知识大全 Java GUI的发展和演化简史

Posted 2022-07-19 部件

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　　当Java在年的春天第一次发布的时候它包含了一个叫AWT(Abstract Windowing Toolkit)的库用来构建图形用户界面应用程序 Java很有雄心的宣言－－ write once run anywhere 许诺一个具有下拉菜单命令按钮滚动条以及其他常见的GUI控件的应用程序将能够在各种操作系统上运行而不必重新编译成针对某一平台的二进制代码包括Microsoft Windows Sun s own Solaris Apple s Mac OS以及Linux

　　虽然最初Java是支持操作系统独立的应用程序开发在Java提出 write once run anywhere 宣言那段时间的革命导致了Java applet和主导桌面应用程序计划的产生

　　尽管从那以后大部分构建桌面应用程序的成就都慢慢衰退 Java构建图形用户界面的能力反倒增强了跟踪Java GUI的发展和演化我们将发现个主要的构建窗口程序库:AWT Swing和SWT(Standard Widget Toolkit) 在这一章里我们将查看和分析这个库中的每一个库并且我们将一起来看一看第个库－－JFace 其实JFace不算一个真正的构建窗口程序库而是在基于SWT之上的一个抽象层

　　AWT

　　很多围绕着介绍Java技术的令人激动的地方都基于applets－－一个可以让程序通过Internet发布并在浏览器内执行的新技术用户和开发人员都热衷于斯因为applets许诺将简化跨平台应用程序的开发维护和发布而这是商业软件开发中几个最富挑战性的话题

　　为了方便用Java构建图形用户界面 Sun最初提供了一个在所有平台下具有的独特Java外观的图形界面库 Sun在applet技术策略方面的首要伙伴Netscape提出applets应该维持和运行时平台一样的外观他们希望applets在某一平台下在显示和行为上能够像其他应用程序一样

　　为了实现Netscape的本地外观的目标在JDK的第一个发布版中包含了AWT这个库 AWT的缺省实现使用了对等机制即每一个Java GUI窗口部件都在底层的窗口系统中有一个对应的组件

　　例如每一个java awt Button对象将在底层窗口系统中创建一个唯一对应的button 当用户点击那个按钮的时候事件将从本地实现库传送到Java虚拟机里并且最终传送到与java awt Button对象相关联的逻辑对等系统的实现以及Java组件与对等组件之间的交流的实现都隐藏在底层JVM实现中 Java语言级的代码仍然跨平台

　　尽管如此为了保持 write once run anywhere 的许诺 Java不得不妥协和折衷特别的 Java采用了最小公分母的方法即AWT仅仅提供所有本地窗口系统都提供的特性这就需要开发人员为更多高级特性开发他们自己的高级窗口部件然后提供给用户不同的使用体验

　　其他的问题也减缓了人们对applets的接受和承认 Applets运行在一个安全的沙箱里面并且能够阻止恶意的applets对文件系统网络连接等资源的滥用尽管沙箱提供了安全性但它阉割了应用程序毕竟一个应用程序不能运用一个网络连接来保存一个文件是不好的 Java GUI应用程序也不能像本地程序一样响应灵敏这是在当前硬件平台和Java的解释性天性下预期结果

　　所以用AWT开发的应用程序既缺少流行GUI程序的许多特性又不能达到在显示和行为上像用本地窗口构建库开发的程序一样的目标应该有一个更好的库来让Java GUI取得成功

　　Swing

　　于年JavaOne大会上提出并在年月发布的JFC(Java Foundation Classes)包含了一个新的使用Java窗口开发包这个新的GUI组件叫做Swing 感觉到它是对AWT的升级并且看起来对Java占据计算机世界很有帮助对Java来说已经万事具备了:可下载的applets将是未来的软件人们将从其他操作系统转向JavaOS 从传统的计算机转向叫做JavaStation的瘦客户端网络计算机 Microsoft将最终因为不能在桌面程序领域与之想抗衡而被废黜虽然这些景象从来没有实现 Swing作为Java applets和applications的GUI库倒确实十分繁荣

　　Swing架构

　　尽管 Swing 仅仅是这个新组件的指代名称它一直持续使用到今天可能是因为这个名称太贴切了 Swing尝试着以以下几种方式改变公认的观点:

　　AWT依赖对等架构用Java代码包装本地窗口部件 Swing却根本不使用本地代码和本地窗口部件

　　AWT把绘制屏幕交给本地窗口部件 Swing自己的组件绘制自己

　　因为Swing不依赖本地窗口部件它可以抛弃AWT的最小公分母的方法并在每个平台下实现每个窗口部件从而创建一个比AWT更强大的开发工具包

　　Swring缺省情况下采用本地平台的显示外观然而它并不仅仅限于此而是还可以采用插件式的显示外观因此Swing应用程序可以看起来想Windows应用程序 Motif应用程序 Mac应用程序甚至它自己的显示外观－－金属所以 Swing应用程序可以完全忽略它运行时所在的操作系统环境并且仅仅看起来像自己这是单调一致的桌面应用程序外观的一大挑衅想象一下Swing有多傲慢!

　　尽管如此 Swing组件超越了简单的窗口部件它体现了正不断出现的设计模式以及一些最佳实践采用Swing 你不仅仅得到GUI窗口部件的句柄和它所包含的数据而是定义一个模型去保存数据定义一个视图去显示数据定义一个控制器去响应用户输入事实上大部分Swing组件的构建是基于MVC(model view controller)模式的 MVC使应用程序开发变得更清晰更易维护和管理

　　Swing的缺点

　　尽管Swing在AWT的基础上做出了巨大的改进它仍然没能使Java作为构建桌面应用程序的工具也许Swing的拥护者会立即举出Swing的成功应用案例例如开源文本编辑器jEdit或者Borland的UML(Unified Modeling Language)建模工具Together 但是Swing应用程序仍然在桌面应用方面显得很少 Sun提出了一个记录可得到的Swing应用程序的列表 Swing Sightings 来证明Swing应用是值得注目的然而我们也看到了 C++ Sightings 和 Visual Basic Sightings 的网页

　　为什么Swing没有履行它的诺言?原因可能归结为下面两点:

　　速度的缺乏

　　界面外观

　　Swing的狂热者可能会对Swing速度慢这一点感到忿忿不平不可否认 JIT(just in time)编译器 Java虚拟机以及Java语言本身就使得Swing应用程序和本地程序拉开了一定差距尽管如此 Swing仍显得比本地应用程序行动缓慢和响应不积极由于桌面计算变得越来越快用户的速度期望值也随之增加任何可感知的迟缓都将是无法忍受的

　　对Swing的显示外观的问题的抱怨也引起了Swing的开发者的愤怒毕竟他么宣称Swing拥有各种可插入式的外观并且事实上可以显示成任何样子 J SE 甚至添加了对Windows XP和GTK+的支持以致于在这些平台下运行的Swing应用程序会自动采用该平台的外观

　　尽管如此问题仍然存在:Swing将一直处于最新的图形用户界面的后面因为必需在Java库里明确地添加对最新GUI的支持当使用J SE 或更早的版本时在Windows XP上运行的Swing应用程序将显现为Windows 的外观而且当使用XP themes或WindowBlinds等软件来改变皮肤或图形外观时用户日益铭记他们自己的特征和个性而Swing不仅不理会操作系统甚至连用户参数选择也不理会

　　简短的说 Swing应用程序不像本地应用程序一样执行外观也不一样 Java要想摆脱常年以来处于不断学习中的地位并掌握桌面应用程序开发中的众多角色它的GUI仍需要改进

　　SWT

　　当社区人员开始构建Eclipse时他们意识到Swing和AWT都不足以用来构建真实世界的商业程序结果他们决定构建一套新的GUI开发工具包用来显示Eclipse界面这个工具包借用了VisualAge SmallTalk中的大量的库他们把这个新的工具包命名为SWT(Standard Widget Toolkit) 意识到本地行为需要本地窗口部件 SWT的设计者们采用了AWT的对等架构而仅仅当本地组件不存在时(例如Motif下的树形组件)才求助于Java实现这样 SWT吸收了AWT和Swing实现的最好的部分:当可以得到本地组件时使用本地实现当不能得到本地组件时使用Java实现这就同时保证了与本地窗口部件相当的外观和响应度

　　SWT于年与Eclipse IDE(Integrated Development Environment)一起集成发布在这个最初发布版之后 SWT发展和演化为一个独立的版本它可以使用与众多操作系统包括Microsoft Windows Mac OS X以及几种不同风格的Unix等写作本书的这个时候当前官方发布版本为版为beta版现在也可以下载本系列文章采用SWT

　　另一个重要的优势为SWT的源代码是在一个开源许可下免费可得并无病毒的这就意味着你可以在你的应用程序中使用SWT并且在任何许可认证下发布它源代码对理解SWT库的低级别功能性和调试应用程序都是很有帮助的开源软件也意味着比商业发布软件更新的更加频繁

　　JFace

　　JFace的构建基于SWT 它提供了SWT的功能和更简易的MVC模式 SWT使用直接的API提供了原生的窗口部件例如你创建一个table部件并且插入你想显示的行和列的数据 JFace则提供了在SWT基础之上的抽象层所以你可以对抽象层编程然后抽象层与SWT API交互来替代直接对SWT API编程考虑一下对本地C窗口部件接口编程同使用C++GUI类库的区别或是使用AWT与Swing的区别这些类比将有助于阐述SWT与JFace的区别例如为了使用JFace中的table 你仍旧创建table窗口部件但是你不向里面插入数据反而你将你的content(或model) provider类和你的display(或 view) provider类提供给它接着 table调用你提供的类来决定数据内容和怎样显示数据内容 JFace没有彻底地抽象SWT 即使在用JFace写的程序中也会常常出现SWT及它的低级API 在本文第二部分带领您构建正确的SWT基础之后我们将在第三部分探究JFace的力量

　　总结

cha138/Article/program/Java/hx/201311/26708