Создание GUI с помощью пакета Swing

Java Foundation Classes, основные концепции. Исходная иерархия классов Abstract Window Toolkit. Представители пользовательского интерфейса. Обработка событий в JavaBeans. Элементы управления, многострочное поле JText. Листинг программы TextEditor.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

ВВЕДЕНИЕ

Важнейшую часть любой программы составляет ее пользовательский интерфейс. Собственно говоря, пользователя мало интересуют те сложные алгоритмы обработки данных и удачные находки, реализованные внутри программы, также мало его занимают и технологии, примененные для создания самого приложения и его пользовательского интерфейса. Пользователь видит только то, что видит, и, отталкиваясь от этого факта, нам следует решать все задачи по проектированию и созданию пользовательского интерфейса. Интерфейс должен быть максимально удобным для пользователя и максимально быстрым; само собой, не последнее место занимает эстетическое удовлетворение, получаемое от работы с вашей программой.

Первые Java программы страдали бедностью интерфейсов. Более того, создание интерфейса, который запускался бы на любой платформе, часто было сложной задачей. Однако библиотека Swing изменила все. Благодаря Swing приложения могут прекрасно выглядеть и прекрасно работать и под Windows, и под Linux, и на любой другой платформе.

Swing - библиотека для создания графического интерфейса для программ на языке Java. Была разработана компанией Sun Microsystems. Содержит ряд графических компонентов, таких как кнопки, поля ввода, таблицы и т. д. Относится к библиотеке классов JFC, которая представляет собой набор библиотек для разработки графических оболочек. К этим библиотекам относятся Java 2D, Accessibility-API, Drag & Drop-API и AWT. Технология Swing - это пользовательский интерфейс Java-платформы. Она выступает как программное обеспечение, управляющее всем взаимодействием пользователя и компьютера.



1. SWING. ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ

1.1 Java Foundation Classes

Одной из самых больших и самых важных частей платформы J2SE является набор библиотек под общим названием Java Foundation Classes (JFC). Именно эти библиотеки предназначены для создания эффектных и отточенных пользовательских интерфейсов. Ниже перечислены библиотеки, входящие в набор Java Foundation Classes.

Swing. Важнейшая часть JFC; содержит компоненты для создания пользовательского интерфейса, такие как таблицы и текстовые поля, и инструменты для работы с этими компонентами. Библиотека Swing хорошо спланирована и реализована и способна воплотить все, что только может пожелать разработчик пользовательского интерфейса.

Java2D. Вторая по важности в JFC библиотека, позволяющая применять в своем приложении современную двухмерную графику, в том числе аффинные преобразования, дробные координаты, сглаживание, расширенные операции с растрами и многое другое. Библиотека Java2D встроена в Swing - все компоненты последней используются для вывода своих данных на экран.

Accessibility. Набор классов и интерфейсов, следующих промышленному стандарту и наделяющих приложения средствами поддержки пользователей с ограниченными возможностями. С помощью Accessibility вы сможете, к примеру, передать текстовое описание интерфейса системе синтеза речи, что позволит работать с вашей программой пользователям с нарушениями зрения. Замечательно то, что во всех компонентах Swing интерфейсы Accessibility уже реализованы, и после небольшой настройки самый обычный интерфейс моментально превращается в специализированный, ориентированный на пользователей с ограниченными возможностями.

Drag'n'Drop. Дополнение, позволяющее приложению взаимодействовать с приложениями операционной системы пользователя или другими Java-приложениями с помощью технологии перетаскивания (drag and drop). Подобная возможность очень удобна для пользователя и позволяет ему сразу же забыть о том, что приложение написано на Java и не имеет практически никаких связей с его операционной системой.

Ядром Java Foundation Classes без всяких сомнений является библиотека Swing - все остальные части набора классов так или иначе встроены в нее или предоставляют для компонентов этой библиотеки дополнительные возможности.

1.2 Swing и AWT

1.2.1 Swing

Если говорить кратко, то Swing - это набор графических компонентов для создания пользовательских интерфейсов приложений и апплетов, а также вспомогательные классы и инструменты для работы с этими компонентами. Легкость программирования, мощь тогда, когда она нужна, и возможность настроить все по своему вкусу - все это относится к Swing как к никакой другой библиотеке.

Обычно, если кто-то заявляет о безграничных возможностях новой библиотеки, это значит, что ее изучение, освоение и последующая работа будут непростыми. Это правило не срабатывает в случае с библиотекой Swing - работать с ней можно, не зная ровным счетом ничего о том, как она устроена, а ведь внутри нее скрыты совсем непростые механизмы. Например, внешний вид компонентов Swing можно легко изменить одной строчкой кода, и для этого не нужно знать подробностей. Только если вы соберетесь придать компонентам некий особенный (нестандартный) внешний вид, вам потребуются детали. Можно годы работать с библиотекой Swing, просто создавая компоненты, добавляя их в окна и обрабатывая события, и ничего не знать о скрытом в ней мощном механизме программирования моделей. Одним словом, Swing соответствует уровню каждого: и новичку, и опытному программисту будет казаться, что эта библиотека создана специально для него.

Поначалу библиотеки Swing в Java вообще не было. Вместо нее использовалась библиотека AWT, общая идея которой была относительно неплохой. Но вот реализовать эту идею толком не удалось, что очень сильно вредило Java как языку создания настольных приложений. Когда разработчики Java спохватились, было уже поздно, и с той поры о Java больше знают как о языке, используемом в мобильных устройствах и на стороне сервера, что при наличии такой библиотеки, как Swing, просто непростительно. Многие решения, принятые разработчиками Swing, были направлены на то, чтобы не допустить ошибок AWT и сделать библиотеку Swing пригодной для создания с минимальными усилиями современных пользовательских интерфейсов. По признанию большинства программистов, это команде Swing удалось с блеском.

Важнейшим отличием Swing от AWT является то, что компоненты Swing вообще не нуждаются в поддержке операционной системы и потому гораздо более стабильны и быстры. Такие компоненты в Java называются легковесными (lightweight), и понимание основных принципов их работы во многом объяснит работу Swing.

1.2.2 AWT

Основой библиотеки Swing, тем тонким слоем, что лежит между ней и зависящим от платформы кодом, является библиотека AWT (Abstract Window Toolkit - инструментарий для работы с различными оконными средами). В отличие от библиотеки Swing, которая появилась в Java версии 1.1 как нестандартное дополнение и стала частью платформы только с выходом Java 2, пакет java.awt входил в Java с самого первого выпуска. Поначалу именно он предназначался для создания пользовательских интерфейсов. Исходное назначение AWT - предоставить набор графических компонентов, который вобрал бы в себя наиболее характерные черты современных элементов управления и позволил бы однократно создавать пользовательские интерфейсы, подходящие для любой платформы. Компоненты AWT на самом деле не выполняли никакой работы и были очень простыми - это были просто «Java-оболочки» для элементов управления той операционной системы, на которой работал пользователь. Все запросы к этим компонентам незаметно перенаправлялись к операционной системе, которая и выполняла всю работу. Чтобы сделать классы AWT независимыми от конкретной платформы, каждому из них был сопоставлен своеобразный помощник (peer), который и работал с этой платформой. Для того чтобы встроить в AWT поддержку новой платформы, нужно было просто переписать код этих помощников, а интерфейс основных классов оставался неизменным. На рисунке 1.1 показана исходная иерархия классов AWT. Сверху располагаются базовые классы, а ниже классы, унаследованные от базовых.

Рисунок 1.1 - Исходная иерархия классов AWT

Как видно, базовые свойства и поведение всех графических компонентов были описаны в абстрактном классе Component, который таким образом стал ядром библиотеки AWT. Почти все компоненты пользовательского интерфейса (за исключением меню) были унаследованы от этого класса (это можно видеть на диаграмме наследования). Важным частным случаем компонента в AWT являлся так называемый контейнер, отличительные черты которого были описаны в классе Container (также абстрактном). Контейнер отличался от обычных компонентов тем, что мог содержать в себе другие компоненты (а значит, и другие контейнеры, что позволяло организовывать пользовательские интерфейсы любой сложности).

Однако неплохая на первый взгляд идея AWT провалилась. Этому способствовало множество причин:

* Чрезвычайно плохо была реализована схема обработки событий, благодаря чему пакет AWT надолго стал объектом нападок и насмешек. Создатели AWT не смогли придумать ничего лучшего, как сообщать обо всех событиях в метод handleEvent() из базового класса Component, и чтобы обработать эти события, приходилось наследовать от класса компонента (обычно от класса окна) и использовать огромный оператор switch (или if), распределяя их по обработчикам. Программисты, которые уже надеялись на избавление от этой адской процедуры, порядком поднадоевшей им еще со времен программирования для Windows, были сильно разочарованы. Более того, если в Windows они могли хотя бы быстро сопоставить пришедшее событие и адр...