Swing的事件處理過程為：事件調(diào)度線程(Event Dispatch Thread)從事件隊(duì)列(EventQueue)中獲取底層系統(tǒng)捕獲的原生事件，如鼠標(biāo)、鍵盤、焦點(diǎn)、PAINT事件等。接著調(diào)用該事件源組件的dispachEvent。該方法過濾出特殊事件后，調(diào)用processEvent進(jìn)行處理。processEvent方法根據(jù)事件類型調(diào)用注冊(cè)在這個(gè)組件上的相應(yīng)事件處理器函數(shù)。事件處理器函數(shù)根據(jù)這些事件的特征，判斷出用戶的期望行為，然后根據(jù)期望行為改變組件的狀態(tài)，然后根據(jù)需要刷新組件外觀，觸發(fā)帶有特定語義的高級(jí)事件。此事件繼續(xù)傳播下去，直至調(diào)用應(yīng)用程序注冊(cè)在該組件上的處理器函數(shù)。下圖是這個(gè)過程的示意圖：
上圖所示意的過程簡(jiǎn)要說就是：
Pump an Event->Dispatch & Process Event->MouseListener.mousePressed->fireActionPerformed->ActionListener.actionPeformed->Do database query and display result to a table->Return from actionPerformed->Return from fireActionPerformed->Return from MouseListener.mousePressed->Pump another Event.
事件調(diào)度線程在應(yīng)用程序事件處理函數(shù)actionPerformed沒有完成之前是不能處理下一個(gè)事件的，如果應(yīng)用程序處理函數(shù)是一個(gè)時(shí)間復(fù)雜的任務(wù)(比如查詢數(shù)據(jù)庫并將結(jié)果顯示到表格中)，后面包括PAINT事件將在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)得不到執(zhí)行。由于PAINT事件負(fù)責(zé)將界面更新，所以這就使用戶界面失去響應(yīng)。
打一個(gè)比方，事件處理線程就像進(jìn)入某城唯一的單行道一樣，事件相當(dāng)于汽車。有種PAINT汽車負(fù)責(zé)為城市運(yùn)輸非常重要的生活物資。但是有一天，PAINT前面有一輛汽車突然壞掉了，司機(jī)下來修車。但是這車太難修，一修就是幾天，結(jié)果后面的PAINT汽車無法前進(jìn)，物資無法按時(shí)運(yùn)到城里。市民急了，市長(zhǎng)雖然不停的打電話催PAINT公司，但即使PAINT公司多添加幾輛車也沒用。由于進(jìn)城的唯一條路被那輛車給占著，所以再多的PAINT車也只能堵在路上。
不了解Swing的這種事件處理模型的人往往將時(shí)間復(fù)雜的任務(wù)放在處理函數(shù)中完成，這是造成Swing應(yīng)用程序速度很慢的原因。用戶觸發(fā)這個(gè)動(dòng)作，用戶界面就失去了響應(yīng)，于是給用戶的感覺就是Swing太慢了。其實(shí)這個(gè)錯(cuò)誤是程序員造成的，并不是Swing的過失。
說點(diǎn)題外話，所有采用這種事件模型的用戶界面工具都會(huì)產(chǎn)生這種問題，包括SWT、GTK、MFC等流行的用戶界面工具。之所以只有Swing被誤解，主要是和Swing的歷史、市場(chǎng)時(shí)機(jī)、商業(yè)宣傳策略和心理學(xué)相關(guān)的。
首先Swing的歷史和市場(chǎng)時(shí)機(jī)極差。Swing出現(xiàn)早期性能也差、錯(cuò)誤也多，而Java程序員脫身于傳統(tǒng)圖形界面工具，對(duì)于Swing這種新的事件處理模型并不太了解，而此時(shí)正處于Java第一輪狂熱的時(shí)期，大家都滿懷希望做了大量的Swing應(yīng)用程序，而這些程序中大量存在這種錯(cuò)誤方法。于是市場(chǎng)上涌現(xiàn)了大批的這種程序。自從那個(gè)時(shí)代，因?yàn)檫@些程序，Swing被貼上了慢的標(biāo)簽。又由于當(dāng)時(shí)的Swing界面也丑，和一般的Windows程序風(fēng)格炯異，更加深人們的這種印象。這種印象一直持續(xù)到現(xiàn)在，像烙印一樣深深的刻在人們的腦海里。
其次，Swing還有一個(gè)致命的問題，就是沒有涌現(xiàn)出一個(gè)具有標(biāo)識(shí)性的好程序，這是造成它比SWT印象慘的原因。為什么SWT采用相同的事件處理模型，而獲得了速度快的聲譽(yù)呢？這是因?yàn)槿藗儺?dāng)時(shí)對(duì)于Java做桌面應(yīng)用的期望心理達(dá)到了低谷，而SWT的出現(xiàn)恰恰是伴隨Eclipse出現(xiàn)的，早期的Eclipse的確是在速度快、界面漂亮，這一掃當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為Java慢，Java界面丑陋，Java無法做桌面應(yīng)用的印象，繼而這個(gè)印象被加在SWT身上，人們認(rèn)為Eclipse速度快、漂亮是因?yàn)镾WT，其實(shí)如果你知道Swing/SWT事件處理模型的話，你就明白功勞是Eclipse開發(fā)者的，Eclipse界面漂亮其實(shí)要?dú)w功于Eclipse界面設(shè)計(jì)專家，他們的高水平造就了這個(gè)好的IDE，從而也抬起了SWT的聲譽(yù)。而Swing的名譽(yù)恰恰就被早期Swing低水平開發(fā)者給毀了。
再次, 這和商業(yè)宣傳策略有關(guān)。IBM和Eclipse很懂得市場(chǎng)宣傳，人們不是認(rèn)為Java慢嗎，就宣傳SWT使用原生組件，人們不是認(rèn)為Swing丑陋、風(fēng)格炯異吧，就宣傳SWT風(fēng)格一致性，人們不是認(rèn)為Java不能做桌面應(yīng)用嗎，就宣傳基于SWT的Eclipse。其實(shí)這一切的背后原因只是“人”的不同，Eclipse的開發(fā)者和Swing應(yīng)用程序的開發(fā)者，Swing和SWT技術(shù)差異并沒有造成那么大的差別，如果是相近能力的人使用他們開發(fā)的話，應(yīng)該能做出相近的產(chǎn)品。這可以從現(xiàn)在Eclipse和NetBeans、Intellij IDEA、JDeveloper和JBuilder看的出來。
最后，人類有一個(gè)心理學(xué)現(xiàn)象，就是一旦形成對(duì)某種事物的印象，很難擺脫舊的認(rèn)識(shí)，有時(shí)甚至人們不愿意承認(rèn)擺在眼前的事實(shí)。總而言之，Swing和SWT不同遭遇是因?yàn)闅v史、市場(chǎng)時(shí)機(jī)、商業(yè)宣傳策略、心理學(xué)的種種原因造成的。
那么如何避免這個(gè)問題，編寫響應(yīng)速度快的Swing應(yīng)用程序呢？在SwingWorker的javadoc中有這樣兩條原則：
Time-consuming tasks should not be run on the Event Dispatch Thread. Otherwise the application becomes unresponsive. 耗時(shí)任務(wù)不要放到事件調(diào)度線程上執(zhí)行，否則程序就會(huì)失去響應(yīng)。
Swing components should be accessed on the Event Dispatch Thread only. Swing組件只能在事件調(diào)度線程上訪問。
因此處理耗時(shí)任務(wù)時(shí)，首先要啟動(dòng)一個(gè)專門線程，將當(dāng)前任務(wù)交給這個(gè)線程處理，而當(dāng)前處理函數(shù)立即返回，繼續(xù)處理后面未決的事件。這就像前面塞車的例子似的，那個(gè)司機(jī)只要簡(jiǎn)單的把車開到路邊或者人行道上修理，整個(gè)公路系統(tǒng)就會(huì)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
其次，在為耗時(shí)任務(wù)啟動(dòng)的線程訪問Swing組件時(shí)，要使用SwingUtilties. invokeLater或者SwingUtilities.invokeAndWait來訪問，invokeLater和invokeAndWait的參數(shù)都是一個(gè)Runnable對(duì)象，這個(gè)Runnable對(duì)象將被像普通事件處理函數(shù)一樣在事件調(diào)度線程上執(zhí)行。這兩個(gè)函數(shù)的區(qū)別是，invokeLater不阻塞當(dāng)前任務(wù)線程，invokeAndWait阻塞當(dāng)前線程，直到Runnable對(duì)象被執(zhí)行返回才繼續(xù)。在前面塞車的例子中，司機(jī)在路邊修車解決了塞車問題，但是他突然想起來要家里辦些事情，這時(shí)他就可以打個(gè)電話讓家里開車來。假如修車不受這件事情的影響，比如叫家人送他朋友一本書，他可以繼續(xù)修車，這時(shí)就相當(dāng)于invokeLater；假如修車受影響，比如缺少某個(gè)汽車零件，叫家人給他送過來，那么在家人來之前，他就沒法繼續(xù)修車，這時(shí)就相當(dāng)于invokeAndWait。
下面舉一個(gè)例子說明這兩點(diǎn)，比如按下查詢按鈕，查詢數(shù)據(jù)量很大的數(shù)據(jù)庫，并顯示在一個(gè)表中，這個(gè)過程需要給用戶一個(gè)進(jìn)度提示，并且能動(dòng)態(tài)顯示表格數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)增加的過程。假設(shè)按鈕的處理函數(shù)是myButton_actionPerformed，則：
void myButton_actionPerformed(ActionEvent evt){
new MyQueryTask().start();
}
public class MyQueryTask extends Thread{
public void run(){
//查詢數(shù)據(jù)庫
final ResultSet result=...;
/ /顯示記錄
for(;result.next();){
//往表的Model中添加一行數(shù)據(jù)，并更新進(jìn)度條，注意這都是訪問組件
SwingUtilities.invokeLater(new Runnable(){
public void run(){
addRecord(result);
}
});
}
....
}
void addRecord(ResultSet result){
//往表格中添加數(shù)據(jù)
jTable.add....
//更新進(jìn)度條
jProgress.setValue(....);
}
}
JDK1.6以后，Swing提供了一個(gè)專門的類SwingWorker能幫你解決這個(gè)編程范式，你所需要做的就是繼承這個(gè)類，重載doInBackground，然后在actionPeformed中調(diào)用它的execute方法，并通過publish/process方法來更新界面。SwingWorker的主要方法和它們的作用在下面的示意圖：
從上面示意圖可以看出，SwingWorker實(shí)際上不過是封裝了前面我所說的例子中的MyQueryTask，并做了更詳盡的考慮。execute方法相當(dāng)于MyQueryTask線程start，它啟動(dòng)這個(gè)后臺(tái)線程并立刻返回。SwingWorker可以注冊(cè)PropertyChangeListener，這些listener都被在事件調(diào)度線程上執(zhí)行，相當(dāng)于MyQueryTask中的那些訪問組件的Runnable對(duì)象。另外，publish、setProgress只不過是特殊的property事件吧，process和done不過是響應(yīng)publish和PropertyChangeEvent.DONE這個(gè)事件的方法罷了。因此我們很容易將上面的例子改成SwingWorker的版本：
void myButton_actionPerformed(ActionEvent evt){
new MyQueryTask().execute();
}
public class MyQueryTask extends SwingWorker{
public void doInBackground(){
//查詢數(shù)據(jù)庫
final ResultSet result=...;
//顯示記錄
for(;result.next();){
//往表的Model中添加一行數(shù)據(jù)，并更新進(jìn)度條，注意這都是訪問組件
publish(result);
}
....
}
public void process(Object ... result){
//往表格中添加數(shù)據(jù)
jTable.add....
//更新進(jìn)度條
jProgress.setValue(....);
}
}
對(duì)于一般的耗時(shí)任務(wù)這樣做是比較普遍的，但是有一些任務(wù)是一旦觸發(fā)之后，會(huì)周期性的觸發(fā)，如何做處理這種任務(wù)呢?JDK中提供了兩個(gè)Timer類幫你完成定時(shí)任務(wù)，一個(gè)是javax.swing.Timer，一個(gè)java.util.Timer。使用它們的方法很簡(jiǎn)單，對(duì)于Swing的timer，使用方法如下：
public void myActionPerformed(){
//假設(shè)點(diǎn)擊了某個(gè)按鈕開始記時(shí)
Action myAction=new AbstractAction(){
public void actionPerformed(ActionEvent e){
//做周期性的活動(dòng)，比如顯示當(dāng)前時(shí)間
Date date=new Date();
jMyDate.setDate(date);//jMyDate是個(gè)假想的組件，能顯示日期時(shí)間
}
};
new Timer(1000, myAction).start();
}
java.util.Timer類似，只不過使用TimerTask完成動(dòng)作封裝。注意這兩個(gè)Timer有一個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別：Swing的Timer的事件處理都是在事件調(diào)度線程上進(jìn)行的，因而它里面的操作可以直接訪問Swing組件。而java.util.Timer則可能在其他線程上，因而訪問組件時(shí)要使用SwingUtilities.invokeLater和invokeAndWait來進(jìn)行。這一點(diǎn)要記住。
如果要了解更詳細(xì)的信息，可以查閱SwingWorker、Swing Timer和util Timer這些類javadoc文檔和其他網(wǎng)上資料。最重要的是要記住了那兩條原則。
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Swing事件與事件處理器模型
Component在Swing模型中是事件觸發(fā)源。前一篇文章在描述Swing的事件處理模型時(shí)就已經(jīng)提到了這個(gè)事件處理過程。簡(jiǎn)單來說，Swing組件在偵聽到原生事件并處理后，往往產(chǎn)生新的邏輯事件。邏輯事件是某些組件所特有的、具有特定語義的事件，比如JButton按下時(shí)產(chǎn)生ActionEvent、JComboBox一項(xiàng)被選中時(shí)產(chǎn)生ItemEvent，等等。和原生事件不同，它們并不被派發(fā)到系統(tǒng)事件隊(duì)列中，而是由組件直接觸發(fā)。事件處理器作為組件的觀察者添加到組件上并偵聽觸發(fā)的事件。假設(shè)事件名叫XXX，Swing中實(shí)現(xiàn)這個(gè)模式的一般模式是：
1.定義一個(gè)XXXEvent
public class XXXEvent extends Event{
...
public void XXXEvent(Object src){
super(src);
...
}
...
}
2.定義一個(gè)事件處理器接口XXXListener，聲明所有和該事件相關(guān)的處理方法：
public interface XXXListener extends EventListener{
void action1(XXXEvent evt);
void action2(XXXEvent evt);
...
}
3.在觸發(fā)它的組件中定義一下方法：
public class MyComponent extends Jcomponent{
...
//存放事件處理器的隊(duì)列
private ArrayList<XXXListener>xxxListeners=new ArrayList<XXXListener>();
//定義以下各種方法，訪問符號(hào)用public，以方便添加刪除處理器
public void addXXXListener(XXXListener listener){
xxxListeners.add(listener);
}
public void removeXXXListener(XXXListener listener){
xxxListeners.remove(listener);
}
//定義各種觸發(fā)(fire)action1、action2...的方法，注意一般使用protected，以便繼承和擴(kuò)展
//每一個(gè)action都要定義一個(gè)相應(yīng)觸發(fā)(fire)的方法
protected void fireAction1(XXXEvent evt){
for(XXXListener listener:xxxListeners){
listener.action1(evt);
}
}
protected void fireAction2(XXXEvent evt){
for(XXXListener listener:xxxListeners){
listener.action2(evt);
}
}
...
//在某些地方，比如鼠標(biāo)處理函數(shù)中觸發(fā)相應(yīng)的動(dòng)作
void myMouseReleased(MouseEvent evt){
...
if(應(yīng)該觸發(fā)action1)
fireAction1(new XXXEvent(this));
...
if(應(yīng)該觸發(fā)action2)
fireAction2(new XXXEvent(this));
...
}
}
XXXEvent、XXXListener、addXXXListener、removeXXXListener以及各種fireAction函數(shù)多是重復(fù)性代碼，有些Java IDE如JBuilder中能夠根據(jù)開發(fā)者的指定參數(shù)的自動(dòng)生成這些代碼。
實(shí)際上這個(gè)觀察者模式的編程范式可以推廣到任何JavaBeans，不一定是可視化的Swing組件。以前曾經(jīng)見過JBuilder做的一個(gè)所謂數(shù)據(jù)庫操作的JavaBeans，它沒有界面，但它和Swing組件完全一樣添加刪除處理器。它的功能是異步操作數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)操作完了之后觸發(fā)注冊(cè)在上面的事件處理器，該事件處理器就可以將查詢結(jié)果展現(xiàn)在表格中，或者輸出成報(bào)表等等。
在這個(gè)模型中，JavaBeans本身既可以是事件源（被觀察對(duì)象），也可以是事件處理器（觀察者），JavaBeans也可以偵聽自身的事件并且處理。比如前面文章所提的MyButton在處理鼠標(biāo)事件時(shí)就是自己偵聽自己發(fā)出的鼠標(biāo)事件，自己既是事件源，又是事件處理器，形成自反系統(tǒng)。各種各樣的JavaBeans通過這種機(jī)制聯(lián)系成一張事件網(wǎng)，各種JavaBeans就是這個(gè)網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)，而它們之間的事件觸發(fā)與事件處理關(guān)系就是這張網(wǎng)絡(luò)上的線。當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)被外界或自身發(fā)出的事件所觸發(fā)時(shí)，行成了事件的傳播。這個(gè)過程很像網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)引起周圍周圍節(jié)點(diǎn)振動(dòng)的模型。下圖示意了這種JavaBeans之間的事件網(wǎng)：
例如new JscrollPane(new JtextArea())這個(gè)系統(tǒng)，它里面包括兩個(gè)JScrollBar和一個(gè)JTextArea，當(dāng)鼠標(biāo)拖動(dòng)事件觸發(fā)JScrollBar時(shí)，JScrollBar處理了這個(gè)鼠標(biāo)拖動(dòng)事件，并發(fā)出滾動(dòng)條拖動(dòng)事件，這個(gè)事件傳播給JTextArea，JTextArea處理這個(gè)拖動(dòng)事件，相應(yīng)的更新自己顯示的內(nèi)容，如果JTextArea之后又根據(jù)更新發(fā)出了一個(gè)新的事件，這個(gè)事件便會(huì)繼續(xù)傳播下去。
Swing布局管理器
現(xiàn)在高級(jí)圖形用戶界面工具一般都包括布局管理器機(jī)制。什么叫做布局管理器？如果所有窗口的大小是不變的，那么我們?cè)谕翱谥刑砑咏M件時(shí)，只要將組件的拖放到固定位置、調(diào)整好尺寸就可以了，就像VB的界面工具一樣。可大多數(shù)情況并非如此，用戶經(jīng)常需要調(diào)整窗口的大小，以便和其他程序協(xié)同工作。這種情況下，在傳統(tǒng)界面工具中，比如VB，就需要顯式的偵聽窗口尺寸調(diào)整事件，根據(jù)當(dāng)前窗口的大小重新計(jì)算并調(diào)整各個(gè)組件的大小和位置。AWT/SWT/Swing將這個(gè)過程自動(dòng)化、模塊化了，抽象出一個(gè)布局管理器來負(fù)責(zé)管理界面組件的布局。
它們實(shí)現(xiàn)原理是相似的：容器類組件偵聽初始化、invalide/validate以及容器尺寸調(diào)整等事件，一旦發(fā)生這些事件，容器類組件檢查自己是否配置了布局管理器，如果沒有，則不做任何事情；如果有，則將容器內(nèi)組件的布局代理給布局管理器，讓它來完成容器內(nèi)組件的重新布局。
容器管理器對(duì)象對(duì)實(shí)現(xiàn)兩類接口：LayoutManager和LayoutManager2，LayoutManager2是LayoutManager的一個(gè)擴(kuò)展，允許組件在添加時(shí)指定位置參數(shù)。它們的定義和含義如下：
public interface LayoutManager {
//添加組件comp，并和name關(guān)聯(lián)起來，name可以作為位置等特殊含義參數(shù)來使用
void addLayoutComponent(String name, Component comp);
//刪除組件comp
void removeLayoutComponent(Component comp);
//根據(jù)容器內(nèi)的當(dāng)前組件，計(jì)算容器parent的最優(yōu)尺寸。
Dimension preferredLayoutSize(Container parent);
//根據(jù)容器內(nèi)的當(dāng)前組件，計(jì)算容器parent的最小尺寸。
Dimension minimumLayoutSize(Container parent);
//重新布局容器parent，這兒是主要布局邏輯所在。
void layoutContainer(Container parent);
}
public interface LayoutManager2 extends LayoutManager {
//添加組件comp，constraints用作指定如何以及位置的參數(shù)，這個(gè)函數(shù)主要是彌補(bǔ)LayoutManager版的addLayoutComponent表達(dá)能力欠缺而添加。
void addLayoutComponent(Component comp, Object constraints);
//根據(jù)容器內(nèi)的當(dāng)前組件，計(jì)算容器parent的最大尺寸。看來除了最優(yōu)、最小，某些情況下還是需要知道最大。
public Dimension maximumLayoutSize(Container target);
//指定水平方向上組件之間的相對(duì)對(duì)齊方式，0表示和源組件對(duì)齊，1表示遠(yuǎn)離源組件。
public float getLayoutAlignmentX(Container target);
//指定垂直方向上組件之間的相對(duì)對(duì)齊方式，0表示和源組件對(duì)齊，1表示遠(yuǎn)離源組件。
public float getLayoutAlignmentY(Container target);
//invalidate這個(gè)布局管理器，有時(shí)布局管理器為了計(jì)算迅速，可能第一次計(jì)算之后就將一些數(shù)據(jù)給緩沖，但是后容器內(nèi)的組件數(shù)目發(fā)生變化，這兒的緩沖值就需要調(diào)用這個(gè)方法通知更新
public void invalidateLayout(Container target);
}
Swing在java.awt和javax.swing中都分別提供大量的布局管理器，這些布局管理器有簡(jiǎn)單的如FlowLayout，有復(fù)雜的如GridBadLayout。用戶還可以自己定義自己的布局管理器，由于篇幅原因，這兒略去例子。
Java 6中在布局管理中引入了BaseLine / Anchor的概念，能協(xié)助Java IDE的用戶界面設(shè)計(jì)工具，方便用戶來設(shè)計(jì)布局組件。NetBeans的Matisse組件首先引入了一個(gè)GroupLayout布局管理器，結(jié)合Matisse使用，提供了非常方便的布局管理和界面設(shè)計(jì)。GroupLayout和BaseLine/Anchor概念以及Matisse可以說是Java界面設(shè)計(jì)工具的一大進(jìn)步，可以說足以成為Java桌面應(yīng)用史上的一個(gè)里程碑。在這之前，缺乏有力的界面設(shè)計(jì)工具是Java在桌面應(yīng)用失敗的一個(gè)重要原因。雖然Anchor概念早就在Delphi界面設(shè)計(jì)工具出現(xiàn)過，但是這個(gè)工具的出現(xiàn)還是Java界面設(shè)計(jì)史上的一大事件。隨著Java 6桌面應(yīng)用支持的增強(qiáng)，以及NetBeans Matisse之類界面設(shè)計(jì)工具的出現(xiàn)，使得Java桌面應(yīng)用時(shí)代已經(jīng)到來。Seeing is believing，你不妨試一下就知道了。
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本想再加一節(jié)講述Swing雙緩沖機(jī)制，但是想到雙緩沖并不是Swing模型的核心概念，沒有它并不影響理解Swing的總體模型，因此打算把它作為以后的一篇專門技術(shù)文章來寫。
這樣Swing模型中的Component部分就算是描述完了，從明天開始，講述Swing模型中的另外三個(gè)重要概念：Model、UI Delegate和Renderer。