Каков правильный способ создания эскизов?

Question

Я пытаюсь создать диаграмму эскизов некоторых данных с использованием JScrollPane, но я сталкиваюсь с трудностями с производительностью. Этот пример содержит около 100 миниатюрных диаграмм с 5000 образцами в каждом из них. Когда я пытаюсь несколько раз прокручиваться и возвращаться в несколько раз, прокрутка происходит с задержкой, увеличением загрузки процессора, использованием памяти приложения до 500 Мб.

Есть ли способ избежать этой проблемы с производительностью без сокращения моих данных?

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); 
     } 
    }); 

} 
} 

Edit: Я не могу понять одну вещь: почему в этом случае использование памяти еще очень огромный! Посмотрите на эту иллюстрацию.

Дополнение Я думаю, что есть какое-то недоразумение.

Размер кучи на мониторе visualVM После запуска размер кучи апплета составляет всего 125 МБ, это круто. Но потом я начинаю тестирование: прокрутка и изменение размера несколько раз, все больше и больше - вверх и вниз, вверх и вниз, меньшая рамка и больший кадр. Куча размером более 500 Мб! Я полагаю, что эта ситуация не является нормальной.

Дополнение # 2

Реальный пример:

Мои данные имеют размер около всего 2 Мб и представлена ​​в 90 графиках (2 серии в каждом), одна серия содержит 3000 элементов. Я реализовал изменение столбцов чисел с помощью ползунка.

Но для этого небольшого размера кучи данных растут более 1,5 ГБ!

Это происходит после того, как некоторые действия, изменяя число столбцов, например, Для моего процессора (ядро 2 дуэта 2,2 ГГц) каждая таблица чертежей занимает около 4 секунд! С этой большой задержкой трудно управлять слайдером.

обновление:

Я внедрено субдискретизации мои данные 100 выборок на диаграмме миниатюр. Теперь это определенно быстрее, но проблема с огромным размером кучи все еще там. На картинке выше 700 Мб, и это не рекорд. Я разочарован.

Answer 1

Используйте flyweight pattern для отображения только видимых графиков. Подход, используемый JTablerenderers, обозначен here и показан на рисунке ChartRenderer. Для иллюстрации, набор данных воссоздается каждый раз, когда ячейка обнаруживается; прокручивать, изменять размер и переключать приложения, чтобы увидеть эффект. Хотя такой рендеринг хорошо масштабируется в десятки тысяч ячеек, каждый график по-прежнему отображает N точек данных. Вы можете ограничить количество видимых ячеек в реализации метода Scrollable, getPreferredScrollableViewportSize(), как показано ниже.

Как уменьшить использование памяти до небольших значений?

Там нет общего ответа, но несколько стратегий могут оказаться полезными:

• Compose графика, как в начале инициализации программы, как это возможно, а не в то время они были оказаны; приведенный ниже пример updated создает TableModel из ChartPanel экземпляров; ChartRenderer соответственно проще.

• Карты, имеющие более чем несколько тысяч точек, фактически не читаются; рассмотрите усечение больших наборов данных и отображение полных данных только в ответ на ListSelectionEvent, проиллюстрированный here.

• Мониторы активности платформ могут вводить в заблуждение; profile, чтобы проверить фактические результаты.

После запуска апплета это не большое, менее чем 200 Мб, но после того, как прокрутка, изменение размера и т.д. использования памяти достигает значения более чем 600 Мб. Зачем?

Типичный profiler вид кода ниже показывает только умеренное использование и ожидаемое free/used ratio после прокрутки и garbage collection; ваши результаты могут отличаться.

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); 
    } 
}