14.8　为净资产应用增加GUI

我们很急切想把这个净资产的应用向朋友炫耀，但是我们知道，GUI会使其更具吸引力。Scala提供了scala.swing程序库，它让用Scala编写Swing变得很容易。我们先了解一些基础知识，然后立即把GUI加到应用上。

scala.swing程序库有个单例对象，叫做SimpleGUIApplication。这个对象已经有了main()方法。它需要你实现top()方法，返回一个所有耳熟能详的Frame。这样，实现一个Swing应用就是简单地继承SimpleGUIApplication，实现top()方法而已。事件如何处理呢？我们可以很有品味地处理它们——抛弃滥俗的监听器方法，用地道的模式匹配处理事件。下面这个例子会有助于我们正确地理解这一切。代码如下：

UsingScala/SampleGUI.scala

import scala.swing._
import event._
object SampleGUI extends SimpleGUIApplication {
  def top = new MainFrame {
    title = "A Sample Scala Swing GUI"
    val label = new Label { text = "------------"}
    val button = new Button { text = "Click me" }
    contents = new FlowPanel {
      contents += label
      contents += button
    }
    listenTo(button)
    reactions += {
      case ButtonClicked(button) =>
        label.text = "You clicked!"
    }
  }
}

去吧！用scalac SampleGUI.scala编译上面的代码，用scala SampleGUI运行它。如图14-1所示左边是弹出的初始化窗口。右边是点击了按钮的效果。

图14-1　示例代码的运行效果

上例从SimpleGUIApplication继承出单例对象SampleGUI，提供了top()方法的实现。这个方法创建了一个实例，它属于一个从MainFrame继承而来的匿名类。MainFrame是Scala swing程序库的一部分，负责关闭框架，退出应用，还充当着主应用的窗口。因此，不同于Swing JFrame，使用MainFrame消除了处理defaultCloseOperation属性关闭窗口的烦恼。

然后，设置title属性，创建Label和Button的实例。MainFrame的contents属性表示主窗口持有的内容，它只能包含一个组件，在这个例子里持有的是FlowPanel的实例。之后，将创建出的标签和按钮添加（使用附加方法+=()）到FlowPanel的contents属性。可以想象，FlowPanel对应于AWT/Swing的java.awt.Flowlayout，它会水平地排布其组件，一个接一个。

最后需要处理事件，在这个例子里就是按钮的事件。先调用listenTo()方法，将button注册为事件源；也就是让主窗口监听按钮事件。然后，为reactions属性提供一个偏函数，注册事件处理器。在处理器里，用恰当的case类匹配感兴趣的事件。在这个例子里，就是点击按钮的事件，用ButtonClicked这个case类进行匹配。

现在，让我们把注意力转回到为净资产应用添加GUI上来。有个复杂的地方应该注意一下。创建多个查询价格的actor时，要记住只从主UI所在的线程里更新GUI组件。这是因为Swing的UI组件并不是线程安全的。下面我们开始着手写代码。

完成这个例子时，GUI的样子如图14-2所示。

图14-2　例子完成时的GUI

这个表显示了用户持有的每支股票的代码、股份、价格和总价。最终，会在底部看到净资产的值，在顶部看到上次价格更新时间。Update按钮会启动从Web获取数据的动作。

我们写的一部分代码会处理GUI组件。其余的代码会用之前写的StockPriceFinder，向Yahoo服务发送请求，接收应答。一旦得到应答，就会计算每支股票的价格和净资产——这就是我们的业务逻辑。我确定，你愿意把业务逻辑和操作GUI组件的代码分离，保持代码的内聚性。先来看看单例对象NetAssetStockPriceHelper，它处理业务逻辑，扮演着GUI和StockPriceFinder之间的联系人：

UsingScala/NetAssetStockPriceHelper.scala

import scala.actors._
import Actor._
object NetAssetStockPriceHelper {
  val symbolsAndUnits = StockPriceFinder.getTickersAndUnits
  def getInitialTableValues : Array[Array[Any]] = {
    val emptyArrayOfArrayOfAny = new Array[Array[Any]](0,0)
    (emptyArrayOfArrayOfAny /: symbolsAndUnits) { (data, element) =>
      val (symbol, units) = element
      data ++ Array(List(symbol, units, "?", "?").toArray)
    }
  }
  def fetchPrice(updater: Actor) = actor {
  val caller = self
  symbolsAndUnits.keys.foreach { symbol =>
    actor { caller ! (symbol, StockPriceFinder.getLatestClosingPrice(symbol)) }
  }
  val netWorth = (0.0 /: (1 to symbolsAndUnits.size)) { (worth, index) =>
    receiveWithin(10000) {
      case (symbol : String, latestClosingPrice: Double) =>
      val units = symbolsAndUnits(symbol)
      val value = units * latestClosingPrice
      updater ! (symbol, units, latestClosingPrice, value)
      worth + value
    }
  }
   updater ! netWorth
  }
}

getInitialTableValues()方法返回一个二维数组，用初始值填充表格，包括股票符号和股份。因为最初的价格和值是未知的，方法返回?填充表格。

fetchPrice()方法以UI更新的actor为参数，这个方法的返回值也是个actor。参数actor在UI端，负责更新UI线程里的UI组件。首先，它发送并发请求到StockPriceFinder，获取各个股票的价格。其次，它一收到应答，就会计算股票价格，将其发送给更新UI的actor，这样就可以立即更新UI。而且，它会继续接收其余的股票价格，确定净资产。当接收到所有的价格，它会把净资产发送到更新UI的actor，这样就可以显示这个数量。通读这个方法，我们会注意到，它类似于之前在14.7节，“让净资产应用并发”，见到的代码。主要的差异在于后者打印出结果，fetchPrice()则把细节发送给更新UI的actor，显示到GUI上。

现在，剩下的唯一任务是编写GUI代码，同NetAssetStockPriceHelper打交道。先从这个类的定义开始：

UsingScala/NetAssetAppGUI.scala

import scala.swing._
import event._
import scala.actors._
import Actor._
import java.awt.Color
object NetAssetAppGUI extends SimpleGUIApplication {
  def top = mainFrame

这里创建了一个叫NetAssetAPPGUI单例对象，继承自SimpleGUIApplication。定义了必需的top()方法。返回一个值mainFrame，稍后定义。我们看看如何创建一个MainFrame实例：

UsingScala/NetAssetAppGUI.scala

val mainFrame = new MainFrame {
  title = "Net Asset"
  val dateLabel = new Label { text = "Last updated: ----- " }
  val valuesTable = new Table(
     NetAssetStockPriceHelper.getInitialTableValues,
     Array("Ticker", "Units",  "Price", "Value")) {
     showGrid = true
     gridColor = Color.BLACK
}
  val updateButton = new Button { text = "Update" }
  val netAssetLabel = new Label { text = "Net Asset: ????" }

这里设置了预期的title值，创建了四个所需的组件：两个标签，一个表格和一个按钮。创建标签和按钮很容易。这里关注一下表格。我们创建了一个scala.swing. Table实例，给它的构造函数传了两个实参。第一个实参是表格的初始数据，从NetAssetStockPriceHelper的getInitialTableValues()方法里获得。第二个实参由列头的名字组成。

记住，不能在主窗口放置多个组件。因此，把这些组件放到BoxPanel里，同时，把BoxPanel放到主框架的contents里，如下所示：

UsingScala/NetAssetAppGUI.scala

contents = new BoxPanel(Orientation.Vertical) {
  contents += dateLabel
  contents += valuesTable
  contents += new ScrollPane(valuesTable)
  contents += new FlowPanel {
    contents += updateButton
    contents += netAssetLabel
  }
}

BoxPanel会把传给它的组件堆起来（因为方向是垂直的）。把dateLabel放在顶部，之后跟着表格，底部放着持有另一个标签和按钮的FlowPanel。

我们几乎完工了。只差处理事件和更新UI：

UsingScala/NetAssetAppGUI.scala

listenTo(updateButton)
reactions += {
  case ButtonClicked(button) =>
    button.enabled = false
    NetAssetStockPriceHelper fetchPrice uiUpdater
}

在上面的代码里，订阅了按钮的事件，添加了一个处理器。在处理器里，先禁用Update按钮，然后发出请求，让NetAssetStockPriceHelper获取价格，计算价值。我们给NetAssetStockPriceHelper提供了一个uiUpdater，这是一个稍后会创建的actor。记住，fetchPrice()会返回一个actor，请求会在一个单独的线程里处理，上面的调用是非阻塞的。与此同时，NetAssetStockPriceHelper会并发地请求股票价格，计算价值。第一个价格一到，就会向uiUpdater发送消息。所以，最好快点创建一个uiUpdater，然后就能开始更新UI了。

UsingScala/NetAssetAppGUI.scala

val uiUpdater = new Actor {
  def act = {
    loop {
      react {
        case (symbol : String, units : Int, price : Double, value :
          Double) =>updateTable(symbol, units, price, value)
        case netAsset =>
          netAssetLabel.text = "Net Asset: " + netAsset
          dateLabel.text = "Last updated: " + new java.util.Date()
          updateButton.enabled = true
      }
    }
  }
  override protected def scheduler() = new SingleThreadedScheduler
}
uiUpdater.start()

值uiUpdater指向Actor的一个匿名实例。一旦调用start()，它就会在主事件分发线程里运行，因为我们改写了scheduler()方法，返回SingleThreadedScheduler的实例。在act()方法里，接收NetAssetStockPriceHelper发送的消息，恰当地更新UI组件。最后缺失的一段就是updateTable()方法了，它会用接收的数据更新表格。下面就是这个方法，到括号结尾，我们就完成了要开发的代码：

UsingScala/NetAssetAppGUI.scala

    def updateTable(symbol: String, units : Int, price : Double, value :
      Double) {
      for(i <- 0 until valuesTable.rowCount) {
        if (valuesTable(i, 0) == symbol) {
          valuesTable(i, 2) = price
          valuesTable(i, 3) = value
        }
      }
    }
  }
}

上面的方法只是简单的对表循环，定位感兴趣的股票代码，更新这一行。如果需要改进这一点的话，可以设计出其他方式在表中查找。比如，组装表格之初，把行号存到map里，然后，在这个map里查找，快速地定位到行。

现在运行这个应用，我们会注意到，股票价格和价值到达之后就会更新，如图14-3所示：

图14-3　更新股票价格

一旦接收到所有价格，净资产和时间都会更新，如图14-4所示：

图14-4　更新净资产和时间

迄今为止，我们创建的代码只走了正常路径。如果网络链接正常，服务及时响应，一切顺利。但现实往往不尽如人意。我们要在actor里处理异常，将失败传回给uiUpdater actor，以便在UI上显示消息。为了做到这一点，还需要另外增加一个case语句，接收异常消息，当然，actor遇到错误情形，需要发送这些消息。

为了方便，我在这里再次列出完整的UI代码——也许，你会惊讶于代码的简洁：

UsingScala/NetAssetAppGUI.scala

import scala.swing._
import event._
import scala.actors._
import Actor._
import java.awt.Color
object NetAssetAppGUI extends SimpleGUIApplication {
  def top = mainFrame
  val mainFrame = new MainFrame {
    title = "Net Asset"
    val dateLabel = new Label { text = "Last updated: ----- " }
    val valuesTable = new Table(
       NetAssetStockPriceHelper.getInitialTableValues,
       Array("Ticker", "Units", "Price", "Value")) {
       showGrid = true
       gridColor = Color.BLACK
    }
    val updateButton = new Button { text = "Update" }
    val netAssetLabel = new Label { text = "Net Asset: ????" }
    contents = new BoxPanel(Orientation.Vertical) {
      contents += dateLabel
      contents += valuesTable
      contents += new ScrollPane(valuesTable)
      contents += new FlowPanel {
        contents += updateButton
        contents += netAssetLabel
      }
    }
    listenTo(updateButton)
    reactions += {
      case ButtonClicked(button) =>
        button.enabled = false
        NetAssetStockPriceHelper fetchPrice uiUpdater
    }
    val uiUpdater = new Actor {
      def act={ 
        loop {
          react {
            case (symbol : String, units : Int, price : Double, value :
              Double) =>updateTable(symbol, units, price, value)
            case netAsset =>
              netAssetLabel.text = "Net Asset: " + netAsset
              dateLabel.text = "Last updated: " + new java.util.Date()
              updateButton.enabled = true
          }
        }
      }
      override protected def scheduler() = new SingleThreadedScheduler
    }
    uiUpdater.start()
    def updateTable(symbol: String, units : Int, price : Double,
      value : Double) {
      for(i <- 0 until valuesTable.rowCount) {
        if (valuesTable(i, 0) == symbol) {
          valuesTable(i, 2) = price
          valuesTable(i, 3) = value
        }
      }
    }
  }
}

在本章里，我们亲眼目睹了Scala的简洁和表现力，享受到了模式匹配、XML处理和函数式风格带来的裨益，也见识到了并发API的益处和简单。我们已然准备就绪，将这些益处带入真实世界的项目之中。谢谢您阅读本书！