cyantide

Jgraph http://www.jgraph.com/ 是一個(gè)開源的，兼容Swing的基于MVC體系結(jié)構(gòu)圖形組件，具有以下特點(diǎn)：
1） 完全Swing兼容；
2） 簡單、高效的設(shè)計(jì)；
3） 時(shí)間效率高；
4） 100 %純Java；
jGraph簡介

jGraph具有相當(dāng)高的交互性和自動(dòng)化，是一套為圖定做的組件。其主要用途是在一些需要表示圖結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，比如流程圖、UML、交通線路、網(wǎng)絡(luò)等等。
jGraph在本文撰寫時(shí)版本為5.8.0.0，可以在鏈接出找到j(luò)Graph的主頁。
jGraph主要包括以下一些產(chǎn)品：

JGraph - The Java Open Source Graph Drawing Component ( 有Open Source )
JGraph Layout Pro - The Java Graph Layout Solution
JGraphpad Pro Diagram Editor Framework
MxGraph Thin Client - JGraph in a browser!

咱們只是學(xué)習(xí)嘛，當(dāng)然只用jGraph咯。jGraph Layout Pro是一個(gè)對(duì)圖進(jìn)行布局的軟件，但是目前要收費(fèi)的，jGraph對(duì)圖的操作包括：圖顯示、圖交互、圖布局、圖分析等。

JGraph 的基本SWING 組件如下:

org.jgraph Basic JGraph 類
org.jgraph.event Graph 事件模型
org.jgraph.graph Graph 結(jié)構(gòu)及結(jié)點(diǎn)
org.jgraph.plaf Graph UI 委托組件
org.jgraph.util 常用的工具類

補(bǔ)充一下，與jGraph類似的可用于繪圖的還有eclipse的GEF。

jGraph模型

一張圖——JGraph 類 的主要結(jié)構(gòu)：
JGraph extends JComponent {
org.jgraph.graph.GraphModel model; (DefaultGraphModel)
org.jgraph.plaf.GraphUI ui; (BasicGraphUI)
org.jgraph.graph.GraphLayoutCache cache;
}

JGraph 除了SWING的MVC結(jié)構(gòu)，即引用了MODEL和UI外，他還保持著一個(gè)奇怪的應(yīng)用GraphLayoutCache。 GraphLayoutCache 可以被看作是MODEL的一個(gè)擴(kuò)展，它的作用是保證圖中各結(jié)點(diǎn)的狀態(tài)以及一些外觀等。因?yàn)閳D的復(fù)雜性，使用一個(gè)GraphLayoutCache 可以用來處理這些復(fù)雜問題。
配置JGraph可以使用一系列的set方法，有許多很有用的功能可以開關(guān)。


圖的邏輯結(jié)構(gòu)——GraphModel 類：
滿足MVC的要求，GraphModel保存著所有的圖中的對(duì)象，它的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)DefaultGraphModel能夠滿足一般的需求。
GraphModel包含三個(gè)基本操作：insert() , edit() , remove() 。這些操作會(huì)起到與GraphLayoutCache相同的效果，但與GraphLayoutCache略微不同的是它的參數(shù)比較多，乍看下去比較麻煩。 其實(shí)GraphModel所要求的只是結(jié)點(diǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)，對(duì)于結(jié)點(diǎn)的細(xì)節(jié)它并不關(guān)心。所以可以在初始化圖時(shí)使用GraphModel，不要常常用它的方法來 對(duì)細(xì)節(jié)做修改，這既不方便，也沒必要。
另外，就是GraphModel提供了許多get方法，可以很方便檢索相應(yīng)的結(jié)點(diǎn)。

Cells

JGraph 的單位（Cells） 有三種：Vertex、 Edge、 Port。
Vertex 可以攜帶對(duì)象，由于JGraph是只負(fù)責(zé)表示的，并不真正負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的操作。那么在圖形和數(shù)據(jù)間就需要一個(gè)使者，這就是Vertex ，Vertex 可以是文字、圖形等對(duì)象。
Port 是一般比較陌生的單位，在圖的算法中并不設(shè)計(jì)Port，但在圖形表示中它十分有用。如同它的名字，他是Vertex上的一個(gè)端口，可以通過端口連接其他Vertex，而在JGraph中Port還可以用于改變Edge的形狀等等。
Edge 與圖算法中的邊也有一點(diǎn)不同，Edge 是只能連接Port而不是Vertex的。這樣，因?yàn)槎嗔薖ort單元，使得Edge更加靈活、更加豐富了。

默認(rèn)單元——DefaultCell：
它是DefaultEdge和DefaultPort的父類，又是DefaultMutableTreeNode的子類，其地位可以相當(dāng)于Vertex。 一個(gè)DefaultCell可以攜帶一個(gè)UserObject。每個(gè)DefaultCell還有一個(gè)AttributeMap，負(fù)責(zé)它的屬性（顏色、大小 等等）。用一套set方法可以修改AttributeMap。

邊和端口單元——Edge、Port：
除了繼承DefaultCell，Edge、Port還有一些獨(dú)有的方法。
Edge有g(shù)etSource() 和 getTarget() 方法，用以獲得邊的兩端的對(duì)象（一般為Port）。還一個(gè)路由類，定義了一些路由方法。
Port 主要任務(wù)是承載Edge，所以有一些關(guān)于獲得Edge的方法。另外，Port還定義了獲得錨（比如一個(gè)Vertex中包含一個(gè)Port）的方法。

Cell的處理：
每個(gè)Cell包括Cell Object、Cell Renderer、Cell Editor、Cell Handle。其中Renderer負(fù)責(zé)Cell的表示，包括形狀等等。Editor 做Cell的修改用，當(dāng)雙擊Cell后則調(diào)用Editor來編輯Cell。以上都是類似與JTable 和 JTree的。
Handle 是SWING的組件中沒有的，它的任務(wù)是處理Cell的大小與移動(dòng)。可以重寫paint()方法來指定經(jīng)過鼠標(biāo)拖動(dòng)所導(dǎo)致的Cell大小和位置變化。

對(duì)于這些單元的屬性的控制，可以仔細(xì)看看GraphConstants這個(gè)類的set方法，基本上所有的屬性都是用這個(gè)類的set修改的。
二、JGraph設(shè)計(jì)
1） MVC
Swing是Java（Sun）提供的UI標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)之一，Swing基于AWT（Abstract Windowing Toolkit）。JGraph完全兼容Swing，它的實(shí)現(xiàn)仍然基于MVC體系結(jié)構(gòu)。
JGraph MVC
View：
JGraph不包含實(shí)際的數(shù)據(jù)，它提供了數(shù)據(jù)的視；JGraph對(duì)象畫圖的機(jī)制是：
將圖元定義為一個(gè)一個(gè)的 cell，每個(gè)cell可以是一個(gè)頂點(diǎn)（vertex）、邊（edge）或者節(jié)點(diǎn)（port）中的一種。頂點(diǎn)可以有鄰接的頂點(diǎn)，他們通過邊相聯(lián)系，邊聯(lián)接 的兩個(gè)端點(diǎn)稱為目標(biāo)和源，每個(gè)目標(biāo)或者源是一個(gè)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)是頂點(diǎn)的孩子。每個(gè)cell都可以有自己的孩子。
每個(gè)cell的外觀由相應(yīng)的屬性定義，屬性序列是指一系列的鍵－值對(duì)，他們以Map形式組織，例如：
Map cellAttrib = new Hashtable();
// Set bounds
Rectangle2D helloBounds = new Rectangle2D.Double(20, 20, 40, 20);
GraphConstants.setBounds(cellAttrib, helloBounds);
// Set black border
GraphConstants.setBorderColor(cellAttrib, Color.black);
一個(gè)cell有類似這樣一個(gè)cellAttrib的Map，來定義其外觀。
外觀可以指定諸如一條邊的箭頭樣式等屬性。
Model：
數(shù)據(jù)對(duì)象可以看成是JGraph中兩個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu) 的鏈接點(diǎn)：grahp結(jié)構(gòu)和group結(jié)構(gòu)。Graph結(jié)構(gòu)基于圖論中的頂點(diǎn)、邊定義。Group結(jié)構(gòu)是cell的composition結(jié)構(gòu)。 Graph結(jié)構(gòu)中g(shù)etSource（）和getTarget（）方法，獲得源和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。而在group中通過getChild（）， getParent（）來獲得cell的組成結(jié)構(gòu)。
2） 低層基于圖論邏輯
即：一個(gè)圖G包含一個(gè)非空的元 素集V(G)和一個(gè)E（G），其中，E（G）是V（G）中兩個(gè)無序元素組成的二元組。V（G）稱為圖G頂點(diǎn)的集合，如果任意集合V（G）中的頂點(diǎn)x/y， （x，y）在E（G）中，邊（x，y）可能以連接頂點(diǎn)x和y的邊（弧）所代表，X與y就被稱為鄰接的，否則x與y不鄰接。
三、JGraph的應(yīng)用
以下是一個(gè)基于JGraph的Helloworld的分析：

import省略   

public class HelloWorld {   

public static void main(String[] args) {   

// Construct Model and Graph   

GraphModel model = new DefaultGraphModel();   

JGraph graph = new JGraph(model);   

graph.setSelectNewCells(true);   

// Create Nested Map (from Cells to Attributes)   

// 此Map中記錄所有屬性，其中的鍵－值對(duì)是cell-cellAttribute   

// 每個(gè)cellAttribute又是一個(gè)Map，其鍵－值對(duì)是具體一個(gè)cell的屬性-值   

Map attributes = new Hashtable();   

// 以下建立兩個(gè)頂點(diǎn)(cell)Hello和World，并分別設(shè)置他們的屬性Map   

// Create Hello Vertex   

DefaultGraphCell hello = new DefaultGraphCell("Hello");   

// Create Hello Vertex Attributes   

Map helloAttrib = new Hashtable();   

attributes.put(hello, helloAttrib);   

// Set bounds   

Rectangle2D helloBounds = new Rectangle2D.Double(20, 20, 40, 20);   

GraphConstants.setBounds(helloAttrib, helloBounds);   

// Set black border   

GraphConstants.setBorderColor(helloAttrib, Color.black);   

// Add a Port   

// 每個(gè)頂點(diǎn)為了與其他頂點(diǎn)相鄰接，必須添加節(jié)點(diǎn)（cell）   

DefaultPort hp = new DefaultPort();   

hello.add(hp);   

// Create World Vertex   

DefaultGraphCell world = new DefaultGraphCell("World");   

// Create World Vertex Attributes   

Map worldAttrib = new Hashtable();   

attributes.put(world, worldAttrib);   

// Set bounds   

Rectangle2D worldBounds = new Rectangle2D.Double(140, 140, 40, 20);   

GraphConstants.setBounds(worldAttrib , worldBounds);   

// Set fill color   

GraphConstants.setBackground(worldAttrib, Color.orange);   

GraphConstants.setOpaque(worldAttrib, true);   

// Set raised border   

GraphConstants.setBorder(worldAttrib,    

BorderFactory.createRaisedBevelBorder());   

// Add a Port   

DefaultPort wp = new DefaultPort();   

world.add(wp);   

// 建立聯(lián)接兩個(gè)頂點(diǎn)的邊   

// Create Edge   

DefaultEdge edge = new DefaultEdge();   

// Create Edge Attributes   

Map edgeAttrib = new Hashtable();   

attributes.put(edge, edgeAttrib);   

// Set Arrow   

int arrow = GraphConstants.ARROW_CLASSIC;   

GraphConstants.setLineEnd(edgeAttrib , arrow);   

GraphConstants.setEndFill(edgeAttrib, true);   

// Connect Edge   

// 邊的兩個(gè)端點(diǎn)就是兩個(gè)頂點(diǎn)的child節(jié)點(diǎn)（port）   

ConnectionSet cs = new ConnectionSet(edge, hp, wp);   

Object[] cells = new Object[]{edge, hello, world};   

// Insert into Model   

// model構(gòu)件完成   

model.insert(cells, attributes, cs, null, null);   

// Show in Frame   

JFrame frame = new JFrame();   

frame.getContentPane().add(new JScrollPane(graph));   

//frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);   

frame.pack();   

frame.setVisible(true);   

}   

}