Ｊａｖａ中雙向控件的使用、制作及布局

摘 要：介紹了一種國際化控件——雙向控件的使用、制作和布局方法，并介紹了如何設(shè)置控件的方向，設(shè)計(jì)控件的結(jié)構(gòu)和布局控件的原理，以及在此過程中可能遇到的問題和解決方法。

關(guān)鍵詞：雙向控件；繪制器；UI；編輯器；視圖

中圖法分類號：TP311.11文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001—3695(2007)02—0240—03

1 引言

計(jì)算機(jī)的發(fā)展已使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用遍布于世界的每一個(gè)地方，其應(yīng)用日益國際化，由此導(dǎo)致對軟件的國際化需求也逐步成為對軟件需求的一個(gè)主要方面。軟件的國際化是使軟件能滿足多個(gè)地區(qū)和語言的需要，可分為核心國際化、桌面國際化等多個(gè)方面，桌面國際化中要求用戶界面能在只更改本地資源的情況下符合多個(gè)地區(qū)和語言的需要。當(dāng)前主要有兩種語言習(xí)慣：①漢語、英語等從左向右的語言習(xí)慣及對應(yīng)的從左向右的布局風(fēng)格；②阿拉伯語、希伯來語等從右向左的語言習(xí)慣及對應(yīng)的從右向左的布局風(fēng)格，這就要求一種國際化的軟件能同時(shí)適應(yīng)這兩種風(fēng)格的要求。另一方面，當(dāng)前軟件的發(fā)展速度遠(yuǎn)低于硬件的發(fā)展速度，提高軟件的靈活性、可重用性是提高軟件開發(fā)效率的一個(gè)主要方面。為解決兩個(gè)方面的問題，需要開發(fā)一種通用的可在兩種風(fēng)格環(huán)境下使用的控件——雙向控件。雙向控件以從右向左的風(fēng)格顯示如圖1所示。

當(dāng)前的通用語言中，以Java的國際化較好，又具有較強(qiáng)的跨平臺、跨版本的能力。在Java的常用圖形庫中，如AWT，SWING，SWT中，也提供了對雙向控件的基本支持。其中AWT，SWT均由本地系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大部分繪制功能，SWING在上層單獨(dú)實(shí)現(xiàn)了大部分控件的繪制。因此，相對來說SWING具有更好的跨平臺、跨版本的能力，更適合國際化的應(yīng)用開發(fā)。但SWING兼顧問題過多，冗余代碼量大；另一方面與AWT聯(lián)系緊，受本地資源影響仍較大，特別是開發(fā)一些能在多個(gè)地區(qū)、多種語言下運(yùn)行的軟件。例如，在開發(fā)漢語、維吾爾語共用控件時(shí)，或在Rich Client下開發(fā)客戶端界面時(shí)，在這種系統(tǒng)語言版本和軟件語言版本不同的情況下，SWING類庫的缺點(diǎn)仍很明顯。

本文首先介紹了雙向控件的理論原則，然后就使用、制作、布局中可能遇到的問題，問題的解決方案進(jìn)行了介紹，并提供了一般情況下的處理方案。雙向控件制作過程，是對各種因素進(jìn)行權(quán)衡的過程，對各種軟件特性如靈活性、通用性、效率、成本等如何取舍，是應(yīng)用制作中的主要問題。

2 雙向控件的理論基礎(chǔ)

控件是一種可在多處重復(fù)使用的軟件個(gè)體，要根據(jù)每次使用的特點(diǎn)進(jìn)行裁減。對于雙向控件，就是要能根據(jù)應(yīng)用的要求改變控件的方向?qū)傩裕瑢τ诖蟛糠挚丶粌H要能改變控件整體的方向性，還要能根據(jù)各種習(xí)慣來調(diào)整控件中某些部件的方向性，良好的架構(gòu)是具備這些特性的必要條件，為此要為控件定義一個(gè)合適的軟件架構(gòu)。對雙向控件的架構(gòu)要求，可以用“劃分清晰，適當(dāng)集中”來描述。劃分清晰是指對雙向控件中對方向要求不同的部分能有一個(gè)清晰的劃分，把對方向可能有不同要求的部件區(qū)分出來便于單獨(dú)控制，以減少因?yàn)槟骋稽c(diǎn)不滿足要求而重新制作整個(gè)控件的情況；適當(dāng)集中主要是指要將完成同樣方向控制的內(nèi)容集中到一起，統(tǒng)一完成相應(yīng)的方向控制，集中的程度也根據(jù)具體的情況來定。總之，要在對控件改動最小的情況下，讓控件能根據(jù)要求來改變其方向?qū)傩浴D2顯示了對一個(gè)雙向控件的基本劃分，每部分功能見制作部分。

除了具有良好的架構(gòu)外，雙向控件還要能在控件方向改變時(shí)有改變控件界面的方法。為了減少對平臺的依賴，在此介紹的是一種在繪制時(shí)根據(jù)控件的方向?qū)傩詠碛成淇丶鞑糠肿鴺?biāo)的方法：對由多部件組成的大控件和內(nèi)部需要左右對稱變換的控件采用坐標(biāo)變換的方法。先選一個(gè)常用的方向作為基本方向，現(xiàn)實(shí)中從左向右風(fēng)格的應(yīng)用占絕大多數(shù)，常選從左向右為基本方向，然后確定此方向下各個(gè)部件的位置、大小。在以相對方向顯示時(shí)，根據(jù)下面坐標(biāo)變換公式：

變換后部件的x坐標(biāo)=部件所在容器的寬度-基本方向下部件的x坐標(biāo)-基本方向下部件的寬度

計(jì)算以相對方向顯示時(shí)部件的坐標(biāo)。由于是在左右方向上變化，公式中用x坐標(biāo)表示要變化的坐標(biāo)，部件所在容器指控件要在其中映射的容器，部件所在容器的寬度就是指這個(gè)容器的寬度，如把圖1的對話框看作一個(gè)控件，對其中的按鈕來說，部件所在容器的寬度就是這個(gè)對話框的寬度。

3 雙向控件的使用

在制作雙向控件前要對主要支持雙向布局控件的使用有一定的了解，制作完成后由于使用不當(dāng)也會有很多問題，使用既是對需求了解的過程，也是一種最好的測試。為此，先介紹一下控件的使用。雙向控件使用時(shí)一般只需設(shè)置控件的方向?qū)傩苑椒ǎ丶姆较蛐越缑娓鶕?jù)控件的方向?qū)傩詠砝L制。根據(jù)控件的不同特點(diǎn)，分四類來分別介紹一般用法、問題及解決方案。

3.1 無繪制器無編輯器的控件

以標(biāo)簽和按鈕為代表，在需要調(diào)整它們上面圖標(biāo)和文本的相對位置時(shí)，需調(diào)用設(shè)置它們相對位置的方法來進(jìn)行設(shè)置；另外需要注意的是方向性圖標(biāo)，如滾動條的箭頭按鈕圖標(biāo)，在使用時(shí)要與滾動條的方向一致。

3.2 無繪制器有編輯器的控件

主要為文本控件，一般只提供對標(biāo)準(zhǔn)或常用功能的支持，如SWING的文本控件支持Unicode標(biāo)準(zhǔn)雙向算法和一般的換行算法。而對具體的語言可能有特殊的要求，所以使用時(shí)要注意控件的功能是否滿足具體的要求，如光標(biāo)初始位置的確定，各種算法、各種字符的屬性設(shè)置是否與要求一致等，都是要在使用及制作時(shí)需考慮的問題。

3.3 有繪制器無編輯器的控件

主要是列表框和不帶編輯功能的組合框等。這類控件除設(shè)置控件自身方向外，還需注意控件中的繪制器控件的方向，如繪制器控件的方向不符合要求，要先取出控件的繪制器，然后設(shè)置繪制器控件方向。除此之外，還需注意繪制器控件的寬度，當(dāng)繪制器寬度超過控件寬度時(shí)，會出現(xiàn)繪制器頭部無法顯示的問題，這就是控件中各部件寬度不一致造成的。使用時(shí)遇到這種問題采用調(diào)整的方法，或者加大控件的寬度把繪制器顯示全，或者設(shè)置繪制器控件的相應(yīng)寬度使其能將首部完全顯示并把不需要的尾部信息截去。在SWING中繪制器的寬度常由最長繪制器的長度確定，這類問題會經(jīng)常出現(xiàn)。

3.4 有繪制器有編輯器的控件

這類控件比較復(fù)雜，如樹與表等，在設(shè)置控件方向時(shí)，要確保其每個(gè)部分的方向符合要求。由于控件的總的方向性不一定會導(dǎo)致控件的每一部分均滿足要求，一部分繪制器和編輯器可能需要單獨(dú)設(shè)置。對其中出現(xiàn)的繪制器和編輯器不滿足要求的部分問題，可參照前面的解決方法。另外，需要注意的是要保持控件各部分的一致性，如表或樹中的單元要保持在編輯狀態(tài)編輯器的顯示和非編輯狀態(tài)繪制器顯示之間的一致。具體使用時(shí)，具體內(nèi)容的方向性要求也是需要注意的。

表1對每類控件的注意事項(xiàng)進(jìn)行了總結(jié)，指出了各類控件在支持雙向控制時(shí)應(yīng)該滿足的要求。此外，除了設(shè)置單個(gè)控件方向的方法外，對容器控件一般還有一個(gè)方法，它不僅設(shè)置容器自身的方向還同時(shí)設(shè)置容器的各子控件的方向。

4 雙向控件的制作

雖然已經(jīng)有支持雙向布局的控件，通過合理地使用也能避免很多問題，但現(xiàn)有的支持雙向布局的控件大多屬于大型的庫，面向的問題面大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對需要解決的問題不適應(yīng)。雖然這樣的類庫中提供了很多控件，但很多時(shí)候并未提供實(shí)際應(yīng)用中所需的控件。此外，使用部分介紹的問題在有些應(yīng)用中也會對軟件的各個(gè)方面產(chǎn)生極大的負(fù)面影響。為了更快更好地制作國際化軟件，在有些情況下制作雙向控件是必需的。

好的雙向控件首先要有好的架構(gòu)。控件的架構(gòu)很大程度要受應(yīng)用中對控件各種要求的影響，但要制作一個(gè)國際化的雙向控件，一般按圖2 中所示對控件的各部分進(jìn)行劃分即可。其中的控件類負(fù)責(zé)雙向控件共有的與方向有關(guān)的控制，如所有雙向控件都要有方向?qū)傩约捌湓L問方法。具體控件類負(fù)責(zé)一些具體控件特有的和方向有關(guān)的屬性，如在使用部分介紹的對圖形和文本共存的標(biāo)簽，要有對圖形和文本相對位置進(jìn)行設(shè)置的方法。由于各控件的界面差別很大，很難找到所有控件都可使用的方向有關(guān)的繪制，UI類和雙向控件的方向性關(guān)系不大，在雙向控件制作中沒有具體要求，但繪制的其他方面有很多共用的內(nèi)容，它也是不可少的。具體UI類負(fù)責(zé)簡單控件的所有繪制和只隨控件的整體方向而改變方向的內(nèi)容的繪制，有時(shí)還可在此確定控件的繪制器部分和視圖部分的一些方向?qū)傩缘闹怠＠L制器類除了擔(dān)負(fù)一般的控件中簡單部件的繪制外，在雙向控件制作中，它主要負(fù)責(zé)一些在控件方向不變時(shí)控件內(nèi)方向可變的部件的繪制。為了方便控件的方向設(shè)置，繪制器的方向默認(rèn)用控件的方向。為了在有些情況下能夠靈活改變控件中繪制器部分的方向，繪制器要提供改變其方向的方法。視圖類負(fù)責(zé)一些方向控制復(fù)雜、整體聯(lián)系強(qiáng)、變化大的內(nèi)容的繪制，如編輯器或文本組件中對文本的繪制，不僅要考慮各種風(fēng)格下文本的繪制，還要考慮各種標(biāo)點(diǎn)符號在各種情況下方向?qū)傩缘拇_定，而且同樣的內(nèi)容很可能會以不同的方向風(fēng)格顯示，對雙向控件中的這些內(nèi)容，由視圖類負(fù)責(zé)繪制。

通過控件使用部分的介紹，可以知道雙向控件的幾個(gè)負(fù)責(zé)繪制的部分不是孤立的，使用中的很多問題均由它們之間的不一致引起，如組合框的問題就是其繪制器部分的方向與整體方向不一致，繪制器與編輯器是否一致也是大多數(shù)問題之所在。此外，雖然雙向控件一般均要有圖 2中的各個(gè)部分，但并不是不可變的。對簡單控件可能不需要繪制器，有很多控件無須復(fù)雜的界面要求，無須視圖部分，有些控件只需要UI，這些情況都是存在的；而對另外一些控件，可能僅具有單個(gè)UI、繪制器、視圖仍不夠，還需要多層UI、繪制器、視圖，有時(shí)可能還需要有設(shè)計(jì)模式的支持才能滿足復(fù)雜的方向要求。控件的結(jié)構(gòu)不僅是可變的，還可以將一類或幾類控件中相同的方向控制的部分提取出來，由一個(gè)統(tǒng)一的方法來進(jìn)行處理，如可以將單行字符串的繪制提取出來。雙向控件的結(jié)構(gòu)中呈現(xiàn)的這種聯(lián)系性和環(huán)境的可變性是在制作中必須權(quán)衡的一個(gè)重要原因。

在雙向控件的UI、繪制器和視圖各繪制部分，均需按其方向來繪制。各個(gè)按方向的繪制部分，可采用如下算法：

設(shè)置控件中各部分的寬度和坐標(biāo)；

5 雙向控件的布局

無論是在雙向控件的使用還是制作中，保證雙向控件在兩個(gè)方向都能正確顯示、保證控件布局的正確都是極為重要的。

5.1 如何保證布局的正確

坐標(biāo)映射看似簡單，但要保證控件的繪制正確，首先要注意各種寬度之間的合理性。它一方面包括控件的寬度及其各子控件之間的寬度要合理，各個(gè)子控件的寬度要與其顯示寬度一致，要避免沒有寬度和默認(rèn)寬度不合理的情況；另一方面，Java中控件除了有自身的寬度值外，有時(shí)還設(shè)置首選尺寸、最大尺寸、最小尺寸。在使用一種寬度時(shí)，控件中的各部分都要用這種寬度進(jìn)行布局。特別需要注意的是控件的首選尺寸寬度與控件的寬度之間的關(guān)系。在混合使用時(shí)，這兩個(gè)寬度值要相等；其次，在計(jì)算后，要保證各種數(shù)值的固定，一般不要改變，否則需重新計(jì)算控件另一方向的坐標(biāo)重新布局。最后，在基本方向布局正確而另一方向布局不正確時(shí)，要仔細(xì)查找問題所在。一般不要通過加偏移量來調(diào)整，這樣有時(shí)將會導(dǎo)致更大的錯(cuò)誤。

5.2 布局的方法

在Java中有兩種布局方法：

（1）用布局管理器布局。Java現(xiàn)有類庫中的布局管理器，雖然其中大部分是可以根據(jù)需要來設(shè)置布局方向的，但使用方法很不統(tǒng)一：有的根據(jù)所管理容器的方向來確定控件的布局方向，如GridLayout；有的需要明確指定控件的布局方向，如FlowLayout；有的需要根據(jù)需要來設(shè)置控件的位置，如BorderLayout；有的只是部分支持，如BoxLayout對有些控件不能實(shí)現(xiàn)右對齊。另外，有些完全不提供這方面的支持。布局管理器的布局一般由LayoutContainer( )方法完成。在制作自己所需的支持雙向布局的布局管理器時(shí)，可在LayoutContainer( )方法中添加相應(yīng)的代碼段。

（2）絕對坐標(biāo)定位布局。容器根據(jù)控件的絕對坐標(biāo)來布局控件，對這種情況，Java中現(xiàn)有的定位方法和添加方法都不能在控件或容器的方向改變時(shí)改變布局的方法，可以定制自己的定位方法和添加方法。在其中加入根據(jù)方向來布局的代碼，以支持控件或控件中各部件的雙向布局。在進(jìn)行坐標(biāo)映射前，要先計(jì)算所布局容器的寬度。

以上兩種控件布局方法各有其特點(diǎn)，布局方法（1）在使控件大小或面板大小能調(diào)整時(shí)，或者說能方便調(diào)整時(shí)使用較好；布局方法（2）在控件大小固定時(shí)使用較好。

6 總結(jié)

本文從國際化的應(yīng)用方面介紹了一種控件，以一種應(yīng)用較廣的雙向控件為主介紹雙向控件的原則及其使用、制作、布局，也指出了其中應(yīng)注意的事項(xiàng)。但是，無論是軟件的國際化開發(fā)，還是一般控件的制作，都是需要在各種要素之間進(jìn)行權(quán)衡的，特別是國際化的權(quán)衡中，有些并不是技術(shù)所能解決的，為此作為一種國際化的控件，雙向控件自身制作、布局和使用中的有些缺陷不可避免。大多數(shù)時(shí)候都是一個(gè)取舍折中問題，因此，實(shí)際應(yīng)用中不可過分拘泥于文中所述。此外文中雖然對控件的使用、制作、布局是分三個(gè)部分進(jìn)行介紹的，但具體應(yīng)用中很可能是交叉進(jìn)行的，沒有可用控件時(shí)，控件制作中涉及到布局，布局過程也是使用控件的過程。在此雖以Java語言為主，但其也適用于其他語言，對一些相關(guān)領(lǐng)域也有一定的借鑒作用。

本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。