三、GUI篇

這一部分介紹的內(nèi)容適合于圖形用戶界面的應(yīng)用（Applet和普通應(yīng)用），要用到AWT或Swing。

3.1 用JAR壓縮類文件

Java檔案文件（JAR文件）是根據(jù)JavaBean標(biāo)準(zhǔn)壓縮的文件，是發(fā)布JavaBean組件的主要方式和推薦方式。JAR檔案有助于減少文件體積，縮短下載時(shí)間。例如，它有助于Applet提高啟動(dòng)速度。一個(gè)JAR文件可以包含一個(gè)或者多個(gè)相關(guān)的Bean以及支持文件，比如圖形、聲音、HTML和其他資源。

要在HTML/JSP文件中指定JAR文件，只需在Applet標(biāo)記中加入ARCHIVE = "name.jar"聲明。

請(qǐng)參見《使用檔案文件提高 applet 的加載速度》。

3.2 提示Applet裝入進(jìn)程

你是否看到過(guò)使用Applet的網(wǎng)站，注意到在應(yīng)該運(yùn)行Applet的地方出現(xiàn)了一個(gè)占位符？當(dāng)Applet的下載時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，會(huì)發(fā)生什么事情？最大的可能就是用戶掉頭離去。在這種情況下，顯示一個(gè)Applet正在下載的信息無(wú)疑有助于鼓勵(lì)用戶繼續(xù)等待。

下面我們來(lái)看看一種具體的實(shí)現(xiàn)方法。首先創(chuàng)建一個(gè)很小的Applet，該Applet負(fù)責(zé)在后臺(tái)下載正式的Applet：


import java.applet.Applet;
import java.applet.AppletStub;
import java.awt.Label;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.GridLayout;
public class PreLoader extends Applet implements Runnable, AppletStub {
 String largeAppletName;
 Label label;
 public void init() {
// 要求裝載的正式Applet
largeAppletName = getParameter("applet");
// “請(qǐng)稍等”提示信息
label = new Label("請(qǐng)稍等..." + largeAppletName);
add(label);
 }
 public void run(){
try {
 // 獲得待裝載Applet的類
 Class largeAppletClass = Class.forName(largeAppletName);
 // 創(chuàng)建待裝載Applet的實(shí)例
Applet largeApplet = (Applet)largeAppletClass.newInstance();
 // 設(shè)置該Applet的Stub程序
 largeApplet.setStub(this);
 // 取消“請(qǐng)稍等”信息
remove(label);
// 設(shè)置布局
setLayout(new GridLayout(1, 0));
add(largeApplet);
// 顯示正式的Applet
largeApplet.init();
largeApplet.start();
 }
 catch (Exception ex) {
// 顯示錯(cuò)誤信息
label.setText("不能裝入指定的Applet");
 }
 // 刷新屏幕
 validate();
}
public void appletResize(int width, int height) {
// 把a(bǔ)ppletResize調(diào)用從stub程序傳遞到Applet
 resize(width, height);
}
}



編譯后的代碼小于2K，下載速度很快。代碼中有幾個(gè)地方值得注意。首先，PreLoader實(shí)現(xiàn)了AppletStub接口。一般地，Applet從調(diào)用者判斷自己的codebase。在本例中，我們必須調(diào)用setStub()告訴Applet到哪里提取這個(gè)信息。另一個(gè)值得注意的地方是，AppletStub接口包含許多和Applet類一樣的方法，但appletResize()方法除外。這里我們把對(duì)appletResize()方法的調(diào)用傳遞給了resize()方法。

3.3 在畫出圖形之前預(yù)先裝入它

ImageObserver接口可用來(lái)接收?qǐng)D形裝入的提示信息。ImageObserver接口只有一個(gè)方法imageUpdate()，能夠用一次repaint()操作在屏幕上畫出圖形。下面提供了一個(gè)例子。


public boolean imageUpdate(Image img, int flags, int x, int y, int w, int h) {
 if ((flags & ALLBITS) !=0 {
repaint();
 }
 else if (flags & (ERROR |ABORT )) != 0) {
error = true;
// 文件沒有找到，考慮顯示一個(gè)占位符
repaint();
}
return (flags & (ALLBITS | ERROR| ABORT)) == 0;
}



當(dāng)圖形信息可用時(shí)，imageUpdate()方法被調(diào)用。如果需要進(jìn)一步更新，該方法返回true；如果所需信息已經(jīng)得到，該方法返回false。

3.4 覆蓋update方法

update()方法的默認(rèn)動(dòng)作是清除屏幕，然后調(diào)用paint()方法。如果使用默認(rèn)的update()方法，頻繁使用圖形的應(yīng)用可能出現(xiàn)顯示閃爍現(xiàn)象。要避免在paint()調(diào)用之前的屏幕清除操作，只需按照如下方式覆蓋update()方法：


public void update(Graphics g) {
paint(g);
}



更理想的方案是：覆蓋update()，只重畫屏幕上發(fā)生變化的區(qū)域，如下所示：


public void update(Graphics g) {
g.clipRect(x, y, w, h);
paint(g);
}



3.5 延遲重畫操作

對(duì)于圖形用戶界面的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，性能低下的主要原因往往可以歸結(jié)為重畫屏幕的效率低下。當(dāng)用戶改變窗口大小或者滾動(dòng)一個(gè)窗口時(shí)，這一點(diǎn)通常可以很明顯地觀察到。改變窗口大小或者滾動(dòng)屏幕之類的操作導(dǎo)致重畫屏幕事件大量地、快速地生成，甚至超過(guò)了相關(guān)代碼的執(zhí)行速度。對(duì)付這個(gè)問(wèn)題最好的辦法是忽略所有“遲到”的事件。

建議在這里引入一個(gè)數(shù)毫秒的時(shí)差，即如果我們立即接收到了另一個(gè)重畫事件，可以停止處理當(dāng)前事件轉(zhuǎn)而處理最后一個(gè)收到的重畫事件；否則，我們繼續(xù)進(jìn)行當(dāng)前的重畫過(guò)程。

如果事件要啟動(dòng)一項(xiàng)耗時(shí)的工作，分離出一個(gè)工作線程是一種較好的處理方式；否則，一些部件可能被“凍結(jié)”，因?yàn)槊看沃荒芴幚硪粋�(gè)事件。下面提供了一個(gè)事件處理的簡(jiǎn)單例子，但經(jīng)過(guò)擴(kuò)展后它可以用來(lái)控制工作線程。


public static void runOnce(String id, final long milliseconds) {
 synchronized(e_queue) { // e_queue: 所有事件的集合
 if (!e_queue.containsKey(id)) {
e_queue.put(token, new LastOne());
 }
}
final LastOne lastOne = (LastOne) e_queue.get(token);
final long time = System.currentTimeMillis(); // 獲得當(dāng)前時(shí)間
lastOne.time = time;
(new Thread() {public void run() {
 if (milliseconds > 0) {
 try {Thread.sleep(milliseconds);} // 暫停線程
 catch (Exception ex) {}
 }
 synchronized(lastOne.running) { // 等待上一事件結(jié)束
 if (lastOne.time != time) // 只處理最后一個(gè)事件
 return;
 }
}}).start();
}
private static Hashtable e_queue = new Hashtable();
private static class LastOne {
 public long time=0;
 public Object running = new Object();
}



3.6 使用雙緩沖區(qū)

在屏幕之外的緩沖區(qū)繪圖，完成后立即把整個(gè)圖形顯示出來(lái)。由于有兩個(gè)緩沖區(qū)，所以程序可以來(lái)回切換。這樣，我們可以用一個(gè)低優(yōu)先級(jí)的線程負(fù)責(zé)畫圖，使得程序能夠利用空閑的CPU時(shí)間執(zhí)行其他任務(wù)。下面的偽代碼片斷示范了這種技術(shù)。


Graphics myGraphics;
Image myOffscreenImage = createImage(size().width, size().height);
Graphics offscreenGraphics = myOffscreenImage.getGraphics();
offscreenGraphics.drawImage(img, 50, 50, this);
myGraphics.drawImage(myOffscreenImage, 0, 0, this);



3.7 使用BufferedImage

Java JDK 1.2使用了一個(gè)軟顯示設(shè)備，使得文本在不同的平臺(tái)上看起來(lái)相似。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，Java必須直接處理構(gòu)成文字的像素。由于這種技術(shù)要在內(nèi)存中大量地進(jìn)行位復(fù)制操作，早期的JDK在使用這種技術(shù)時(shí)性能不佳。為解決這個(gè)問(wèn)題而提出的Java標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了一種新的圖形類型，即BufferedImage。

BufferedImage子類描述的圖形帶有一個(gè)可訪問(wèn)的圖形數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。一個(gè)BufferedImage包含一個(gè)ColorModel和一組光柵圖形數(shù)據(jù)。這個(gè)類一般使用RGB（紅、綠、藍(lán)）顏色模型，但也可以處理灰度級(jí)圖形。它的構(gòu)造函數(shù)很簡(jiǎn)單，如下所示：


public BufferedImage (int width, int height, int imageType)



ImageType允許我們指定要緩沖的是什么類型的圖形，比如5-位RGB、8-位RGB、灰度級(jí)等。

3.8 使用VolatileImage

許多硬件平臺(tái)和它們的操作系統(tǒng)都提供基本的硬件加速支持。例如，硬件加速一般提供矩形填充功能，和利用CPU完成同一任務(wù)相比，硬件加速的效率更高。由于硬件加速分離了一部分工作，允許多個(gè)工作流并發(fā)進(jìn)行，從而緩解了對(duì)CPU和系統(tǒng)總線的壓力，使得應(yīng)用能夠運(yùn)行得更快。利用VolatileImage可以創(chuàng)建硬件加速的圖形以及管理圖形的內(nèi)容。由于它直接利用低層平臺(tái)的能力，性能的改善程度主要取決于系統(tǒng)使用的圖形適配器。VolatileImage的內(nèi)容隨時(shí)可能丟失，也即它是“不穩(wěn)定的（volatile）”。因此，在使用圖形之前，最好檢查一下它的內(nèi)容是否丟失。VolatileImage有兩個(gè)能夠檢查內(nèi)容是否丟失的方法：


public abstract int validate(GraphicsConfiguration gc);
public abstract Boolean contentsLost();



每次從VolatileImage對(duì)象復(fù)制內(nèi)容或者寫入VolatileImage時(shí)，應(yīng)該調(diào)用validate()方法。contentsLost()方法告訴我們，自從最后一次validate()調(diào)用之后，圖形的內(nèi)容是否丟失。

雖然VolatileImage是一個(gè)抽象類，但不要從它這里派生子類。VolatileImage應(yīng)該通過(guò)Component.createVolatileImage()或者GraphicsConfiguration.createCompatibleVolatileImage()方法創(chuàng)建。

3.9 使用Window Blitting

進(jìn)行滾動(dòng)操作時(shí)，所有可見的內(nèi)容一般都要重畫，從而導(dǎo)致大量不必要的重畫工作。許多操作系統(tǒng)的圖形子系統(tǒng)，包括WIN32 GDI、MacOS和X/Windows，都支持Window Blitting技術(shù)。Window Blitting技術(shù)直接在屏幕緩沖區(qū)中把圖形移到新的位置，只重畫新出現(xiàn)的區(qū)域。要在Swing應(yīng)用中使用Window Blitting技術(shù)，設(shè)置方法如下：


setScrollMode(int mode);



在大多數(shù)應(yīng)用中，使用這種技術(shù)能夠提高滾動(dòng)速度。只有在一種情形下，Window Blitting會(huì)導(dǎo)致性能降低，即應(yīng)用在后臺(tái)進(jìn)行滾動(dòng)操作。如果是用戶在滾動(dòng)一個(gè)應(yīng)用，那么它總是在前臺(tái)，無(wú)需擔(dān)心任何負(fù)面影響。

四、補(bǔ)充資料