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模型過濾是這樣一種技術(shù)，它在 Swing 組件體系結(jié)構(gòu)中提供附加的功能與靈活性。
Swing 體系結(jié)構(gòu)的重要?jiǎng)?chuàng)新之一在于采用了模型/視圖/控制器 (MVC) 原理，這樣就可將組件的不同角色分離開。當(dāng)一種體系結(jié)構(gòu)具備 MVC 分離特性時(shí)，即可對(duì)組件的數(shù)據(jù)與狀態(tài)作不同的解釋。這允許程序員在組件及其模型之間插入過濾器對(duì)象。模型過濾可以在模型內(nèi)修改數(shù)據(jù)的表示，還也可以改變模型所封裝數(shù)據(jù)的外在數(shù)目和順序。
Swing模型過濾的另外兩種重要特性是：
Swing模型過濾操作不會(huì)改變底層的模型數(shù)據(jù)。這使得多個(gè)組件可以共享一組數(shù)據(jù)，而且每個(gè)組件都可能以不同的方式解釋這組數(shù)據(jù)。
過濾器可以疊用，這樣就可以依次用幾個(gè)不同的過濾器對(duì)象來(lái)解釋模型數(shù)據(jù)。
已定義的代理
為了最大限度地利用 Java 平臺(tái)對(duì)面向?qū)ο蟮闹С?，可以?jiǎn)單地認(rèn)為組件由若干對(duì)象構(gòu)成。這些對(duì)象可以由一個(gè)通用術(shù)語(yǔ) ― 代理 ― 來(lái)描述。代理是實(shí)現(xiàn)一個(gè)公共 Java 接口并與某個(gè)特定組件相關(guān)聯(lián)的對(duì)象。代理實(shí)現(xiàn)的接口定義代理在 MVC 體系結(jié)構(gòu)中充當(dāng)?shù)慕巧?/p>
對(duì)于剛剛接觸 Swing 的程序員而言，代理的概念似乎有些難以理解，但是，它們也是 AWT 組件的一種共同特征。例如，如果想更改 java.awt.Label 組件上的字體，只需創(chuàng)建或獲取 java.awt.Font 類的一個(gè)實(shí)例，并且調(diào)用 getFont() 使該實(shí)例與組件相關(guān)聯(lián)。Font 對(duì)象的內(nèi)部運(yùn)作細(xì)節(jié)可能很有趣，但是組件只要有 Font 類型對(duì)象的一個(gè)引用即可適當(dāng)?shù)仫@示自己。甚至像標(biāo)簽前景顏色這種簡(jiǎn)單概念也是通過代理實(shí)現(xiàn)的;java.awt.Color 類提供一種適合作組件前景顏色的對(duì)象。作為一般規(guī)則，值為非基本數(shù)據(jù)類型的各種組件屬性都可看作是代理。
Swing 中的 MVC 實(shí)現(xiàn)就是這些概念的體現(xiàn)。對(duì)象不僅用于表示組件的屬性值，也用于表示組件行為的諸多方面。這種方案相當(dāng)靈活，足以支持 Swing 的可插接外觀 (PLAF) 功能的實(shí)現(xiàn)，該功能使應(yīng)用程序既可模擬本地平臺(tái)的外觀，也可用一種與平臺(tái)無(wú)關(guān)的方案顯示組件。PLAF 既可使應(yīng)用程序看起來(lái)就像 Microsoft Windows、 Mac OS 和 X/Motif 等平臺(tái)的本地應(yīng)用程序一樣，也可使應(yīng)用程序具有一種中立的外觀，稱為 "Java" LAF 或 "Metal" LAF。
PLAF 功能與組件的外觀密切相關(guān)。本文主要討論這一體系結(jié)構(gòu)的模型部分，它與組件的外觀的無(wú)關(guān)。
作為一種模型(或類似一種模型)
每種支持?jǐn)?shù)據(jù)與狀態(tài)的 Swing 組件都有一種與之相關(guān)的模型接口。無(wú)論接口感興趣的是封裝于該模型的數(shù)據(jù)還是狀態(tài)，它都會(huì)包含允許組件以編程方式查詢模型內(nèi)容的若干方法。
每個(gè)模型接口都提供兩類方法：一類方法提供對(duì)數(shù)據(jù)與狀態(tài)的訪問，而另一類方法允許組件或者其他對(duì)象注冊(cè)或取消注冊(cè)事件監(jiān)聽程序。監(jiān)聽程序的類型及其提供的事件對(duì)象都由這些方法定義。
Swing 模型接口可以有不同類型的類實(shí)現(xiàn)。在許多情況下，為模型提供的是一種抽象實(shí)現(xiàn);除了為了觸發(fā)模型所表示的各種事件方法而提供的 protected 方法之外，這通常是一種不完全的正則實(shí)現(xiàn)。所有模型都有一個(gè)缺省實(shí)現(xiàn)，并且是一個(gè)具體類。
既好又簡(jiǎn)單 ― ListModel 接口
在開始討論過濾之前，對(duì)典型的模型接口作一回顧不失為明智之舉。
ListModel 接口代表 JList 組件中的數(shù)據(jù)。這是三種集合模型中最簡(jiǎn)單的一種。(另外兩種分別是 JTree 和 JTable。) ListModel 有兩個(gè)方法用于檢索列表中的元素個(gè)數(shù)以及各個(gè)元素，另外還有兩個(gè)方法用于維護(hù)感興趣的監(jiān)聽程序列表，以便監(jiān)聽列表模型的變化。
ListModel 的簡(jiǎn)化源代碼
- 1 package javax.swing;
- 2 import javax.swing.event.ListDataListener;
- 3 public interface ListModel
- 4 {
- 5 int getSize();
- 6 Object getElementAt(int index);
- 7 void addListDataListener(ListDataListener listener);
- 8 void removeListDataListener(ListDataListener listener);
- 9 }
在 ListModel 接口中， getSize() 與 getElementAt() 方法用于遍歷模型中的元素，而其他兩個(gè)方法用于建立與感興趣的監(jiān)聽程序之間的關(guān)聯(lián)，以便監(jiān)聽模型的變化。
ListDataListener 接口支持三個(gè)方法，當(dāng)模型監(jiān)聽到其底層數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)就會(huì)調(diào)用這三個(gè)方法。這三個(gè)方法是 intervalAdded() 、 intervalRemoved() 和 contentsChanged() ，每個(gè)方法都接受單個(gè) ListDataEvent 作為參數(shù)。根據(jù)模型所發(fā)生變化的復(fù)雜程度之不同，模型實(shí)現(xiàn)可以使用其中的任一個(gè)方法來(lái)描述這些變化。通常， intervalAdded() 和 intervalRemoved() 用于描述變化的時(shí)間間隔;當(dāng)變化過于復(fù)雜，無(wú)法作為一個(gè)閉合間隔進(jìn)行描述時(shí)，就會(huì)用到 contentsChanged() 。
為了理解模型過濾如何運(yùn)作，請(qǐng)記住這一點(diǎn)：JList 組件只對(duì) ListModel API 的實(shí)現(xiàn)感興趣。該組件并不關(guān)心數(shù)據(jù)駐留何處以及數(shù)據(jù)是如何組織的。無(wú)論該模型是一個(gè)缺省類、抽象類的擴(kuò)展，還是 ListModel 接口的一種直接實(shí)現(xiàn)，都不影響 JList 組件的行為。
#p#
Swing模型過濾的基本概念利用了 Swing 組件對(duì)模型類的底層實(shí)現(xiàn)缺乏了解這一事實(shí)。下圖說明了這種典型的關(guān)系：
模型過濾器是實(shí)現(xiàn)了模型接口、但并不真正包含數(shù)據(jù)的類。模型過濾器在組件與其模型之間進(jìn)行協(xié)調(diào)。模型過濾器可以重新解釋模型所提供的信息，并且可以更改所提供的數(shù)據(jù)元素個(gè)數(shù)、數(shù)據(jù)的順序以及數(shù)據(jù)本身。
在本例中，Swing模型過濾類是將一個(gè)現(xiàn)有模型類作為其數(shù)據(jù)源來(lái)實(shí)例化的。在模型過濾器的一般實(shí)現(xiàn)中，對(duì) API 方法的調(diào)用將委托給源模型。
由于此 API 是統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)的，因此完全可以在組件與其模型之間“疊放”多個(gè)過濾器。注意，每個(gè)過濾層都要求每個(gè) API 調(diào)用穿過一個(gè)附加的間接層;如果過濾層過于復(fù)雜，則很可能造成性能瓶頸。
基本過濾器
下面顯示的抽象類是作用于 JList 組件之上的模型過濾器的基類。其唯一的構(gòu)造函數(shù)要求，模型過濾器的每個(gè)實(shí)例都要引用某個(gè)底層的模型數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)既可以是另一個(gè)模型過濾器，也可以不是;在這兩種情況下，過濾器的行為是相同的。
Swing模型過濾器基類
- 1 package com.ketherware.models;
- 2 import javax.swing.*;
- 3 public abstract class AbstractListModelFilter extends AbstractListModel
- 4 {
- 5 // 用來(lái)保存被過濾模型的引用
- 6 protected ListModel delegate;
- 7 // 構(gòu)造函數(shù) ― 接受單個(gè)參數(shù)，其中包含被過濾模型的引用
- 8 public AbstractListModelFilter(ListModel delegate)
- 9 {
- 10 this.delegate = delegate;
- 11 }
- 12 public ListModel getDelegate()
- 13 {
- 14 return this.delegate;
- 15 }
- 16 public int getSize()
- 17 {
- 18 // 委托給過濾器目標(biāo)
- 19 return delegate.getSize();
- 20 }
- 21 public Object getElementAt(int index)
- 22 {
- 23 // 委托給過濾器目標(biāo)
- 24 return delegate.getElementAt(index);
- 25 }
- 26 public void addListDataListener(ListDataListener listener)
- 27 {
- 28 // 委托給過濾器目標(biāo)
- 29 delegate.addListDataListener(listener);
- 30 }
- 31 public void removeListDataListener(ListDataListener listener)
- 32 {
- 33 // 委托給過濾器目標(biāo)
- 34
- 35 delegate.removeListDataListener(listener);
- 36 }
- 37 }
該類相當(dāng)于一種“空”過濾器，它不更改任何底層數(shù)據(jù)。因此，它沒有什么特別的意義。ListModel 過濾器類的實(shí)際實(shí)現(xiàn)將覆蓋該抽象類的方法，以便以不同的方式呈現(xiàn)底層數(shù)據(jù)。
您可以通過實(shí)現(xiàn)過濾器來(lái)改變底層數(shù)據(jù)事件的特性。為了使對(duì)模型過濾器的討論更易于理解，本文的示例都只針對(duì)不可變的數(shù)據(jù)模型，即不觸發(fā)任何模型事件的類。
缺省模型適合于要求不高的一般應(yīng)用。但是，您應(yīng)該了解這些缺省類都是為通用目的而設(shè)計(jì)的，因此，在對(duì)性能有嚴(yán)格要求的情況下，它們通常表現(xiàn)不佳。同樣，許多常用的模型都是作為可變模型來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即，模型的數(shù)據(jù)可隨時(shí)間變化。當(dāng)已知數(shù)據(jù)為靜態(tài)數(shù)據(jù)時(shí)，這些額外的行為可能是多余的。因此，您可能想另外構(gòu)建模型類，去掉由事件傳播所導(dǎo)致的額外開銷。
不可變模型
在許多情況下，根據(jù)模型的底層數(shù)據(jù)是否可變對(duì)模型進(jìn)行分類很有用。在數(shù)據(jù)不會(huì)變化的情況下，可以實(shí)現(xiàn)不可變的數(shù)據(jù)模型，這種模型不實(shí)現(xiàn)用于監(jiān)聽數(shù)據(jù)變化的監(jiān)聽程序。Swing模型過濾接口的缺省實(shí)現(xiàn)假定數(shù)據(jù)是可變的。
不可變模型的創(chuàng)建過程相當(dāng)簡(jiǎn)單。您可以創(chuàng)建一個(gè)具體類，該類可提供模型接口，但為與事件相關(guān)的活動(dòng)所提供的所有方法都不執(zhí)行任何操作。根據(jù)模型要作為一般模型使用，還是作為專用模型使用，您既可將此不可變模型實(shí)現(xiàn)為一個(gè)抽象類，也可將其實(shí)現(xiàn)為一個(gè)具體類。
下面的示例是一個(gè)不可變的列表模型，我設(shè)計(jì)它時(shí)希望它非常通用，并且允許將支持 java.util.List 集合接口的任何對(duì)象用作數(shù)據(jù)源。返回的數(shù)據(jù)是一個(gè)籠統(tǒng)的 Object 類型;如何顯示對(duì)象留待 JList 及其相關(guān)繪制程序解釋。
不可變模型的示例
- 1 package com.ketherware.models;
- 2 import java.util.*;
- 3 import javax.swing.*;
- 4 public abstract class ImmutableListModelFilter extends AbstractListModel
- 5 {
- 6 // 用來(lái)保存被過濾模型的引用
- 7 protected List collection;
- 8 // 構(gòu)造函數(shù) ― 接受單個(gè)參數(shù)，其中包含被過濾模型的引用
- 9 public AbstractListModelFilter(List collection)
- 10 {
- 11 this.collection = collection;
- 12 }
- 13 public List getCollection()
- 14 {
- 15 return this.collection;
- 16 }
- 17 public int getSize()
- 18 {
- 19 // 委托給集合
- 20 return collection.size();
- 21 }
- 22 public Object getElementAt(int index)
- 23 {
- 24 // 委托給過濾器目標(biāo)
- 25 return collection.get(index);
- 26 }
- 27 public void addListDataListener(ListDataListener listener)
- 28 {
- 29 // 覆蓋為‘空操作’
- 30 }
- 31 public void removeListDataListener(ListDataListener listener)
- 32 {
- 33 // 覆蓋為‘空操作’
- 34 }
- 35 }
下面將討論四種類型的過濾器：替換、排序、排除和包含。
#p#
替換Swing模型過濾的目的在于，重新解釋模型數(shù)據(jù)，并且通過改變返回的對(duì)象元素來(lái)表示它。這種類型的過濾器不改變數(shù)據(jù)元素的順序，它既不刪除數(shù)據(jù)，也不創(chuàng)建額外的數(shù)據(jù)。
下面是一個(gè)替換過濾器的示例，它為底層模型中的每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)添加一個(gè)數(shù)字索引。唯一的變化是覆蓋了單個(gè)方法。
替換過濾器的示例
- 1 package com.ketherware.models;
- 2 import javax.swing.*;
- 3 public abstract class IndexingListModelFilter extends AbstractListModelFilter
- 4 {
- 5 public Object getElementAt(int index)
- 6 {
- 7 // 委托給過濾器目標(biāo)
- 8 String element = delegate.getElementAt(index).toString();
- 9 return Integer.toString(index) + ? ?+ element;
- 10 }
- 11 }
在許多情況下，在繪制程序中引入補(bǔ)充的特性可能更合適，比如填加一個(gè)行索引。您可以提供一個(gè)過濾器，它通過與繪制程序交互來(lái)提供額外的圖形表示。使用過濾器代替繪制程序的優(yōu)點(diǎn)在于，可用一個(gè)組件顯示經(jīng)過索引的數(shù)據(jù)，而無(wú)須與繪制程序相關(guān)聯(lián)。
替換過濾器通常不覆蓋 getSize() ，而且不改變所返回元素的順序。
排序過濾器
排序過濾器代表了另一層面的復(fù)雜性。它們不改變所表示元素的個(gè)數(shù)，在這一點(diǎn)上與替換過濾器類似。排序過濾器改變模型中經(jīng)過索引的元素順序。其基本技術(shù)在于，創(chuàng)建模型元素的一種替代索引，用于代替實(shí)際的順序。
排序過濾器的一種常見類型是分類過濾器，它基于某個(gè)明確的排序順序重新索引數(shù)據(jù)。下面的示例按字母順序排列任一個(gè) ListModel 實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容。
排序過濾器的示例
- 1 package com.ketherware.models;
- 2 import java.util.*;
- 3 import javax.swing.*;
- 4 public abstract class AlphaSortingListModelFilter extends
- 5 AbstractListModel
- 6 {
- 7 // 已排序的索引數(shù)組
- 8 protected ArrayList sortedIndex;
- 9 public AlphaSortingListModelFilter(ListModel delegate)
- 10 {
- 11 this.delegate = delegate;
- 12 resort();
- 13 }
- 14 // 該算法稱為“插入排序”，適合于處理元素個(gè)數(shù)少于幾百個(gè)的數(shù)據(jù)。
- 15 // 它是一種“無(wú)堆?！迸判颉?
- 16 protected synchronized void resort()
- 17 {
- 18 sortedIndex = new ArrayList();
- 19 nextElement:
- 20 for (int x=0; x < delegate.getSize(); x++)
- 21 {
- 22 for (int y=0; y < x; y++)
- 23 {
- 24 String current =
- 25 delegate.getElementAt(x).toString();
- 26 int compareIndex =
- 27 ((Integer) sortedIndex.get(y)).intValue();
- 28 String compare =
- 29 sortedIndex.get(compareIndex).toString();
- 30 if (current.compareTo(compare) < 0)
- 31 {
- 32 sortedList.add(new Integer(x), y);
- 33 continue nextElement;
- 34 }
- 35 }
- 36 sortedList.add(new Integer(x));
- 37 }
- 38 }
- 39 public Object getElementAt(int index)
- 40 {
- 41 // 委托給過濾器目標(biāo)，但使用已排序的索引
- 42 return delegate.getElementAt(sortedIndex[index]);
- 43 }
- 44 }
可以將一種排序過濾器用于 JTable 組件，以便對(duì)表數(shù)據(jù)執(zhí)行面向列的排序;這種過濾器的代碼類似于上面的示例。通過修改 JTable 的表頭和表的模型組件，該過濾器可以得到進(jìn)一步的增強(qiáng)。
請(qǐng)注意，上面的示例只對(duì)不可變列表模型有效。如果數(shù)據(jù)在動(dòng)態(tài)變化，為了修改在事件被觸發(fā)時(shí)由 ListDataEvent 對(duì)象傳遞的索引，必須提供一些附加支持。這將顯著增加過濾器的復(fù)雜性，我將它的實(shí)現(xiàn)作為一個(gè)練習(xí)留給讀者。
排序過濾器的主要特征在于，他們不增加或者減少模型的可見元素個(gè)數(shù)，因此， getSize() 將委托給被過濾的模型。他們通常將不改變數(shù)據(jù)元素，而只是按照某種替代順序解釋數(shù)據(jù)的索引。
排除Swing模型過濾
最后兩種類型的過濾器非常相似，但是，擁有完全不同的目的。排除過濾器與包含過濾器都允許對(duì)模型的數(shù)據(jù)元素進(jìn)行限制或者補(bǔ)充額外的元素。
排除過濾器使模型中的某些元素看似不存在。在只有單一數(shù)據(jù)源可用、并且實(shí)現(xiàn)方案只要求顯示數(shù)據(jù)的一個(gè)子集的情況下，這些過濾器相當(dāng)有效。
關(guān)于典型的排除過濾器的示例，請(qǐng)參考 TerritoryListModelFilter.java。該示例給出了一個(gè)銷售區(qū)域列表，其中每個(gè)區(qū)域都與一個(gè)銷售人員相關(guān)聯(lián)。當(dāng)選定一個(gè)銷售人員的姓名時(shí)，過濾器只顯示與該銷售人員相關(guān)聯(lián)的那些區(qū)域。
這個(gè)示例的優(yōu)點(diǎn)非常明顯：如果不進(jìn)行過濾，則每次選定一個(gè)不同的銷售人員都需要重新加載數(shù)據(jù)模型，或者在高速緩存中保存大量的模型實(shí)例。過濾器甚至允許兩個(gè)不同的組件用兩種不同的解釋方案查看同一個(gè)基本模型。
包含過濾器
包含過濾器盡管不像排除過濾器那樣廣泛適用，但它們可用來(lái)向模型中添加信息。由于這種類型的過濾器可用于進(jìn)行總計(jì)或者小計(jì)，這些過濾器的最佳用途是報(bào)表應(yīng)用程序。
執(zhí)行總計(jì)操作的過濾器創(chuàng)建一個(gè)虛擬元素，并將其顯示在列表模型的尾部。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，過濾器將模型大小的值加 1，并將對(duì)除最后一個(gè)元素之外的所有元素的請(qǐng)求發(fā)送至代理。 SalesTotalListModelFilter.java 中的示例假定列表數(shù)據(jù)是不可變的;過濾器將列表數(shù)據(jù)事件忽略。這里再一次用到前一個(gè)示例中的 TerritoryListModel。
小結(jié)
這些示例已經(jīng)顯示了Swing模型過濾的某些應(yīng)用。過濾是一種應(yīng)用相當(dāng)廣泛的概念，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止本文這些相對(duì)比較簡(jiǎn)單的應(yīng)用。當(dāng)您開始實(shí)現(xiàn)過濾器時(shí)，請(qǐng)記住下列幾點(diǎn)：
過濾可以向不同組件提供不同的視圖，并且可以減少應(yīng)用程序必須支持的完整模型實(shí)例的個(gè)數(shù)。
過濾可以應(yīng)用于 Swing 支持的其他模型，包括選擇模型。
您可以為處理可變模型或者動(dòng)態(tài)模型構(gòu)造非常復(fù)雜的過濾方案。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，可以用一個(gè)過濾器來(lái)處理由該代理模型傳遞的事件。
您可以無(wú)限地嵌套(或疊用)過濾器，但是，當(dāng)每次修改或者查詢模型時(shí)，每個(gè)過濾層都會(huì)增加一些額外的處理負(fù)擔(dān)。
當(dāng)前標(biāo)題：Swing模型過濾技術(shù)詳解
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