JavaOneで聴いてきたディープなJavaFXセッション
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2013/12/13 JavaOne勉強会の発表資料です。
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JavaOneで聴いてきたディープなJavaFXセッション
- 2. ⾃自⼰己紹介 • • • • ⻘青江 崇 Twitter ID: aoetk / Hatena ID: aoe-tk 潜⽔水艦の名前の会社に所属 RIA開発を⾏行行っていたこともあって JavaFXは個⼈人的な興味で追いかけてます
- 3. 本⽇日のお話 • JavaOneで聴いたセッションの中で少し ディープな内容のセッションを2つ紹介し ます – Architecting Enterprise JavaFX8 Applications [CON2229] – Optimizing JavaFX [CON3141] • セッションの内容そのままではなく、⾃自 分なりに解釈して再構成した内容になり ます
- 5. セッション概要 • スピーカーはJava EEの世界でも有名な、 Java ChampionsのAdam Bienさん • エンタープライズクラスの本格的なアプ リケーションをJavaFXで開発する場合の アーキテクチャについて考察するという 内容
- 6. はじめに • 本格的なアプリケーションを構築する場 合、アーキテクチャをきちんと考える必 要がある • RIAやiPhoneの登場をきっかけにGUIは リッチ化する流流れへ – プレゼンテーションロジックが複雑化する⼀一 ⽅方 – プレゼンテーションレイヤでもアーキテク チャパターンの考察が盛んに JavaFXに合ったアーキテクチャは？
- 8. MVCパターンについて（続き） • （ここではSmalltalk由来の原初のMVCを 指しています） – Webの世界で使われるMVC Model2ではない • 基本的な考え⽅方は「何を⾒見見せる （Model）」と「どう⾒見見せる（View）」 の分離離 • JavaFXの場合、NodeがView、 EventHandlerがController、JavaBeanが Modelとなる
- 9. MVCで充分なのか？ • GUIのリッチ化に伴い、プレゼンテーショ ンロジック（⾮非ドメインロジック）が複 雑化 – プレゼンテーション層固有のステート管理理が 必要に – 複雑なGUIアプリケーションでは下⼿手すると プレゼンテーション層のコード量量の⽅方が多い
- 11. 新しいパターンの考察が盛んに • Martin Fowler⽒氏が “GUI Architectures”として整理理 – http://martinfowler.com/eaaDev/uiArchs.html – Model-ViewPresenter（MVP）パターンや Presentation Modelパターン 等のMVC変形パターンについて 解説している • アイデアそのものは90年年代から出 ていた
- 12. Model-View-Presenter（MVP） パターンとは？ • 画⾯面単位のControllerを登場させる （Presenter） • 画⾯面上のウィジェットの集合をViewとして扱う • ウィジェット上で発⽣生したジェスチャ を”save”や”zoom”といった抽象化したイベン トとして扱う – Commandパターンを使い、Undo/Redo対応できる となお良良し • 複雑なプレゼンテーションロジックが存在する 場合はPresenterがViewを操作する – I/F経由でのアクセスだとなお良良し
- 15. Presentation Modelパターン とは？ • プレゼンテーション固有のステートを保持する ModelをPresentation Modelとして⽤用意 – ViewとModelの間に置く – バインディングとバリデーションを受け持つ – GUIプラットフォーム側に強⼒力力なバインディング機構 があれば活きる Modelのプロパティを委譲 Observe View Notify Presentation Model Model プレゼンテーション層固有 のプロパティを公開 JavaFXには強⼒力力なバインディング機構がある
- 17. afterburner.fx • http://afterburner.adam-bien.com/ • Adam Bienさんが開発したJavaFX⽤用MVP フレームワーク • DIの仕組みを提供する – JSR-330の@Injectアノテーションを使⽤用 • FXMLのロード処理理を隠蔽
- 18. afterburner.fx（コード例例） public class NoteListView extends FXMLView { //FXMLとCSSを自動的に読み込む } public class AirpadPresenter implements Initializable { @Inject // 外部サービスにアクセスするコンポーネントのインジェクト NotesStore store; @FXML AnchorPane noteList; @Override public void initialize(URL url, ResourceBundle rb) { //FXMLからのViewの生成 NoteListView noteListView = new NoteListView(); //FXMLによって生成されたViewの取得 Parent view = noteListView.getView(); this.noteList.getChildren().add(view); }
- 19. まとめ • このセッションではJavaFXに有効なアー キテクチャとしてMVP + Presentation Modelパターンが提⽰示された • 基本的なAPIの使い⽅方ではなく、アーキテ クチャパターンへの考察の話が出てくる ようになったことが興味深い – それだけJavaFXが本格的に使われるように なったということ
- 21. セッション概要 • JavaFXの描画処理理の内部について解説す るセッション – 特に描画処理理の中核をなす”Pulse”と呼ばれ る仕組みについて詳しく解説 • 描画処理理に関するデバッグに便便利利なツー ルを紹介
- 22. JavaFXのスレッドについて • JavaFXアプリケーションスレッド（FXス レッド） – イベント処理理 – 後述のPulseを実⾏行行 – Platform.runLater()に渡した処理理を実⾏行行 • レンダースレッド – 描画コマンドの実⾏行行 – シーングラフの変更更を画⾯面に表⽰示する
- 23. Pulseとは何か？ • シーングラフの状態を調べて、どう描画すべき かを決定し、描画ジョブを作成実⾏行行するひとか たまりの処理理 • 16ミリ秒ごとのタイマーで起動 • タイマーチェックの際に次の条件を満たしてい れば実⾏行行される – アニメーションが実⾏行行中 – シーン上で変更更が発⽣生している – 明⽰示的にPulseの実⾏行行が要求された – 前のPulseが完了了している
- 29. WebViewは？ • WebKitに対して代理理のタイマー （WebEngine.PulseTimer）を渡す – JavaScriptによるアニメーションをハンドル – Webページ上でダーティリージョンが発⽣生す ると、レンダリングキューを作り、レンダー スレッドに渡す
- 30. パフォーマンス測定に便便利利な ツール達 • PerformanceTracker – com.sun.javafx.perfパッケージにある – getSceneTracker()メソッドにSceneインスタンスを 渡してインスタンスを取得 – getInstantFPS() や getAverageFPS() といった性能 測定に必要なメソッドが⽤用意されている • PulseLogger – -Djavafx.pulseLogger=true で有効化 – Pulseの処理理情報、実⾏行行時間、カウンタなどが出⼒力力さ れる
- 31. PulseLoggerの出⼒力力例例 PULSE: 18 [48ms:74ms] T10 (3 +0ms): CSS Pass T10 (3 +0ms): Layout Pass T10 (6 +27ms): Waiting for previous rendering T10 (33 +2ms): Copy state to render graph T8 (35 +1ms): Dirty Opts Computed T8 (36 +0ms): Render Roots Discovered T8 : 1 different dirty regions to render T8 (36 +38ms): Painted T8 (74 +0ms): Presentable.present T8 (74 +0ms): Finished Presenting Painter Counters: Nodes rendered: 3087 Nodes visited during render: 3094 PULSE: 19 [48ms:68ms] …
- 32. その他の便便利利なツール • Glass Robot – com.sun.glass.ui.Robot – JavaFX専⽤用のRobotクラス – JemmyFXが使っている • フルスピードモード – -Djavafx.animation.fullspeed=true を設定すると有 効化 – Pulseの待ち時間がなくなる • 60FPS以上を出すことができる
- 33. JavaFXアプリケーションのプロ ファイリングについて • CPUプロファイリングは余り効果的では ない – 多くの処理理をGPUに⾏行行わせている – CPUを使う処理理も⼤大半はJavaランタイムが 使っている →前述のツールを活⽤用して調査する
- 34. まとめ • JavaFX8は2つのスレッドを持っている • Pulseという単位で描画処理理を⾏行行っている • プラットフォームによってグラフィック スパイプラインが異異なる • 仕組み上CPUプロファイリングが効果的 でないので、JavaFXが⽤用意しているツー ルを活⽤用しよう