比较开源的Java图形绘制框架（JUNG和Prefuse）用于绘制网络拓扑结构。

Question

针对以下网络图的要求，您应该选择哪个开源Java图形绘制框架？该图形将拥有少于1000个节点：

1）具有平行边
2）在单个图形中有定向和无定向边
3）节点用图像表示
4）用户可以与节点和边进行交互
5）动态添加/删除节点和边
6）节点和边可以有多个标签，不同级别的标签可以由用户关闭/打开（例如在图层中绘制并关闭/打开图层）
7）不同的布局算法来显示星形、环形、网状拓扑结构

我评估了JUNG和Prefuse，以下是我对每个要求的发现：

1）Prefuse不能显示平行边，而JUNG支持它。能否通过更改Prefuse的代码来显示平行边？由于这涉及基本的数据层更改，因此我认为这比通常的自定义渲染更加困难。

2）我在Prefuse和JUNG中都没有找到任何关于组合图（定向和无定向边的组合）的参考。是否有其他了解的人？

3）这对于Prefuse和JUNG都很容易。

4）同样，Prefuse和JUNG都支持用户交互。

5）Prefuse和JUNG都支持动态添加/删除节点和边。每个框架在重绘图形时的性能如何？我在另一个帖子中看到，Prefuse在动态更新方面表现不佳（Prefuse Toolkit: dynamically adding nodes and edges）。

6）这归结为修改图形并重新绘制它。因此，问题与第5）个问题相同。

7) JUNG和Prefuse都有多种布局算法。但是当我尝试使用FruchtermanReingoldLayout在JUNG和Prefuse中显示相同的数据集时，我得到了不同的显示结果。有什么想法？尽管Prefuse中的大多数布局算法都基于JUNG实现，但某种程度上Prefuse中的布局算法似乎比JUNG展现出更好的布局（我认为呈现效果也更好）。Prefuse的布局，如ForceDirectedLayout/FruchtermanReingoldLayout和CircleLayout，直接映射到星形、圆形和网格拓扑。

除此之外，Prefuse对表达式和查询语言有很好的支持，但看起来不像JUNG那样积极开发。哪一个可视化效果更好？有没有关于哪一个更适合以及如何克服缺点的建议？

还有其他可以使用的框架吗？

- user572964

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我赞同这个观点。我喜欢你做了很多前期工作，评估了两种可能性并呈现了你的发现。这里有很多价值，不仅仅是回答你的问题，对其他人也非常有用。这可能是我在这里看到的最好的新用户“第一个问题”。如果可以的话，我会给更高的评分。 - duffymo

Answer 1

我是JUNG的创建者和维护者之一，所以请在以下回答中记住这一点。

首先，我应该说Prefuse的作者是我的朋友的朋友（是的，我们见过面），他做得很好。我没有使用Prefuse的经验，但我看到了一些用它创建的美丽可视化。

以下是针对JUNG的这些问题的答案。其中一些问题（(1)、(2)、(4)）在 PluggableRendererDemo 中演示：

1. 支持（您需要正确的数据模型，不是所有模型都支持并行边缘以提高性能）
2. 支持（同样，您需要正确的数据模型）
3. 支持（请参见 ImageShaperDemo ）
4. 支持（大多数演示文稿）
5. 支持（请参见 GraphEditorDemo ）
6. 不直接支持，但您可以动态更改标签并使用HTML呈现复杂的标签。
7. JUNG的布局算法更适用于一般网络（除了一些树等特殊情况）。但是，您肯定可以构建自己的布局算法，许多人已经这样做了。

希望这可以帮到您。

- Joshua O'Madadhain

Answer 2

几年前（2007年？）我使用prefuse来可视化通话数据记录。我考虑了prefuse、jung、jgraph等几个选择，最终选择了prefuse。一开始理解prefuse有点困难，但一旦熟悉了它，它就非常容易（扩展）和有趣。我想JUNG也是一样的，但我从未尝试过。

1）在prefuse中，为绘制平行边添加自定义渲染器非常容易-您可以子类化默认EdgeRenderer并覆盖render()方法。不需要进行“基本数据级别更改”。如果您希望将其视为MVC内容，则所有这些都在视图部分中。

2）这实际上根本不是问题。有多种方法可以做到这一点：1）您可以有两个渲染器-一个用于绘制有向边，另一个用于绘制无向边，并且它们将正常工作，并适当地分组边缘。 2）添加一个标志（在prefuse语言中，在支持表元组中添加布尔列）以指示边是否定向，并根据该标志在EdgeRender中相应地跳过箭头绘制部分。

3）这非常容易

4）同上

5）最后一个prefuse版本是“prefuse beta release 2007.10.21”。我使用了之前的版本，当动态添加或删除节点时可能会出现竞争条件-我想它缺少了一些同步关键字。当添加或删除节点时，我通过确保停止所有动画和操作（颜色、大小、布局）来解决这个问题-还要不要忘记更新您的lucene索引（如果使用其内置的lucene搜索引擎）。最新版本应该解决了这个竞争问题，但我从未有机会尝试过。

6）由于您提到“多重标签”，我认为这不是“修改图形并重新绘制”的问题-只是定制您的标签/边缘渲染器以仅绘制相关标签，因此这实际上不是一个大问题。而且我不认为这与5有任何关系。

7）我对prefuse和JUNG的FruchtermanReingoldLayout的呈现方式不同并不感到惊讶-有几个因素可能会影响这一点，其中之一是每个实现开始计算的起始节点，因此我不会太担心这个问题。在prefuse中尝试不同的内置图形布局算法非常容易，因此您可以继续检查哪个最接近您想要的内容。检查RadialLayout和BalloonTreeLayout以获取星形布局。ForceDirectedLayout需要相当多的迭代才能使节点的放置“稳定”。请注意，这些迭代不一定需要显示，因此您可以在后台运行它并呈现最终结果。

我从未使用过JUNG，因此无法对其进行评论。

根据我的prefuse经验，我强烈推荐它，因为它非常注重组件之间的设计和分离职责（在我看来）。Jeffrey Heer（prefuse作者）做得非常好。

如果您使用prefuse，请注意以下问题（这是我在使用prefuse时非常明显的两个问题）：

1）有一个错误，在缩小视图时，节点标签无法适当地缩小以致于溢出节点的边界框，因此当节点移动时会留下字体绘制伪影。这是由于AWT字体度量本身存在错误引起的。解决方法是在标签和节点边界框之间留出充足的空白区域。

2）当扩展内置布局时，您可能会遇到一两个"作用域问题"，其中超类的成员被赋予了私有属性而不是受保护的属性，因此解决方案是修改库本身或创建一个新类而不继承（这可能有点麻烦！）。我想对于其他一些Java库也可以这样说。并非每个人都拥有先见之明，对吧？:)

因为你大约一个月前（在我写这篇文章的时候）问了这个问题，所以我想知道你的决定是什么，如果你继续实现，它如何为你带来？

- holygeek

Answer 3

我知道你提到了jung和prefuse，但是我以前使用过TomSawyer和yFiles，它们都很好用。你提出的要求对于这两个工具来说非常基础，它们支持更多功能。

Ran。

- Ran Biron

Answer 4

我建议你也评估一下JGraph。

- Frodo Baggins

Answer 5

我喜欢@holygeek的答案。这是我对于Prefuse中2（有向和无向边）解决方案的实现：

public class MyRenderFactory implements RendererFactory
{
    private NodeRenderer nodeRenderer = new NodeRenderer();
    private EdgeRenderer defaultEdgeRenderer = new EdgeRenderer();
    private EdgeRenderer undirectedEdgeRenderer = new EdgeRenderer(EdgeRenderer.EdgeType.LINE, EdgeRenderer.EdgeArrowType.NONE);

    public static String directedness = "myEdgeDirectedness";

    public enum EdgeDirected
    {
        directed, undirected;

        public static EdgeDirected fromIsDirected(boolean isDirected)
        {
            if (isDirected)
            {
                return directed;
            }
            return undirected;
        }
    }

    @Override
    public Renderer getRenderer(VisualItem<?> visualItem)
    {
        if (visualItem instanceof EdgeItem)
        {
            if (visualItem.get(directedness).equals(PrefuseGraphConverter.EdgeDirected.undirected))
            {
                return undirectedEdgeRenderer;
            }
            return defaultEdgeRenderer;
        }
        return nodeRenderer;
    }
}

...在其他地方创建图表...

MyRenderFactory.EdgeDirected directedness =
        MyRenderFactory.EdgeDirected.fromIsDirected(myEdge.isDirected());
prefuseEdge.set(MyRenderFactory.directedness, directedness);

- Gladclef