java - 创建缩略图的正确方法是什么？

Question

我正在尝试使用 JScrollPane 创建一些数据的缩略图图表，但遇到性能问题。此示例有大约 100 个缩略图，每个缩略图有 5000 个样本。当我尝试向下滚动并返回向上多次时，滚动会出现延迟，CPU 负载增加，应用程序内存使用量达到超过 500 Mb。

有没有办法在不减少数据的情况下避免此性能问题？

import java.awt.Color;
import java.awt.EventQueue;
import java.awt.GridLayout;
import java.util.Random;

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JScrollPane;

import org.jfree.chart.ChartFactory;
import org.jfree.chart.ChartPanel;
import org.jfree.chart.JFreeChart;
import org.jfree.chart.plot.PlotOrientation;
import org.jfree.chart.plot.ThermometerPlot;
import org.jfree.data.general.DefaultValueDataset;
import org.jfree.data.xy.XYSeries;
import org.jfree.data.xy.XYSeriesCollection;

public class ThumbnailChartsTest extends JPanel {
private static final int W = 200;
private static final int H = W;
private static final int N = 5000;
private static final Random random = new Random();

private static ChartPanel createPane() {
    final XYSeries series = new XYSeries("Data");
    for (int i = 0; i < random.nextInt(N) + N; i++) {
        series.add(i, random.nextGaussian());
    }
    XYSeriesCollection dataset = new XYSeriesCollection(series);

    JFreeChart chart = ChartFactory.createXYLineChart("Random", "Domain",
        "Range", dataset, PlotOrientation.VERTICAL, false, false, false);
    return new ChartPanel(chart, W, H, W, H, W, H,
            false, true, true, true, true, true);
}

public static void main(final String[] args) {

    EventQueue.invokeLater(new Runnable() {

        @Override
        public void run() {
            JFrame f = new JFrame("Test");
            f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
            JPanel panel = new JPanel();
            panel.setLayout(new GridLayout(0, 4));
            for (int i=0; i<100; i++){
                panel.add(createPane());
            }

            JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(panel,
                    JScrollPane.VERTICAL_SCROLLBAR_ALWAYS,
                    JScrollPane.HORIZONTAL_SCROLLBAR_NEVER);
            f.add(scrollPane);

            f.pack();
            f.setVisible(true);
        }
    });

}
}

编辑:我不明白一件事:为什么在这种情况下内存使用量仍然非常巨大!请看这个插图。

添加:我认为这其中存在一些误解。

监视器 VisualVM 的堆大小 启动applet后堆大小只有125 Mb，很酷。但随后我开始测试:多次滚动和调整大小，越来越多——上下，上下，更小的框架和更大的框架。堆大小增长超过 500 Mb!我认为这种情况不正常。

添加#2

现实世界的例子:

我的数据大小约为 2 Mb，以 90 个图表表示(每个图表 2 个系列)，一个系列包含 3000 个元素。我已经实现了通过 slider 更改数字列。

但是对于这个小数据堆大小增长超过 1.5 GB!

这种情况发生在一些操作之后，更改数字列，例如对于我的 CPU(core 2 duo 2.2GHz)，每个绘图表大约需要 4 秒!由于延迟很大，很难控制 slider 。

更新:

我已将数据下采样为每个缩略图图表 100 个样本。现在它肯定更快了，但是巨大的堆大小问题仍然存在。图片上是700Mb以上，而且还不是记录。我很沮丧。

Answer 1

使用flyweight pattern仅渲染可见图表。 JTable renderers 使用的方法，概述here并显示在下面的 ChartRenderer 中。为了便于说明，每次显示单元格时都会重新创建数据集；滚动、调整大小和切换应用程序以查看效果。虽然这种渲染可以很好地扩展到数万个单元格，但每个图表仍然渲染 N 个数据点。您可以在 Scrollable 方法 getPreferredScrollableViewportSize() 的实现中限制可见单元格的数量，如下所示。

How to reduce memory usage to small values?

没有通用的答案，但有几种策略可能会有所帮助:

• 在程序初始化时尽早构建图表，而不是在渲染图表时； updated下面的示例构造了 ChartPanel 实例的 TableModel； ChartRenderer 相应地更简单。

• 超过几千个点的图表实际上是不可读的；考虑截断大型数据集并仅在响应 ListSelectionEvent 时显示完整数据，如图 here 所示.

• 平台 Activity 监视器可能会产生误导； profile验证实际结果。

After starting applet it's not big, less than 200 Mb, but after scrolling, resizing etc. memory usage reaches values more than 600 Mb. Why?

典型的profiler下面的代码 View 仅显示中等使用情况和预期的 free/used ratio滚动后 garbage collection ;您的结果可能会有所不同。

import java.awt.Component;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.EventQueue;
import java.util.Random;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JScrollPane;
import javax.swing.JTable;
import javax.swing.table.DefaultTableModel;
import javax.swing.table.TableCellRenderer;
import org.jfree.chart.ChartFactory;
import org.jfree.chart.ChartPanel;
import org.jfree.chart.JFreeChart;
import org.jfree.data.xy.XYSeries;
import org.jfree.data.xy.XYSeriesCollection;

/**
 * @see https://stackoverflow.com/a/40445144/230513
 */
public class ChartTable {

    private static final Random R = new Random();
    private static final int N = 5000;
    private static final int W = 200;
    private static final int H = W;

    private void display() {
        JFrame f = new JFrame("ChartTable");
        f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        DefaultTableModel model = new DefaultTableModel(
            new String[]{"", "", "", ""}, 0) {
            @Override
            public Class<?> getColumnClass(int columnIndex) {
                return ChartPanel.class;
            }
        };
        for (int r = 0; r < 25; r++) {
            ChartPanel[] row = new ChartPanel[4];
            for (int c = 0; c < row.length; c++) {
                final XYSeries series = new XYSeries("Data");
                int n = R.nextInt(N);
                for (int i = 0; i < n; i++) {
                    series.add(i, R.nextGaussian());
                }
                XYSeriesCollection dataset = new XYSeriesCollection(series);
                JFreeChart chart = ChartFactory.createXYLineChart(
                    "Random " + series.getItemCount(), "Domain", "Range", dataset);
                ChartPanel chartPanel = new ChartPanel(chart) {
                    @Override
                    public Dimension getPreferredSize() {
                        return new Dimension(W, H);
                    }
                };
                row[c] = chartPanel;
            }
            model.addRow(row);
        }
        JTable table = new JTable(model) {
            @Override
            public Dimension getPreferredScrollableViewportSize() {
                return new Dimension(4 * W, 2 * H);
            }
        };
        table.setDefaultRenderer(ChartPanel.class, new ChartRenderer());
        table.setRowHeight(W);
        f.add(new JScrollPane(table));
        f.pack();
        f.setLocationRelativeTo(null);
        f.setVisible(true);
    }

    private static class ChartRenderer implements TableCellRenderer {

        @Override
        public Component getTableCellRendererComponent(
            JTable table, Object value, boolean isSelected,
            boolean hasFocus, int row, int column) {
            return (ChartPanel) value;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        EventQueue.invokeLater(new ChartTable()::display);
    }
}