看了一下對(duì)Java GUI討論的帖子，所以寫(xiě)了一篇文章來(lái)闡述一下各種GUI技術(shù)的優(yōu)劣。

Java世界中，目前最知名的三大GUI庫(kù)分別是：

1、AWT(Abstract Window Toolkit)抽象窗口工具包庫(kù)，包含于所有的Java SDK中

2、Swing高級(jí)圖形庫(kù)，包含于Java2 SDK中

3、來(lái)自IBM Eclipse開(kāi)源項(xiàng)目的SWT(Standard Widget Toolkit)標(biāo)準(zhǔn)窗口部件庫(kù)，不包含于JDK中，需要從Eclipse單獨(dú)下載

一、AWT的原理：小巧卻簡(jiǎn)陋的GUI系統(tǒng)

AWT出現(xiàn)于Java 1.x中，是Java初期所內(nèi)置的一種面向窗口應(yīng)用的庫(kù)。AWT使用的技術(shù)是對(duì)等設(shè)計(jì)模式(即Peer)，其結(jié)構(gòu)關(guān)系參見(jiàn)下圖。

從這幅類(lèi)關(guān)系圖很容易看出AWT的技術(shù)實(shí)現(xiàn)和Peer設(shè)計(jì)模式。圖中，黃色的類(lèi)是java.awt包中的類(lèi)，淺灰色部分是Java虛擬機(jī)部分，而深灰色則是Windows平臺(tái)。

awt的重點(diǎn)是對(duì)等Peer設(shè)計(jì)模式。所謂Peer對(duì)等設(shè)計(jì)模式就是將awt控件直接對(duì)應(yīng)到運(yùn)行平臺(tái)上的一個(gè)類(lèi)似或者等同控件上。比如圖中的Button類(lèi)就是對(duì)應(yīng)了深灰色的Windows的標(biāo)準(zhǔn)Button功能。

對(duì)等模式用于在兩個(gè)控件間之間建立一個(gè)相互作用的聯(lián)系，而充當(dāng)紐帶的則是Java虛擬機(jī)和虛擬機(jī)－GDI的接口(以Windows為例子)。所以，我們可以看出，awt首先需要經(jīng)過(guò)通用的Java技術(shù)來(lái)控制圖形、事件等，然后Java虛擬機(jī)再將請(qǐng)求傳送到具體的平臺(tái)圖形和控件接口去交互。

對(duì)等模式的效率并不很高，因?yàn)锳WT通過(guò)了虛擬機(jī)和虛擬機(jī)－GDI這兩個(gè)層次來(lái)完成一個(gè)操作，經(jīng)過(guò)的層次系統(tǒng)越多，速度和效率就越慢。而且Peer對(duì)等模式有一個(gè)致命的弱點(diǎn)：移植性非常差！

這就是Sun為什么要用Swing來(lái)誘惑我們離開(kāi)AWT的主要原因。因?yàn)榧热皇菍?duì)等模式，那么AWT就必須使用所有圖形操作系統(tǒng)的圖形接口功能的交集，因?yàn)?AWT的接口只有一套，所以，為了保證移植性，就只能使用所有系統(tǒng)都能夠支持的最少特性。因而我們經(jīng)常可以聽(tīng)見(jiàn)有人抱怨AWT的功能太少，圖形太難看等等，這是為了保證移植性而作出的犧牲。

二、猛犸巨獸的誕生－Swing

從Java2 即Java 1.2版本開(kāi)始，Sun開(kāi)始在JDK中提供一套新的圖形界面接口系統(tǒng)－Swing。所有Java愛(ài)好者都投入了對(duì)Swing的研究和迷戀。隨著一大批使用Swing作為界面技術(shù)的IDE和程序出現(xiàn)，很快大家都意識(shí)到Swing的問(wèn)題所在。

一些人認(rèn)為Swing是輕量級(jí)的GUI系統(tǒng)，無(wú)論官方如何說(shuō)，沒(méi)有一個(gè)Java程序員會(huì)認(rèn)為Swing是輕量級(jí)的，相反，Swing是一個(gè)非常巨大的GUI庫(kù)，這一點(diǎn)已經(jīng)是Java界的共識(shí)。

Swing的一些底層類(lèi)是借用了AWT的Component、Container、Window等少數(shù)幾個(gè)基礎(chǔ)類(lèi)。估計(jì)的原因是為了保持與AWT的兼容，方便大家將代碼移植到Swing上。

下面是Swing的類(lèi)關(guān)系圖：

菊黃色類(lèi)為Swing包的類(lèi)。對(duì)比一下Swing的圖與AWT的圖，我們可以發(fā)現(xiàn)，Swing圖中，awt體系中的深灰色Windows控件類(lèi)已經(jīng)被去掉了。因?yàn)镾wing不再沿用Peer對(duì)等模式來(lái)實(shí)現(xiàn)GUI界面。

這是Swing的核心思想之一，Swing是完全基于Java自繪制圖形而實(shí)現(xiàn)的，因而Swing的界面看起來(lái)與Windows不再有任何類(lèi)似，尤其是窗口控件的樣式(雖然我們也可以通過(guò)換膚來(lái)達(dá)到模擬Windows界面的效果)。

所以上圖清楚的表明了Swing是一個(gè)高層的GUI系統(tǒng)，而不像AWT那樣與運(yùn)行平臺(tái)技術(shù)更加靠近的系統(tǒng)。我們?nèi)匀挥肂utton與Panel來(lái)做了一個(gè)例子，圖中關(guān)系看出，Swing的類(lèi)繼承關(guān)系比AWT要復(fù)雜的多，而且Swing類(lèi)大多都經(jīng)過(guò)了中間的轉(zhuǎn)接類(lèi)－JComponent。而我們常用的JFrame則另辟蹊徑，從awt的window繼承了下來(lái)。

這種結(jié)構(gòu)關(guān)系決定了Swing的龐大與復(fù)雜性。很多初學(xué)者都難以理解Swing的模式和結(jié)構(gòu)。

Swing 中的控件都是利用Java圖形功能繪制出來(lái)的，而不是對(duì)應(yīng)到平臺(tái)的一個(gè)具體控件實(shí)現(xiàn)。我們所用的所有Swing控件都是直接或者間接用Graphics繪制出來(lái)的，這種實(shí)現(xiàn)方式最大的好處是很靈活，我們想要什么樣的控件，就直接用Graphics繪制出來(lái)就是了。

Sun之所以用這種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，是為了在不犧牲移植性的基礎(chǔ)上加入豐富的界面交互功能。

但是缺點(diǎn)也很明顯：Swing的速度和效率是所有GUI系統(tǒng)中最慢的。

JBuilder和NetBeans的IDE都是純正的Swing界面，啟動(dòng)一下，然后操作一下，比如拖動(dòng)窗口之類(lèi)的試試，你就會(huì)明白我在說(shuō)什么。

之所以導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果，其原因是：

1、Swing的類(lèi)層次太深，一個(gè)JFrame經(jīng)過(guò)了4層的類(lèi)繼承關(guān)系，如果再加上虛擬機(jī)的圖形功能內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，就有6層的轉(zhuǎn)接關(guān)系，每一次的繼承和轉(zhuǎn)接都會(huì)消耗系統(tǒng)資源和速度損失。(過(guò)多的繼承會(huì)降低系統(tǒng)的速度，因?yàn)椴僮髯宇?lèi)往往是使用基類(lèi)指向來(lái)完成通用操作的)

2、Swing是基于自繪制圖形技術(shù)的，而Java為了保持可移植性，所以無(wú)法使用硬件加速和平臺(tái)特性來(lái)加快圖形操作的速度。因而Java的圖形技術(shù)都是“高層”的圖形技術(shù)，就好像我們用Windows GDI去做動(dòng)畫(huà)一樣，當(dāng)然速度會(huì)很慢。

三、新的曙光－SWT

應(yīng)該說(shuō)，稍有閱歷的Java的程序員都知道很多人對(duì)Swing效率低下的抱怨。IBM贊助的Eclipse開(kāi)放源碼項(xiàng)目，搞了一個(gè)另類(lèi)的GUI系統(tǒng)－SWT。

SWT是一個(gè)非常獨(dú)特的技術(shù)，其核心思想和Windows上的DirectX如出一轍，也許SWT的程序員真的是借鑒了DirectX成功的秘訣。

下面是SWT技術(shù)原理的類(lèi)關(guān)系圖：

我們會(huì)看見(jiàn)，SWT的類(lèi)關(guān)系非常直接而且易懂，有點(diǎn)像Delphi的API接口思想(此是我隨便亂彈，與Delphi沒(méi)有什么關(guān)系)。最重要的一點(diǎn)就是SWT的核心思想：SWT的功能實(shí)現(xiàn)是完全構(gòu)筑在以JNI為基礎(chǔ)的，對(duì)運(yùn)行平臺(tái)的直接調(diào)用封裝上的。

我們可以從圖中看見(jiàn)，SWT的功能沒(méi)有通過(guò)任何Java虛擬機(jī)來(lái)操作，而是直接調(diào)用Windows GDI和Shell功能，這一點(diǎn)是通過(guò)JNI方法調(diào)用完成。

一定會(huì)有人說(shuō)SWT破壞了java的移植思想，不過(guò)Eclipse的大范圍流行，正好證明了SWT非但沒(méi)有阻礙移植性，反而提高了各種操作系統(tǒng)對(duì)于Java GUI的利用和期待。這不能不說(shuō)Eclipse項(xiàng)目組是充滿(mǎn)智慧的。

在Eclipse下，plugin目錄的swt目錄下，你可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)dll動(dòng)態(tài)庫(kù)文件，這個(gè)dll就是JNI方法調(diào)用庫(kù)。

基于SWT技術(shù)實(shí)現(xiàn)的Eclipse界面不但速度很快，效率很高，而且比Swing要美觀的多。這就是直接調(diào)用封裝的效果。

我們看看SWT的源代碼就能更加明白為什么SWT那么流行，為什么SWT的速度像飛一樣快，下面是從button類(lèi)中抽取的一小段代碼：

代碼：

int callWindowProc (int msg, int wParam, int lParam) {

if (handle == 0) return 0;

return OS.CallWindowProc (ButtonProc, handle, msg,?wParam, lParam);

}

int windowProc () {

return ButtonProc;

}

LRESULT wmDrawChild (int wParam, int lParam) {

if ((style & SWT.ARROW) == 0) return super.wmDrawChild (wParam, lParam);

DRAWITEMSTRUCT struct = new DRAWITEMSTRUCT ();

OS.MoveMemory (struct, lParam, DRAWITEMSTRUCT.sizeof);

int uState = OS.DFCS_SCROLLLEFT;

switch (style & (SWT.UP | SWT.DOWN | SWT.LEFT | SWT.RIGHT)) {

case SWT.UP: uState = OS.DFCS_SCROLLUP; break;

case SWT.DOWN: uState = OS.DFCS_SCROLLDOWN; break;

case SWT.LEFT: uState = OS.DFCS_SCROLLLEFT; break;

case SWT.RIGHT: uState = OS.DFCS_SCROLLRIGHT; break;

}

if (!getEnabled ()) uState |= OS.DFCS_INACTIVE;

if ((style & SWT.FLAT) == SWT.FLAT) uState |= OS.DFCS_FLAT;

if ((struct.itemState & OS.ODS_SELECTED) != 0) uState |= OS.DFCS_PUSHED;

RECT rect = new RECT ();

OS.SetRect (rect, struct.left, struct.top, struct.right, struct.bottom);

OS.DrawFrameControl (struct.hDC, rect, OS.DFC_SCROLL, uState);

return null;

}

我想任何一個(gè)有點(diǎn)Windows編程知識(shí)的人都會(huì)驚訝SWT的方式和做法，LRESULT、WindowProc都是做什么的，我想不用我多說(shuō)了。我第一次看見(jiàn)SWT的代碼時(shí)，驚訝的張大了嘴，我實(shí)在無(wú)法想象SWT項(xiàng)目組敢于將Java技術(shù)與Windows平臺(tái)結(jié)合到如此緊密(當(dāng)然，Linux平臺(tái)版本也同樣的結(jié)合緊密)。我居然在SWT里發(fā)現(xiàn)了一個(gè)叫Tray的類(lèi)，猜猜看它是干什么的？Tray可以讓你在java程序中顯示一個(gè)任務(wù)欄圖標(biāo)，極度暈眩！

我想，不用再繼續(xù)介紹SWT了，你一定也很興奮，從SWT開(kāi)始，JavaGUI并不一定意味著緩慢、低效率、弱小的功能，Windows程序的眩目與速度，Java程序也可以擁有，這就是SWT的價(jià)值。

更加重要的是，SWT打破了長(zhǎng)久以來(lái)人們對(duì)于移植性的誤區(qū)，似乎移植性就只能使用少到可憐的功能，我們也可以用JNI來(lái)?yè)肀ava的世界，我想，將來(lái)不僅僅是界面會(huì)借助JNI的方式，也許我們的很多Java思想都會(huì)悄悄的發(fā)生改變，也許有一天我們的Java代碼可以運(yùn)行的像VB一樣快，這種思想意識(shí)的變革就是SWT的價(jià)值。

至于Swing的結(jié)局，我不知道，但是我知道我更加喜歡輕量級(jí)的而且快速的SWT，給你的程序多一個(gè)選擇吧。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java swt 双屏_Java中AWT、Swing与SWT三大GUI技术的原理与效率差异的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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