在GMP:了解GMF引擎功能(Graphical Modeling Framework)中的架构组件中介绍了GMF依赖于GEF,本篇介绍一下GEF。GEF(Graphical Editing Framework)建立标准的MVC构架,代码利用Draw2D作为自己的View部分,主要代码实现复杂的树状(于Model分别对应)的控制器。实现的框架具有很高的可复用等特性,例如:将图形部件功能分解为多个EditPolicy,这样使用者可以通过installEditPolicy接口来定制,以及扩充自己的某一功能特征。
两个插件
- Draw2d (org.eclipse.draw2d) :SWT的一个扩展,建立了2维的图形库(树状图形部件Figure),负责显示2维的图形展示。
- GEF (org.eclipse.gef):构建在Draw2D之上,提供MVC的图形框架
Draw2d
Draw2D通过被称为LightweightSystem(以下简称LWS)的部件与SWT中的某一个Canvas实例相连,这个Canvas在Draw2D应用程序里一般是应用程序的Shell,在GEF应用程序里更多是某个Editor的Control(createPartControl()方法中的参数),在界面上我们虽然看不到LWS的存在,但其他所有能看到的图形都是放在它里面的,这些图形按父子包含关系形成一个树状的层次结构。LWS是Draw2D的核心部件,它包含三个主要组成部分:RootFigure是LWS中所有图形的根,也就是说其他图形都是直接或间接放在RootFigure里的;EventDispatcher把Canvas上的各种事件分派给RootFigure,这些事件最终会被分派给适当的图形,请注意这个RootFigure和你应用程序中最顶层的IFigure不是同一个对象,前者是看不见的被LWS内部使用的,而后者通常会是一个可见的画布,它是直接放在前者中的;UpdateManager用来重绘图形,当Canvas被要求重绘时,LWS会调用它的performUpdate()方法。
- Figures:Draw2D的核心
Draw2D中的图形全部都实现IFigure(org.eclipse.draw2d.IFigure)接口,这些图形不仅仅是你看到的屏幕上的一块形状而已,除了控制图形的尺寸位置以外,你还可以监听图形上的事件(鼠标事件、图形结构改变等等,来自LWS的EventDispatcher)、设置鼠标指针形状、让图形变透明、聚焦等等,每个图形甚至还拥有自己的Tooltip,十分的灵活。
Draw2D提供了很多缺省图形,最常见的有三类:1、形状(Shape),如矩形、三角形、椭圆形等等;2、控件(Widget),如标签、按钮、滚动条等等;3、层(Layer),它们用来为放置于其中的图形提供缩放、滚动等功能,在3.0版本的GEF中,还新增了GridLayer和GuideLayer用来实现"吸附到网格"功能。
每个图形都可以拥有一个边框(Border),Draw2D所提供的边框类型有GroupBoxBorder、TitleBarBorder、ImageBorder、ButtonBorder,以及可以组合两种边框的CompoundBorder等等,在Draw2D里还专门有一个Insets类用来表示边框在图形中所占的位置,它包含上下左右四个整型数值。
❍ Adding and removing child figures
❍ Adding and removing listeners (for example, coordinate, figure, focus, key, layout, ancestor, mouse, and property change listeners)
❍ Calculating whether a point falls within the figure bounds (hit testing)
❍ Locating a figure for a given location
❍ Returning the figure’s border, bounds, location, ToolTip, color, font, transparency, visibility, and so on
❍ Accessing the figure’s update and layout manager
❍ Painting and validating
❍ Setting and getting focus
❍ Handling events for structural changes, movement, resizing, and so on - Text:org.eclipse.draw2d.text org.eclipse.draw2d.Label
- Painting
- Layout
我们知道,一个图形可以包含很多个子图形,这些被包含的图形在显示的时候必须以某种方式被排列起来,负责这个任务的就是父图形的LayoutManager。同样的,Draw2D已经为我们提供了一系列可以直接使用的LayoutManager,如FlowLayout适合用于表格式的排列,XYLayout适合让用户在画布上用鼠标随意改变图形的位置,等等。如果没有适合我们应用的LayoutManager,可以自己定制。每个LayoutManager都包含某种算法,该算法将考虑与每个子图形关联的Constraint对象,计算得出子图形最终的位置和大小。 - Connections and Routing
图形化应用程序的一个常见任务就是在两个图形之间做连接,想象一下UML类图中的各种连接线,或者程序流程图中表示数据流的线条,它们有着不同的外观,有些连接线还要显示名称,而且最好能不交叉。利用Draw2D中的Router、Anchor和Locator,可以实现多种连接样式,其中Router负责连接线的外观和操作方式,最简单的是设置Router为null(无Router),这样会使用直线连接,其他连接方式包括折线、具有控制点的折线等等,若想控制连接线不互相交叉也需要在Router中作文章。
Anchor控制连接线端点在图形上的位置,即"锚点"的位置,最易于使用的是ChopBoxAnchor,它先假设图形中心为连接点,然后计算这条假想连线与图形边缘的交汇点作为实际的锚点,其他Anchor还有EllipseAnchor、LabelAnchor和XYAnchor等等;最后,Locator的作用是定位图形,例如希望在连接线中点处以一个标签显示此连线的名称/作用,就可以使用MidpointLocator来帮助定位这个标签,其他Locator还有ArrowLocator用于定位可旋转的修饰(Decoration,例如PolygonDecoration)、BendpointerLocator用于定位连接控制点、ConnectionEndpointLocator用于定位连接端点(通过指定uDistance和vDistance属性的值可以设置以端点为原点的坐标)。 - Coordinate Systems
GEF
GEF的controller负责更新视图,并把UI事件转换为命令来操作底层的模型。
- MVC
GEF假定你需要图形化显示和编辑一个模型,所以它在Eclipse工作台上提供了一种视图(EditPartViewer
),同JFace的Viewers一样,这个视图可以适配到SWT控件上,但是GEF的视图是基于MVC架构来设计的。
初步了解了GEF的MVC实现方式,让我们看看典型的GEF应用程序是什么样子的。大部分GEF应用程序都实现为Eclipse的Editor,也就是说整个编辑区域是放置在一个Editor里的。
所以典型的GEF应用程序具有一个图形编辑区域包含在一个Editor(例如GraphicalEditorWithPalette)里,可能有一个大纲视图和一个属性页,一个用于创建EditPart实例的EditPartFactory,一些表示业务的模型对象,与模型对象对应的一些EditPart,每个EditPart对应一个IFigure的子类对象显示给用户,一些EditPolicy对象,以及一些Command对象。 GEF应用程序的工作方式如下: EditPartViewer接受用户的操作,例如节点的选择、新增或删除等等,每个节点都对应一个EditPart对象,这个对象有一组按操作Role分开的EditPolicy,每个EditPolicy会对应一些Command对象,Command最终对模型进行直接修改。用户的操作转换为Request分配给适当的EditPolicy,由后者创建适当的Command来修改模型,这些Command会保留在EditDomain(专门用于维护EditPartViewer、Command等信息的对象,一般每个Editor对应唯一一个该对象)的命令堆栈里,用于实现撤消/重做功能。
- 模型
GEF的模型只与控制器打交道,而不知道任何与视图有关的东西。为了能让控制器知道模型的变化,应该把控制器作为事件监听者注册在模型中,当模型发生变化时,就触发相应的事件给控制器,后者负责通知各个视图进行更新。
典型的模型对象会包含PropertyChangeSupport类型的成员变量,用来维护监听器成员即控制器;对于与其他对象具有连接关系的模型,要维护连入/连出的连接列表;如果模型对应的节点具有大小和位置信息,还要维护它们。这些变量并不是模型本身必须的信息,维护它们使模型变得不够清晰,但你可以通过构造一些抽象模型类(例如让所有具有连接的模型对象继承Node类)来维持它们的可读性。
- 控制器
我们知道,在MVC结构里控制器是模型与视图之间的桥梁,也是整个GEF的核心。它不仅要监听模型的变化,当用户编辑视图时,还要把编辑结果反映到模型上。举个例子来说,用户在数据库结构图上删除一个表时,控制器应该从模型中删除这个表对象、表中的字段对象、以及与这些对象有关的所有连接。GEF中的控制器是所谓的EditPart对象,更确切的说应该是一组EditPart对象共同组成了GEF的控制器这部分,每一个模型对象都对应一个EditPart对象。你的应用程序中需要有一个EditPartFactory对象负责根据给定模型对象创建对应的EditPart对象,这个工厂类将被视图利用。
RootEditPart是一种特殊的EditPart,它和你的模型没有任何关系,它的作用是把EditPartViewer和contents(应用程序的最上层EditPart,一般代表一块画布)联系起来,可以把它想成是contents的容器。Editpart的生命周期由EditPartViewer负责。EditPartViewer有一个方法setRootEditPart()专门用来指定视图对应的RooEditPart。
用户的编辑操作被转换为一系列请求(Request),有很多种类的请求,这些种类在GEF里被称为角色(Role),GEF里有图形化和非图形化这两大类角色,前者比如Layout Role对应和布局有关的的操作,后者比如Connection Role对应和连接有关的操作等等。角色这个概念是通过编辑策略(EditPolicy)来实现的,EditPolicy的主要功能是根据请求创建相应的命令(Command),而后者会直接操作模型对象。
EditParts包含一套EditPolicy类。 EditPolicy提供行为来操作大部分实际的模型编辑。对每一个EditPart,你都可以"安装"一些EditPolicy,用户对这个EditPart的特定操作会被交给已安装的对应EditPolicy处理。这样做的直接好处是可以在不同EditPart之间共享一些重复操作。
在GEF SDK提供的帮助文档(GEF开发指南)里有一份详细的EditPolicy、Role和Request类型列表。
- 视图
前面说过,GEF的视图可以有很多种,GEF目前提供了图形(GraphicalViewer)和树状(TreeViewer)这两种,前者利用Draw2D图形(IFigure)作为表现方式,多用于编辑区域,后者则多用于实现大纲展示。视图的任务同样繁重,除了模型的显示功能以外,还要提供编辑功能、回显(Feedback)、工具提示(ToolTip)等等
GEF使用EditPartViewer作为视图,它的作用和JFace中的Viewer十分类似,而EditPart就相当于是它的ContentProvider和LabelProvider,通过setContents()方法来指定。我们经常使用的Editor是一个GraphicalEditorWithPalette(GEF提供的Editor,是EditorPart的子类,具有图形化编辑区域和一个工具条),这个Editor使用GraphicalEditViewer和PaletteViewer这两个视图类,PaletteViewer也是GraphicalEditViewer的子类。开发人员要在configureGraphicalViewer()和initializeGraphicalViewer()这两个方法里对EditPartViewer进行定制,包括指定它的contents和EditPartFactory等等。
EditPartViewer同时也是ISelectionProvider,这样当用户在编辑区域做选择操作时,注册的SelectionChangeListener就可以收到选择事件。EditPartViewer会维护各个EditPart的选中状态,如果没有被选中的EditPart,则缺省选中的是作为contents的EditPart。
- Tools and the Palette
- Interactions
参考:八进制
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