介紹

本系列教程將向您展示如何使用OpenMap GIS Java Swing庫構建Java應用程序。

OpenMap的開發(fā)人員指南是非常有用的文檔，描述了OpenMap的體系結(jié)構，但沒有說明如何逐步啟動和構建應用程序。 源代碼附帶的示例很有用，但還不夠。

OpenMap是用Swing編寫的。 在撰寫本文時，最新版本是5.1.12。 您可以從GitHub下載源代碼和可執(zhí)行jar。 將其復制/解壓縮/克隆到目錄后，可以通過運行適用于您平臺的相關腳本（ openmap.bat或openmap ）或雙擊lib/openmap.jar來執(zhí)行它。 您應該看到一個完整的GIS應用程序，如圖1所示。在本系列文章的最后，我們將嘗試構建一個類似的應用程序。 OpenMap源代碼還包含一些有關如何使用OpenMap的示例。 在本教程中，我們將基于com.bbn.openmap.app.example.SimpleMap 。 在第二個教程中，我們將使用com.bbn.openmap.app.example.SimpleMap2代碼。 以后的教程將基于其他示例。

在本系列教程中，我們將使用最新的NetBeans IDE 8.1創(chuàng)建我們的應用程序。

教程1 –構建基本的地圖應用程序

創(chuàng)建一個JFrame應用程序

在第一個教程中，我們將構建一個包含映射的基本JFrame應用程序（參見圖2）。 通過執(zhí)行以下步驟，打開NetBeans并創(chuàng)建一個新的Java應用程序：

打開菜單File→New Project，然后選擇Category ： Java和Project ： Java Application （圖3）。 單擊下一步 。

在下一步中，提供名稱和位置。 確保對庫使用專用文件夾，并且不要選擇主類（圖4）。 點擊完成 。

創(chuàng)建新項目后，通過右鍵單擊Source Packages并從彈出菜單中選擇New→Java Package ，創(chuàng)建一個名為openmap的新軟件包。

右鍵單擊“ 庫”文件夾，然后從彈出菜單中選擇“ 添加JAR /文件夾 ”操作。 導航到OpenMap安裝的lib文件夾，然后選擇openmap.jar 。 您可以使用相對路徑，也可以將其更好地復制到Libraries文件夾中（圖5）。 單擊“ 打開”關閉對話框！

圖1：OpenMap GIS應用程序窗口

您還需要復制地圖文件。 最常見的格式是.shp （ESRI Shape）。 通過在NetBeans中選擇“ 文件”窗口，右鍵單擊OpenMap1項目，然后從彈出菜單中選擇“ 新建”→“文件夾” ，創(chuàng)建一個新的文件夾層次結(jié)構resources/map 。 輸入名稱resources ，然后單擊確定 。 右鍵單擊resources文件夾，然后重復該過程以在其中創(chuàng)建地圖文件夾。 將share/data/shape文件夾從您的OpenMap安裝復制到map文件夾

右鍵單擊openmap包，然后從彈出菜單中選擇New→JFrame Form ，以創(chuàng)建新的JFrame表單。 給它起一個名字，例如MapFrame ，然后單擊Finish 。

基本的OpenMap Swing應用程序

單擊Source按鈕以查看生成的代碼（請參見清單1）。

添加行super("Simple Map"); 在構造函數(shù)中設置窗口標題。

構造函數(shù)初始化JFrame 。 到目前為止，沒有添加任何內(nèi)容。 由于它是一個GUI應用程序，因此需要在EDT線程中運行，這就是NetBeans在main()方法中為我們編寫的內(nèi)容。

單擊返回到“ 設計”按鈕以查看空白表格。

我們可以將OpenMap JavaBeans添加到面板中。 要做到這一點：

右鍵單擊調(diào)色板，然后選擇“ 調(diào)色板管理器” 。

單擊“ 新建類別”，然后輸入OpenMap作為類別名稱。 單擊單擊從JAR添加按鈕，導航到openmap.jar ，選擇顯示所有JavaBeans單選按鈕并選擇所有可用組件。 單擊下一步。

選擇OpenMap調(diào)色板類別，然后單擊Finish 。 新的調(diào)色板類別已添加到“調(diào)色板”中。

3：創(chuàng)建一個新的Java應用程序

添加地圖

找到MapBean并將其拖動到MapFrame 。

在NetBeans的Navigator窗口中，右鍵單擊mapBean1 ，選擇Change Variable Name并將其設置為mapBean 。

在“ 導航器”窗口中，右鍵單擊JFrame并將其布局更改為BorderLayout

結(jié)果代碼如清單2所示。

F圖4：提供項目名稱和位置

圖5：將openmap.jar添加到您的Libraries文件夾

com.bbn.openmap.MapBean組件是OpenMap工具包中的主要地圖窗口組件。 MapBean派生自java.awt.Container類。 因為它是Swing組件，所以可以像其他任何用戶界面組件一樣將其添加到Java窗口層次結(jié)構中。

為了在MapBean創(chuàng)建地圖，需要將Layers (com.bbn.openmap.Layer)添加到MapBean 。 圖層派生自java.awt.Component ，它們是可以添加到MapBean的唯一組件。 因為Layers是MapBean容器中包含的Components ，所以Layers在地圖上的呈現(xiàn)由Java組件呈現(xiàn)機制控制。 該機制控制分層組件如何在彼此之上繪制。 為了確保按照正確的順序?qū)⒚總€組件繪制到窗口中， Component類包括一個方法，該方法允許其告知渲染機制它想被繪制。 此功能允許Layers彼此獨立工作，并讓MapBean避免知道圖層上正在發(fā)生的事情。

清單1：基本的Swing應用程序

public class MapFrame extends javax.swing.JFrame {/** Creates new form MapFrame */public MapFrame() {super("Simple Map");initComponents();}@SuppressWarnings("unchecked")// <editor-fold defaultstate="collapsed" desc="Generated Code"> private void initComponents() {// Content suppressed} /*** @param args the command line arguments*/public static void main(String args[]) {/* Create and display the form */java.awt.EventQueue.invokeLater(new Runnable() {@Overridepublic void run() {new MapFrame().setVisible(true);}});} }

清單2：添加一個MapBean

@SuppressWarnings("unchecked")// <editor-fold defaultstate="collapsed" desc="Generated Code"> private void initComponents() {mapBean = new com.bbn.openmap.MapBean();setDefaultCloseOperation(javax.swing.WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);getContentPane().add(mapBean, java.awt.BorderLayout.CENTER);pack();}

清單3：將ShapeLayer添加到MapBean

/*** Create a ShapeLayer to show world political boundaries. Set the properties of the layer. This assumes that* the datafiles {@code dcwpo-browse.shp} and {@code dcwpo-browse.ssx} are in a path specified in the CLASSPATH variable.* These files are distributed with OpenMap and reside in the toplevel "share" subdirectory.*/ private void initMap() {Properties shapeLayerProps = new Properties();shapeLayerProps.put("prettyName", "Political Solid");shapeLayerProps.put("lineColor", "000000");shapeLayerProps.put("fillColor", "BDDE83");shapeLayerProps.put("shapeFile", "resources/map/shape/dcwpo-browse.shp");shapeLayerProps.put("spatialIndex", "resources/map/shape/dcwpo-browse.ssx");ShapeLayer shapeLayer = new ShapeLayer();shapeLayer.setProperties(shapeLayerProps);// Add the political layer to the mapmapBean.add(shapeLayer); }

OpenMap應用程序中的圖層可以使用來自許多來源的數(shù)據(jù)：

• 通過計算
• 來自本地硬盤驅(qū)動器的數(shù)據(jù)文件。
• 來自URL的數(shù)據(jù)文件。
• 來自jar文件中包含的數(shù)據(jù)文件。
• 使用從數(shù)據(jù)庫（JDBC）檢索的信息。
• 使用從地圖服務器接收的信息（圖像或地圖對象）。

清單3顯示了在initComponents()之后在MapFrame的構造函數(shù)中添加的新方法initMap() ，該方法顯示了如何向ShapeLayer添加MapBean ，以呈現(xiàn)從shape (.shp)文件檢索的政治邊界圖。 右鍵單擊MapFrame類，然后選擇Run File 。 您應該看到圖2的窗口。做得好。

OpenMap應用程序配置有openmap.properties file 。 該文件的內(nèi)容指定創(chuàng)建哪些組件并將其添加到應用程序框架（包括層）中。 只需使用文本編輯器修改o penmap.properties文件，即可配置應用程序而無需重新編譯。 只需將上述屬性文件添加進去，就可以將已經(jīng)了解框架的組件添加到應用程序中。 為使用屬性編寫的組件將獲得其設置，以便正確初始化自己。 例如，依賴于數(shù)據(jù)文件或服務器位置的層通常具有允許在運行時設置這些位置的屬性。 此屬性文件通常位于應用程序文件夾中，或者位于用戶的主文件夾中。 在后一種情況下，每個用戶都可以根據(jù)自己的需求自定義應用程序。

讓我們將形狀圖層的屬性移動到屬性文件，然后從那里讀取它們。

右鍵單擊OpenMap項目，然后從彈出菜單中選擇“ 新建”→“屬性文件 ”。 給它命名屬性，然后單擊Finish 。

您可以在Projects窗口這個文件，顯示文件窗口中單擊和雙擊它在NetBeans編輯器中打開它。

粘貼清單4的內(nèi)容。

注釋掉在initMap()方法中設置形狀層屬性的行，并將其替換為清單5的代碼。

再次運行該應用程序以查看完全相同的窗口（圖2）。 清單4：openmap.properties prettyName=Political Solid lineColor=000000 fillColor=BDDE83 shapeFile=resources/map/shape/dcwpo-browse.shp spatialIndex=resources/map/shape/dcwpo-browse.ssx

OpenMap提供了一個特殊的類來處理屬性。 com.bbn.openmap.PropertyHandler是使用openmap.properties文件配置應用程序的組件。 可以知道在Java類路徑和應用程序用戶的主目錄中，從哪個文件讀取屬性或?qū)⑵淞艚o自己來查找openmap.properties文件。

清單5：initMap（）的內(nèi)容

InputStream is = null;try {is = new FileInputStream("openmap.properties");shapeLayerProps.load(is);} catch (FileNotFoundException ex) {Logger.getLogger(OpenMap.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);} catch (IOException ex) {Logger.getLogger(OpenMap.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);} finally {if (is != null) {try {is.close();} catch (IOException ex) {Logger.getLogger(OpenMap.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);}}}

清單6顯示了更新后的initMap()您不再需要Properties實例。 只需確保您告訴PropertyHandler.Builder()在本地目錄（也稱為./openmap.properties）中使用openmap.properties ，否則它可能會從用戶的主目錄或另一個位置中選取一個。 當然， PropertyHandler可以做的比這更多，我們將在以后的教程中看到。 清單6：使用PropertyHandler的initMap（）內(nèi)容 private void initMap() {PropertyHandler propertyHandler = null;try {propertyHandler = new PropertyHandler.Builder().setPropertiesFile("./openmap.properties").build();} catch (IOException ex) {Logger.getLogger(MapFrame.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);}ShapeLayer shapeLayer = new ShapeLayer();if (propertyHandler != null) {shapeLayer.setProperties(propertyHandler.getProperties());}// Add the political layer to the mapmapBean.add(shapeLayer); }

并發(fā)呢？

剩下的唯一障礙是我們將地圖文件加載到EDT線程中。 如果我們需要加載一個大地圖，這將延遲等待加載大地圖的應用程序的啟動。 我們需要將此任務委托給另一個線程。

有（至少）四種方法可以執(zhí)行此操作：

• javax.swing.SwingWorker
• com.bbn.openmap.util.SwingWorker
• java.awt.SecondaryLoop
• java.util.concurrent.CompletableFuture

讓我們開始看看它們中的每一個。

javax.swing.SwingWorker

傳統(tǒng)方法是使用SwingWorker來完成臟工作（清單7）。 通用類SwingWorker提供了兩種參數(shù)化類型。 第一個參數(shù)化類型（ ShapeLayer ）是doInBackground()和get()方法的返回類型。 后臺任務完成時， get()可訪問doInBackground()返回的對象。 第二個參數(shù)化類型適用于定期發(fā)布的值。 當長時間運行的任務發(fā)布部分結(jié)果時，這很有用。 在這里，我們使用Void ，因為我們不發(fā)布部分結(jié)果。 doInBackground()的代碼在后臺線程中執(zhí)行。 在這里，我們使用PropertyHandler讀取屬性，并創(chuàng)建并返回ShapeLayer 。

要啟動后臺線程，我們調(diào)用SwingWorker's execute()方法。 這樣可以安排線程執(zhí)行并立即返回。 后臺任務完成后，將在EDT中調(diào)用overridden done()方法。 使用此方法可以在其中放置代碼以更新或刷新GUI. Method get() GUI. Method get()阻塞，直到后臺任務完成為止。 但是，如果在方法done()調(diào)用get() ，則由于后臺任務已完成，因此不會發(fā)生阻塞。 在此方法中，我們將圖層添加到mapBean 。 但是，由于已經(jīng)渲染了MapFrame ，因此也需要刷新它才能渲染地圖圖層。 這是通過重新驗證MapFrame來實現(xiàn)的。

清單7：使用javax.swing.SwingWorker的initMap（）內(nèi)容

private void initMap() {SwingWorker<ShapeLayer, Void> worker = new SwingWorker<ShapeLayer, Void>() {@Overridepublic ShapeLayer doInBackground() {PropertyHandler propertyHandler = null;try {propertyHandler = new PropertyHandler.Builder().setPropertiesFile("./openmap.properties").build();} catch (IOException ex) {Logger.getLogger(MapFrame.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);}ShapeLayer shapeLayer = new ShapeLayer();if (propertyHandler != null) {shapeLayer.setProperties(propertyHandler.getProperties());}return shapeLayer;}@Overrideprotected void done() {try {if (!isCancelled()) {// Add the political layer to the mapmapBean.add(get());MapFrame.this.revalidate();}} catch (InterruptedException | ExecutionException ex) {Logger.getLogger(MapFrame.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);}}};// invoke background threadworker.execute(); }

com.bbn.openmap.util.SwingWorker

第二種解決方案使用OpenMap提供的SwingWorker （清單8）。 這是Java Swing的SwingWorker的簡化版本。 參數(shù)化類型（ ShapeLayer ）是Construct（）方法的返回類型。 在這里，我們將ShapeLayer的創(chuàng)建重構為其自己的方法getShapeLayer() （清單9）。

清單8：使用com.bbn.openmap.util.SwingWorker的initMap（）內(nèi)容

private void initMap() {com.bbn.openmap.util.SwingWorker<ShapeLayer> worker = new com.bbn.openmap.util.SwingWorker<ShapeLayer>() {@Overridepublic ShapeLayer construct() {return getShapeLayer();}@Overridepublic void finished() {// Add the political layer to the mapmapBean.add(get());MapFrame.this.revalidate();}};// invoke background threadworker.execute(); }

要啟動后臺線程，我們調(diào)用SwingWorker的execute()方法。 這樣可以安排線程執(zhí)行并立即返回。 后臺任務完成后，將在EDT中調(diào)用重寫的finished()方法。 使用此方法可以在其中放置代碼以更新或刷新GUI。 Method get()阻塞，直到后臺任務完成為止。 但是，如果在方法finished()調(diào)用get() ，則由于后臺任務已完成，因此不會發(fā)生阻塞。 在此方法中，我們將圖層添加到mapBean 。 但是，由于已經(jīng)渲染了MapFrame ，因此也需要刷新它才能渲染地圖圖層。 這是通過重新驗證MapFrame來實現(xiàn)的。

如果添加Thread.sleep(10_000);則可以在快速計算機中完成此操作Thread.sleep(10_000); construct()方法中return語句之前的語句。 您應該看到應用程序的窗口沒有等待SwingWorker完成其工作才能顯示。

清單9：getShapeLayer（）重構方法

private ShapeLayer getShapeLayer() {PropertyHandler propertyHandler = null;try {propertyHandler = new PropertyHandler.Builder().setPropertiesFile("./openmap.properties").build();} catch (IOException ex) {Logger.getLogger(MapFrame.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);}ShapeLayer shapeLayer = new ShapeLayer();if (propertyHandler != null) {shapeLayer.setProperties(propertyHandler.getProperties());} // try { // Thread.sleep(10_000); // } catch (InterruptedException ex) { // Logger.getLogger(MapFrame.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); // }return shapeLayer; }

java.awt.SecondaryLoop

第三種解決方案使用SecondaryLoop（清單11）。 該接口提供了兩種方法enter()和exit() ，可用于啟動和停止事件循環(huán)。 即使屬性的加載和形狀層的創(chuàng)建是在不同的線程中完成的，UI也沒有響應，并且正在等待工作線程完成之后才在屏幕上呈現(xiàn)。

在JavaDoc中：“當調(diào)用enter()方法時， 當前線程將被阻塞，直到循環(huán)被exit()方法終止為止。 同樣，新的事件循環(huán)在事件分發(fā)線程上啟動，該線程可能是當前線程，也可能不是當前線程。 通過調(diào)用其exit()方法，可以在任何線程上終止該循環(huán)。 […]應用此接口的典型用例是AWT和Swing模態(tài)對話框。 當模式對話框顯示在事件分發(fā)線程上時，它將進入一個新的輔助循環(huán)。 稍后，當對話框被隱藏或放置時，它退出循環(huán)，線程繼續(xù)執(zhí)行。” 換句話說，它確實阻塞了當前線程，因此在所有情況下都不是SwingWorker的“替代”。 沒有像SwingWorker中那樣的done()回調(diào)方法，您可以在不阻塞當前線程的情況下調(diào)用get() 。

清單10：使用SecondaryLoop的initMap（）內(nèi)容

private void initMap() {final ShapeLayer shapeLayer = new ShapeLayer();final SecondaryLoop loop = Toolkit.getDefaultToolkit().getSystemEventQueue().createSecondaryLoop();Thread work = new Thread() {@Overridepublic void run() {PropertyHandler propertyHandler = null;try {propertyHandler = new PropertyHandler.Builder().setPropertiesFile("./openmap.properties").build();} catch (IOException ex) {Logger.getLogger(MapFrame.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);}if (propertyHandler != null) {shapeLayer.setProperties(propertyHandler.getProperties());}loop.exit();}};// We start the thread to do the real work work.start();// Blocks until loop.exit() is called loop.enter();// Add the political layer to the mapmapBean.add(shapeLayer); }

java.util.concurrent.CompletableFuture

Java 8提供了一個新類CompletableFuture 。 CompletableFuture<T>通過提供功能性的單子運算并促進異步的，事件驅(qū)動的編程模型（而不是在較早的Java中進行阻止）來擴展Future<T> 。

您需要具有JDK 8或更高版本才能使用它。 如果沒有，請右鍵單擊OpenMap項目，然后選擇Properties 。 選擇類別庫，然后選擇Java 8 Java平臺（您可能需要通過單擊“ 管理平臺”按鈕并導航到下載和安裝JDK 8的文件夾來添加新的Java 8平臺）。 然后，選擇Sources類別，并將Source / Binary Format更改為JDK 8 。

通常，Future表示由其他線程運行的一段代碼，但它們不是異步的，即，您不能告訴它們異步執(zhí)行任務并在將來的某個時間返回結(jié)果。 在這種情況下，您可以簡單地創(chuàng)建一個CompletableFuture并將其返回給客戶端，并且只要您認為結(jié)果可用，就可以complete()將來）并解鎖所有等待該將來的客戶端。 當然，像SwingWorker一樣，有一個阻塞的get()方法。

CompletableFuture提供了異步方法和非異步方法，這些方法在與先前任務不同的另一個線程中執(zhí)行其任務， 而非異步方法在與先前任務相同的線程中執(zhí)行其任務。 在異步方法中，任務被提交到fork-join線程池，完成后，結(jié)果將傳遞到下一個任務。 下一個任務完成時，其結(jié)果將進一步發(fā)送，依此類推。 它非常簡潔明了。

清單11：使用CompletableFuture的initMap（）內(nèi)容

private void initMap() {CompletableFuture.supplyAsync(() -> getShapeLayer()).thenAcceptAsync(shapeLayer -> {// Add the political layer to the mapmapBean.add(shapeLayer);MapFrame.this.revalidate();}); }

修改后的initMap（）如清單11所示。您可以通過調(diào)用supplyAsync()并傳遞Supplier （ () -> getShapeLayer() ）向JDK 8中引入的全局通用ForkJoinPool.commonPool()提供新任務。 。 如果您不想使用公共線程池，還有一個重寫的supplyAsync()方法可以接受執(zhí)行程序。 Supplier<R>是Java 8中引入的新接口，它不接受任何參數(shù)并返回類型R的值（在本例中為ShapeLayer ）。

您可以使用thenApply()或thenApplyAsync()方法（接受Function<T, R> ）來應用進一步的處理，但是在我們的示例中thenApplyAsync() 。

您可以使用非阻塞的 thenAccept()或thenAcceptAsync()方法異步地返回結(jié)果，該方法接受Consumer<T> 。 它們使您可以在準備就緒時消費未來的價值。 Consumer<T>與Supplier<R>; 它接受類型T的參數(shù)并返回void 。

看看最后一個解決方案有多優(yōu)雅。

結(jié)論

我們在OpenMap的第一個教程中走了很長一段路。 我們學習了如何在NetBeans IDE（它是一個Swing JFrame創(chuàng)建MapFrame ，并了解了如何使用IDE將OpenMap JavaBeans添加到Palette，然后將MapBean拖到MapFrame 。 我們學習了如何向MapBean添加圖層以顯示.shp地圖文件。 通過屬性文件配置層。 我們看到了如何使用PropertyHandler讀取屬性。 我們還看到了四種從不同線程加載地圖文件的方法，即使地圖文件加載時間過長，也可以使MapFrame保持響應。

在下一個教程中，我們將更深入地了解有關MapHandler的OpenMap內(nèi)部。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2015/10/openmap-tutorial-part-1.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的OpenMap教程–第1部分的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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