JavaGUI编程：Swing可分离模型架构与自定义渲染器

### Java GUI编程：Swing可分离模型架构与自定义渲染器 #### 1. Swing的可分离模型架构 在这一部分，我们将深入探讨Swing的可分离模型架构，并通过一个示例程序展示其在实际应用中的优势。 ##### 1.1 AWT与Swing的GUI架构差异 AWT和Swing在GUI架构上存在显著差异。Swing采用了可分离模型架构，而AWT则没有。以`java.awt.List`和`javax.swing.JList`为例，`java.awt.List`提供了许多管理其包含数据的方法，如添加、删除和替换项目，但要求项目必须是字符串。这导致`List`与其数据之间存在紧密耦合，如果在程序中使用`List`，就必须将数据表示为字符串列表，并将数据的唯一所有权交给`List`。 例如，在我们的应用程序中，数据是一个`Garments`列表。如果使用`List`，应用程序不仅要维护`Garments`列表，还要为`List`维护一个字符串列表。每当`Garments`列表发生变化时，应用程序必须确保`List`的字符串列表也相应更改，否则应用程序数据和视图将不同步，这会给维护带来麻烦。 而`JList`则不提供管理数据的方法，它只维护视图功能，将数据管理委托给一个单独的对象`ListModel`，这就是所谓的可分离模型。`ListModel`是一个接口，它定义了管理只读数据列表和一组`ListDataListeners`的最少方法。与`List`不同，`ListModel`只要求数据由对象组成，从而使应用程序可以根据需要自由管理其数据。任何实现`ListModel`接口的对象都可以通过`JList`的`getModel()`和`setModel()`方法与任意数量的`JList`共享。此外，由于`JList`会自动向其`ListModel`注册一个`ListDataListener`，因此每当调用`ListModel`的方法更改数据时，`JList`都会收到通知。 以下是`ListModel`接口定义的方法： | 方法名称 | 用途 | | --- | --- | | `public int getSize()` | 返回列表模型中的元素数量。 | | `public Object getElementAt(int index)` | 返回列表模型中指定索引处的元素。 | | `public void addListDataListener(ListDataListener l)` | 当此列表模型成为组件的数据模型时自动调用。 | | `public void removeListDataListener(ListDataListener l)` | 当此列表模型不再是组件的数据模型时自动调用。 | 以下是`JList`用于操作其`ListModel`的方法： | 方法名称 | 用途 | | --- | --- | | `public ListModel getModel()` | 获取当前的`ListModel`。 | | `public void setModel(ListModel model)` | 安装指定的`ListModel`。 | | `public void setListData(Object[] listData)` | 安装一个包含指定数据的新`ListModel`。 | | `public void setListData(Vector listData)` | 安装一个包含指定数据的新`ListModel`。 | 使用`JList`的好处在于，我们的应用程序可以将`Garments`列表包装在`ListModel`接口中，并与任意数量的`JList`共享。这意味着无需额外努力，所有`JList`都能保证与底层数据同步，这显然是一个更好的方案。 ##### 1.2 MainFrame类的实现 在`gui1`包中，`MainFrame`类负责创建、初始化和操作`JList`的`ListModel`。具体实现如下： ```java package chap14.gui1; import java.awt.BorderLayout; import java.awt.Container; import java.awt.Image; import java.awt.Point; import java.util.Collections; import java.util.Vector; import javax.swing.BorderFactory; import javax.swing.JFrame; import javax.swing.JList; import javax.swing.ListModel; import javax.swing.border.BevelBorder; import javax.swing.event.ListSelectionEvent; import javax.swing.event.ListSelectionListener; import utils.ResourceUtils; import chap14.gui0.DressingBoard; import chap14.gui0.Garment; public class MainFrame extends JFrame implements ListSelectionListener { private DressingBoard dressingBoard; private JList garmentList; public MainFrame() { setTitle(getClass().getName()); setSize(600, 400); setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); Container contentPane = getContentPane(); contentPane.setLayout(new BorderLayout()); dressingBoard = new DressingBoard(); contentPane.add("Center", dressingBoard); garmentList = new JList(); garmentList.setBorder(BorderFactory.createBevelBorder(BevelBorder.LOWERED)); garmentList.addListSelectionListener(this); contentPane.add("West", garmentList); initList(); } private void initList() { String[] names = { "T-Shirt", "Briefs", "Left Sock", "Right Sock", "Shirt", "Pants", "Belt", "Tie", "Left Shoe", "Right Shoe" }; Point[] points = { new Point(75, 125), new Point(86, 197), new Point(127, 256), new Point(45, 260), new Point(69, 118), new Point(82, 199), new Point(88, 203), new Point(84, 124), new Point(129, 258), new Point(40, 268) }; Vector garments = new Vector(names.length); for (int i = 0; i < names.length; ++i) { Image image = ResourceUtils.loadImage("chap14/images/" + names[i] + ".gif", this); Garment garment = new Garment(image, points[i].x, points[i].y, names[i]); garments.add(garment); } Collections.shuffle(garments); garmentList.setListData(garments); } private void redrawBoy() { ListModel lm = garmentList.getModel(); int stop = lm.getSize(); Vector order = new Vector(); for (int i = 0; i < stop; ++i) { Garment garment = (Garment)lm.getElementAt(i); if (garment.isWorn()) { order.add(garment); } } dressingBoard.setOrder((Garment[])order.toArray(new Garment[0])); } public static void main(String[] arg) { new MainFrame().setVisible(true); } public void valueChanged(ListSelectionEvent e) { ListModel lm = garmentList.getModel(); for (int i = lm.getSize() - 1; i >= 0; --i) { Garment garment = (Garment)lm.getElementAt(i); garment.setWorn(false); } Object[] selectedGarments = garmentList.getSelectedValues(); for (int i = 0; i < selectedGarments.length; ++i) { Garment selectedGarment = (Garment)selectedGarments[i]; selectedGarment.setWorn(true); } redrawBoy(); } } ``` 在`initList`方法中，我们创建了一个`Garments`的`Vector`，对其进行洗牌操作，然后将其传递给`JList`，`JList`会为自己创建一个包含洗牌后`Garments`的`ListModel`。 `MainFrame`还实现了`ListSelectionListener`接口，并向`JList`注册自己，这样`JList`中所选项目的任何更改都会触发调用`MainFrame`的`valueChanged()`方法。`valueChanged()`方法将`JList`的选择状态转换为`ListModel`的数据，即只有当`ListModel`中的`Garments`在`JList`中被选中时，才将其设置为已穿戴。接下来的逻辑步骤被封装到一个新方法`redrawBoy()`中，该方法不依赖于`JList`的选择状态，这样如果我们出于其他原因需要重新绘制男孩，就有一个方便的方法，而不需要`ListSelectionEvent`参数。`redrawBoy()`从`ListModel`中获取所有服装，并创建一个已穿戴服装的数组，将其传递给`DressingBoard.setOrder()`。 ##### 1.3 编译和运行示例 使用以下命令编译和执行示例： ``` javac –d classes -sourcepath src src/chap14/gui1/MainFrame.java java –cp classes chap14.gui1.MainFrame ``` 运行程序后，你可以进行单选择和多选择操作，观察每个选择对男孩绘图的影响。现在注释掉`Garment`的`toString()`方法，重新编译并再次运行程序，观察这对程序的影响。默认情况下，`JList`使用`JLabel`来渲染每个列表项，并将`JLabel`的文本设置为`toString()`返回的内容。 #### 2. 编写自定义渲染器 在这一部分，我们将学习如何自定义`JList`显示其项目的方式。 ##### 2.1 使用渲染器的原因 由于该应用程序最终将支持拖动操作，`JList`中的鼠标点击将用于两个目的： - 选择