第二章、 系統架構
2.1 CWT 系統架構
本節首先在2.1.1 節簡介 CWT 的設計原理及架構。接著在 2.1.2 節說明本論文如何實作CWT 架構中 CWT-GL 的部分。
2.1.1 CWT 的設計原理及架構
CWT 設計的目標是提供與 AWT 相容的 API，並改善繪圖工具 組，使其能以不同的繪圖函式庫來實作，達成改善繪圖效能之目的。
CWT 架構主要與 AWT 類似，可分為三種模式，以下介紹三種模式 的主要功能。[32][34]
1. 元件模式(Component Model)：
由原生容器(Native Containers)與輕型元件(Light-weight Components)所組成。此處的設計與 Swing 類似，所有輕型 元件的繪製都是由軟體負責。原生容器主要包含Applet、
Dialog、Frame 與 Window，除了作為輕型元件的畫布，將所 有輕型元件都繪製在其之上外，也負責傳送系統底層所生成 的事件。
2. 事件模式(Event Model)：
事件處理機制基本上與AWT 相同，但因 CWT 中大部分元件 都屬於輕型元件，故必須仰賴原生容器產生的各種事件。為
了將這些事件轉交給CWT 中的輕型元件，利用
EventManager 負責把原生容器所產生的事件存放在 CWT 的 事件佇列(Event Queue)中，等待 CWT 內部的事件分派執行 緒(Event Dispatch Thread)將事件分配給對應的輕型元件去 處理。
3. 繪圖模式(Painting Model)：
繪圖模式基本上類似於 AWT 與 Swing 本來的架構，其中最重 要的部份如圖 2-1，為了讓繪圖模式能夠支援各式各樣不同的 繪圖函式庫，將其抽象化分成數個類別，例如 Graphics、
Image、Toolkit 與 WindowContext，因此各種的繪圖函式庫 都能藉由繼承這些類別，完成不同的實作。本論文也是透過 同樣的方式，完成 CWT-GL 實作。
圖 2-1：CWT-GL 與繪圖模式的繼承關係
2.1.2 實作 CWT-GL
本節將詳細介紹 CWT-GL 實作 CWT 中的哪些類別，並解釋各
個類別所負責的工作。
首先簡介AWT 中元件系統之設計。AWT 中元件的設計是橋接模 式(Bridge pattern)。如圖 2-2，分為抽象化之平臺獨立 API
(Platform-independent API)部分，以及平台特定實作
(Platform-specific Implementation)部份。圖中以一個視窗物件 (Window)為例，每個 Window 都會有一對應之 WindowPeer 物件。
為達成使用AWT 設計之視窗程式能擁有與同平臺相同之視窗介面，
WindowPeer 物件將會有各種不同平臺之實作，如圖中所示之
Windows WindowPeer、Motif WindowPeer 或 MacOS WindowPeer 等。於AWT 中，Peer 是當該元件即將被顯示在視窗上時，才由 Toolkit 物件產生。
圖 2-2：AWT 中元件之橋接模式設計
1. GlToolkit：
此類別負責各種原生容器的生成，並在原生容器產生之後，將 對應的GlWindowContext 類別也一併生成。除了原生容器 外，也與AWT 之 Toolkit 類別類似，負責 Image 的各種生成。
至於其他輕型元件的生成函式，則被抽象化到其父類別 CwtToolkit 中，與其他繪圖函式庫之實作共用相同的類別函 式。
2. GlWindowContext：
由GlToolkit 產生，存放有對應的原生容器，並且負責生成 GlGraphics 物件，回傳應用程式要求的 Graphics 物件，讓應 用程式能透過此物件進行繪製。除GlGraphics 物件外，也負 責處理由抽象元件傳遞來的Image 生成指令，產生 GlImage 物件。圖2-2 為 GlWindowContext 生成過程之流程。
圖 2-3：GlWindowContext 的生成過程
此處以Window 為例，當視窗元件實際要於螢幕上顯示時，會 透過GlToolkit 要求其產生對應之 Peer 物件，例 WindowPeer。
同時此時也會生成一與WindowPeer 物件對應之
GlWindowContext 物件，GlwindowContext 為負責作為所有 輕型元件畫布之重型元件。
3. GlImage：
負責存放Image 的各種屬性，並且生成對應之原生 Image。
GlImage 的生成方式有兩種，其一是由 Toolkit 直接生成，可 將存在的檔案或是資料直接生成一個Image 物件，在之後繪 製時使用，也能產生一空白的Image 作為背景繪圖用。另一 種則是透過抽象元件，傳遞生成Image 指令至
GlWindowContext，最後產生 GlImage 物件。
4. GlGraphics：
此為繪圖模式中最重要的類別，負責所有繪圖指令，一切的繪 圖動作最後都由此類別負責運算並繪製出畫面來。圖 2-3 為 GlGraphics 的生成過程，其一是由抽象元件取得繪圖物件，
透過GlWindowContext 產生一對應的 GlGraphics 物件回傳。
其二是由GlImage 取得繪圖物件。透過兩種不同的方式，使 其能個別在一般元件或者是圖片上進行繪製。