SVG 图形编辑器的设计与实现
摘 要：为了揭示SVG图形编辑器的实现原理，本文将讨论图形绘制、数据缓冲区储存和SVG语句的生成等3个模块的实现方法，给出SVG编辑器实现的基本流程。
关键词：ArrayList类；SVG图形编辑器；Element接口
      SVG(Scalable Vector Graphic)是W3C组积开发的一种开放标准的文本式矢量图形标准语言，由于其具有莫大的优势，在业界将有一定的发展空间。当前，一些SVG的可视化编辑器已经陆续出现，例如SvgDeveloper，它是一款功能强大的SVG编辑软件，利用功能强大的绘制功能，可以绘制诸如圆形、矩形、星形等基本形状，也可以绘制文本、图像和自由曲线等复杂图形。同时，SvgDeveloper还提供了其他一些高级功能，可以更加容易的创建和管理SVG程序。下面简要说一下SVG图形编辑器实现的核心内容以及思想。
  一、功能需求与设计
  图形编辑器提供基本图形（直线、圆形、矩形以及文字等）直接绘制的机制，图形在创建后，可以通过相应机制，进行拖移操作，并且最终以SVG文件的形式输出。
  整个SVG图形编辑器分为3个功能模块，每个模块之间的耦合性比较强。第一部分为图形绘制模块，是整个系统的重要组成部分，直接应用于人机交互；第二部分为数据缓存机制模块，用于绘图后，对图形对象的储存，为生成SVG文件所必要的信息提供了来源；第三部分为SVG语句构建,采集相关图形信息，构建出SVG语句。这3个模块虽然功能上是独立的，但在实际实现过程中，它们的程序模块基本上是交集在一起的，是一个有机的统一体。
  二、 程序的实现
  1、绘图程序的功能简述
  本绘图程序主要是通过图元库完成圆形、椭形、矩形以及直线等图形的绘制，并可对这一系列图形进行可视化调整操作，如移动、拖放、修改等。
  2、绘图程序实现
  本绘图程序是运用JAVA高级程序编程语言编写的，因此开发程序之前必须对JAVA技术（特别是2D功能）有一个很好的理解。以下为绘图程序所涉及的图形概念描述：
  模型—视图—控制器（model-view-controller ,简称MVC）体系结构，该系统结构使用面向对象的设计原理将应用程序模块化，使其成为数据组件、表现组件以及输出组件。数据组件维护原始应用程序的数据，表现组件常常提供应用程序数据的可视表现，输出组件处理来自用户的输入等等。
  控制器实现了处理用户输入的逻辑。模型包含应用程序的数据，视图则生成模型数据的表现。当用户提供了一些输入时，控制器将根据给定的输入来修改模型（模型只包含原始的应用程序数据）。当模型改变时，它将变化通知给视图，于是视图可用改变后的数据更新其显示。字控制器中的视图可以一种特定的字体、合适的大小等属性将字符显示在屏幕上。
  JAVA的Swing组件是MVC的一个变形，它将视图和控制器结合在一个对象中，即成为代理的对象。代理对象既提供模型的表现，同时也提供了接口用于改变模型。例如，每个JButton组件有一个相关的ButtonModel,JButton就是该ButtonModel的代理。ButtonModel对象维护状态信息，如是否按下这个JButton组件，是否激活，以及维护一个ActionListener的列表。JButton组件提供图形表现，同时也修改ButtonModel的状态（如用户按下JButton时）。
  对于本绘图程序，先创建形状类的根接点MyShape类。MyShape类是一个抽象基类，其定
义了形状实体的基本接口和所有形状的公共方法的默认实现。图画中的每个形状实体都以独立的对象存在，而且是MyShape类的扩展。MyShape类的子类有：MyLine（直线）类,MyRectangle（矩形）类,MyOval（椭圆）类,MyText（文本）类等。
  3、处理用户输入机制
  创建图形的基本输入设备是鼠标。当用户通过鼠标进行按下、拖动以及放下等一系列操作的时候，新的形状实体就可在图画中得到创建或者改变状态。对于不同类型的MyShape子类，对鼠标事件的处理有着不同的要求。这里定义了抽象类MyShapeController，定义了MyShapeController子类共同的基本功能，其子类在创建过程中加入了相对应的细节。该抽象类负责响应鼠标事件，使用户能够将形状实体加入到图中。
  在类MyShapeController中，通过创建MouseListener,监听mousePressed以及mouseReleased事件，当用户按下鼠标按键时，通过调用startShape方法开始在鼠标按下的位置画一个新的形状实体。当鼠标松开的时候，调用endShape方法来完成当前的形状实体的绘制。当用户拖动鼠标时，也可通过MouseMotionListener调用modifyShape方法来修改当前绘制的形状实体。类MyShapeController中，使用了MouseAdapter和MouseMotionAdaper
的实例来响应MouseEvent。MouseAdapter类和MouseMotionAdaper类，作为适配器设计模式的例子，为对象提供了新的接口，使之能适应另一个对象的接口。
  4、拖放控制处理机制
svg实例  拖放控制处理机制，本编辑器采用DragAndDropController类的一个实例完成，用户可在图画内部和多文档界面的图画之间拖放特定的图形。DragAndDropController类通过实现3个接口来处理拖放操作：DragGestureListener、DragSourceListener和DropTargetListener。这些接口能使得DragAndDropController识别拖动的动作、DragSource事件和DropTarget事件。
    5、图形信息的储存
  由于本编辑器的输出是以SVG文件，所以必须对所绘制的图形相关的信息（类型，坐标等）进行科学的保存。
  现代信息技术为图形信息的储存提供的手段是多元化的。总体来说可以分为两大类：静态结构储存和动态结构储存。由于图块的储存信息是不等的，且当程序工作时，大图形包含图
块的个数也是不确定的，如果采取静态储存，就得先确定一个大结构数组去保存图形。但如果图形包含的图块比较少的情况下，就大大浪费了系统的资源，造成不必要的浪费，所以本编辑系统的图形信息储存采取的是动态储存结构。在本储存的模块中引入了ArrayList类，它是一个特殊的数组。ArrayList类具有以下优点：（1）支持自动改变大小的功能；（2）可以灵活的插入元素；（3）可以灵活的删除元素。                 
  ArrayList类的方法与属性：
  （1）构造器。ArrayList提供了3个构造器：public ArrayList( )， 默认的构造器，将会以默认（16）的大小来初始化内部的数组；public ArrayList(ICollection，用一个ICollection对象来构造，并将该集合的元素添加到ArrayList。public ArrayList(int)，用指定的大小来初始化内部的数组。
（2）IsSynchronized属性和ArrayList.Synchronized方法。IsSynchronized属性指示当前的ArrayList实例是否支持线程同步，而ArrayList.Synchronized静态方法则会返回一个ArrayList的线程同步的封装。如果使用非线程同步的实例，那么在多线程访问的时候，需要自己手动调用lock来保持线程同步;当ArrayList为非线程包装的时候，SyncRoot属性其实就是它自己，
但是为了满足ICollection的SyncRoot定义，这里还是使用SyncRoot来保持源代码的规范性{list.Add(“Add a Item”); }如果使用ArrayList.Synchronized方法返回的实例，那么就不用考虑线程同步的问题，这个实例本身就是线程安全的，实际上ArrayList内部实现了一个保证线程同步的内部类，ArrayList.Synchronized返回的就是这个类的实例，它里面的每个属性都是用了lock关键字来保证线程同步。
  但是，使用这个方法（ArrayList.Synchronized）并不能保证枚举的同步，例如，一个线程正在删除或添加集合项，而另一个线程同时进行枚举，这时枚举将会抛出异常。所以，在枚举的时候，你必须明确使用SyncRoot锁定这个集合。
  6、图形信息的获取
  当需要获取保存在shapes( ArrayList的对象，用于保存MyShape对象)里的图形对象，则涉及到一个获取的过程。在这里我们可引入Iterator类，它提供了一个获取ArrayList对象所储存元素的接口。
  Iterator（迭代器）模式又称Cursor（游标）模式，用于提供一种方法顺序访问一个聚合对
象中各个元素,而又不需暴露该对象的内部表示。Iterator模式是运用于聚合对象的一种模式，通过运用该模式，使得我们可以在不知道对象内部表示的情况下，按照一定顺序（由iterator提供的方法）访问聚合对象中的各个元素。
    Iterator模式有如下重要的作用：
  （1）它支持以不同的方式遍历一个聚合,复杂的聚合可用多种方式进行遍历，如二叉树的遍历，可以采用前序、中序或后序遍历。迭代器模式使得改变遍历算法变得很容易,仅需用一个不同的迭代器的实例代替原先的实例即可，也可以自行定义迭代器的子类以支持新的遍历，或者可以在遍历中增加一些逻辑，如有条件的遍历等。 
  （2）迭代器简化了聚合的接口,有了迭代器的遍历接口，聚合本身就不再需要类似的遍历接口了，这样就简化了聚合的接口。
  （3）在同一个聚合上可以有多个遍历,每个迭代器保持它自己的遍历状态，因此你可以同时进行多个遍历。
  （4）Iterator模式可以为遍历不同的聚合结构（需拥有相同的基类）提供一个统一的接口，
即支持多态迭代。简单说来，迭代器模式也是Delegate原则的一个应用，它将对集合进行遍历的功能封装成独立的Iterator，不但简化了集合的接口，也使得修改、增加遍历方式变得简单。
  Iterator类的对象iterator可获取shapes所储存的对象，但其获取的信息只是图形对象（如MyLine、MyOval、MyText和MyRectangle），并不是对象所包含的元素信息（如line 、x1、fill、ellipse等），所以再由MyShape的方法getXML再进一步提取信息ArrayList对象shapes里储存所有对象的提取，但对于拖动操作来说，只需要抽取当前被选中的图形进行操作，这样Iterator类的对象iterator难以满足这个功能要求。在本模块中引入ListIterator类，它是Iterator类的一个子集，继承了Iterator类的所有的方法。

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