Java Applet编程技巧

　　1.Java Applet概述

　　Java程序分为两类:Java小程序(Applet)和Java应用程序(Application),这两类程序是有区别的。Java Applet嵌入在WWW的页面,作为页面的组成部分被下载,并能运行在实现Jav a虚机器(JVM)的Web浏览器中。Java的安全机制可以防止小程序存取本地文件或其他安全方面的问题。而一个Java应用程序运行于Web浏览器之外,没有Applet运行时的诸多限制。另外,两者程序设计上的最大区别在于:Java Applet没有主程序,而Java应用程序一定要有主程序。

　　在Java中每个applet都是由Applet的子类来实现。开发人员自定义的applet通过重载A pplet的几个主要成员函数完成小应用程序的初始化、绘制和运行。这些函数是init()、pa int()、start()、stop()和destory()。

　　一个applet的生命周期与Web页面有关。当首次加载含applet的页面时,浏览器调用ini t()方法,完成applet的初始化。然后调用paint()或start()方法绘制或启动程序。当用户离开页面时,浏览器调用stop()方法停止小程序运行。若用户关闭浏览器将使applet停止运行,浏览器调用destory()方法终止,使小应用程序有机会释放其存在期间锁定的资源。只要用户不关闭浏览器,重新加载页面,浏览器则只调用start()方法和paint()方法重新绘制并运行小程序。applet生命周期如图1所示。

　　2.扩展小程序基类支持多线程

　　通常情况下,设计小程序是为了给主页增加交互性,使页面更加生动活泼。因此,那些真正有用小程序,如动画、实时更新Internet服务器信息回取、一般娱乐等通常都是持续运行的,即小程序的逻辑主体存在着无限循环。这个逻辑主体不宜放在几个浏览器调用方法中,如init()、paint()、start()等。这是因为隐含情况下,小程序所有主逻辑都采用单一线程。当浏览器调用方法中出现死循环,则程序控制不返回。如果用户换到另一个页面之后小程序还在运行,就会浪费处理器资源。你可以做一个实验,使用小程序查阅器运行小程序,你会发现查阅器本身完全停止作用,因为它要等到调用函数返回后,才能继续处理其他事情(如响应菜单)。显然,这个逻辑主体必须放在其他地方。解决方法是在小程序框架中加入线程,把逻辑主体放在线程run()方法中。只在浏览器调用方法start()中生成线程,而在stop()中终止线程运行,这样当用户不查阅时不会占用处理器资源。图2表示浏览器、小程序和线程之间的关系。

　　由于浏览器/小程序/线程是所有浏览器都采用的模型,而Java.applet.Applet类本身并不支持线程。在实际使用中,为方便操作,我们可以派生Applet类生成一个支持线程的子类, 今后再编写applet时,就可以直接从子类中派生,程序逻辑主体放在run()方法中,将线程控制隐藏起来。这个子类如下:

    import Java.applet.*;
    import Java.awt.*;
    class MultiThreadApplet extends Applet implements Runnab
le {
      Thread thisThread;
      public void start() {
        if (thisThread==null) {
          thisThread=new Thread (this);
          thisThread.start();
        }
      }
      public void stop() {
        if (thisThread!=null) {
          thisThread.stop();
          thisThread=null;
        }
      }
      public void run() { }
    }

　　由于run()是接口Runnable的抽象方法,所以在MultiThreadApplet类中也需要进行定义,只不过内容为空。下面的例子显示如何使用这个类。程序包含一个无限循环累加操作,并将结果显示在屏幕上:

    import java.awt.*;
    public class counter extends MultiThreadApplet{
      int Counter;
      public void run(){
        while(true) {
        counter++;
        repaint();
      }
    }
    public void paint(Graphics g){
    g.drawString(string.valueof(counter), 10, 10); }
    }

　　很显然,这个小程序对线程的操作已被隐藏在MultiThreadApplet中。

　　3.解决动画中的一些问题

　　 动画的本质就是运动的图形,一系列连续显示的静止图形会给我们一种连续动画的假象。只要动画速度足够快,则分散的静止图形就会合并成一个连续运动的流程。

　　绘制动画十分简单,只需遵照以下三步即可:①擦去整个小程序绘图区;②重画动画背景;③在新的位置绘制图形。但是,当动画连续帧之间运动和颜色不连续时就会发生闪烁现象( 例子略)。问题出在小程序区的屏幕刷新上,有两种方法可以防止动画闪烁。第一种方法是只做局部刷新,即每次只擦除改变的部分。例如:如果要绘制一幅"飞行的星空"动画,每次刷新操作,先擦去前一位置的星星,再在新的位置绘制一个。但是,如果动画比较复杂,运动部分重叠较多,则局部刷新操作很繁琐也影响程序运行速度。在这种情况下,可以用另外一种方法( 双缓存)来解决闪烁问题。它的核心思想是在屏幕外完成一帧的全部动画,然后把最后绘制完的帧显示在小程序屏幕上。过程如图3所示。

    示例程序如下:

    import java.awt.*;
    public class Ball extends MultiThreadApplet {
      Image ball=null;
      Image applet=null;
      Graphics appletG,ballG;
      public void run() {
      if(ball==null) {
      applet=createlmage(bounds().width, bounds().
      height);
      ball=create Image(70,70);
      appletG=applet.getGraphics();
      ballG=ball.getGraphics();
      ballG.setColor(Color.gray);
      ballG.drawOral(0,0,70,70); }
      for(int x=0;x<400;x++) {
      double angle=((double)x)/20;
      int y=(int)(Math.abs(Math.sin(angle))*80);
      appletG.clearRect(0,0,bounds().width.bounds(),
      helght);
      drawBackground(appletG);
      appletG.drawImage(ball,x.80y,this);
      this.getGraphics().drawImage(applet,0,0,this);
      try {
      Thread.sleep(25);
      } catch(Exception ignored) { } }
      }
      private void drawBackground(Graphics g){
      for (int i=0;i<1;i++){
      g.drawLine(0.i* 10, 400,i*10); }
      }
      }

　　小程序首先用createImage()取得与小程序大小完全相同的屏外图形缓存,赋给变量app let,然后得到缓存的绘图对象appletG。以后对帧的刷新操作过程都是针对appletG。这包括清除帧、绘制背景、在新位置绘制图形。最后再用drawImage()方法把缓存复制到小程序的屏幕显示区。运行这个小程序,你会发现动画非常平滑,不存在闪烁现象。

　　除了闪烁之外,如果动画过于复杂,帧速率就可能降低。若动画降到每秒20帧,则动画会出现间断现象影响显示效果。因此有必要优化动画速度,下面列出了一些可行的方案;①画得尽可能少;②用较快的绘图算法;③用颜色循环等技巧来绘画某一部分;④用图案来表示细节;⑤用定点整数进行三维计算;⑥用查询的预先计算结果来处理复杂算法。

　　4.缩短小程序装入时间

　　真正功能性的小程序本身并不小,这就意味着小程序从Internet上下载需要花很多时间。随着小程序的普及,越来越多的Internet频带被用于从各地的服务器向客户端Web浏览器传送这些小程序,因此响应时间进一步下降。为了缩短小程序下载和装入时间,可以采取以下3种方法。

　　使执行文件尽量小

　　尽管Internet(TCP协议)可以接受任意长度的数据流,但负责点对点传送的网络设备(例如:路由器)对一次传送分组包的上限有严格的限制,通常这一限制是256的整数倍。因此,当小程序在网上传送时,按照上限它被分成若干包,而最后一个包可能只有几个字节。这些包是单独传送,需要在客户端重新组装为原先小程序执行文件字节流。当最后一个包延迟时,可能要用好几秒来等待最后几个字节到达。唯一的解决办法就是保持类文件尽量小。开发人员可以在不影响程序逻辑主体的前提下尝试下列方案:①删除查错代码;②缩小String直接量;③选择Java编译器优化编译选项;④删除用不到的方法等。

　　类散保持在可控范围内

　　几乎没有一个小程序是由一个类组成。
通常,开发人员为了实现一个功能较强的小程序需要从标准的Java基类中派生出若干子类,并对之进行组合。因此,若要使一个小程序运行,Java虚拟机就要分别下载并装入这些类。如果实现中类的数目较多,下载的时间也就相应较长。我们都知道,下载20个独立的数据块比下载一个相当于20个数据块之和的大数据块要花费更多的时间,这是由于下载每个独立数据块都要重新进行网络联接,而进行每次联接都要花费时间的缘故。因此,开发人员在设计小程序时,类的数目要选择适中,即可保证结构层次清晰,又要保证程序精简,不增加冗余。

　　缩短小程序初始化时间

　　用户讨厌等待,因此,程序下载后应尽量缩短初始化时间。如果预处理工作较多,可以用辅助线程先同用户进行交互,例如:问候用户、询问用户姓名、显示进程指示等。总之,让用户"忙起来"。同时,小程序主线程可以继续在后台做初始化工作。有句话请记住:"高兴时时间过得快",充分利用这一现象可以改变用户对小程序装入时间的感觉。

    使用Java开发WWW客户端应用程序十分方便,技术也很多,本文只简单介绍几种方法和注意事项供大家参考。