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SWT：AWT和SWING的强大竞争者 |
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作者：未知 来源：月光软件站 加入时间：2005-2-28 月光软件站 |
SWT：AWT和SWING的强大竞争者
内容：
第一个SWT程序
剖析SWT API
更复杂的程序
系统资源的管理
线程问题
SWT的扩展：JFace
参考资料
关于作者
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倪大鹏 ([email protected])
2003 年 2 月
从Java诞生至今，已经在太多的领域取得成功，然而它却很少在图形界面程序上崭露头角
。究其原因，Java语言缺省的图形界面开发包AWT和SWING实在是难脱其究， 无论速度和外
观，它们都难以让人接受。 如今，Eclipse组织编写的SWT开发包，为Java程序员提供了A
WT和SWING之外的一个更佳的选择。在本文中，对SWT做了简单但尽可能全面的介绍。
Java语言的声望和它在桌面应用程序（GUI程序）所取得的成就显然极不相符，至今仍然很
少能看到非常成功Java桌面程序。虽然有JBuilder，Netbean，JProbe等大型软件作为代表
，但这仍不能证明Java的GUI程序是成功的：它们的外观总是和同一操作系统平台下的其它
软件显得格格不入。对机器配置的需求也似乎永无止境，这使得它们只能被一些总是拥有
当前最高性能PC的程序员们所容忍，或是那些不在乎金钱和时间的专业用户所接受。对绝
大多数计算机使用者来说，AWT或SWING代表着怪异的界面和无法接受的速度。Standard W
idget Toolkit（SWT）或许是Java这一噩梦的终结者，广大Java程序员终于可以开发出高
效率的GUI程序，它们拥有标准的外观，几乎没有人能看出你的程序是用Java写出来的，更
为重要的是，这些程序是跨平台的。
SWT本身仅仅是Eclipse组织为了开发Eclipse IDE环境所编写的一组底层图形界面 API。或
许是无心插柳，或是有意为之，至今为止，SWT无论是在性能和外观上，都超越了SUN公司
提供的AWT和SWING。目前Eclipse IDE已经开发到了2.1版本，SWT已经十分稳定。这里指的
稳定应该包含两层意思：
一是指性能上的稳定，其中的关键是源于SWT的设计理念。SWT最大化了操作系统的图形构
件API，就是说只要操作系统提供了相应图形的构件，那么SWT只是简单应用JNI技术调用它
们，只有那些操作系统中不提供的构件，SWT才自己去做一个模拟的实现。可以看出SWT的
性能上的稳定大多时候取决于相应操作系统图形构件的稳定性。
另一个稳定是指SWT API包中的类、方法的名称和结构已经少有改变，程序员不用担心由于
Eclipse组织开发进度很快（Eclipse IDE每天都会有一个Nightly版本的发布），而导致自
己的程序代码变化过大。从一个版本的SWT更新至另一版本，通常只需要简单将SWT包换掉
就可以了。
第一个SWT程序
下面让我们开始一个SWT程序。（注意：以下的例子和说明主要针对Windows平台，其它的
操作系统应该大同小异）。首先要在Eclipse安装文件中找到SWT包，Eclipse组织并不提供
单独的SWT包下载，必须下载完整的Eclipse开发环境才能得到SWT包。SWT是作为Eclipse开
发环境的一个插件形式存在，可以在$｛你的eclipse安装路径｝\plugins路径下的众多子
目录下去搜索SWT.JAR文件，在找到的JAR文件中包含了SWT全部的Java类文件。因为SWT应
用了JNI技术，因此同时也要找到相对应的JNI本地化库文件，由于版本和操作平台的不同
，本地化库文件的名称会有些差别，比如SWT-WIN32-2116.DLL是Window平台下Eclipse Bu
ild 2116的动态库，而在Unix平台相应版本的库文件的扩展名应该是.so，等等。注意的是
，Eclipse是一个开放源代码的项目，因此你也可以在这些目录中找到SWT的源代码，相信
这会对开发很有帮助。
下面是一段打开空窗口的代码(只有main方法)。
import com.e2one.example;
public class OpenShell{
public static void main(String [] args) {
Display display = new Display();
Shell shell = new Shell(display);
shell.open();
// 开始事件处理循环，直到用户关闭窗口
while (!shell.isDisposed()) {
if (!display.readAndDispatch())
display.sleep();
}
display.dispose();
}
}
确信在CLASSPATH中包括了SWT.JAR文件，先用Javac编译例子程序。编译无错后可运行jav
a -Djava.library.path=${你的SWT本地库文件所在路径} com.e2one.example.OpenShell
，比如SWT-WIN32-2116.DLL件所在的路径是C:\swtlib，运行的命令应该是java -Djava.l
ibrary.path=c:\swtlib com.e2one.example.OpenShell。成功运行后，系统会打开了一个
空的窗口。
剖析SWT API
下面再让我们进一步分析SWT API的组成。所有的SWT类都用org.eclipse.swt做为包的前缀
，下面为了简化说明，我们用*号代表前缀org.eclipse.swt，比如*.widgets包，代表的是
org.eclipse.swt.widgets包。
我们最常用的图形构件基本都被包括在*.widgets包中，比如Button，Combo，Text，Labe
l，Sash，Table等等。其中两个最重要的构件当数Shell和Composite。Shell相当于应用程
序的主窗口框架，上面的例子代码中就是应用Shell构件打开一个空窗口。Composite相当
于SWING中的Panel对象，充当着构件容器的角色，当我们想在一个窗口中加入一些构件时
，最好到使用Composite作为其它构件的容器，然后再去*.layout包找出一种合适的布局方
式。SWT对构件的布局也采用了SWING或AWT中Layout和Layout Data结合的方式，在*.layo
ut包中可以找到四种Layout和与它们相对应的布局结构对象（Layout Data）。在*.custo
m包中，包含了对一些基本图形构件的扩展，比如其中的CLabel，就是对标准Label构件的
扩展，上面可以同时加入文字和图片，也可以加边框。StyledText是Text构件的扩展，它
提供了丰富的文本功能，比如对某段文字的背景色、前景色或字体的设置。在*.custom包
中也可找到一个新的StackLayout布局方式。
SWT对用户操作的响应，比如鼠标或键盘事件，也是采用了AWT和SWING中的Observer模式，
在*.event包中可以找到事件监听的Listener接口和相应的事件对象，例如常用的鼠标事件
监听接口MouseListener，MouseMoveListener和MouseTrackListener，及对应的事件对象
MouseEvent。
*.graphics包中可以找到针对图片、光标、字体或绘图的API。比如可通过Image类调用系
统中不同类型的图片文件。通过GC类实现对图片、构件或显示器的绘图功能。
对不同平台，Eclipse还开发了一些富有针对性的API。例如，在Windows平台，可以通过*
.ole.win32包很容易的调用ole控件，这使Java程序内嵌IE浏览器或Word、Excel等程序成
为可能！
要进一步了解SWT的情况，可以在Eclipse IDE的帮助文档中找到SWT的JavaDoc说明。当然
最深入的了解莫过于去读SWT的源代码，这也正是开放源代码项目对程序员的魅力所在!
更复杂的程序
下面让我们展示一个比上面例子更加复杂一些的程序。这个程序拥有一个文本框和一个按
键，当用户点击按键的时候，文本框显示一句欢迎信息。
为了文本框和按键有比较合理的大小和布局，这里采用了GradLayout布局方式。这种布局
是SWT中最常用也是最强大的布局方式，几乎所有的格式都可能通过GradLayout去达到。下
面的程序也涉及到了如何应用系统资源(Color)，以及如何释放系统资源。
private void initShell(Shell shell) {
//为Shell设置布局对象
GridLayout gShellLay = new GridLayout();
shell.setLayout(gShellLay);
//构造一个Composite构件作为文本框和按键的容器
Composite panel = new Composite(shell,SWT.NONE);
//为Panel指定一个布局结构对象。这里让Panel尽可能的占满Shell，也就是全部
应用程序窗口的空间。
GridData gPanelData = new GridData(GridData.GRAB_HORIZONTAL|GridData.G
RAB_VERTICAL|GridData.FILL_BOTH);
panel.setLayoutData(gPanelData);
//为Panel也设置一个布局对象。文本框和按键将按这个布局对象来显示。
GridLayout gPanelLay = new GridLayout();
panel.setLayout(gPanelLay);
//为Panel生成一个背景色
final Color bkColor = new Color(Display.getCurrent(),200,0,200);
panel.setBackground(bkColor);
//生成文本框
final Text text = new Text(panel,SWT.MULTI|SWT.WRAP);
//为文本框指定一个布局结构对象，这里让文本框尽可能的占满Panel的空间。
GridData gTextData = new GridData(GridData.GRAB_HORIZONTAL|GridData.GR
AB_VERTICAL|GridData.FILL_BOTH);
text.setLayoutData(gTextData);
//生成按键
Button butt = new Button(panel,SWT.PUSH);
butt.setText("Push");
//为按键指定鼠标事件
butt.addMouseListener(new MouseAdapter(){
public void mouseDown(MouseEvent e){
//当用户点击按键的时候，显示信息
text.setText("Hello SWT");
}
});
//当主窗口关闭时，会触发DisposeListener。这里用来释放Panel的背景色。
shell.addDisposeListener(new DisposeListener(){
public void widgetDisposed(DisposeEvent e) {
bkColor.dispose();
}
});
}
把这段代码中的方法initShell()加入到第一个打开空窗口的例子中，得到的是一段能成功
运行的完整GUI应用程序。运行方法可参考第一个例子。
系统资源的管理
在一个图形化的操作系统中开发程序，都要调用系统中的资源，如图片、字体、颜色等。
通常这些资源都是有限的，程序员务必非常小心的使用这些资源：当不再使用它们时，就
请尽快释放，不然操作系统迟早会油尽灯枯，不得不重新启动，更严重的会导致系统崩溃
。
SWT是用Java开发的，Java语言本身的一大优势就是JVM的"垃圾回收机制"，程序员通常不
用理会变量的释放，内存的回收等问题。那么对SWT而言，系统资源的操作是不是也是如此
？答案是一个坏消息，一个好消息。
坏消息是SWT并没采用JVM的垃圾回收机制去处理操作系统的资源回收问题，一个关键的因
素是因为JVM的垃圾回收机制是不可控的，也就是说程序员不能知道，也不可能做到在某一
时刻让JVM回收资源！这对系统资源的处理是致命的，试想你的程序希望在一个循环语句中
去查看数万张图片，常规的处理方式是每次调入一张，查看，然后就立即释放该图片资源
，而后在循环调入下一张图片，这对操作系统而言，任何时刻程序占用的仅仅是一张图片
的资源。但如果这个过程完全交给JVM去处理，也许会是在循环语句结束后，JVM才会去释
放图片资源，其结果可能是你的程序还没有运行结束，操作系统已经宕掉。
但下面的好消息也许会让这个坏消息变得无关紧要。对于SWT，只需了解两条简单的"黄金
"法则就可以放心的使用系统资源！之所以称为黄金法则，一是因为少，只有两条，二是因
为它们出奇的简单。第一条是"谁占用，谁释放"，第二条是"父构件被销毁，子构件也同时
被销毁"。第一条原则是一个无任何例外的原则，只要程序调用了系统资源类的构造函数，
程序就应该关心在某一时刻要释放这个系统资源。比如调用了
Font font = new Font (display, "Courier", 10, SWT.NORMAL);
那么就应该在不在需要这个Font的时候调用
font.dispose();
对于第二个原则，是指如果程序调用某一构件的dispose()方法，那么所有这个构件的子构
件也会被自动调用dispose()方法而销毁。通常这里指的子构件与父构件的关系是在调用构
件的构造函数时形成的。比如，
Shell shell = new Shell();
Composite parent = new Composite(shell,SWT.NULL);
Composite child = new Composite(parent,SWT.NULL);
其中parent的父构件是shell，而shell则是程序的主窗口，所以没有相应的父构件，同时
parent又包括了child子构件。如果调用shell.dispose()方法，应用第二条法则，那么pa
rent和child构件的dispose()方法也会被SWT API自动调用，它们也随之销毁。
对于这两个法则，参考资料2中的文章有更加深入的介绍。
线程问题
在任何操作平台的GUI系统中，对构件或一些图形API的访问操作都要被严格同步并串行化
。例如，在一个图形界面中的按键构件可被设成可用状态(enable)或禁用状态(disable)，
正常的处理方式是，用户对按键状态设置操作都要被放入到GUI系统的事件处理队列中（这
意味着访问操作被串行化），然后依次处理（这意味着访问操作被同步）。想象当按键可
用状态的设置函数还没有执行结束的时候，程序就希望再设置该按键为禁用状态，势必会
引起冲突。实际上，这种操作在任何GUI系统都会触发异常。
Java语言本身就提供了多线程机制，这种机制对GUI编程来说是不利的，它不能保证图形构
件操作的同步与串行化。SWT采用了一种简单而直接的方式去适应本地GUI系统对线程的要
求：在SWT中，通常存在一个被称为"用户线程"的唯一线程，只有在这个线程中才能调用对
构件或某些图形API的访问操作。如果在非用户线程中程序直接调用这些访问操作，那么S
WTExcepiton异常会被抛出。但是SWT也在*.widget.Display类中提供了两个方法可以间接
的在非用户线程的进行图形构件的访问操作，这是通过的syncExec(Runnable)和asyncExe
c(Runnable)这两个方法去实现的。例如：
//此时程序运行在一个非用户线程中，并且希望在构件panel上加入一个按键。
Display.getCurrent().asyncExec(new Runnable() {
public void run() {
Button butt = new Button(panel,SWT.PUSH);
butt.setText("Push");
}
});
方法syncExec()和asyncExec()的区别在于前者要在指定的线程执行结束后才返回，而后者
则无论指定的线程是否执行都会立即返回到当前线程。
SWT的扩展：JFace
JFace与SWT的关系好比Microsoft的MFC与SDK的关系，JFace是基于SWT开发，其API比SWT更
加易于使用，但功能却没SWT来的直接。比如下面的代码应用JFace中的MessageDialog打开
一个警告对话框：
MessageDialog.openWarning(parent,"Warning","Warning message");
如果只用SWT完成以上功能，语句不会少于30行!
JFace原本是为更加方便的使用SWT而编写的一组API，其主要目的是为了开发Eclipse IDE
环境，而不是为了应用到其它的独立应用程序。因此在Eclipse 2.1版本之前，很难将JFa
ce API完整的从Eclipse的内核API中剥离出来，总是要多多少少导入一些非JFace以外的E
clipse核心代码类或接口才能得到一个没有任何编译错误的JFace开发包。但目前Eclipse
组织似乎已经逐渐意识到了JFace在开发独立应用程序起到的重要作用，在正在开发的2.1
版本中，JFace也开始变成了和SWT一样的完整独立的开发包，只是这个开发包还在变动中
(笔者写本文时，应用的Eclipse2.1M3版本)。JFace开发包的包前缀是以org.eclipse.jfa
ce开头。JAR包和源代码也和SWT一样，也在$｛你的eclipse安装路径｝\plugins路径下去
找。
对开发人员来说，在开发一个图形构件的时候，比较好的方式是先到JFace包去找一找，看
是不是有更简洁的实现方法，如果没有再用SWT包去自己实现。比如JFace为对话框提供了
很好的支持，除了各种类型的对话框(比如上面用的MessageDialog，或是带有Title栏的对
话框)，如要实现一个自定义的对话框也最好从JFace中的Dialog类继承，而不是从SWT中的
*.widget.Dialog继承。
应用JFace中的Preference包中的类很容易为自己的软件做出一个很专业的配置对话框。对
于Tree、Table等图形构件，它们在显示的同时也要和数据关联，例如Table中显示的数据
，在JFace中的View包中为此类构件提供了Model-View方式的编程方法，这种方法使显示与
数据分开，更加利于开发与维护。JFace中提供最多的功能就是对文本内容的处理。可以在
org.eclipse.jface.text.*包中找到数十个与文本处理相关类。
与应用程序更近一步
Java程序通常是以class文件的方式发布的，运行class需要JRE或JDK的支持。这又是Java
GUI程序的另一个致命的弱点，想象对一个面向广大用户的应用程序来说，无论你的程序
功能有多简单，或是你的代码十分的精简，你都不得不让用户去下载一个7、8M的JRE，那
是多么令人沮丧的一件事。而且对程序员来说，Class通常意味着源代码的暴露，反编译的
工具让那些居心叵测的人轻易得到你的源代码。虽然有很多对Class的加密方法，但那总是
以牺牲性能为代价的。好在我们还有其它的方式可用：把Class编译成exe文件!
参考资料3提供了应用GCJ将SWT编译成exe文件的详细方法。作为对那篇文章的补充，就是
目前也可以通过下载Cygwin得到Windows下的GCJ。 Excelsior也是笔者曾经用过的一款很
好的编译器，唯一的遗憾就是它的价格!
通过SWT开发包，简单、跨平台、可靠等这些Java语言本身所具有的优点正渐渐融合到图形
界面的应用程序开发中去。因此，我相信Java语言的另一扇成功之门正在逐渐打开。
参考资料：
http://www.e2one.com极一软件工作室应用SWT&JFace API开发出的企业实时通讯IM软件
，是SWT&JFace开发Standalone程序的范例。
http://www.eclipse.org/articles/swt-design-2/swt-design-2.html这篇文章中详细论
述了SWT开发者应该如何管理系统资源。
http://www-900.ibm.com/developerWorks/cn/linux/guitoolkit/j-nativegui/index.sh
tml 描述了如何将SWT程序应用GCJ编译成本机应用程序文件。
http://www-900.ibm.com/developerWorks/cn/java/l-eclipse/index.shtml介绍了Ecli
pse的使用及简单的插件开发过程。
www.eclipse.org 所有的关于Eclipse, SWT, JFace的问题都可以在这里找到答案。也是下
载Eclipse开发环境的网站。
http://www.cygwin.com/可以得得到Windows版本的GCJ。
关于作者
倪大鹏，有多年的软件开发经验，其中近四年的时间集中在Java相关技术的研究。可以通
过e-mail: [email protected]与他联系。
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