雙緩沖原理在實現(xiàn)如何消除閃爍

對于雙緩沖的分析是在坦克大戰(zhàn)游戲的設計時開始的，由于當時忙于游戲的整體設計，所以對這一個問題沒有進行詳細的研究，現(xiàn)在就這個問題來談談自己的一些看法。

分析前提出幾個問題：

1、為什么當想屏幕上添加圖片之后會有明顯的閃爍現(xiàn)象?

2、在awt中如何實現(xiàn)雙緩沖?

3、如何理解swing內(nèi)置雙緩沖以及比較他與awt中消除閃爍的方法區(qū)別在哪里?

首先我們來解答第一個問題：

我們在屏幕上自繪圖形或者是添加圖片都是要通過所在畫布的重繪來實現(xiàn)的，因此閃爍的出現(xiàn)必然與重繪機制有著一些關(guān)聯(lián)。在awt中對于窗體畫布的重繪其條用順序是repaint() —>update()—>paint();我們來看看update()的源碼：

Java代碼

/**

* Updates the container. This forwards the update to any lightweight

* components that are children of this container. If this method is

* reimplemented, super.update(g) should be called so that lightweight

* components are properly rendered. If a child component is entirely

* clipped by the current clipping setting in g, update() will not be

* forwarded to that child.

*

* @param g the specified Graphics window

* @see

Component#update(Graphics)

*/

public void update(Graphics g) {

if (isShowing()) {

if (! (peer instanceof LightweightPeer)) {

g.clearRect(0, 0, width, height);

}

paint(g);

}

}

從這里我們可以清晰的看到，update中有一個清屏的作用，即g.clearRect(0, 0, width, height);然后再在下面調(diào)用paint(g)，函數(shù)進行重繪。因此到這里的話我們可以在一定程度上對底層的重繪機制有一個了解了。

現(xiàn)在我們明白了，屏幕上之所以出現(xiàn)閃爍是因為在update()方法內(nèi)先要嘩嘩的清空屏幕上原有的東西，然后又嘩嘩的往上畫，所以在我們需要不斷重繪的屏幕上出現(xiàn)閃爍是必然的了，哪怕CPU的速度快之又快。

通過上述的分析，在awt中我們解決閃爍問題的思路也因該隨之產(chǎn)生，即重寫update()函數(shù)的代碼，改變它的工作原理。于是我們引進一段在坦克大戰(zhàn)中已經(jīng)重寫了的update()方法。其中通過改變重繪函數(shù)paint(g)重繪的畫布對象，由窗體的畫布變?yōu)榻厝〉膱D片上的畫布gImage，這樣的話就很大程度上改善這個問題了。具體如下

Java代碼

// 重寫update方法,先將窗體上的圖形畫在圖片對象上，再一次性顯示

public void update(Graphics g) {

if (offScreenImage == null) {

// 截取窗體所在位置的圖片

offScreenImage = this.createImage(WIDTH, HEIGHT);

}

// 獲得截取圖片的畫布

Graphics gImage = offScreenImage.getGraphics();

// 獲取畫布的底色并且使用這種顏色填充畫布（默認的顏色為黑色）

Color c = Color.BLACK;

gImage.setColor(c);

gImage.fillRect(0, 0, WIDTH, HEIGHT); // 有清除上一步圖像的功能，相當于gImage.clearRect(0, 0, WIDTH, HEIGHT)

// 將截下的圖片上的畫布傳給重繪函數(shù)，重繪函數(shù)只需要在截圖的畫布上繪制即可，不必在從底層繪制

paint(gImage);

//將接下來的圖片加載到窗體畫布上去，才能考到每次畫的效果

g.drawImage(offScreenImage, 0, 0, null);

}

其實一言以蔽之就是通過重寫update()方法改變重繪函數(shù)paint(g)重繪的畫布對象g。

以上的討論我們都是在awt中進行，然后大家就想將繼承Frame改為JFrame試試，結(jié)果一試就傻眼了，屏幕上居然又是嘩嘩的閃了，真是辛辛苦苦去改變，一下回到解放前，我們不是在update()中實現(xiàn)雙緩沖機制了嗎?請看下面的一個對比測試：

(1)在awt中測試update():

Java代碼

// 重寫update方法,先將窗體上的圖形畫在圖片對象上，再一次性顯示

public void update(Graphics g) {

System.out.println("awt的update()在此...");

if (offScreenImage == null) {

// 截取窗體所在位置的圖片

看看結(jié)果：

要是沒覺得意外的話就繼續(xù)往下看

在swing中測試update():

Java代碼

// 重寫update方法,先將窗體上的圖形畫在圖片對象上，再一次性顯示

public void update(Graphics g) {

System.out.println("Swing的update()在此...");

if (offScreenImage == null) {

// 截取窗體所在位置的圖片

結(jié)果是：

是不是有點吃驚了，在我沒有故意編出這個東西忽悠大伙的前提下我們可以得知，在swing中update()方法并沒有像awt的update()那樣隨時被調(diào)用，所以就很好解釋為什么該為繼承JFrame之后屏幕重繪閃爍了。就是你認為自己改寫了update()方法就會解決這個問題是一廂情愿的，系統(tǒng)并不買你的帳，調(diào)都沒去調(diào)用吶!

那么怎么通過其他的方法消除swing中的閃爍問題呢，我們此時再回到出發(fā)點，雙緩沖的核心就是改變paint(g)中的畫布，那么好了，我直接在paint(g)函數(shù)里實現(xiàn)不就得了，下面再來看這一段代碼：

Java代碼

public void paint(Graphics g)

{

// 在重繪函數(shù)中實現(xiàn)雙緩沖機制

offScreenImage = this.createImage(WIDTH, HEIGHT);

// 獲得截取圖片的畫布

gImage = offScreenImage.getGraphics();

// 獲取畫布的底色并且使用這種顏色填充畫布,如果沒有填充效果的畫，則會出現(xiàn)拖動的效果

gImage.setColor(gImage.getColor());

gImage.fillRect(0, 0, WIDTH, HEIGHT); // 有清楚上一步圖像的功能，相當于gImage.clearRect(0, 0, WIDTH, HEIGHT)

// 調(diào)用父類的重繪方法，傳入的是截取圖片上的畫布，防止再從最底層來重繪

super.paint(gImage);

// 當游戲沒有結(jié)束的時候繪出對戰(zhàn)雙方

if (!getGameOver()) {

// 畫出自己的坦克

paintMyTank(gImage);

// 畫出自己坦克發(fā)射的子彈

paintMyBullet(gImage);

// 畫出敵方坦克

paintEnemyTank(gImage);

// 畫出敵方坦克發(fā)射的子彈

paintEnemyBullet(gImage);

}

// 畫出草地

paintGrass(gImage);

// 畫出小河

paintRiver(gImage);

// 畫出石頭

paintStone(gImage);

// 畫出各種道具

paintTool(gImage);

// 將接下來的圖片加載到窗體畫布上去，才能考到每次畫的效果

g.drawImage(offScreenImage, 0, 0, null);

}

有一些相似的部分吧，其中最重要的是super.paint(gImage)這句，改變畫布在這里，消除閃爍也是在這里!!!

下面我們再探討最后一個問題，即如何理解swing中內(nèi)置雙緩沖，我們首先從繼承體系來看，JFrame->Frame->Window->Container->Component,在Frame中的update()方法是從Container中繼承而來的，而JFrame中卻重寫了update()方法如下

Java代碼

/**

* Just calls paint(g). This method was overridden to

* prevent an unnecessary call to clear the background.

*

* @param g the Graphics context in which to paint

*/

public void update(Graphics g) {

paint(g);

}

與之前的同名方法相比，這里直接調(diào)用了paint()函數(shù)而沒有clearRect()，也就是清屏的方法，這里他試圖不通過清屏來阻止閃爍的發(fā)生。這也就是JFrame本身的一種處理方法。

以上是通過自己對雙緩沖的一些理解，其中還有很多問題，希望牛人們能夠積極指出來，并且一起討論這個問題。

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（責任編輯：xy）

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