1.    Core java ch 14 confusion

读Core java 卷I，14.1节的时候，有一段用于在UI上面移动小球的代码，用了paint方法，而不是我们平时用的比较多的repaint，而且jdk文档中明确注明了不推荐直接调用paint，所以有些困惑。

对此，书中的解释是：But if you try to call comp.repaint()in this program, you’ll find that the panel is only

repainted after the addBall method has returned. 

2.    Testing, repaint with paint

查了相关文档，发现paint和repaint的区别还是很大的。Paint方法一般在UI事件的callback中被调用，以进行组件的绘制。如果直接调用paint，绘制将发生在AWT/Swing的事件机制之外。而repaint会向AWT注册一个异步请求，告诉AWT哪个组件需要绘制。这个请求将触发组件的update方法。如果对于同一个组件，在第一个repaint被处理之前，有多个repaint被调用，那么这多个请求将合并为一个请求。

在实例代码中，addBall方法是在事件callback函数（event->addBall()）中调用的，在按钮按下触发的callback函数开始之后，addBall才会执行。如果这里用repaint，那么在callback函数（event->addBall()）执行结束之后，所有的由repaint注册的update（其实就是paint）方法才会执行，根据前面的规则，所有的repaint请求被合并了。因此，如果用repaint，将会看到球直接移动到了最终位置。

把方法改成repaint，在repaint方法和paint方法中打出log，

看到输出结果：

==============  repaint

==============  repaint

==============  repaint

================== paint

3.    AWT/Swing的历史

Java1.0 刚出现的时候，包含了一个用于基本的UI设计的包，名叫AWT (Abstract Window Toolkit)。AWT将绘制UI的任务委托给了目标平台自带的GUI绘制工具箱。但是AWT不能很好的处理平台之间的差异。

1996年Netscape创建了IFC（Internet Foundation Class）,采取了与AWT完全不同的工作方式。在这种工作方式下，目标平台的GUI绘制工具箱负责创建和绘制窗口，而像按钮、菜单这样的用户界面元素由IFC绘制到窗口上。

之后，Sun和Netscape合作，完善了IFC，创建了Swing。Swing作为java1.1的扩展部分使用，并最终在java1.2成为了标准库的一部分。

从Swing的实现方式来说，Swing没有完全替代AWT，而是基于AWT架构之上。Swing提供了能力更为强大的用户界面组件，而且需要使用AWT的事件处理机制。也就是说，不管是AWT还是Swing，UI的绘制都依赖于callback机制：

a.    监听器对象是一个实现了特定监听器接口的类的实例。

b.    事件源（例如按钮）是一个能够注册监听器对象并发送事件的对象。

c.    当事件（例如点击按钮）发生时，事件源将事件对象传递给所有注册的监听器。

d.    监听器对象将对事件作出响应（执行callback函数）

AWT和Swing依赖于组件的paint方法绘制UI。这里需要注意的是，一般情况下，应该避免在callback之外绘制UI，因为这样做跳出了AWT/Swing的事件机制，很容易引起UI绘制中的混乱。因此不推荐直接调用paint。

4.    Lightweight vs heavyweight

从应用开发者的角度来说，二者基本上没有区别：他们都是调用API paint对组件进行绘制。然而，lightweight完全是用java code 开发的，所以在实现机制上还是有细微的差别。因为Lightweight组件必须绘制在heavyweight组件上，当heavyweight组件被告知需要调用paint的时候，它应该将绘制信息传递给其所有的子lightweight组件。而且，lightweight具有透明性，着意味着update不会清空lightweight的背景（这一点有别于heavyweight组件）。关于update方法的详细信息将在稍后阐述。

a)      Lightweight: 重用 heavyweight组件。

b)      Heavyweight: opaque, native windows.

5.    System trigger vs application trigger

系统触发的事件和应用触发的时间最终要调用组件的paint方法，所以说二者没有本质区别。

a)      System trigger：新建组件，resize，从“破损”的状态下“修复”（没有显示不完全à显示完全）。

 i.           Things with AWT

    1.       AWT决定需要绘制的部分

    2.       AWT导致事件分发线程触法组件的paint方法

b)      App triggered: 由用户动作触发的事件，导致UI的变化。在这种情况下，可以通过调用组件的repaint方法绘制组件。如果组件较为简单，可以调用repaint的无参数版本，以绘制整个组件；反之，如果组件较为复杂，则可以调用repaint的有参数版本，从而仅仅绘制需要的部分。为了响应状态的变化（MVC模型），程序决定绘制组件的部分还是全部。

 i.           Things in AWT

    1.      程序调用组件的repaint方法，该方法向AWT注册一个异步请求，告诉AWT哪个组件需要绘制。这个请求将触发组件的update方法。如果对于同一个组件，在第一个repaint被处理之前，有多个repaint被调用，那么这多个请求将合并为一个请求。

    2.       对于heavyweight组件，默认情况下，Update清空组件需要更新的部分，然后调用组件的paint方法，Update方法支持所谓的“增量绘制”。而对于lightweight组件，Update直接调用paint。因此对于lightweight组件来说，update和paint没有区别。

6.    AWT vs Swing

从Swing的实现方式来说，Swing没有完全替代AWT，而是基于AWT架构之上，并对AWT进行了增强。增强的特性包括：

a.    Double Buffer Support: 这是Swing区别于AWT的最显著特性，该特性为每一个container hierarchy提供了唯一个offscreen（幕后，区别于onscreen） Double Buffer。如果这个特性被enabled（默认情况下enable），那么graphics对象将被转成offscreen graphics，接下来，绘制过程在double buffer中进行，绘制结束后，offscreen graphics会被原始的graphics对象拷贝回组件。

b.   Additional Paint Properties：Swing增加了一些属性，以提高内部绘制算法的效率。这些属性用于描述两类问题：

    a)      透明性，在绘制lightweight组件的时候，可能不会绘制出组件的所有像素，所以必须从container hierarchy向上追溯到第一个heavyweight组件，最后进行“back-to-front”的绘制操作。

        i.           opacity：如果为true，组件同意绘制自己的全部像素。对于大多数组件，opacity为true。

     b)      重叠组件：lightweight组件之间可能相互重叠。

        i.           [endif]IsOptimizedDrawingEnabled：如果为true，表示没有任何直接子组件是重叠的。通过检查这个属性，Swing repaint可以很容易的查找组件之间的重叠关系。

c.    UI Delegate: 绝大多数Swing组件的绘制被代理给UI Delegate（separated Look-and-feel 对象）

d.    RepaintManager：用于最大化Swing组件的绘制效率。

e.    Swing的绘制机制和AWT类似，但是paint方法的实现是不一样的。

   a)      Paint依次调用三个方法，paintComponet-->paintBorder -->paintChild

   b)      如果绘制请求来自于顶层heavyweight对象（JFrame，JDialog，JWindow，JApplet），事件分发线程调用该heavyweight对象的paint方法：

            i.           如果double Butter 特性被enabled，将graphics对象转为offscreen graphics对象。

            ii.          调用paintCompnent

            iii.          调用paintBorder

            iv.           调用paintChildren （传入属性值，opacity，isOptimizedDrawingEnabled）

            v.           如果double Butter 特性被enabled，将offcreen graphics转为原始的graphics对象

     c)       如果绘制请求来自来自于对repaint的调用

              i.           repaint在组件的RepainManager 上注册一个repaint请求，repaintManger用invokeLater将一个runnable（用于稍后处理请求）放入事件分发线程。

              ii.           当runnable运行的时候，会使得repaintManager调用组件的paintImmediately 方法。PaintImmediately方法类似updtate方法。在Swing中，永远不会调用update方法。

               iii.           利用clip、opacity和isOptimizedDrawingEnabled信息，决定从哪个根组件开始绘制。

               iv.           转到b)

Reference

https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/awt/Component.html

https://www.oracle.com/technetwork/java/painting-140037.html#triggers