu)
最初Smalltalk系統(tǒng)的UI工具使用所謂的模型－視圖－控制(MVC)模式，MVC引入這樣一個概念：數(shù)據(jù)源應(yīng)該同屏幕展現(xiàn)分開。這是一個優(yōu)秀的體系設(shè)計結(jié)構(gòu)，能促進(jìn)代碼重用和程序框架。Swing使用的是一個變體的MVC架構(gòu)，如圖所示：
典型的Swing GUI組件包括至少三個對象：一個Component，一個Model和一個UI Delegate，在這個框架中，Model負(fù)責(zé)存儲數(shù)據(jù)，UI Delegate負(fù)責(zé)從Model獲取數(shù)據(jù)并渲染到屏幕上去，Component通常協(xié)調(diào)Model和Delegate之間的操作，并同時負(fù)責(zé)將 Swing嵌入到AWT窗口系統(tǒng)中。
注意，UI Delegate對象可以在運行的時候動態(tài)替換，這就使Swing具備了可插拔的外觀(Pluggable Look-And-Feel, PLAF)。
雖然Swing的MVC結(jié)構(gòu)顯然具備靈活性的好處，但是這個結(jié)構(gòu)通常被指責(zé)為一些程序慢的根源。雖然基于MVC結(jié)構(gòu)需要更多的方法調(diào)用來支持額外的重定向，其實花費在這兒的消耗很小。對基于Swing的應(yīng)用程序profile的結(jié)果顯示，model-view分隔的開銷可以忽略不計，不到CPU總開銷的 1%，復(fù)雜的Swing用戶界面的多數(shù)處理事件其實都花費在了底層的圖形操作上了。Swing的model-view結(jié)構(gòu)并不是低性能的根源，它是構(gòu)建可擴展程序的關(guān)鍵。
矢量組件
Swing提供了一些處理大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)集的組件，包括JTable、JTree、JList以及JComboBox。這些矢量組件被設(shè)計成能夠處理成千上萬甚至數(shù)百萬的數(shù)據(jù)，為了避免占用大量內(nèi)存，這些組件在Swing的體系架構(gòu)增加了渲染器(renderer)概念。下圖是增加了渲染器結(jié)構(gòu)的Swing 體系架構(gòu)。
渲染器(Renderer)
在這些更為復(fù)雜的Swing組件中，渲染器是提供可擴展性的關(guān)鍵。我們以JTable作為渲染器的示例。缺省表格中的每一格可能都有一個JLabel，這對于比較小的數(shù)據(jù)集來說可行，但是對于大數(shù)據(jù)集就行不通。比如，如果使用這種表格顯示1000x1000的數(shù)據(jù)集，需要的內(nèi)存可能要1G，即使每個格子都是空的。
如果解決這種擴展性問題？Swing的JTable使用一個組件來畫出所有相同類型的格子。比如所有的String對象的格子都使用相同的組件畫。這種類型的組件被稱作渲染器(renderer)，使用渲染器顯示多個表格極大的減小了大型數(shù)據(jù)表存儲空間。
當(dāng)渲染器用來顯示表格時，JTable從model中獲取格子中的數(shù)據(jù)，然后使用這些數(shù)據(jù)對渲染器進(jìn)行配置，然后使用該渲染器畫出該格子。接下來，渲染器繼續(xù)移動到下一個格子，然后重復(fù)這個過程。
注意你可以通過操作渲染器和模型來控制這個過程，所有的矢量組件，包括JTree、JList以及JComboBox都使用渲染器方法，并不僅限于JTable。
模型(Model)
直接操作Swing的模型(Model)對于編寫可擴展的用戶界面至關(guān)重要，下面代碼是往JComboBox添加數(shù)據(jù)項的通常做法：
JComboBox box = new JComboBox();
for (int i = 0; i < numItems; i++) {
box.addItem(new Integer(i));
}
這些代碼只是簡單的往JComboBox中添加數(shù)據(jù)項，代碼同往AWT的Choice中添加選項類似，這種方法對于小數(shù)據(jù)量來說可以，但是當(dāng)要添加大量數(shù)據(jù)時就會明顯變得非常慢。
盡管上面的代碼沒有明確引用任何模型，JComboBox的模型對象實際上參與這個過程，每次調(diào)用addItem時，JComboBox內(nèi)部發(fā)生了許多操作：組件將請求傳遞給JComboBox的模型，模型發(fā)送一個事件表明一個新項被添加。很明顯，如果你直接操作模型的將會更高效，如下例所示：
Vector v = new Vector(numItems);
for (int i = 0; i < numItems; i++) {
v.add(new Integer(i));
}
ComboBoxModel model = new DefaultComboBoxModel(v);
JComboBox box = new JComboBox(model);
這樣為什么會更快呢？原因有兩個。第一，因為所有項是一次添加到模型去，而不是一個一個的，只有一個事件發(fā)出，這意味著更少的事件觸發(fā)，更少的方法調(diào)用。第二是因為需要通知變化的對象更少，總的工作量等于觸發(fā)次數(shù)乘以偵聽器數(shù)目。因為模型是新創(chuàng)建的，偵聽在上面的偵聽器為零，這意味著沒有觸發(fā)事件發(fā)生。
從上面的例子可以學(xué)到兩點：
觸發(fā)事件數(shù)量嚴(yán)重影響你的程序啟動時間，也會影響打開對話框和相似操作的時間。
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本想詳細(xì)舉幾個例子進(jìn)一步說明模型和渲染器的用法和好處，但網(wǎng)絡(luò)速度還是太慢，寫一篇文章太痛苦了...加上篇幅原因，準(zhǔn)備以后再寫一文，彌補這方面的知識。
以后幾篇文章包括（非文章標(biāo)題）：