Java GUI 体系

由于工作范畴现在进入到制造行业领域，客户端使用的Java来做支撑，虽已是老掉牙的项目了，但可不要忘记了把它们发扬光大的 IDEA 与 Eclipse，下面聊一聊Java GUI，以下内容含有借鉴内容，如有争议请留言联系，需要参考Swing相关请移步至 Swing 分类

类别

基于Java的图形库最主要的有三种，它们分别是：

• AWT：抽象窗口工具包

• Swing：基于对 AWT 进行的改进而诞生的组件库

• SWT/JFace：IBM 在研发 Eclipse 平台而退出的组件库

起源

在早期 JDK1.0 发布时，Sun 公司就为 GUI 开发提供了一套基础类库，这套类库被称为 AWT(Abstract Window Toolkit)。AWT 的起初设想就是为了统一实现不同操作系统的图像界面，但问题是，不同操作系统图形库的功能可能不一样，在一个平台上存在的功能在另外一个平台上则可能不存在，为此AWT不得不通过牺牲功能来实现平台无关性。不仅如此，AWT还是一个重量级组件，使用比较麻烦，且设计出的图形界面不够美观功能也非常有限。为此，Sun公司对AWT进行改进，提出了Swing组件，提供了更加丰富的组件和功能，来满足GUI设计的一切需求。

Swing 是一种轻量级组件，它由 Java 语言开发，同时底层以 AWT 为基础，使跨平台应用程序可以使用任何可插拔的外观风格，并且 Swing 可以通过简洁的代码、灵活的功能和模块化组件来创建优雅的用户界面。所以同 AWT 相比，在实际开发中，更多的是使用 Swing 进行图形用户界面开发。需要注意的是，Swing 并不是 AWT 的替代品，而是在原有的 AWT 的基础上进行了补充和改进。

SWT(Standard Widget Toolkit) 由 IBM 领导的开源项目(现在已经脱离IBM了) Eclipse 的一个子项目。SWT 的执行效率非常高。这是由于 SWT 的底层是由 C 编写的。由于 SWT 通过 C 直接调用系统层的 GUI API。因此，使用 SWT 编写 GUI 程序，在外观上就和使用 C++、Delphi(在Windows下) 编写的程序完全一样。它的这一点和 AWT 类似。AWT 在底层也是使用 C 直接调用系统层的 GUI API。

历史

第一阶段：

java的GUI的延伸其实还包括了安卓以及谷歌做的那些努力。java最早的图形控件就是AWT，这个没问题，但是awt做的事很少，基本上只是做一点简单的包装，所以如果你用的是awt的话，你可能会有比较多的工作要做，比如你想做动画，用AWT就会遇到屏幕闪烁的问题，所以你要去弄离屏表面，然后渲染完之后再flip过去，这个属于极为低端的技术，AWT这种低层次的封装你就必需要用这种手段，开发很慢，其实你用c之类的，估计还能遇到这种问题。

第二阶段：

那后来就出现了一个发展，sun当时发展出了swing，但是这时候爆发了一个巨大的导致分裂的冲突，那就是ibm当时提出了使用swt，而sun提出了swing，swt代表着native widget的分支和走向，而swing则代表了emulate widget的分支和走向。

这两者的区别呢，native widget的做法主张，更多地复用操作系统本身的控件和样式，举个例子，比如windows提供了图形库directx3d，macosx提供了图形库是metal，标准则是opengl和vulkan。

swt一派就认为，我们应该提供一个统一的api，然后这个api在实现的时候，根据操作系统的差异，自动选择不同的图形库予以使用，这样这个api就是一层thin wrapper，这样做的好处就是，你可以很快滴利用上操作系统提供的各种图形库，比如win上就用directx，mac上就用metal，etc.还有窗口的样式等，但是坏处就是，你在不同的操作系统上，看到的样式什么的，会有差异，比如swt在它网站上给出的几个例子就很好滴说明这一点，不同操作系统上的展示有明显的不同。

那swing则表示，这个太不跨平台了，java应该编译一次，然后到处运行，而且到处运行时候看起来应该是一样的，彻底屏蔽操作系统带来的差异，应该做一层thick wrapper，厚包装，那这样做的坏处有几个，第一个就是不同操作系统的图形库不一样，那强行一致的结果就是，只能用最弱鸡的那个去搞了，当时标准是opengl，那就是opengl了，在win上也用不了directx，而且不是所有的操作系统都有这么高级的渲染工具的，所以swing还缺省提供了一个没有硬件加速，纯软件渲染的界面，而且更要命的是，缺省是不开硬件加速的，所以这就导致swing做出来的时候，慢，因为没开硬件加速，哪怕你的显卡支持你能用硬件加速渲染，它还是缺省会用纯软件渲染，然后你要懂怎么开硬件加速才能实现你想要的效果，就像很多人可能至今都不知道idea的vmoption其实是可以开硬件加速的吧？在help里面，选择vmoption，然后添加上这一行：-Dsun.java2d.opengl=true，以启动硬件加速。

而且还很要命的一点，swing的组件似乎对于gui好看不好看没有什么概念，缺省用的是unix那一套gui，就是几十年前的那种gui，macos也是freebsd的变种，都是unix的一员，所以早期版本的gui还保留了比较多unix原始的形态。

这个阶段的过程就是swing和swt两边吵翻天，内讧，最后java在gui上大败，铩羽而归，因为swing缺省的界面丑，慢，加上java早期本身也不怎么快，所以java在gui上几乎是没有咬下任何市场，早期在智能机上的j2me也被教主复出之后的iphone搞死了，swt最大的遗产就是eclipse了，swing最大的遗产就是idea还有netbeans了。

第三阶段：

java后来发现，swing这个搞法不是个办法，没人用，sun在临死之前，总算头脑清醒了一回，走回swt的道路，搞出了javafx，然后sun就挂了，一开始是找ibm收购，ibm嫌贵，不买，然后sun才去找oracle收购，javafx也跟swt一样，根据os会自动选择不同的图形库，比如win上用的就是directx3d，mac上用的就是metal。

那这里还有一个分支，那就是教主复出之后，把iphone搞起来了，一搞起来就把可以装在j2me的智能机给搞死了，然后有一家公司叫做Google，Google其实在sun作为java当家的时候，Google大量参与了java标准的制定，一个是Google一个是Apache，这俩货几乎常年都在jcp执行委员会里呆着，所以java早期的大量标准的制定，都跟这俩货有很大关系。那Google看到苹果做出了iphone之后，就有样学样，弄出了安卓，当然一开始是鲁宾做的，然后Google收购来的，但是Google在安卓上使用的是一个魔改的java，所以保留了很多java原始的特性，当然Google拿到java之后，它就没照搬swing，但是呢，它保留了很多swing的影子，然后在Google被oracle告了之后，另劈新道，搞出了dart，flutter这些东西，而Google的skia引擎目前主要还是依赖opengl渲染，将来会加入vulkan渲染，因为这两是标准，这就跟swing很像了。

你看，这个阶段swt变成了javafx，swing承认失败，java2d组开始更多地投入javafx，而javafx的设计沿袭了swt的设计，就是对操作系统底层的api做一层thin wrapper，但是安卓这边，则更多地延续了swing的设计，到了flutter阶段，实际上Google也还是自己做一层thick wrapper，flutter能保证不同操作系统上看到的界面是一样的，如果你用的是material design的话，那在ios上也有涟漪效果，如果你用的是cuptertino的话，那你在安卓机器上也能看到金属高光，但是这样做成本就高，但是Google有钱也有人，而且一直有传言说，Google招了太多人进去，无事可做，所以安排点工作给他们去做，哪怕这些工作只是重复造轮子，但是总比让他们闲着好，所以就让他们去造更快更好的轮子吧。flutter的设计就有一点这种味道在里面，什么都自己做，而且Google还做得相当不错。

但是java没那么多人，所以javafx就选择了更加鸡贼一点的道路，做一层thin wrapper，看上去不一样就不一样，跨平台能用就行，javafx的组其实没有那么多人，常见就那么几个，johan，kevin，还有巴西人博格斯，其实没几个，flutter team的规模远比javafx的开发规模要大得多。那这个阶段就是我们目前正在经历的阶段。

总结一下，第一阶段awt，第二阶段swing和swt，第三阶段javafx和flutter。

区别

• AWT/Swing：是 Sun 提供的
• SWT/JFace：是 Eclipse 自带的

这就意味着如果使用 AWT，只要机器上安装了 JDK 或 JRE，发布软件时无需带其它的库。

而如何使用 SWT，在发布时必须要自带上 SWT 的 .dll(Windows版) 或 .so(Linux/Unix版) 文件以及相关的 .jar 包。还有就是它们所提供的图形接口有一些差异。SWT 可能更丰富一些，我们可以看看 Eclipse 的界面就知道了。但随着 Sun 对 AWT 库的不断更新，AWT 的图形表现能力也在不断地提高。虽然 SWT 很强大，但它比较底层。也就是说它的一些功能在使用上还比较低级，不太符合面向对象的特征。因此，在 SWT 的基础上又开发了 JFace。JFace 在SWT上进行了一定的扩展。因此，也可说 JFace 是基于 SWT 的，就象在 VC 中使用 MFC 来包装 Win32 API 一样。

优缺点

• AWT：样式与操作系统相关，AWT 所提供的图形功能是各种操作系统所提供的图形功能的交集，由于 AWT 是基于 C/C++ 的，运行速度快，也称为重量级组件

• Swing：基于 AWT 实现的，不仅提供了AWT 的所有功能，还用纯粹的Java代码对AWT的功能进行了大幅度的扩充，因为不使用本地方法，故也称为轻量级组件，但是对内存的需求量大，导致速度比较慢，且外观与操作系统平台下的其他软件格格不入

• SWT：界面美观，且界面响应速度快，使用 SWT 可以开发出高效率的桌面应用，且具有标准的 windows 外观，eclipse 就是基于 SWT 写成的，SWT 是eclipse 图形 API 的基础

• JFace 是在 SWT 基础上创建的基于 MVC 模式的更易用且功能强大的图形 API 包，但 JFace 没完全覆盖 SWT 的全部功能，所以在编程是要同时使用 SWT 和JFace，建议先使用 JFace。