探究 Z-Order

Z-order,也有人称为 Zorder,指的是对象之间的层次关系。举个简单的例子:在使用 PowERP oint 制作文件时,当你把文件上被其它对象盖住的某个对象「上推至最顶层」,你就是在改变它的 Z-order。通常 Z-order 高者置于 Z-order 低者的「上面」。

通常 GUI 程序设计都会用到 Z-order 的观念,所以 Borland OWL 有 Z-order,Java AWT 有 Z-order,Java Swing 也有 Z-order。这些 GUI 链接库都提供了良好的 Z-order 自动管理机制,贴心地帮我们管理 Z-order,大部分的情况之下,我们不会直接使用到 Z-order。但是,当你需要处理到对象之间的层次关系时,如果你不知道 Z-order,你可就麻烦了。我曾经用 Java 设计过一个简单的 UML 绘图软件,当时并未善加使用 Swing 的 Z-order 管理机制(即 JLayeredPane),结果多写了好些程序代码就只是为了控制层次关系。这篇文章简单地为您介绍 Java 的 Z-order 观念以及 JLayeredPane,希望你不要重蹈我的覆辙。

许多 Swing 的书都会再三告诫读者,「尽量不要」混合使用 Swing 和 AWT 的组件,原因就在于 Swing 和 AWT 的 Z-order 系统是不一样的。Swing 组件大都是 lightweight 的,而 AWT 的组件则一律是 heavyweight 的。我有个不错的比喻:Swing 组件是在 AWT 组件之内径自切割出来的层次,就好比 green thread 是在 process 之内径自切割出来的排程单位。你可能会问:「现在 green thread 已经「进化」成 native thread 了,以后 Swing 的 Z-order 会不会也「进化」成和 AWT 的 Z-order 同地位?」我认为不会,因为如果这样做的话,Swing 组件都必须继承自 AWT 组件,而目前 Swing 正致力于减少 CPU 和内存资源的消耗量来提升速度,所以不可能还走回头路 heavyweight 化。

AWT 和 Swing 的 Z-order 规则一样,如下:
1. 组件的 Z-order 一定比其容器来得高,组件一定位于容器上层。
2. 同一个容器的两个组件中,越早加入容器者其 Z-order 越高,位置越上层。

但是如果混合使用 AWT 和 Swing,上述第二条规则就不一定了。比方说,在某容器内先加入一个 Swing 的组件,再加入一个 AWT 的组件,且此二组件有重叠的区域,结果却是 AWT 组件出现在 Swing 组件上面。这并未遵守第二条的规定,因为此例同时使用了 AWT 和 Swing,Swing 组件被当成和容器同一个层,AWT 组件则是容器上一层。

在六个标准的 layout(包括 BorderLayout、FlowLayout、GridLayout、GridBagLayout、CardLayout、以及 BoxLayout)管理之下,容器的组件之间不会重叠(甚至连 CardLayout 管理之下也是如此,因为 CardLayout 只是逻辑上组件重叠,但实际上的做法是一次只有一个组件被设为 visible),所以大多数情况下 Z-order 并不会影响外观。但是当组件之间有重叠的情况发生时,你就要特别注意了,这些包括了:
˙ 将 layout 设为 null,由程序自行控制组件的 layout,而且允许组件重叠的话,你不可以同时使用 AWT 和 Swing 的组件。
˙ JInternalFrame、JScrollPane、JLayeredPane、JDesktopPane...... 等容器会以重叠的方式放置组件,你不可以同时使用 AWT 和 Swing 的组件。
˙ 当使用 pop-up menu 时,此 menu 的容器如果有 heavyweight 的组件,那么你必须让此 pop-up menu 为 heavyweight,否则此 pop-up menu 可能会被盖住。呼叫 JPopupMenu.setLightWeightPopupEnabled(false) 即可让以后产生的 pop-up menu 都是 heavyweight 形式的。

前面提到,越早加入某容器的组件,其 Z-order 越高。除了 remove 再 add 之外,想改变 Z-order,你别无它法。但是如果你真的需要改变某容器的组件之 Z-order,那么你可以改用 javax.swing.JLayeredPane 当作容器,因为 JLayeredPane 提供了许多让你可以改变组件 Z-order 的 method。

对于 JLayeredPane 来说,Z-order 由两部分组成,分别是 layer 和 position,两者都是整数值。某组件的 layer 数目越高,表示位于越上层。如果两个组件位于同一个 layer,则 position 数目越低者位于越上层。关于 JLayeredPane,请看 O'Reilly 出版的「Java Swing」一书 223~231 页。

这篇文章可能有点复杂,必要时请仔细地多阅读几次。

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