构建仪表、图表控件的绘制框架

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构建仪表、图表控件的绘制框架

作者：么硕

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开发环境： VS2003 + Windows XP SP2
测试环境： Windows XP SP2

Demo截图

　　编写图形相关的控件需要完成两部分：1 绘制；2 与窗口类（泛指）集成使之成为控件。本文重点在于“绘制”部分，提出一个较灵活的框架。用VC的GDI+实现框架，并在Demo中简单封装成圆表和直表控件。图一是要实现的目标（圆表、直表等仪表，指示灯，图表，旋钮，滑块等），由这些目标，经需求分析后，设计出框架。

图一

框架的建立

　　“如果说我比别人看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩上”。.Net上开源图表控件比较多，在这里我们分析一下MS Graph Demo。图二 是其绘制Pie图表的类图。

图二 MS Graph Demo绘制Pie图表的结构

PieSlice表示Pie中的单个扇形，_value用来计算百分比，_color是此扇形的填充颜色。
PieSliceCollection是PieSlice集合。
PieGraph类内置一个PieSliceCollection对象，类中其它的数据是描述Pie整体的数据（宽高，边框宽度，背景颜色……）。
PieGraphRenderer类通过 DrawGraph函数绘制Pie图，类内置一个PieGraph对象。
此结构有诸如数据结构和算法的分离等的优点，但也有它的局限性。1 它的框架是建立在功能分类上的，如，Pie图、Bar图。PieSlice中不仅有功能数据_value还有外观数据_color。假如不再填充纯色，而是填充图像，那么就必须修改PieSlice，增加_image:Image属性； PieGraphRenderer也需相应的修改。假设将上述修改扩展到Pie图表以外的其它类型的图表，如：Bar图表、A图表、B图表，那么BarSlice、ASlice、BSlice，及三者相应的Renderer类也必须修改，工作量多且重复。2 在应用过程中，当需要把Pie图对象转换成Bar图对象时，MS Graph Demo的现有框架便不能实现。
由此可见，MS Graph Demo的框架不够灵活，原因在于功能数据和外观数据没有分离。
图三是我所设计的框架，用一句话概述：由YFillBase填充形状（YShapeBase），逻辑（YPaintBase）负责把形状组合起来。

图三

　　框架由三个基础类YPaintBase，YShapeBase和YFillBase组成。其中YFillBase是填充基础类（简称“填充”），它负责对象颜色、图像的填充，边框等。YShapeBase是基本图形基础类（简称“形状”），由此类派生出简单的基本图形，如：圆，三角，五角星，特殊指针样式……。YPaintBase是逻辑组合基础类（简称“逻辑”），由YPaintBase把YShapeBase和YFillBase进行组合，构建出复杂图形,而复杂图形可由YPaintBase的派生类再次组合。
图四演示了应用框架构建仪表控件的背景和指针。

图四

　　由YShapeBase派生出，将YPointer对象的pShape指向YRectangle对象，就可以得到矩形指针。同理将YBackground对象的pShape指向YRectangle对象，就得到了矩形背景（图五）。

图五

如果需要升级，添加新的形状如三角形YTriangle（图六），也就相应得到了三角型指针和三角形背景。

图六

同样由YFillBase派生一种特殊的图片填充YFillImage（图七），其它地方的代码不用修改，就可以得到用这种填充的任意形状指针和背景。

图七

在实际项目中,类似指针,背景的元素很多,应用此框架可以使编码减少,功能倍增，易于升级、维护。

图九

下图演示应用框架构建类似MS Graph Demo的Pie图表和Bar图表，是不是很容易加入填充图像和在Pie图Bar图间转换^_