TreeGrid（用JavaScript語言編寫的控件）

軟件功能

本文主要介紹TreeGrid的概念和實現(xiàn)原理，下面這張圖就是一個完整的TreeGrid,

點擊圖片，查看大圖。

假設(shè)列1為A-Z這26個字母及其子節(jié)點組成的層次結(jié)構(gòu)樹：

（顧名思義，TreeGrid就是樹形表格）

TreeGrid

(實際上應(yīng)該對所有頁的數(shù)據(jù)進行排序，而不是只對當(dāng)前頁的數(shù)據(jù)排序,這里為了說明排序規(guī)則，只展示了A,B,C三個節(jié)點及其子節(jié)點)

TreeGrid

(只對第一層節(jié)點進行分頁，假設(shè)每頁顯示10個節(jié)點)

TreeGrid

關(guān)于TreeGrid的實現(xiàn)原理，請閱讀下面這篇文章：

多叉樹及其應(yīng)用：多叉樹結(jié)合JavaScript樹形控件實現(xiàn)無限級

（一種構(gòu)建多級有序樹形結(jié)構(gòu)JSON（或XML）數(shù)據(jù)源的方法）

研究原因

一、問題研究的背景和意義

在Web應(yīng)用程序開發(fā)領(lǐng)域，基于Ajax技術(shù)的JavaScript樹形控件已經(jīng)被廣泛使用，它用來在Html頁面上展現(xiàn)具有層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)項。目前市場上常見的JavaScript框架及組件庫中均包含自己的樹形控件，例如jQuery、Ext JS等，還有一些獨立的樹形控件，例如dhtmlxTree等，這些樹形控件完美的解決了層次數(shù)據(jù)的展示問題。展示離不開數(shù)據(jù)，樹形控件主要利用Ajax技術(shù)從服務(wù)器端獲取數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)源的格式主要包括JSON、XML等，而這些層次數(shù)據(jù)一般都存儲在數(shù)據(jù)庫中?！盁o限級樹形結(jié)構(gòu)”，顧名思義，沒有級別的限制，它的數(shù)據(jù)通常來自數(shù)據(jù)庫中的無限級層次數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)的存儲表通常包括id和parentId這兩個字段，以此來表示數(shù)據(jù)之間的層次關(guān)系?，F(xiàn)在問題來了，既然樹形控件的數(shù)據(jù)源采用JSON或XML等格式的字符串來組織層次數(shù)據(jù)，而層次數(shù)據(jù)又存儲在數(shù)據(jù)庫的表中，那么如何建立起樹形控件與層次數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，換句話說，

如何將數(shù)據(jù)庫中的層次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的層次結(jié)構(gòu)的JSON或XML格式的字符串，返回給客戶端的JavaScript樹形控件？這就是我們要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

Ext JS框架是富客戶端開發(fā)中出類拔萃的框架之一。在Ext的UI控件中，樹形控件無疑是最為常用的控件之一，它用來實現(xiàn)樹形結(jié)構(gòu)的視圖。TreeNode用來實現(xiàn)靜態(tài)的樹形結(jié)構(gòu)，AsyncTreeNode用來實現(xiàn)動態(tài)的異步加載樹形結(jié)構(gòu)，后者最為常用，它通過接收服務(wù)器端返回來的JSON格式的數(shù)據(jù)，動態(tài)生成樹形結(jié)構(gòu)節(jié)點。動態(tài)生成樹有兩種思路：一種是一次性生成全部樹節(jié)點，另一種是逐級加載樹節(jié)點（利用Ajax，每次點擊節(jié)點時查詢下一級節(jié)點）。對于大數(shù)據(jù)量的樹節(jié)點來說，逐級加載是比較合適的選擇，但是對于小數(shù)據(jù)量的樹節(jié)點來說，一次性生成全部節(jié)點應(yīng)該是最為合理的方案。在實際應(yīng)用開發(fā)中，一般不會遇到特別大數(shù)據(jù)量的場景，所以一次性生成全部樹節(jié)點是我們重點研究的技術(shù)點，也就是本文要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。本文以基于Ext JS的應(yīng)用系統(tǒng)為例，講述如何將數(shù)據(jù)庫中的無限級層次數(shù)據(jù)一次性在界面中生成全部樹節(jié)點（例如在界面中以樹形方式一次性展示出銀行所有分支機構(gòu)的信息），同時對每一個層次的節(jié)點按照某一屬性和規(guī)則排序，展示出有序的樹形結(jié)構(gòu)。

解決一次性構(gòu)造無限級樹形結(jié)構(gòu)的問題，可以拓展出更多的應(yīng)用場景，例如樹形結(jié)構(gòu)表格TreeGrid，一次性生成樹形表格，對樹形表格進行完整分頁，對表格列進行全排序；或者可以利用本文的思路擴展出其他的更復(fù)雜的應(yīng)用場景。

先看兩個圖例，有個直觀上的認識：

圖一，銀行分支機構(gòu)樹形結(jié)構(gòu)

TreeGrid

TreeGrid

二、詳細設(shè)計方案

讓我們先看兩段代碼片段：

文件一，branchTree.html （Ext樹形控件頁面）Ext.onReady(

function(){

var tree = new Ext.tree.TreePanel({

height: 300,

width: 400,

animate:true,

enableDD:true,

containerScroll: true,

rootVisible: false,

frame: true,

// getBranch.do請求服務(wù)器返回多級樹形結(jié)構(gòu)的JSON字符串

loader: new Ext.tree.TreeLoader({dataUrl:'getBranch.do'}),

root : new Ext.tree.AsyncTreeNode({id:'0',text:'根結(jié)點'})

});

tree.expandAll();

}

);

文件二，branchTreeJSON.jsp （接收getBranch.do請求，返回多級樹形結(jié)構(gòu)的JSON字符串）

<%

// 讀取銀行分支機構(gòu)的層次數(shù)據(jù)

List result = DataAccess.getBankInfoList();

// 將層次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為多叉樹對象（本文下面會詳細介紹該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方法）

Node root = ExtTreeHelper.createExtTree(result);

%>

[

<%=root.toString()%>

]

以上兩個程序文件是一次性生成無限級樹形結(jié)構(gòu)所必須的，其中最為關(guān)鍵的部分就是如何生成一個無限級的樹形結(jié)構(gòu)JSON字符串，返回給客戶端的Ext樹形控件。對于銀行分支機構(gòu)來說，需要返回類似如下的JSON串：

{

id: '100000',

text: '廊坊銀行總行',

children: [

{

id: '110000',

text: '廊坊分行',

children: [

{

id: '113000',

text: '廊坊銀行開發(fā)區(qū)支行',

leaf: true

},

{

id: '112000',

text: '廊坊銀行解放道支行',

children: [

{

id: '112200',

text: '廊坊銀行三大街支行',

leaf: true

},

{

id: '112100',

text: '廊坊銀行廣陽道支行',

leaf: true

}

]

},

{

id: '111000',

text: '廊坊銀行金光道支行',

leaf: true

}

]

}

]

}

同時還需要對樹中每一個層次的節(jié)點按照某一屬性（比如分支機構(gòu)編號）進行排序，以展示出有序的樹形結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)在可以把問題概括為：

1、把數(shù)據(jù)庫中的層次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成多級樹形結(jié)構(gòu)的JSON格式的字符串

2、對樹中每一個層次的節(jié)點按照某一屬性（比如分支機構(gòu)編號）進行排序

下面介紹解決問題的思路：

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課中，我們都學(xué)過樹，無限級樹形結(jié)構(gòu)就可以抽象成一種多叉樹結(jié)構(gòu)，即每個節(jié)點下包含多個子節(jié)點的樹形結(jié)構(gòu)，首先就需要把數(shù)據(jù)庫中的層次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成多叉樹結(jié)構(gòu)的對象樹，也就是構(gòu)造出一棵多叉樹。

有了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還要實現(xiàn)相應(yīng)的算法，我們需要實現(xiàn)兩種算法：

1、兄弟節(jié)點橫向排序算法，對隸屬于同一個父節(jié)點下面的所有直接子節(jié)點按照某一節(jié)點屬性和規(guī)則進行排序，保持兄弟節(jié)點橫向有序；

2、先序遍歷算法，遞歸打印出無限級JSON字符串。

概括起來分為三步：

1、構(gòu)造無序的多叉樹結(jié)構(gòu)

2、實現(xiàn)兄弟節(jié)點橫向排序方法

3、實現(xiàn)先序遍歷方法，打印出JSON字符串

如圖所示：

TreeGrid

三、源代碼實現(xiàn)（Java版）

實現(xiàn)這樣一顆樹，需要設(shè)計兩個類：樹類（Tree）、節(jié)點類（Node）；排序時還需要一個比較器類（NodeIDComparator）；為了方便演示，還需要構(gòu)造一些假的層次數(shù)據(jù)，因此還需要建一個構(gòu)造假數(shù)據(jù)的類（VirtualDataGenerator），以下代碼拷貝出來之后可直接運行測試：

package test;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Comparator;

import java.util.HashMap;

import java.util.Iterator;

import java.util.List;

import java.util.Map;

import java.util.Set;

import java.util.Collections;

/**

* 多叉樹類

*/

public class Tree {

public static void main(String[] args) {

// 讀取層次數(shù)據(jù)結(jié)果集列表

List dataList = VirtualDataGenerator.getVirtualResult();

// 節(jié)點列表（映射表，用于臨時存儲節(jié)點對象）

HashMap nodeList = new HashMap();

// 根節(jié)點

Node root = null;

// 將結(jié)果集存入映射表（后面將借助映射表構(gòu)造多叉樹）

for (Iterator it = dataList.iterator(); it.hasNext();) {

Map dataRecord = (Map) it.next();

Node node = new Node();

node.id = (String) dataRecord.get("id");

node.text = (String) dataRecord.get("text");

node.parentId = (String) dataRecord.get("parentId");

nodeList.put(node.id, node);

}

// 構(gòu)造無序的多叉樹

Set entrySet = nodeList.entrySet();

for (Iterator it = entrySet.iterator(); it.hasNext();) {

Node node = (Node) ((Map.Entry) it.next()).getValue();

if (node.parentId == null || node.parentId.equals("")) {

root = node;

} else {

((Node) nodeList.get(node.parentId)).addChild(node);

}

}

// 輸出無序的樹形結(jié)構(gòu)的JSON字符串

System.out.println(root);

// 對多叉樹進行橫向排序

root.sortChildren();

// 輸出有序的樹形結(jié)構(gòu)的JSON字符串

System.out.println(root);

// 程序輸出結(jié)果如下:

//

// 無序的樹形結(jié)構(gòu)（格式化后的結(jié)果）:

// {

// id : '100000',

// text : '廊坊銀行總行',

// children : [

// {

// id : '110000',

// text : '廊坊分行',

// children : [

// {

// id : '113000',

// text : '廊坊銀行開發(fā)區(qū)支行',

// leaf : true

// },

// {

// id : '111000',

// text : '廊坊銀行金光道支行',

// leaf : true

// },

// {

// id : '112000',

// text : '廊坊銀行解放道支行',

// children : [

// {

// id : '112200',

// text : '廊坊銀行三大街支行',

// leaf : true

// },

// {

// id : '112100',

// text : '廊坊銀行廣陽道支行',

// leaf : true

// }

// ]

// }

// ]

// }

// ]

// }

// 有序的樹形結(jié)構(gòu)（格式化后的結(jié)果）：

// {

// id : '100000',

// text : '廊坊銀行總行',

// children : [

// {

// id : '110000',

// text : '廊坊分行',

// children : [

// {

// id : '111000',

// text : '廊坊銀行金光道支行',

// leaf : true

// },

// {

// id : '112000',

// text : '廊坊銀行解放道支行',

// children : [

// {

// id : '112100',

// text : '廊坊銀行廣陽道支行',

// leaf : true

// },

// {

// id : '112200',

// text : '廊坊銀行三大街支行',

// leaf : true

// }

// ]

// },

// {

// id : '113000',

// text : '廊坊銀行開發(fā)區(qū)支行',

// leaf : true

// }

// ]

// }

// ]

// }

}

}

/**

* 節(jié)點類

*/

class Node {

/**

* 節(jié)點編號

*/

public String id;

/**

* 節(jié)點內(nèi)容

*/

public String text;

/**

* 父節(jié)點編號

*/

public String parentId;

/**

* 孩子節(jié)點列表

*/

private List children = new ArrayList();

// 添加孩子節(jié)點

public void addChild(Node node) {

children.add(node);

}

//先序遍歷，拼接JSON字符串

public String toString() {

String result = "{" + "id : '" + id + "'" + ", text : '" + text + "'";

if (children.size() != 0) {

result += ", children : [";

for (int i = 0; i < children.size(); i++) {

result += ((Node) children.get(i)).toString() + ",";

}

result = result.substring(0, result.length() - 1);

result += "]";

} else {

result += ", leaf : true";

}

return result + "}";

}

// 兄弟節(jié)點橫向排序

public void sortChildren() {

if (children.size() != 0) {

// 對本層節(jié)點進行排序（可根據(jù)不同的排序?qū)傩裕瑐魅氩煌谋容^器，這里 傳入ID比較器）

Collections.sort(children, new NodeIDComparator());

// 對每個節(jié)點的下一層節(jié)點進行排序

for (int i = 0; i < children.size(); i++) {

((Node) children.get(i)).sortChildren();

}

}

}

}

/**

* 節(jié)點比較器

*/

class NodeIDComparator implements Comparator {

// 按照節(jié)點編號比較

public int compare(Object o1, Object o2) {

int j1 = Integer.parseInt(((Node) o1).id);

int j2 = Integer.parseInt(((Node) o2).id);

return (j1 < j2 ? -1 : (j1 == j2 ? 0 : 1));

}

}

/**

* 構(gòu)造虛擬的層次數(shù)據(jù)

*/

class VirtualDataGenerator {

// 構(gòu)造無序的結(jié)果集列表，實際應(yīng)用中，該數(shù)據(jù)應(yīng)該從數(shù)據(jù)庫中查詢獲得；

public static List getVirtualResult() {

List dataList = new ArrayList();

HashMap dataRecord1 = new HashMap();

dataRecord1.put("id", "112000");

dataRecord1.put("text", "廊坊銀行解放道支行");

dataRecord1.put("parentId", "110000");

HashMap dataRecord2 = new HashMap();

dataRecord2.put("id", "112200");

dataRecord2.put("text", "廊坊銀行三大街支行");

dataRecord2.put("parentId", "112000");

HashMap dataRecord3 = new HashMap();

dataRecord3.put("id", "112100");

dataRecord3.put("text", "廊坊銀行廣陽道支行");

dataRecord3.put("parentId", "112000");

HashMap dataRecord4 = new HashMap();

dataRecord4.put("id", "113000");

dataRecord4.put("text", "廊坊銀行開發(fā)區(qū)支行");

dataRecord4.put("parentId", "110000");

HashMap dataRecord5 = new HashMap();

dataRecord5.put("id", "100000");

dataRecord5.put("text", "廊坊銀行總行");

dataRecord5.put("parentId", "");

HashMap dataRecord6 = new HashMap();

dataRecord6.put("id", "110000");

dataRecord6.put("text", "廊坊分行");

dataRecord6.put("parentId", "100000");

HashMap dataRecord7 = new HashMap();

dataRecord7.put("id", "111000");

dataRecord7.put("text", "廊坊銀行金光道支行");

dataRecord7.put("parentId", "110000");

dataList.add(dataRecord1);

dataList.add(dataRecord2);

dataList.add(dataRecord3);

dataList.add(dataRecord4);

dataList.add(dataRecord5);

dataList.add(dataRecord6);

dataList.add(dataRecord7);

return dataList;

}

}

好了，通過上面的代碼，就可以實現(xiàn)多叉樹的兄弟節(jié)點橫向排序和先序遍歷了，實現(xiàn)了將層次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有序無限級樹形結(jié)構(gòu)JSON字符串的目的。

在實際的項目中，可以把上面的有效代碼融入其中，或者在此基礎(chǔ)上進行一些擴展：

1、實現(xiàn)對指定層次的排序（例如只排序第一層的節(jié)點，或者只排序某一父節(jié)點下的所有子節(jié)點）

2、遍歷輸出樹形結(jié)構(gòu)時可以加入判斷條件過濾掉某些節(jié)點

3、實現(xiàn)節(jié)點的刪除功能

4、在節(jié)點類中增加一個父節(jié)點的引用，就可以計算出某一節(jié)點所處的級別

5、在不支持層次查詢的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)中使用該算法實現(xiàn)相同的效果

四、思考與總結(jié)

這篇文章的重點是如何構(gòu)造有序的無限級的樹形結(jié)構(gòu)JSON字符串，一次性生成樹形結(jié)構(gòu)，而不是利用Ajax的方式，反復(fù)向服務(wù)器端發(fā)送請求，一級接一級的加載樹節(jié)點。

既然可以構(gòu)造無限級的JSON字符串，那么也可以根據(jù)這個思路構(gòu)造無限級的XML字符串，或者構(gòu)造具有層次結(jié)構(gòu)的UL – LI組合（用UL - LI來展示樹形結(jié)構(gòu)），或者構(gòu)造具有層次結(jié)構(gòu)的TABLE（用TABLE來展示樹形結(jié)構(gòu)）。如下所示：

（1）XML層次結(jié)構(gòu)

（2）UL - LI 層次結(jié)構(gòu)

• 廊坊銀行總行

• 廊坊分行

• 廊坊銀行開發(fā)區(qū)支行
• 廊坊銀行解放道支行

• 廊坊銀行三大街支行
• 廊坊銀行廣陽道支行

• 廊坊銀行金光道支行

（3）TABLE層次結(jié)構(gòu)

另外對TreeGrid樹形表格也有一定的價值：

1、一次性構(gòu)造樹形表格，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分級展示

2、通過更換比較器，實現(xiàn)對不同表格列的全排序（全排序指的是對所有頁的數(shù)據(jù)進行排序，而不是只對當(dāng)前頁的數(shù)據(jù)排序；排序規(guī)則與Oracle數(shù)據(jù)庫中的層次查詢類似，即兄弟節(jié)點橫向排序）

3、實現(xiàn)對樹形表格的完整分頁（每次分頁時，只取固定數(shù)目的第一層節(jié)點，之后調(diào)用toString方法，展示出完整條數(shù)的分級數(shù)據(jù)，即每頁的記錄條數(shù)是不固定的，但必須是完整的樹形結(jié)構(gòu)）