如何高效地充分展开大型JTree
然而，所提出的解决方案似乎都没有涵盖“简单”应用程序的情况：我有一棵大树（即一棵非常深、非常宽或两者兼而有之的树），我希望以编程方式完全扩展它。
下面是一个显示问题的MCVE：它创建了一个有100k个节点的树模型。按下该按钮会触发对expandAll的调用，该调用尝试使用从相关问题的答案派生的方法展开所有节点。
问题是，扩展这100k个节点大约需要13秒（在一台普通机器上，使用最新的JVM）。
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.GridLayout;
import java.util.function.Consumer;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JScrollPane;
import javax.swing.JTree;
import javax.swing.SwingUtilities;
import javax.swing.tree.DefaultMutableTreeNode;
import javax.swing.tree.DefaultTreeModel;
import javax.swing.tree.TreeModel;
public class TreeExpansionPerformanceProblem
{
public static void main(String[] args)
{
SwingUtilities.invokeLater(
() -> createAndShowGUI());
}
private static void createAndShowGUI()
{
JFrame f = new JFrame();
f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
f.getContentPane().setLayout(new GridLayout(1,0));
f.getContentPane().add(createTestPanel(
TreeExpansionPerformanceProblem::expandAll));
f.setSize(800,600);
f.setLocationRelativeTo(null);
f.setVisible(true);
}
private static JPanel createTestPanel(Consumer<JTree> expansionMethod)
{
JPanel panel = new JPanel(new BorderLayout());
JTree tree = new JTree(createTestTreeModel());
panel.add(new JScrollPane(tree), BorderLayout.CENTER);
JPanel buttonPanel = new JPanel();
JButton expandAllButton = new JButton("Expand all");
expandAllButton.addActionListener( e ->
{
System.out.println("Expanding...");
long before = System.nanoTime();
expansionMethod.accept(tree);
long after = System.nanoTime();
System.out.println("Expanding took "+(after-before)/1e6);
});
buttonPanel.add(expandAllButton);
panel.add(buttonPanel, BorderLayout.SOUTH);
return panel;
}
private static void expandAll(JTree tree)
{
int r = 0;
while (r < tree.getRowCount())
{
tree.expandRow(r);
r++;
}
}
private static TreeModel createTestTreeModel()
{
DefaultMutableTreeNode root = new DefaultMutableTreeNode("JTree");
addNodes(root, 0, 6, 6, 10);
return new DefaultTreeModel(root);
}
private static void addNodes(DefaultMutableTreeNode node,
int depth, int maxDepth, int count, int leafCount)
{
if (depth == maxDepth)
{
return;
}
for (int i=0; i<leafCount; i++)
{
DefaultMutableTreeNode leaf =
new DefaultMutableTreeNode("depth_"+depth+"_leaf_"+i);
node.add(leaf);
}
if (depth < maxDepth - 1)
{
for (int i=0; i<count; i++)
{
DefaultMutableTreeNode child =
new DefaultMutableTreeNode("depth_"+depth+"_node_"+i);
node.add(child);
addNodes(child, depth+1, maxDepth, count, leafCount);
}
}
}
}
共有1个答案
当完全展开一棵大树时，会遇到各种瓶颈，以及不同的方法来规避这些瓶颈。
有趣的是，收集treepath对象进行扩展并遍历树并不是开销最大的部分。根据在VisualVM和Java Flight Recorder中运行的profiler，大部分时间都花在计算模型状态(TreeModel)和视图(JTree)之间的“映射”上。这主要是指
- 计算
JTree的行高
- 计算
TreeCellRenderer中标签的界限
-
null
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Component;
import java.awt.GridLayout;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Consumer;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JScrollPane;
import javax.swing.JTree;
import javax.swing.SwingUtilities;
import javax.swing.event.TreeExpansionListener;
import javax.swing.tree.DefaultMutableTreeNode;
import javax.swing.tree.DefaultTreeModel;
import javax.swing.tree.TreeCellRenderer;
import javax.swing.tree.TreeModel;
import javax.swing.tree.TreePath;
public class TreeExpansionPerformanceSolution
{
public static void main(String[] args)
{
SwingUtilities.invokeLater(
() -> createAndShowGUI());
}
private static void createAndShowGUI()
{
JFrame f = new JFrame();
f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
f.getContentPane().setLayout(new GridLayout(1,0));
f.getContentPane().add(createTestPanel(
TreeExpansionPerformanceSolution::expandAll));
f.getContentPane().add(createTestPanel(
TreeExpansionPerformanceSolution::expandAllFaster));
f.setSize(800,600);
f.setLocationRelativeTo(null);
f.setVisible(true);
}
private static JPanel createTestPanel(Consumer<JTree> expansionMethod)
{
JPanel panel = new JPanel(new BorderLayout());
JTree tree = new JTree(createTestTreeModel());
panel.add(new JScrollPane(tree), BorderLayout.CENTER);
JPanel buttonPanel = new JPanel();
JButton expandAllButton = new JButton("Expand all");
expandAllButton.addActionListener( e ->
{
System.out.println("Expanding...");
long before = System.nanoTime();
expansionMethod.accept(tree);
long after = System.nanoTime();
System.out.println("Expanding took "+(after-before)/1e6);
});
buttonPanel.add(expandAllButton);
panel.add(buttonPanel, BorderLayout.SOUTH);
return panel;
}
private static void expandAll(JTree tree)
{
int r = 0;
while (r < tree.getRowCount())
{
tree.expandRow(r);
r++;
}
}
private static void expandAllFaster(JTree tree)
{
// Determine a suitable row height for the tree, based on the
// size of the component that is used for rendering the root
TreeCellRenderer cellRenderer = tree.getCellRenderer();
Component treeCellRendererComponent =
cellRenderer.getTreeCellRendererComponent(
tree, tree.getModel().getRoot(), false, false, false, 1, false);
int rowHeight = treeCellRendererComponent.getPreferredSize().height + 2;
tree.setRowHeight(rowHeight);
// Temporarily remove all listeners that would otherwise
// be flooded with TreeExpansionEvents
List<TreeExpansionListener> expansionListeners =
Arrays.asList(tree.getTreeExpansionListeners());
for (TreeExpansionListener expansionListener : expansionListeners)
{
tree.removeTreeExpansionListener(expansionListener);
}
// Recursively expand all nodes of the tree
TreePath rootPath = new TreePath(tree.getModel().getRoot());
expandAllRecursively(tree, rootPath);
// Restore the listeners that the tree originally had
for (TreeExpansionListener expansionListener : expansionListeners)
{
tree.addTreeExpansionListener(expansionListener);
}
// Trigger an update for the TreeExpansionListeners
tree.collapsePath(rootPath);
tree.expandPath(rootPath);
}
// Recursively expand the given path and its child paths in the given tree
private static void expandAllRecursively(JTree tree, TreePath treePath)
{
TreeModel model = tree.getModel();
Object lastPathComponent = treePath.getLastPathComponent();
int childCount = model.getChildCount(lastPathComponent);
if (childCount == 0)
{
return;
}
tree.expandPath(treePath);
for (int i=0; i<childCount; i++)
{
Object child = model.getChild(lastPathComponent, i);
int grandChildCount = model.getChildCount(child);
if (grandChildCount > 0)
{
class LocalTreePath extends TreePath
{
private static final long serialVersionUID = 0;
public LocalTreePath(
TreePath parent, Object lastPathComponent)
{
super(parent, lastPathComponent);
}
}
TreePath nextTreePath = new LocalTreePath(treePath, child);
expandAllRecursively(tree, nextTreePath);
}
}
}
private static TreeModel createTestTreeModel()
{
DefaultMutableTreeNode root = new DefaultMutableTreeNode("JTree");
addNodes(root, 0, 6, 6, 10);
return new DefaultTreeModel(root);
}
private static void addNodes(DefaultMutableTreeNode node,
int depth, int maxDepth, int count, int leafCount)
{
if (depth == maxDepth)
{
return;
}
for (int i=0; i<leafCount; i++)
{
DefaultMutableTreeNode leaf =
new DefaultMutableTreeNode("depth_"+depth+"_leaf_"+i);
node.add(leaf);
}
if (depth < maxDepth - 1)
{
for (int i=0; i<count; i++)
{
DefaultMutableTreeNode child =
new DefaultMutableTreeNode("depth_"+depth+"_node_"+i);
node.add(child);
addNodes(child, depth+1, maxDepth, count, leafCount);
}
}
}
}
备注：
>
这是一个自我回答的问题，我希望这个答案可能对其他人有所帮助。尽管如此，1秒还是相当慢的。我还尝试了一些其他方法，例如设置tree.setlargeModel(true)，但这并没有产生积极的效果（事实上，它甚至更慢！）。大部分时间仍然花在树的视觉状态的最后更新上，我很乐意看到这里的进一步改进。
ExpandallRecursively方法可以由涉及DefaultMutableTreenode#BreadthFirstEnumeration和DefaultTreemodel#GetPathtoroot的几行替换，而不会牺牲太多性能。但是在当前的形式中，代码只在TreeModel接口上操作，并且应该使用任何类型的节点。
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