Пользовательский интерфейс на Java прошел весьма тернистый путь становления и развития. Долгое время его обвиняли в медленной работе, жадности к ресурсам системы, ограниченной функциональности. Появление.NET с более быстрыми графическими компонентами еще больше пошатнуло позиции Java. Но нет худа без добра - все эта движуха только подстегивала разработчиков Java к развитию и улучшению графических библиотек. Посмотрим, что из этого получилось.
Abstract Window Toolkit
AWT была первой попыткой Sun создать графический интерфейс для Java. Они пошли легким путем и просто сделали прослойку на Java, которая вызывает методы из библиотек, написанных на С. Библиотечные методы создают и используют графические компоненты операционной среды. С одной стороны, это хорошо, так как программа на Java похожа на остальные программы в рамках данной ОС. Но с другой стороны, нет никакой гарантии, что различия в размерах компонентов и шрифтах не испортят внешний вид программы при запуске ее на другой платформе. Кроме того, чтобы обеспечить мультиплатформенность, пришлось унифицировать интерфейсы вызовов компонентов, из-за чего их функциональность получилась немного урезанной. Да и набор компонентов получился довольно небольшой. К примеру, в AWT нет таблиц, а в кнопках не поддерживается отображение иконок.
Использованные ресурсы AWT старается освобождать автоматически. Это немного усложняет архитектуру и влияет на производительность. Освоить AWT довольно просто, но написать что-то сложное будет несколько затруднительно. Сейчас ее используют разве что для апплетов.
Достоинства:
- часть JDK;
- скорость работы;
- графические компоненты похожи на стандартные.
Недостатки:
- использование нативных компонентов налагает ограничения на использование их свойств. Некоторые компоненты могут вообще не работать на «неродных» платформах;
- некоторые свойства, такие как иконки и всплывающие подсказки, в AWT вообще отсутствуют;
- стандартных компонентов AWT очень немного, программисту приходится реализовывать много кастомных;
- программа выглядит по-разному на разных платформах (может быть кривоватой).
заключение:
В настоящее время AWT используется крайне редко - в основном в старых проектах и апплетах. Oracle припрятал обучалки и всячески поощряет переход на Swing. Оно и понятно, прямой доступ к компонентам оси может стать серьезной дырой в безопасности.
Swing
Вслед за AWT Sun разработала набор графических компонентов под названием Swing. Компоненты Swing полностью написаны на Java. Для отрисовки используется 2D, что принесло с собой сразу несколько преимуществ. Набор стандартных компонентов значительно превосходит AWT по разнообразию и функциональности. Стало легко создавать новые компоненты, наследуясь от существующих и рисуя все, что душе угодно. Стала возможной поддержка различных стилей и скинов. Вместе с тем скорость работы первых версий Swing оставляла желать лучшего. Некорректно написанная программа и вовсе могла повесить винду намертво.
Тем не менее благодаря простоте использования, богатой документации и гибкости компонентов Swing стал, пожалуй, самым популярным графическим фреймворком в Java. На его базе появилось много расширений, таких как SwingX, JGoodies, которые значительно упрощают создание сложных пользовательских интерфейсов. Практически все популярные среды программирования Java включают графические редакторы для Swing-форм. Поэтому разобраться и начать использовать Swing не составит особого труда.
Достоинства:
- часть JDK, не нужно ставить дополнительных библиотек;
- по Swing гораздо больше книжек и ответов на форумах. Все проблемы, особенно у начинающих, гуглу досконально известны;
- встроенный редактор форм почти во всех средах разработки;
- на базе свинга есть много расширений типа SwingX;
- поддержка различных стилей (Look and feel).
Недостатки:
- окно с множеством компонентов начинает подтормаживать;
- работа с менеджерами компоновки может стать настоящим кошмаром в сложных интерфейсах.
Заключение:
Swing жил, Swing жив, Swing будет жить. Хотя Oracle и старается продвигать JavaFX, на сегодняшний день Swing остается самым популярным фреймворком для создания пользовательских интерфейсов на Java.
Standard Widget Toolkit
Каквыглядит
SWT
SWT был разработан в компании IBM в те времена, когда Swing еще был медленным, и сделано это было в основном для продвижения среды программирования Eclipse. SWT, как и AWT, использует компоненты операционной системы, но для каждой платформы у него созданы свои интерфейсы взаимодействия. Так что для каждой новой системы тебе придется поставлять отдельную JAR-библиотеку с подходящей версией SWT. Это позволило более полно использовать существующие функции компонентов на каждой оси. Недостающие функции и компоненты были реализованы с помощью 2D, как в Swing. У SWT есть много приверженцев, но, положа руку на сердце, нельзя не согласиться, что получилось не так все просто, как хотелось бы. Новичку придется затратить на изучение SWT намного больше времени, чем на знакомство с тем же Swing. Кроме того, SWT возлагает задачу освобождения ресурсов на программиста, в связи с чем ему нужно быть особенно внимательным при написании кода, чтобы случайное исключение не привело к утечкам памяти.
Достоинства:
- использует компоненты операционной системы - скорость выше;
- Eclipse предоставляет визуальный редактор форм;
- обширная документация и множество примеров;
- возможно использование AWT- и Swing-компонентов.
Недостатки:
- для каждой платформы необходимо поставлять отдельную библиотеку;
- нужно все время следить за использованием ресурсов и вовремя их освобождать;
- сложная архитектура, навевающая суицидальные мысли после тщетных попыток реализовать кастомный интерфейс.
Заключение:
Видно, что в IBM старались. Но получилось уж очень на любителя…
JavaFX
JavaFX можно без преувеличения назвать прорывом. Для отрисовки используется графический конвейер, что значительно ускоряет работу приложения. Набор встроенных компонентов обширен, есть даже отдельные компоненты для отрисовки графиков. Реализована поддержка мультимедийного контента, множества эффектов отображения, анимации и даже мультитач. Внешний вид всех компонентов можно легко изменить с помощью CSS-стилей. И самое прекрасное - в JavaFX входит набор утилит, которые позволяют сделать родной инсталлятор для самых популярных платформ: exe или msi для Windows, deb или rpm для Linux, dmg для Mac. На сайте Oracle можно найти подробную документацию и огромное количество готовых примеров. Это превращает программирование с JavaFX в легкое и приятное занятие.
Достоинства:
- быстрая работа за счет графического конвейера;
- множество различных компонентов;
- поддержка стилей;
- утилиты для создания установщика программы;
- приложение можно запускать как десктопное и в браузере как часть страницы.
Недостатки:
- фреймворк еще разрабатывается, поэтому случаются и падения и некоторые глюки;
- JavaFX пока не получил широкого распространения.
Заключение:
Хорошая работа, Oracle. Фреймворк оставляет только позитивные впечатления. Разобраться несложно, методы и интерфейсы выглядят логичными. Хочется пользоваться снова и снова!
Визуальные библиотеки на практике
SWT: погодный виджет
Для демонстрации возможностей наиболее популярных графических библиотек и основных принципов работы с ними сделаем несколько небольших виджетов с отображением различной информации.
И начнем, пожалуй, с самого популярного виджета - отображения текущей погоды, для реализации которого выберем SWT.
Любая программа на SWT начинается с создания объекта Display. Он служит своеобразным контекстом приложения, который содержит необходимые методы для обращения к ресурсам системы и обеспечивает цикл событий. Следующим шагом будет создание не менее важного объекта Shell. Shell представляет собой обычное окно операционной системы. В конструктор shell передается Display, чтобы создать окно верхнего уровня.
Display display = new Display(); shell = new Shell(display, SWT.NO_TRIM);
Так как мы создаем виджет, нам не нужно отображать стандартное обрамление окна и кнопки управления, для этого мы указали флаг NO_TRIM. Для фона мы будем использовать картинку - прямоугольник с закругленными углами. В принципе, окно SWT может принимать любые формы. Чтобы добиться такого эффекта, используем класс Region. Все, что нужно, - добавить в этот класс все видимые точки из картинки фона, пропуская прозрачные.
Загружаем картинку:
Image image = new Image(display, "images/bg.png#26759185");
В изображениях разных форматов прозрачность задается по-разному, поэтому и извлекается информация о прозрачных областях тоже не одинаково. Создаем область фона и добавляем туда все видимые точки:
Region region = new Region(); ImageData imageData = image.getImageData(); if (imageData.alphaData != null) { Rectangle pixel = new Rectangle(0, 0, 1, 1); for (int y = 0; y < imageData.height; y++) { for (int x = 0; x < imageData.width; x++) { if (imageData.getAlpha(x, y) == 255) { pixel.x = imageData.x + x; pixel.y = imageData.y + y; region.add(pixel); } } } } else { ImageData mask = imageData.getTransparencyMask(); Rectangle pixel = new Rectangle(0, 0, 1, 1); for (int y = 0; y < mask.height; y++) { for (int x = 0; x < mask.width; x++) { if (mask.getPixel(x, y) != 0) { pixel.x = imageData.x + x; pixel.y = imageData.y + y; region.add(pixel); } } } }
Устанавливаем форму окна:
Shell.setRegion(region);
Теперь нужно создать слушателя событий для окна. Нас будут интересовать события рисования окна, события мыши и нажатия клавиш, чтобы окно можно было передвигать по экрану.
Listener listener = new Listener() { int startX, startY; public void handleEvent(Event e) { if (e.type == SWT.KeyDown && e.character == SWT.ESC) { shell.dispose(); } if (e.type == SWT.MouseDown && e.button == 1) { startX = e.x; startY = e.y; } if (e.type == SWT.MouseMove && (e.stateMask & SWT.BUTTON1) != 0) { Point p = shell.toDisplay(e.x, e.y); p.x -= startX; p.y -= startY; shell.setLocation(p); } if (e.type == SWT.Paint) { e.gc.drawImage(image, imageData.x, imageData.y); } } };
Итак, по нажатию на клавишу Esc окно закроется. При нажатии левой клавиши мыши на области окна запомним координаты нажатия. При движении мыши с зажатой левой клавишей - передвигаем окно на экране соответственно движению. При событии перерисовки - рисуем картинку фона, используя графический контекст GC.
Назначим слушатель соответствующим событиям окна:
Shell.addListener(SWT.KeyDown, listener); shell.addListener(SWT.MouseDown, listener); shell.addListener(SWT.MouseMove, listener); shell.addListener(SWT.Paint, listener);
Устанавливаем размер окна равным размеру изображения:
Shell.setSize(imageData.x + imageData.width, imageData.y + imageData.height);
Открываем окно и запускаем цикл событий:
Shell.open(); while (!shell.isDisposed ()) { if (!display.readAndDispatch ()) display.sleep (); }
Не забываем в конце освободить использованные ресурсы:
Region.dispose(); image.dispose(); display.dispose();
Запустив программу на этом этапе, мы получим прямоугольничек, который можно двигать мышкой и закрывать по Esc.
Настало время добавить содержания. Будем отображать текущую погоду в виде иконки состояния (солнечно, дождь, снег…), показаний температуры и времени последнего обновления.
Для расположения графических компонентов в окне в нужном виде используются менеджеры компоновки. Менеджер компоновки занимается не только расположением компонентов, но и изменением их размеров при изменении размеров окна. Для нашего виджета будем использовать GridLayout. Этот менеджер располагает компоненты в ячейках воображаемой таблицы. Создаем GridBagLayout на две колонки с различной шириной колонок (флаг false в конструкторе), устанавливаем его в качестве менеджера компоновки окна:
GridLayout layout = new GridLayout(2, false); shell.setLayout(layout);
Для картинки статуса используем компонент Label. В качестве родителя передаем объект окна. Вторым параметром можно установить стиль компонента. Для каждого компонента набор возможных флагов стиля разный, их можно посмотреть в документации или прямо в исходниках компонента.
//draw status image Label imageLabel = new Label(shell, SWT.NONE); imageLabel.setLayoutData(new GridData(SWT.LEFT, SWT.TOP, true, true, 1, 1));
Флаги в классе GridData означают, что метка будет располагаться слева вверху, будет растягиваться горизонтально и вертикально (флаги, установленные в true) при наличии свободного места и занимает одну строку и один столбец таблицы компоновки.
В SWT нет прозрачного фона компонентов, и позади картинки статуса будет красоваться белый фон, чего, конечно, не хотелось бы. Поэтому создадим объект Color с цветом фона окна:
Color bgColor = new Color(display, 0x2b, 0x2b, 0x2b);
В конце программы этот объект также необходимо очистить, вызвав метод dispose. Устанавливаем цвет фона и картинку статуса, которую можно загрузить из файла точно так же, как мы загрузили картинку фона вначале:
ImageLabel.setBackground(bgColor); Image statusImage = new Image(display, "images/1.png#26759185"); imageLabel.setImage(statusImage);
Теперь добавим Label с текущей температурой и расположим его в правой верхней части окна:
Label temperatureLabel = new Label(shell, SWT.NONE); temperatureLabel.setLayoutData(new GridData(SWT.RIGHT, SWT.TOP, false, false, 1, 1));
Установим какую-нибудь температуру:
TemperatureLabel.setText("+1 \u2103");
Для записи температуры по Цельсию используется юникодный номер соответствующего символа со служебными символами \u.
Шрифт по умолчанию для текстовых меток слишком маленький. Так что создадим новый, побольше:
FontData fD = temperatureLabel.getFont().getFontData(); fD.setHeight(30); fD.setStyle(SWT.BOLD); Font newFont = new Font(display, fD); temperatureLabel.setFont(newFont); Шрифт, как и другие ресурсные объекты, нужно освобождать. Для этого воспользуемся слушателем события разрушения метки:
TemperatureLabel.addDisposeListener(new DisposeListener() { public void widgetDisposed(DisposeEvent e) { newFont.dispose(); } });
Наконец, добавим метку с описанием погодных условий:
Label descriptionLabel = new Label(shell, SWT.WRAP); descriptionLabel.setLayoutData(new GridData(SWT.FILL, SWT.CENTER, true, true, 2, 1)); descriptionLabel.setText("Облачно с прояснениями, небольшой дождь"); descriptionLabel.setBackground(bgColor); descriptionLabel.setForeground(display.getSystemColor(SWT.COLOR_WHITE));
Текст может быть довольно длинным, так что при создании метки указываем флаг WRAP, чтобы текст автоматически разбивался на несколько строк при нехватке места. Расположим компонент по центру и разрешим ему заполнить все горизонтальное пространство. Также укажем, что компонент занимает два столбца таблицы компоновки. Запускаем и получаем окошко с картинки «Виджет погоды».
Теперь можно прикрутить какой-нибудь сервис погоды, создать таймер для автоматического обновления - и виджет готов.
Swing: всегда свежие новости
На Swing мы напишем виджет для отображения RSS-новостей. Начинаем, как и в прошлый раз, с создания окна. Класс, реализующий функционал стандартного окна в Swing, называется JFrame. По умолчанию закрытие окна приложения в Swing не приводит к остановке программы, так что лучше прописать, как должно себя вести окно при закрытии:
JFrame frame = new JFrame(); frame.setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);
Для представления новостей лучше всего подходит таблица. Swing построен на паттерне «Модель -представление - контроллер» (MVC). В архитектуре MVC модель предоставляет данные, представление отвечает за отображение данных (например, текст, поля ввода), а контроллер обеспечивает взаимодействие между моделью и представлением. Таблица хорошо демонстрирует этот подход. Для представления данных используется класс, реализующий интерфейс TableModel.
Для хранения информации о доступных новостях заведем класс FeedMessage c полями для названия статьи и даты выхода:
Public class FeedMessage { public String title; public Date publicationDate; }
Чтобы упростить и ускорить разработку, наследуем нашу модель данных от класса AbstractTableModel, который предлагает готовую реализацию почти всех методов интерфейса TableModel.
Public class RssFeedTableModel extends AbstractTableModel {
private List
Метод fireTableDataChanged сообщает представлению, что модель данных изменилась и необходима перерисовка.
Создаем таблицу и немного изменяем ее вид, чтобы она была больше похожа на виджет. Убираем линии между строками и столбцами, увеличиваем высоту строки и убираем заголовок таблицы с названиями колонок:
JTable table = new JTable(new RssFeedTableModel()); table.setShowGrid(false); table.setIntercellSpacing(new Dimension(0, 0)); table.setRowHeight(30); table.setTableHeader(null);
Теперь займемся внешним видом ячеек. Swing позволяет назначать отдельные классы представления для разных типов данных. За отрисовку отдельных ячеек таблицы отвечает класс, наследующий интерфейс TableCellRenderer. По умолчанию используется DefaultTableCellRenderer, который представляет собой текстовую метку.
Назначим свой отрисовщик ячейки для данных типа String. Изменим стандартный цвет шрифта и сделаем чередующийся цвет фона, чтобы улучшить читаемость.
Table.setDefaultRenderer(String.class, new DefaultTableCellRenderer() { Color oddColor = new Color(0x25, 0x25, 0x25); Color evenColor = new Color(0x1a, 0x1a, 0x1a); Color titleColor = new Color(0x3a, 0xa2, 0xd7); public Component getTableCellRendererComponent(JTable table, Object value, boolean isSelected, boolean hasFocus, int row, int column) { super.getTableCellRendererComponent(table, value, isSelected, hasFocus, row, column); setBackground(row % 2 == 0 ? oddColor: evenColor); setForeground(titleColor); setFont(font); return this; } });
Чтобы таблица начала использовать наш отрисовщик, необходимо добавить метод, который возвращает тип данных для каждой ячейки, в модель данных:
Public Class getColumnClass(int columnIndex) { switch (columnIndex) { case 0: return String.class; case 1: return Date.class; } return Object.class; }
Новостей может быть много, поэтому поместим таблицу на панель прокрутки и сделаем ползунок прокрутки невидимым, чтобы он не портил нам дизайн виджета:
JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(table); table.setFillsViewportHeight(true); scrollPane.getVerticalScrollBar().setPreferredSize (new Dimension(0,0));
Добавляем компонент прокрутки на главную панель окна. Вторым аргументом можно передать размещение компонента. По умолчанию главная панель окна использует менеджер компоновки BorderLayout, который располагает компоненты по сторонам света. Поместим таблицу с прокруткой в центре.
Frame.getContentPane().add(scrollPane, BorderLayout.CENTER);
Как и в прошлый раз, уберем стандартное обрамление окна. А в качестве заголовка окна будем использовать стилизованную текстовую метку, которую разместим вверху окна.
JLabel titleLabel = new JLabel("Xakep RSS"); Font titleFont = new Font("Arial", Font.BOLD, 20); titleLabel.setFont(titleFont); titleLabel.setHorizontalAlignment(SwingConstants.CENTER); titleLabel.setForeground(Color.WHITE); titleLabel.setPreferredSize(new Dimension(0, 40)); frame.getContentPane().add(titleLabel, BorderLayout.NORTH);
В отличие от SWT, объекты «цвет» и «шрифт» освобождаются автоматически, так что можно больше не переживать за утечки памяти.
Добавляем слушатели мыши, чтобы окно можно было двигать по экрану.
MouseAdapter listener = new MouseAdapter() { int startX; int startY; public void mousePressed(MouseEvent e) { if (e.getButton() == MouseEvent.BUTTON1) { startX = e.getX(); startY = e.getY(); } } public void mouseDragged(MouseEvent e) { Point currCoords = e.getLocationOnScreen(); frame.setLocation(currCoords.x - startX, currCoords.y - startY); } }; titleLabel.addMouseListener(listener); titleLabel.addMouseMotionListener(listener);
Теперь поменяем форму окна на прямоугольник с закругленными углами. Лучше всего это делать в слушателе компонента, так как, если размер окна изменится, форма окна будет правильно пересчитана:
Frame.addComponentListener(new ComponentAdapter() { public void componentResized(ComponentEvent e) { frame.setShape(new RoundRectangle2D.Double(0, 0, frame.getWidth(), frame.getHeight(), 20, 20)); } });
Устанавливаем размер окна, убираем обрамление и делаем окно полупрозрачным.
Frame.setSize(520, 300); frame.setUndecorated(true); frame.setOpacity(0.85f);
Наконец, открываем окно в графическом потоке. SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() { public void run() { frame.setVisible(true); } });
Осталось дописать загрузку данных в отдельном потоке, и получим такой вот виджет с последними новостями твоего любимого журнала:).
JavaFX: послушаем музычку
И наконец, гвоздь сезона - JavaFX. Воспользуемся его мультимедийными возможностями и компонентом для построения графиков и сделаем простенький эквалайзер.
Для начала наследуем класс виджета от Application. Это основной класс приложения в JavaFX. Application содержит основные методы жизненного цикла приложения. Компоненты формы создаются в методе start, аргументом которому служит класс Stage. Stage представляет собой окно программы. Изменим стиль окна на TRANSPARENT, чтобы убрать обрамление и кнопки. В Stage помещается класс Scene, в котором задаются размеры окна и цвет фона. В Scene, в свою очередь, передаем класс Group, в который будем помещать дочерние компоненты:
Public void start(Stage primaryStage) { primaryStage.initStyle(StageStyle.TRANSPARENT); Group root = new Group(); Scene scene = new Scene(root, 400, 200, Color.TRANSPARENT); primaryStage.setScene(scene);
Для отображения эквалайзера используем столбиковую диаграмму, по осям которой будем отображать частоту и мощность звука:
CategoryAxis xAxis = new CategoryAxis();
NumberAxis yAxis = new NumberAxis(0,50,10);
BarChart bc = new BarChart
Заполняем диаграмму начальными данными:
XYChart.Series
Создаем прямоугольник с закругленными углами, чтобы придать виджету соответствующую форму:
Rectangle rectangle = new Rectangle(0, 0, 400, 200); Stop stops = new Stop { new Stop(0, new Color(0, 0, 0, 0.8)), null}; LinearGradient lg2 = new LinearGradient(0, 0, 0, 0, false, CycleMethod.NO_CYCLE, stops); rectangle.setFill(lg2); rectangle.setArcHeight(20); rectangle.setArcWidth(20);
Добавляем оба компонента к группе:
Root.getChildren().addAll(rectangle, bc);
Назначаем слушателей мыши к группе, чтобы двигать окно по экрану:
Root.setOnMousePressed(new EventHandler
Загружаем песню в плеер:
File file = new File("выпусти меня отсюда.mp3"); Media audioMedia = null; audioMedia = new Media(file.toURI().toURL().toString()); audioMediaPlayer = new MediaPlayer(audioMedia);
Добавляем слушатель, который будет обновлять столбиковую диаграмму:
AudioMediaPlayer.setAudioSpectrumListener(new AudioSpectrumListener() { public void spectrumDataUpdate(double timestamp, double duration, float magnitudes, float phases) { for (int i = 0; i < series1Data.length; i++) { series1Data[i].setYValue(magnitudes[i] + 60); } } });
Делаем сцену видимой и запускаем песню:
PrimaryStage.show(); audioMediaPlayer.play();
Запускаем приложение:
Public static void main(String args) { launch(args); }
И наслаждаемся такой вот красотой.
Предуведомление
В отличие от предыдущих занятий, где мы в основном действовали по принципу «делай как я» и рассказывали о концепциях и технических деталях что называется «на пальцах», стиль изложения, начиная с этого занятия несколько изменится и будет более техническим.
Этого, увы, не избежать, т.к. рано или поздно мы должны будем прийти к такой точке, после которой подход «на пальцах» становится уже несостоятельным. Сейчас такой момент наступает. Так что давайте соберемся с духом, засучим рукава и приступим.
На предыдущем занятии () мы сформировали и вывели на экран монитора графическое окно и попутно решили некоторые задачи, касающиеся его внешнего вида и расположения. Теперь мы обсудим то, что осталось «за кадром».
Вы, вероятно, обратили внимание на то, что в начале исходного кода есть две следующие строчки:
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
Здесь надо немного задержаться. Вспомним, что ранее мы упоминали о том, что среда программирования Java включает в себя множество библиотек, предназначенных для поддержки сети, графики, работы с базами данных, обмена сообщениями и т.д. Именно библиотеки доставляют Java всю мощь и универсальность.
В Java вместо термина «библиотека» используется понятие «пакет». Указанные выше строки как раз и подключают необходимые пакеты для формирования графического интерфейса. Позже вы увидите, что мы будем использовать и другие пакеты, но сейчас нам достаточно указанных двух.
Пакеты включают в себя необходимые классы и интерфейсы (об интерфейсах мы расскажем в свое время), обеспечивающие ту или иную функциональность будущего приложения. Наличие звездочки («*») указывает на то, что программист импортирует все содержимое пакета, без точного указания входящих в него классов или интерфейсов. Может показаться, что в случае больших пакетов, итоговый объектный код может оказаться чересчур большим, но беспокоиться не стоит: компилятор Java достаточно «умен», чтобы использовать только то, что действительно необходимо вашей программе; все, что программе не нужно, компилятор включать в объектный код попросту не станет. Если хотите, вы можете использовать несколько иную форму подключения пакетов, например,
import java.awt.Window;
import javax.swing.JFrame;
но это предполагает, что программист уже хорошо знает структуру и возможности этих пакетов. Мы будем пользоваться более простой формой подключения пакетов, указанной ранее.
Импортирование (подключение) пакета к разрабатываемой программе производится ключевым словом import, после которого идет имя пакета. Каждый пакет должен импортироваться отдельно (т.е. нельзя написать import java.awt.*, javax.swing.*;). Конечно, объем исходного кода при этом несколько увеличивается, но очень незначительно. Все классы и интерфейсы, составляющие вашу программу, должны располагаться строго после конструкций import, иначе компилятор сгенерирует сообщение об ошибках компиляции.
Первый пакет (начинающийся с java.awt) обеспечивает прежде всего взаимодействие программ на Java с графической подсистемой операционной системы. Вспомните, что Java является кроссплатформенным языком программирования и генерирует единый объектный код вне зависимости от операционной системы, на которой этот код будет выполняться. Поэтому Java «вынуждена» обращаться к ресурсам, предоставляемым той операционной системой, которая установлена на компьютере пользователя. Один из таких ресурсов - графика (кроме графики Java обращается к «услугам» операционной системы для доступа к файловой системе и другим ресурсам). Так вот, пакет java.awt.* позволяет графическим интерфейсам, написанным на Java задействовать графические возможности операционной системы и отображаться графическим объектам, созданным в программах Java, на экране монитора. Здесь мы немного задержимся.
Все графические компоненты в Java подразделяются на две категории: легковесные (lightweight) и тяжеловесные (heavyweight). Подавляющее большинство графических компонентов (кнопки, списки, деревья, метки, таблицы и т.д.) являются легковесными. Это означает, что операционная система абсолютно ничего о них не знает и даже не «подозревает» об их существовании. Легковесные компоненты принадлежат окнам (подобных тому, что мы выводили на предыдущем занятии) и отображаются в этих окнах.
Если мы хотим отобразить в окне кнопку, то нам достаточно определить ее кодом, подобным следующему
JButton buttonPressMe = new JButton («Нажми меня»);
и разместить ее в указанном месте окна (соответствующие детали будут описаны позже). Кнопка – легковесный объект и операционная система не имеет о кнопке никаких сведений (для операционной системы кнопка вообще не существует). О кнопке «знает» только окно, в котором она размещена. Окно отрисовывает кнопку, перехватывает события, происходящие с кнопкой, перерисовывает кнопку если она была чем-либо заслонена и т.д. А вот само окно как таковое – о нем операционная система осведомлена и именно потому, что окно – тяжеловесный компонент. Только окно имеет доступ к ресурсам операционной системы (в частности – графическим).
Посмотрите на исходный код. Когда мы вычисляли координаты верхнего левого угла окна перед выводом его на экран, нам нужно было узнать разрешение экрана
Dimension sSize = Toolkit.getDefaultToolkit ().getScreenSize ()
Что может предоставить такую информацию? Операционная система и только она! Далее, мы использовали код
try {UIManager.setLookAndFeel
(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName ());
catch (Exception lfe) {}
для того, чтобы внешний вид окна соответствовал стандарту, принятому в конкретной операционной системе. Что может предоставить такую информацию? Опять же – операционная система! Так что для создания графических интерфейсов без пакета java.awt.* нам не обойтись.
При выводе окна на экран операционная система выделяет окну необходимые ресурсы (прежде всего – память) и окно становится видимым. Дальше в дело вступают легковесные компоненты и вся дальнейшая работа осуществляется практически только с ними.
Второй импортируемый пакет (начинающийся с javax.swing) отвечает за формирование легковесных графических интерфейсов (есть и другие пакеты, но этот – самый важный и практически всегда используемый). Изучать и осваивать этот пакет мы будем постепенно, т.к. он весьма большой и достаточно сложный. Этим мы начнем заниматься на следующем занятии, а пока обратимся к следующей строке исходного кода:
public class MoneyForNothing extends JFrame {
Здесь новыми являются два элемента: ключевое слово extends и слово JFrame.
Ключевое слово extends (в переводе означает «расширить», но по смыслу близко к слову «наследует» или к словосочетанию «заимствовать свойства и поведение») выражает фундаментальную концепцию объектно-ориентированного программирования (или проще говоря, программирования, основанного на классах). Эта концепция носит название «наследование». С этим надо хорошенько разобраться.
Помните, на одном из первых занятий () мы обсуждали концепцию классов и в качестве примера использовали двигатель автомобиля. При всем разнообразии двигателей и их конструкций (речь, разумеется, идет о двигателях внутреннего сгорания), почти все эти двигатели похожи друг на друга: в каждом из них есть цилиндры, поршни, коленвалы, клапаны и т.д.
Конечно, громадный дизель для танкера не сравнить с крошечным спиртовым двигателем для авиамодели, но они (если так можно выразиться) – пусть и дальние, но родственники. У них общий предок – некий абстрактный двигатель, а сами двигатели – его потомки (пусть даже очень и очень дальние).
В программировании такой предок обычно называется «родитель» или «суперкласс», т.е. класс, от которого произошли другие классы. Имя суперкласса указывается непосредственно после extends. Таким образом, в переводе на обычный язык, вышеприведенный фрагмент кода можно прочитать так: «класс... расширяет класс JFrame», «класс... наследует класс JFrame» или «класс... заимствует свойства и поведение класса JFrame». В классе JFrame определены основные свойства и поведение «стандартных» графических окон. Сам класс JFrame находится в пакете javax.swing.* и именно его мы и импортировали в начале программы.
JFrame – это родитель (в терминологии Java – суперкласс) графических окон (есть еще и другие окна, например, диалоговые, но о них мы поговорим в свое время). Если обратиться к документации по Java , то в ней вы обнаружите, что в классе JFrame имеются несколько конструкторов, полей и около двух десятков методов, которые определяют поведение некоего «стандартного» окна. Таким образом, наш класс с именем MoneyForNothing является наследником класса JFrame (обычно говорят не о наследниках, а о потомках или о дочерних классах).
Обратите внимание, что класс JFrame сам в свою очередь является наследником нескольких классов (большая часть которых принадлежит уже знакомому нам пакету java.awt.*):
Чтобы уже не возвращаться к этому вопросу, обращаем ваше внимание на то, что в вершине иерархии наследования Java лежат классы из пакета java.lang.*. Это единственный пакет из JDK, который не нужно явно импортировать – он всегда импортируется автоматически. Судя по этой «лесенке», класс JFrame является пра-пра-правнуком java.lang.Object (картинка, приведенная выше по-научному называется иерархией классов).
Все компоненты графического пользовательского интерфейса (сокращенно GUI, от Graphical User Interface), которые, напомним, являются легковесными элементами, должны быть размещены внутри основного окна – наследника JFrame. Сейчас у нас никаких компонентов нет, но скоро они появятся – обещаем.
А теперь «пробежимся» напоследок по нашему исходному коду, который выглядит так:
// Конструктор
public MoneyForNothing () {
setTitle ("Добро пожаловать в Money for Nothing");
setSize (new Dimension (600, 400));
Dimension sSize = Toolkit.getDefaultToolkit ().getScreenSize (),
fSize = getSize ();
if (fSize.height > sSize.height) {fSize.height = sSize.height;}
if (fSize.width > sSize.width) {fSize.width = sSize.width;}
setLocation ((sSize.width - fSize.width)/2,
(sSize.height - fSize.height)/2);
setDefaultCloseOperation (EXIT_ON_CLOSE);
setVisible (true);
Прежде всего, мы задаем заголовок окна (метод setTitle («...»)). Затем задаются размеры окна по горизонтали и вертикали (метод setSize (...)). После определения разрешения экрана монитора расчитываются координаты верхнего левого угла нашего окна и окно выводится (метод setLocation (...)) в указанном месте экрана.
После этого мы определяем что нужно делать при закрытии окна в системном меню; в данном случае видно, что приложение должно завершить свою работу (EXIT_ON_CLOSE). За этой короткой и простой строчкой на самом деле скрывается удивительно интересный и интригующий мир обработки событий. Скажем сразу: понимание механизма обработки событий в Java – ключевой момент в разработке графических приложений и начиная со следующего занятия мы займемся как раз именно этим.
Наконец, последняя строка (метод setVisible (true)) делает окно видимым.
Конечно, некоторые детали мы не опустили, но наша цель состоит не в том, чтобы досконально рассказать все и обо всем – для этого есть документация, справочники и учебники. Наша цель – дать общее направление, исходную точку, отталкиваясь от которой вы (при желании и достаточном упорстве) сможете сами развивать свои программы в нужных направлениях и наполнять их необходимой функциональностью.
На этом наше занятие подходит к концу. Самое важное, что вы должны извлечь из него – концепция наследования (заимствования). Это, действительно, основополагающая концепция. Без нее в Java нельзя создать сколько нибудь сложную и полезную программу, так что не торопитесь двигаться дальше, а еще раз внимательно просмотрите и обдумайте все, что мы к этому моменту изучили.
Удачи и до скорой встречи!
Мы догадываемся, что порядком утомили вас, рассказывая все время о программах вывода текстовых сообщений на консоль. На этом занятии эта «унылая» череда примеров будет, наконец, прервана: мы покажем как на Java создаются окна и вы убедитесь, что это простая задача. Вот наш код (обсуждать его мы начнем на следующем занятии, т.к. в нем много-много особенностей, знать которые действительно нужно):
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
public class MoneyForNothing extends JFrame {
// Конструктор
public MoneyForNothing () {
setTitle ("Добро пожаловать в Money for Nothing");
setSize (new Dimension (600, 400));
setDefaultCloseOperation (EXIT_ON_CLOSE);
setVisible (true);
public static void main (String args) {
MoneyForNothing mfn = new MoneyForNothing ();
А вот этот же код в окне редактирования FAR-а:
Кстати, рекомендуем сразу набирать исходные коды программ в кодировке CP1251 (или в просторечии, в кодировке Windows): переключение кодировок осуществляется клавишей F8, а текущая кодировка высвечивается в строке состояния над областью редактирования.
Точка входа осталась без изменений, а вот остальной код порядком изменился (но не будем забегать вперед). После компиляции и запуска вы должны увидеть следующее:
Поздравляем – всего в несколько строк вы создали настоящее графическое окно! Его можно перетаскивать, изменять размеры, сворачивать, разворачивать и закрывать. Правда, окно у нас получилось какое-то блеклое, прямо сказать - «страшненькое». Кроме того, окно выводится в левом верхнем углу экрана, а хотелось бы в центре – там им удобнее пользоваться, да и выглядит такой вывод приятнее. Так что давайте займемся небольшой «полировкой».
Сначала решим вторую задачу – центровка окна. Тут мы рекомендуем остановиться и подумать – как бы вы это сделали?
Подскажем, что в графической библиотеке Java есть есть метод setLocation, которому в качестве параметров передаются координаты верхнего левого угла окна (именно от этого угла производится размещение других графических элементов внутри окна). Но если задать эти параметры «в лоб», то почти наверняка ничего путного не получится т.к. на другом мониторе с другим разрешением окно окажется совсем не там, где вы рассчитывали. Следовательно, координаты нужно задавать умнее.
Все, что нужно для размещения окна по центру, это знать размеры самого окна (они, кстати, заданы в конструкторе и составляют прямоугольник 600 на 400 пикселей) и разрешение экрана, а потом, путем нехитрой арифметики, вычислить необходимые координаты левого верхнего угла. Это достигается путем размещения следующего кода
Dimension sSize = Toolkit.getDefaultToolkit ().getScreenSize (),
fSize = getSize ();
if (fSize.height > sSize.height) {fSize.height = sSize.height;}
if (fSize.width > sSize.width) {fSize.width = sSize.width;}
setLocation ((sSize.width - fSize.width)/2,
(sSize.height - fSize.height)/2);
непосредственно за строкой setSize (new Dimension (600, 400)); в конструкторе. Внесите необходимые изменения в исходный код, откомпилируйте программу и запустите на исполнение; окно должно появиться в центре экрана монитора.
Теперь несколько слов о внешнем виде окна. Его странный вид объясняется тем, что разработчики Java стремились добиться того, чтобы вне зависимости от аппаратной платформы и программной «начинки», все графические элементы (окна, кнопки, списки и проч.) имели единую отрисовку и единую цветовую гамму. Для этого они разработали специальный стиль, который назвали «METAL». Если разработчик не предпримет специальных усилий, то элементы графического интерфейса в его программах будут выглядеть именно в этом стиле, без учета особенностей конкретных компьютеров и их программного обеспечения. В отдельных случаях в этом есть смысл, но все-таки, согласитесь, что гораздо лучше, если программа, запущенная на Windows будет похожа на windows-программу, а запущенная на LINUX будет похожа на linux-программу. Добиться этого легко. Все, что нужно - включить в точку входа, перед созданием экземпляра класса следующий код:
try {UIManager.setLookAndFeel
(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName ());
catch (Exception lfe) {}
Так мы и поступим. Теперь, после компиляции обновленной версии нашей программы и запуска ее на исполнение, графическое окно будет выглядеть гораздо «пристойнее»:
В зависимости от настройки свойств экрана вашего монитора отображение окна будет отличаться; мы используем классическую тему Windows XP. У вас это же окно может выглядеть, например, так:
Убедитесь, что все работает как ожидалось: окно выводится в центре экрана и его внешний вид соответствует ожидаемому.
На этом мы закончим наше первое занятие, посвященное графическим интерфейсам. В нем мы показали «фасад», однако совершенно оставили «за бортом» множество вопросов, которые чрезвычайно важны и без которых невозможно программирование на Java вообще и графических интерфейсов в частности. Мы начнем заниматься этими вопросами на следующем занятии, а пока – поиграйтесь с тем исходным кодом, который есть.
В качестве упражнения, рассчитайте, к примеру, координаты вывода нашего окна в правом нижнем углу экрана и проверьте результат.
Другое упражнение проще по исполнению, но вам нужно будет воспользоваться документацией (надо же когда-то начинать, в самом деле): сделайте так, чтобы нельзя было изменять размеры окна, т.е. чтобы область системных кнопок выглядела так, как на рисунке
(подсказка: ищите информацию по ключевым словам javax и JFrame). Так что, засучите рукава и удачи!
Замечание
Может случиться, что сформированное окно будет полностью или частично невидимо (из-за того, что вы неправильно рассчитали координаты его вывода на экран). Кнопки управления окна могут также оказаться недоступными. Как же прервать работу приложения не снимая задачу в «Диспетчере задач» или не перезагружая компьютер?
Поскольку мы запускаем программы на исполнение из FAR-а, то прерывание исполнения программы на Java достигается нажатием комбинации клавиш Control-C (здесь «C» - латинская буква, не путайте ее со сходной по начертанию буквой кириллической).
Давыдов Антон Валериевич
Студент ТГУ, Россия, г. Тольятти
Научный руководитель: Ерофеева Е.А.
Пользовательский интерфейс на Java прошел весьма тернистый путь становления и развития. Его долгое время обвиняли в жадности к ресурсам системы, медленной работе и ограниченной функциональности. Появление.NET с более быстрыми графическими компонентами еще больше пошатнуло позиции Java. Но подобная конкуренция лишь подстёгивала разработчиков Java к развитию и улучшению графических библиотек. И в этой статье мы посмотрим, что из этого получилось.
Abstract Window Toolkit
Abstract Window Toolkit (сокращённо AWT) впервые была выпущена в 1995 году компанией Sun Microsystems. Это была первая попытка создать графический интерфейс для Java. AWT выступал в качестве прослойки, вызывающей методы из библиотек, написанных на С. А эти методы, в свою очередь, использовали графические компоненты операционной системы . С одной стороны, программа, построенная таким образом, внешне была похожа на все остальные программы в используемой операционной системе, но с другой, одна и та же программа может выглядеть совершенно по-разному на разных операционных системах, что осложняло разработку. К тому же, ради мультиплатформенности пришлось унифицировать интерфейсы вызовов компонентов, что привело к несколько урезанной функциональности. Набор компонентов также довольно скромный. Например, отсутствуют таблицы, а в кнопки нельзя поместить иконки. AWT старается автоматически освобождать использованные ресурсы. Это влияет на производительность и усложняет архитектуру. AWT прост для освоения, но написание чего-то сложного вызывает затруднения. Сейчас AWT используется в основном для аплетов. Oracle в данный момент поощряет переход разработчиков на Swing, как более безопасный.
Рис.1 – Образец программы, написанной с использованием AWT в среде Windows
После AWT, в 1998 году, Sun выпустила Swing. Он полностью написан на Java и для отрисовки использует 2D. В Swing гораздо больше разнообразных компонентов, чем в AWT. Сами компоненты стало гораздо проще создавать, наследуя их от существующих . Также была введена возможность использования различных стилей и скинов. Однако, скорость работы ранних версий Swing была довольно низкой, а ошибки в написании программы могли и вовсе привести к зависанию операционной системы.
Однако, благодаря лёгкому освоению и наличию большого количества документации, Swing стал самым популярным графическим интерфейсом в Java. На его основе появилось множество расширения, например SwingX и JGoodies, которые ещё больше упрощают создание визуально сложных приложений. Все современные среды программирования на Java включают в себя графические редакторы Swing. Даже не смотря на то, что сейчас существуют более современные фреймворки, Swing остаётся самым популярным.
Рис.2 – Образец программы, написанной с использованием Swing
Standard Widget Toolkit
SWT был выпущен компанией IBM во времена, когда Swing был ещё медленным, и в основном для продвижения среды программирования Eclipse. Как и AWT, SWT использует компоненты ОС, но для различных платформ используются различные интерфейсы взаимодействия . Таким образом для каждой операционной системы необходимо поставлять отдельную JAR-библиотеку. Это позволяет более полно использовать функции, соответствующие различным операционным системам. А недостающие компоненты были реализованы с помощью 2D. Тем не менее, SWT получилась более сложной для освоения, чем Swing. Кроме того, программист должен сам реализовывать освобождение ресурсов приложением.
Рис.3 – Образец программы, написанной с использованием Swing
JavaFX была выпущена в 2008 году компанией Oracle. Она позиционируется как платформа для создания насыщенного интернет-приложения. Для отрисовки используется графический конвейер, что значительно ускоряет работу приложения. Имеется большой набор встроенных компонентов. Также имеются отдельные компоненты для построения графиков. Реализована поддержка мультимедийного контента, анимации и даже множественное касание. Внешний вид компонентов настраивается при помощи CSS-стилей . Кроме того, в набор утилит JavaFX входит возможность сделать родной инсталлятор для самых популярных платформ: exe или msi для Windows, deb или rpm для Linux, dmg для Mac. На сайте Oracle имеется подробная документация и большое число готовых примеров.
Таким образом, описав основным особенности и недостатки вышеперечисленных графических пользовательских интерфейсов, мы можем решить, для каких задач они лучше подходят. Abstract Window Toolkit больше подойдёт для создания аплетов. Новичку можно порекомендовать Swing в виду того, что для него можно найти огромное количество документации в интернете, в том числе и на русском языке. Для создания насыщенных интернет-приложений отлично подойдёт JavaFX.
Список использованных источников
Рыженко А. В. Объектно-ориентированное программирование: Учебно-методический комплекс по дисциплине для специальности 010501 – "Прикладная математика и информатика". – 2007.
Хабибуллин И. Ш. Java 7 (4-е изд.). – БХВ-Петербург, 2012.
Clarke J., Connors J., Bruno E. J. JavaFX: Developing Rich Internet Applications. – Pearson Education, 2009.
Northover S., Wilson M. Swt: the standard widget toolkit, volume 1. – Addison Wesley Professional, 2004.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ВВЕДЕНИЕ
Последние несколько лет разработчики прилагали массу усилий, чтобы интегрировать графику и анимацию в свои апплеты и приложения Java. Используя интерфейсы прикладного программирования java.awt и javax.swing, разработчики могут реализовывать гораздо более сложные графические приложения, включая игры, хранители экрана, экранные заставки и трехмерный графический пользовательский интерфейс.
Цель работы.Расчетно-графическая работа посвящена построению приложений с использованием графического интерфейса библиотек java.awt и javax.swing.
Актуальность.На сегодняшний деньграфика имеет немаловажное значение для языков программирования. Она позволяет визуализировать любые программы, что придает яркость и удобство для использования тех или иных программ. Позволяет создавать яркие и интересные Web-страницы, удобна при разработке баз данных, написании мобильных и компьютерных игр.
1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Графический пользовательский интерфейс (GUI) - основной способ взаимодействия конечных пользователей с java-приложением. Для разработки прикладного программного обеспечения на языке Java, а точнее графического интерфейса приложений, обычно используются пакеты AWT и Swing.
AWT (для доступа загружается пакет java.awt) содержит набор классов, позволяющих выполнять графические операции и создавать оконные элементы управления, подобно тому, как это делается в VBA и Delphi;
Swing (для доступа загружается пакет javax.swing) содержит новые классы, в основном аналогичные AWT. К именам классов добавляется J (JButton, JLabel и др.).
На данный момент основные классы для построения визуальных интерфейсов содержатся в пакете Swing. Из пакета AWT используются классы для обработки сообщений. Простейшее графическое приложение приведено ниже.
import javax. swing.*;
public final class HelloWorld implements Runnable {
public static void main(String args) {
//Swing имеет собственный управляющий поток (т.н. dispatching thread),
//который работает параллельно с основным (в котором выполняется main())
//потоком. Если основной поток закончит работу (метод main завершится),
//поток отвечающий за работу Swing-интерфейса может продолжать свою работу.
//И даже если пользователь закрыл все окна, программа продолжит свою работу
//(до тех пор, пока жив данный поток). Начиная с Java 6, когда все
//компоненты уничтожены, управляющий поток останавливается автоматически.
//Запускаем весь код, работающий в управляющем потоке, даже инициализацию:
SwingUtilities.invokeLater (new HelloWorld());
public void run() {
// Создаем окно с заголовком "Hello, World!"
Frame f = new JFrame ("Hello, World!");
// Ранее практиковалось следующее: создавался listener и регистрировался
// на экземпляре главного окна, который реагировал на windowClosing()
// принудительной остановкой виртуальной машины вызовом System.exit()
// Теперь же есть более "правильный" способ задав реакцию на закрытие окна.
// Данный способ уничтожает текущее окно, но не останавливает приложение. Тем
// самым приложение будет работать пока не будут закрыты все окна.
f.setDefaultCloseOperation (JFrame. DISPOSE_ON_CLOSE);
// однако можно задать и так:
// f.setDefaultCloseOperation (JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
// Добавляем на панель окна нередактируемый компонент с текстом.
// f.getContentPane().add (new JLabel("Hello, World!")); - старый стиль
f.add(new JLabel("Hello World"));
// pack() "упаковывает" окно до оптимального размера
// всех расположенных в нем компонентов.
// Показать окно
f.setVisible(true);
Технология Swing предоставляет механизмы для управления следующими аспектами представления:
Клавиатура (Swing предоставляет способ перехвата пользовательского ввода);
Цвета (Swing предоставляет способ менять цвета, которые вы видите на экране);
Текстовое поле для ввода (Swing предоставляет текстовые компоненты для обработки всех повседневных задач).
JComponent
Базовым классом всей библиотеки визуальных компонентов Swing является JComponent. Это суперкласс других визуальных компонентов. Он является абстрактным классом, поэтому в действительности вы не можете создать JComponent, но он содержит сотни функций, которые каждый компонент Swing может использовать как результат иерархии классов. Класс JComponent обеспечивает инфраструктуру окрашивания для всех компонентов, он знает, как обрабатывать все нажатия клавиш на клавиатуре, его подклассы, следовательно, должны только прослушивать определенные клавиши. Класс JComponent также содержит метод add(), который позволяет добавить другие объекты класса JComponent, так можно добавить любой Swing-компонент к любому другому для создания вложенных компонентов (например, JPanel, содержащую JButton, или даже более причудливые комбинации, например JMenu, содержащее JButton).
JLabel
Самым простым и в то же время основным визуальным компонентом в библиотеке Swing является JLabel, или «метка». К методам этого класса относится установка текста, изображения, выравнивания и других компонентов, которые описывает метка:
get/setText() - получить/установить текст в метке;
get/setIcon() - получить/установить изображение в метке;
get/setHorizontalAlignment - получить/установить горизонтальную позицию текста;
get/setDisplayedMnemonic() - получить/установить мнемонику (подчеркнутый символ) для метки;
get/setLabelFor() - получить/установить компонент, к которому присоединена данная метка; когда пользователь нажимает комбинацию клавиш Alt + мнемоника, фокус перемещается на указанный компонент.
JButton
Основным активным компонентом в Swing является Jbutton.
Методы, используемые для изменения свойств JButton, аналогичны методам JLabel (вы обнаружите, что они аналогичны для большинства Swing-компонентов). Они управляют текстом, изображениями и ориентацией:
get/setText() - получить/установить текст в кнопке;
get/setIcon() - получить/установить изображение в кнопке;
get/setHorizontalAlignment() - получить/установить горизонтальную позицию текста;
get/setVerticalAlignment() - получить/установить вертикальную позицию текста;
get/setDisplayedMnenomic() - получить/установить мнемонику (подчеркнутый символ), которая в комбинации с кнопкой Alt вызывает нажатие кнопки.
JFrame
Класс JFrame является контейнером, позволяющим добавлять к себе другие компоненты для их организации и предоставления пользователю.
JFrame выступает в качестве моста между независимыми от конкретной операционной системы Swing-частями и реальной операционной системой, на которой они работают. JFrame регистрируется как окно и таким образом получает многие свойств окна операционной системы: минимизация/максимизация, изменение размеров и перемещение. Хотя выполнении лабораторной работы достаточно считать JFrame палитрой, на которой вы размещаете компоненты. Перечислим некоторые из методов, которые вы можете вызвать в JFrame для изменения его свойств:
get/setTitle() - получить/установить заголовок фрейма;
get/setState() - получить/установить состояние фрейма (минимизировать, максимизировать и т.д.);
is/setVisible() - получить/установить видимость фрейма, другими словами, отображение на экране;
get/setLocation() - получить/установить месторасположение в окне, где фрейм должен появиться;
get/setSize() - получить/установить размер фрейма;
add() - добавить компоненты к фрейму.
Схемы, модели и события
При построении визуальных приложений в Java нельзя просто случайно разместить их на экране и ожидать от них немедленной работы. Компоненты необходимо разместить в определенные места, реагировать на взаимодействие с ними, обновлять их на основе этого взаимодействия и заполнять данными. Для эффективной работы с визуальными компонентами необходима установка следующих трех архитектурных составляющих Swing.
Схемы (layout). Swing содержит множество схем, которые представляют собой классы, управляющие размещением компонентов в приложении и тем, что должно произойти с ними при изменении размеров окна приложения или при удалении или добавлении компонентов.
События (event). Программа должна реагировать на нажатия клавиш, нажатия кнопки мыши и на все остальное, что пользователь может сделать.
Модели (model). Для более продвинутых компонентов (списки, таблицы, деревья) и даже для некоторых более простых, например, JComboBox, модели - это самый эффективный способ работы с данными. Они удаляют большую часть работы по обработке данных из самого компонента (вспомните MVC) и предоставляют оболочку для общих объектных классов данных (например, Vector и ArrayList).
Особое внимание, в связи с необходимостью изображения динамических сцен на визуальных компонентах необходимо уделить классу Graphics 2D.
Индивидуальное задание расчетно-графической работы: Изобразить в окне приложения отрезок, вращающийся в плоскости фрейма вокруг точки, движущейся по отрезку.
графический интерфейс java компонент
2. РЕАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ НА ЯЗЫКЕ ВЫСОКОГО УРОВНЯ JAVA
import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
import java.awt.image.BufferedImage;
* Задача 4. Изобразить в окне приложения (апплета ) отрезок , вращающийся в
* плоскости фрейма вокруг точки движущейся по отрезку .
public class LB4 extends java.applet.Applet implements Runnable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private int w, h;
private BufferedImage bi;
private Graphics2D big;
private boolean stop = false;
private Thread timer = null;
private Color fonColor = Color.WHITE ;
private Color segmentColor = Color.LIGHT_GRAY ;
private Color pointColor = Color.GREEN ;
private Segment segment;
// начальное расположение рисунка
private double lengthSegment;
// направление смещения оси вращения
private double movePoint = -1;
private double shift = 0;
private double speedPoint = 1;
// скорость изменения положения в пространстве
private int speedRepaint = 30;
// угол на который происходит изменения положения отрезка
private int grad = 15;
/** Этот метод будет вызван после загрузки апплета */
public void init() {
// Создаем объекты и устанавливаем начальные значения .
Dimension dim = getSize();
// Создаем Segment, задавая длину
lengthSegment = (double) Math.min (w, h) / 3;
segment = new Segment(lengthSegment, lengthSegment / 2, grad,
segmentColor, pointColor, fonColor);
bi = (BufferedImage) createImage(w, h);
big = bi.createGraphics();
big.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING ,
RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON );
// Создаем поток , который будет периодически вызывать метод update.
timer = new Thread(this);
} catch (Exception e) {
System.out .println(e);
} // end init
// Этот метод выполняет перерисовку окна апплета
public void update(Graphics g) {
// Получаем указатель на объект Graphics2D
Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
// Рисуем готовое изображение на экране
g2.drawImage(bi, 0, 0, this);
} catch (Exception error) {
System.out .println(error.getMessage());
private void grawSegment() {
* //Очищаем рисунок big.setBackground(Color.BLUE); big.clearRect(0, 0,
// Рисуем отрезок
shift += movePoint * speedPoint;
if (shift < -lengthSegment / 2) {
movePoint *= -1;
shift = -lengthSegment / 2;
} else if (shift > lengthSegment / 2) {
movePoint *= -1;
shift = lengthSegment / 2;
segment.setPos(shift, speedPoint);
segment.rotate();
big.drawImage(segment.getSegment(), null, 0, 0);
// Этот метод выполняется в отдельном потоке (timer).
// Он вызывает перерисовку окна апплета каждую секунду .
public void run() {
Thread.currentThread ();
Thread.sleep (speedRepaint);
} catch (Exception err) {
// Этот метод выполняется если пользователь покинул страницу
// с апплетом . Он останавливает поток (timer) и, соответственно ,
// перерисовку окна апплета.
public void stop() {
// Этот метод выполняется когда пользователь попадает на страницу
// с апплетом. Он запускает парралельный поток (timer).
public void start() {
if (timer == null) {
timer = new Thread(this);
// Этот метод выполняется при закрытии страницы с апплетом.
public void destroy() {
super.destroy();
Thread.currentThread ();
// Ждем пока парралельный поток (timer) завершит работу.
Thread.yield ();
} // end destroy
} // end public class RotatingSegment
// создание отрезка
private static double x = 0;
final double RAD = 10;
private double length;
private BufferedImage segment;
private Color segmentColor;
private Color pointColor;
private Color backGroundColor;
private Rectangle2D.Double r;
private Ellipse2D.Double p;
private double rotationAxis;
private Point2D.Double center;
private double shift;
// угол на который происходит изменения положения отрезка
private int grad;
Segment(double length, double posPointRotating, int grad,
Color segmentColor, Color pointColor, Color backGroundColor)
throws Exception {
// проверяем параметры
if (length <= 0 || posPointRotating < 0 || length < posPointRotating)
throw new Exception(
"Ошибка: неверно задан параметр в классе Segment");
this.grad = grad;
this.segmentColor = segmentColor;
this.pointColor = pointColor;
this.backGroundColor = backGroundColor;
this.length = length;
// создаем рисунок
segment = new BufferedImage((int) length * 3, (int) length * 3,
BufferedImage.TYPE_INT_ARGB );
center = new Point2D.Double(length, 3 * length / 2);
// создаем отрезок
rotationAxis = center.x + posPointRotating - RAD / 2;
p = new Ellipse2D.Double(rotationAxis, center.y, RAD, RAD);
// устанавливаем цвет отрезка
g2.setColor(segmentColor);
// рисуем отрезок
// устанавливаем цвет точки
g2.setColor(pointColor);
// рисуем точку
// смещает точку вращения
public void setPos(double shiftX, double shiftY) {
// создаем отрезок
this.shift = shiftX;
center.y = center.y + shiftY * Math.sin (Math.toRadians (grad * x ));
r = new Rectangle2D.Double(center.x, center.y, length, RAD);
p = new Ellipse2D.Double(rotationAxis + shift, center.y, RAD, RAD);
// вращает отрезок
public void rotate() {
AffineTransform at = AffineTransform.getRotateInstance (
Math.toRadians (grad * (++x )), rotationAxis + RAD / 2 + shift,
// получаем графический контекст
Graphics2D g2 = segment.createGraphics();
// закрашиваем все заданным цветом
g2.setBackground(backGroundColor);
g2.clearRect(0, 0, (int) (3 * length), (int) (3 * length));
g2.setTransform(at);
g2.setColor(segmentColor);
// рисуем отрезок
// устанавливаем цвет точки
g2.setColor(pointColor);
// рисуем точку
// Возвращает изображение
public BufferedImage getSegment() {
3. ПРИМЕР РАБОТЫ ПРОГРАММЫ
Результат выполнения программы:
Рисунок 1. Результат выполнения программы
Рисунок 2. Результат выполнения программы
Рисунок 3. Результат выполнения программы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Этим завершается наше рассмотрение графики на Java. В этой работе мы представили краткий обзор средств программирования двухмерной графики на Java. Мы представили приложение, которое демонстрируют использование геометрических фигур, текстур.
Мы обсудили некоторые графические возможности Java. Мы начали с краткого знакомства с фундаментальными основами графики, такими как системы координат и графические контексты. Затем мы обсудили средства Java 2D. Мы также вкратце рассказали, как использовать графические эффекты.
Вторая половина нашего знакомства с графическим программированием на Java. Используя графический интерфейс библиотек java.awt и javax.swing мы создали простой графический редактор, который вращает двумерный объект вокруг своей оси.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Х. М. Дейтел, П.Дж. Дейтел, С.И. Сантри - Технологии программирования наJava, книга 1 (графика, JAVABEANS, интерфейс пользователя)
2. Джуди Бишоп - Эффективная работа Java
3. James Gosling, Bill Joy, Guy Steele, Gilad Bracha - The Java Language Specification, Second Edition.
4. Tim Lindholm, Frank Yellin - The Java Virtual Machine Specification, Second Edition.
5. Гослинг Дж., Арнольд К. - Язык программирования Java
6. Информация с сайта www.ibm.com
7. Информация с сайта www.mexmat.sgu.ru
8. Информация с сайта www.uic.rsu.ru
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Структура организации графического интерфейса, объявление и создание слушателей событий с помощью анонимных классов. Представление данных для таблицы – класс AbstractTableModel. Визуализация ячеек таблицы. Два основных типа потоков ввода-вывода в Java.
лекция , добавлен 01.05.2014
Разработка графического редактора для рисования двухмерной и трехмерной графики, используя язык программирования Java и интерфейсы прикладного программирования Java 2D и Java 3D. Создание графического редактора 3D Paint. Основные методы класса Graphics.
курсовая работа , добавлен 19.11.2009
Описание пакета прикладной программы Net Beans 8.1. Разработка пользовательского интерфейса апплета. Создание рамочных окон на базе фреймов библиотеки java.swing. Изменение цвета текстовых данных. Проектирование и создание инфологической модели апплета.
контрольная работа , добавлен 11.07.2016
Сетевые возможности языков программирования. Преимущества использования Java-апплетов. Классы, входящие в состав библиотеки java.awt. Создание пользовательского интерфейса. Сокетное соединение с сервером. Графика в Java. Значения составляющих цвета.
курсовая работа , добавлен 10.11.2014
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.
курсовая работа , добавлен 26.06.2013
Выполнение Java-программы. Набор программ и классов JDK. Объектно-ориентированное программирование в Java. Принципы построения графического интерфейса. Компонент и контейнер графической системы. Апплеты как программы, работающие в среде браузера.
курсовая работа , добавлен 08.02.2011
Диаграмма консольного приложения табулирования функции. Отличие консольного приложения и приложения и GUI. Диаграмма классов для JFrameи JPanel. Создание простейшего фрейма в Java. Компоновка элементов интерфейса внутри фрейма. Цикл обработки событий.
лекция , добавлен 01.05.2014
Понятие и общая характеристика языка программирования РНР, принципы и этапы его работы, синтаксис и ассоциируемые массивы. Обработка исключений в языке Java. Работа с базами данных с помощью JDBC. Изучение порядка разработки графического интерфейса.
презентация , добавлен 13.06.2014
Разработка логической схемы базы данных автомобилестроительного предприятия. Инфологическое моделирование системы. Создание графического интерфейса пользователя для базы данных средствами языка программирования Java. Тестирование программных средств.
курсовая работа , добавлен 16.12.2013
Создание консольных приложений с использованием графического интерфейса пользователя. Содержание палитры компонентов программы С++ Builder. Использование возможностей объектно-ориентированного программирования, особенности редактора кода и форм в С++.