Ausgewählte Implementierungsprobleme

SWING
Literatur
Ausgewählte Implementierungsprobleme
Rebecca Tiarks
15. Januar 2009
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SWING
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Inhaltsverzeichnis
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AWT
grafische Benutzeroberfläche (GUI)
erste API von Sun AWT
bietet GUI-Komponenten, Operationen zum Zeichnen und zur
Ereignisbehandlung.
sehr einfach gehalten
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Peer-Klassen
jede grafische Komponente wird auf darunterliegende
Komponente der Plattform abgebildet
Peer-Klassen
Schaltfläche leitet Visualisierung und Interaktion an eine
Peer-Klasse auf der Betriebssystemseite weiter.
dadurch sollen Theoretisch alle AWT-Anwendungen dem look
and feel der Plattform entsprechen
plattformunabhängige Bibliothek für grafische Oberflächen
schwer umsetzbar
unterschiedliches Verhalten von Benutzerschnittstellen auf den
Plattformen (Menüs, Scrollbars, etc.)
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Vor- und Nachteile AWT
Oberfläche verhält sich so wie erwartet
entspricht optisch den nativen Programmen der Plattform
Programme zeigen merkwürdige Seiteneffekte
durch Unabhängigkeit nur wenige Widgets verfügbar
für modernere, anspruchsvollere grafische Oberflächen
ungeeignet
heavyweight components beziehen Ressourcen von der nativen
Plattform
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JFC
Netscape entwickelte Erweiterungen
Internet Foundation Classes IFC
1997 einigten sich IBM Netscape und Sun auf eine
GUI-Bibliothek die auf die IFC aufbaut
Java Foundation Classes JFC
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JFC Bestandteile
SWING-GUI-Komponenten mit vielen neuen grafischen
Elementen
SWING ist kein Ersatz - benutzt Teile aus der
AWT-Architektur (Frame → JFrame)
Pluggable Look and Feel Aussehen der Komponenten kann
zur Laufzeit geändert werden
Java 2D-API ermöglicht komplexere Objekte zu bilden
Drag’n Drop ermöglicht Datenübertragung zwischen
Applikationen
Unterstützung für Menschen mit Behinderungen
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SWING Eigenschaften
mehr Komponenten
Labels auf den Schaltflächen
Komponenten können transparent und geformt sein und einen
Rahmen haben
SWING-Methoden sind nicht Thread-sicher. Parallelität kann
probleme erzeugen
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Einen Frame erzeugen
JFrame abgeleitet von der AWT-Klasse Frame
Paket javax.swing
Fenster (Toplevel-Container) erzeugen (Fenster ist in keinem
anderen enthalten)
Fensterdekorationen ( Titel, Buttons etc. ) werden vom
Fenstersystem beeinflusst und nicht von SWING
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Beispiel
JFrame hat eine default Größe von 0 x 0 Pixeln
setDefaultCloseOperation() gibt Verhalten beim
Schließen des Fensters an (Applikation beenden oder Fenster
in den Hintergrund)
erst setVisible(true) macht Fenster sichtbar dadurch
können vorher Komponenten hinzugefügt werden
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Beispiel
package examples ;
import javax . swing . JFrame ;
public class JFrameTest
{
public static void main ( String [] args )
{
JFrame frame = new JFrame ( " Hello World " );
frame . s e t D e f a u lt C l o se O p e ra t i o n ( JFrame . EXIT_ON_CLOSE );
frame . setSize ( 300 , 100 );
frame . setVisible ( true );
}
}
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Positionierung von Frames
setLocation und setBounds setzen Position
setIconIamge setz das Icon in der Taskleiste etc.
setTitle Titel des Fensters
setResizeable Größe veränderbar?
mit der Klasse Toolkit abstrahiert von system- und
bildschirmabhängigen Implementierungen, für jede Plattform
eine Implementierung (WToolkit Windows
ermöglicht Herausfinden der Bildschirmgröße etc.
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Struktur von JFrame
JFrame besitzt nur einen Container JRootPane
dieser verwaltet eine Layered-Pane die ein Menü und die
Content-Pane aufnimmt
Glass-Pane als Glasscheibe über allen Komponenten
der Container von JFrame der die Komponenten aufnimmt
heisst Content-Pane
Komponenten werden mit der Funktion add() hinzugefügt
da der JFrame mehrere Container verwaltet musste man vor
Java 5 zurerst den Content-Pane erfragen:
Container cont = frame . getContentPane ();
cont . add ( component );
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atomare Komponenten
Komponenten die direkt angezeigt werden und selber kein
Container sind atomare Komponenten
JLabel javax.swing.JLabel
wird mit add() hinzugefügt
JLabel löst keine Events aus ist aber Component und reagiert
z.B. auf MausOperationen
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Beispiel
public class JLabelTest
{
public static void main ( String [] args )
{
JFrame frame = new JFrame ();
frame . s e t D e f a u lt C l o se O p e ra t i o n ( JFrame . EXIT_ON_CLOSE );
JLabel label = new JLabel ( " neues Label " );
label . setForeground ( Color . MAGENTA );
frame . add ( label );
frame . pack ();
frame . setVisible ( true );
}
}
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Events
ausgesendete Botschaften werden in Ereignisklassen eingeteilt
Ereignisse sind Objekte die aus einer Unterklasse von
AWTEvent gebildet sind
AWTEvent befindet sich direkt in java.awt
Ereignissklassen selber in java.awt.event
jede Ereignisklasse besitzt eine ID die mit getID() erfragt
werden kann
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Event-Listener
es existieren Ereignis-Auslöser wie Schaltflächen
es gibt eine Reihe von Interessenten die informiert werden
wollen
Interessent ist nur an bestimmten Ereignissen interessiert
muss sich bei der Ereignisquelle anmelden
für jedes Ereignis gibt es einen eigenen Listener, an den das
Ereignis weitergeleitet wird
z.B. ActionListener, MouseListener
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class WithoutAdapter extends JFrame
implements WindowListener
{
public void windowClosing ( WindowEvent event ) {
System . exit ( 0 );
}
public void windowClosed ( WindowEvent event ) { }
public void win dowDeiconified ( WindowEvent event )
public void windowIconified ( WindowEvent event ) {
public void windowActivated ( WindowEvent event ) {
public void win dowDeactivated ( WindowEvent event )
public void windowOpened ( WindowEvent event ) { }
WithoutAdapter (){
setSize ( 400 , 400 );
addW indowL istener ( this );
setVisible ( true );
}
public static void main ( String [] args ) {
new WithoutAdapter ();
}
}
{ }
}
}
{ }
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Listener hinzufügen
addEreignis Listener
removeEreignis Listener
für Fenster z.B. addWindowListener
Adapterklassen für Listener (nicht mehr jede Methode muss
implementiert werden)
Adapterklasse für Schnittstelle WindowListener heisst
WindowAdapter
man überschreibt nur noch die Methode die man braucht
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Listener mit Adapterklasse
public class WithAdapter
{
public static void main ( String [] args )
{
JFrame frame = new JFrame ();
frame . setSize ( 400 , 400 );
frame . setVisible ( true );
frame . addWin dowListener ( new CloseWindowAction () );
}
}
class CloseW indowAction extends WindowAdapter
{
public void windowClosing ( WindowEvent e ) {
System . exit (0);
}
}
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Listener mit innerer anonymer Klasse
public class Inner extends JFrame
{
public Inner ()
{
setSize ( 100 , 100 );
addW indowL istener ( new WindowAdapter () {
public void windowClosing ( WindowEvent e ) {
System . exit ( 0 );
}
} );
}
public static void main ( String [] args )
{
new Inner (). setVisible ( true );
}
}
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Schaltflächen
Schaltflächen oder Buttons ermöglichen Interaktion
JButton reagiert auf Aktivierung und erzeugt ein
ActionEvent das ein ActionListener meldet
JButton leitet von der Oberklasse AbstractButton ab
ebenso JToggleButton und JMenuItem
gemeinsame Eigenschaften: Selbstauslösung doClick(), Icons
setDisabledIcon(Icon), setPressedIcon(Icon) etc.
Ausrichtung von Text und Position von Text und Icons
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Beispiel
public class JButtonTest
{
public static void main ( String [] args )
{
JFrame frame = new JFrame ();
frame . s e t D e f a u lt C l o se O p e ra t i o n ( JFrame . EXIT_ON_CLOSE );
final Icon icon1 = new ImageIcon ( JButtonTest . class . getR
final JButton testButton = new JButton ( icon1 );
frame . add ( testButton );
frame . pack ();
frame . setVisible ( true );
}
}
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Actions
eine Aktion löst ein Event aus - mehrere Möglichkeiten
(Shortcut, Menu etc.)
javax.swing.Action
Unterschiedliche Aktionen definierbar
Unterklassen von AbstractAction nutzen und
ActionPerformed() überschreiben
Action exitAction = new AbstractAction ( " Quit " ) {
public void actionPerformed ( ActionEvent e ) {
System . exit ( 0 );
}
};
JButton but = new JButton ( exitAction );
frame . add ( but );
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Component und JComponent
Component ist die Basisklasse der Komponenten
JComponent ist erweiterte Klasse allerdings leitet sie nicht
direkt ab sondern erst von Container und dann
jede JComponent ist auch ein Container
JComponent bietet viele Funktionen für Tooltips, Rahmen,
Tastaturbedienung
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Component und JComponent Events
Component
Container
JComponent
ComponentEvent
FocusEvent
KeyEvent
MouseEvent
InputMethodEvent
HierachyEvent
PropertyChangedEvent
ContainerEvent
PropertyChangeEvent
AncestorEvent
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Component-Listener
ComponentListener ist Basisklasse für alle Komponenten die
Ereignisse empfangen
componentHide( ComponentEvent e ) Komponente wurde
versteckt
componentMoved( ComponentEvent e ) Komponente
wurde bewegt
componentResized( ComponentEvent e ) Größe der
Komponente wurde verändert
componentShown( ComponentEvent e ) Komponente
wurde angezeigt Tastaturbedienung
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Container
Komponenten müssen auf einem Container platziert werden
Container nehmen Kinder auf und verwalten diese
JPanel ist im JComponent mit der Möglichkeit die Kinder
anzuordnen
JScrollPane Komponente mit Scrollbalken
JTabbedPane mit Reitern
JSplitPane Darstellung von zwei Komponenten
Tastaturbedienung
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Beispiel
public class Tab
{
public static void main ( String [] args )
{
JFrame frame = new JFrame ();
frame . s e t D e f a u lt C l o se O p e ra t i o n ( JFrame . EXIT_ON_CLOSE );
JTabbedPane tab = new JTabbedPane ();
tab . addTab ( " Tab 1 " , new JButton ( " Tab 1 " ) );
tab . addTab ( " Tab 2 " , new JTextArea () );
frame . add ( tab );
frame . pack ();
frame . setVisible ( true );
}
}
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Rollbalken
JScrollBar
durch verschieben eines Knopfes lässt sich ein Wert auswählen
wählt ganzzahligen Wert aus vorher definierten Werten aus
bei vertikalem Balken liegt der größte Wert oben bei
horizontalen links
die wichtigsten Werte sind Orientierung (vertikal, horizontal),
Minimal-, Maximalwert, aktueller Wert
für Events muss AdjustmentListener implementiert werden
adjustmentValueChanged( AdjustmentEvent e ) wird
vom Rollbalken aufgerufen
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Schieberegler
JScrollBar
ähnlich wie Rollbalken Auswahl eines Wertes
zusätzlich kann die Skala durch Striche dargestellt werden
die ticks können auch automatisch nummeriert werden
auf Events hört der ChangeListener
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Layout Manager
ein Layout Manager ordnet die Elemente eines Containers
Container fragt bei der Darstellung den Layoutmanager wie
die Elemente dargstellt werden sollen
Layoutmanager in Java:
FlowLayout von links nach rechts
BoxLayou horizontal oder vertikal
GridLayout Raster mit gleichgroßen Elementen
BorderLayout in vier Himmelsrichtungen oder Mitte
GridBagLayout Erweiterung von GridLayout
CardLayout verwaltet Komponenten wie einen Stapel (nur
eine sichtbar)
SpringLayout Berücksichtigt Kanten von Komponenten
GroupLayout
der Layout-Manager wird einem Container mit setLayout
(LayoutManager) zugewiesen
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Border Layout
Box Layout
FlowLayout
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Kontrollfelder
Kontrollfeler haben einen Zustand an oder aus
JCheckBox
kann mit Grafiken den Zustand darstellen
auf Events hört der ItemListener
mit getState() und setState() kann Zustand erfragt bzw.
geändert werden
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public static void main ( String [] args )
{
JFrame frame = new JFrame ( " Frame " );
frame . s e t D e f a u lt C l o se O p e ra t i o n ( JFrame . EXIT_ON_CLOSE );
Icon unchecked = new ImageIcon ( Check . class . getResource (
Icon checked
= new ImageIcon ( Check . class . getResource (
JCheckBox box = new JCheckBox ( " Checkbox " , true );
box . setIcon ( unchecked );
box . setSelectedIcon ( checked );
frame . add ( box , BorderLayout . PAGE_START );
ItemListener boxListener = new ItemListener () {
public void itemStateChanged ( ItemEvent e ) {
System . out . print ( (( JCheckBox ) e . getItem ()). getText (
}
};
box . addItemListener ( boxListener );
frame . pack ();
frame . setVisible ( true );
}
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Fortschrittsbalken
JProgressBar
zeigt das Vorankommen (oder Nichtvorankommen) einer
Anwendung
die wichtigsten Werte sind Orientierung (vertikal, horizontal),
Minimal-, Maximalwert, aktueller Wert
setValue(int n) setz den Wert
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Menüs
Fenstermenüs und Popup-Menüs
sind immer mit einem Fenster verbunden
Menübalken nimmt Menüeinträge auf
sitzt auf einem Toplevel-Container außerhalb der
Content-Pane
Menüeintrage lösen Aktionen aus und können weitere Einträge
enthalten (Untermenü)
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Menüs
JMenu
JMenuBar() erzeugt einen neuen Menübalken
setJMenuBar(JMenubar menubar) weist Menü einem
JFrame zu
JMenu(String s) erzeugt ein neues Menü
JMenu add(JMenu c) fügt neue Menüzeile
JMenuBar menuBar = new JMenuBar ();
JMenu fileMenu = new JMenu ( " Datei " );
menuBar . add ( fileMenu );
f . setJMenuBar ( menuBar );
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Menüeinträge
JMenuItem
add() fügt die vertikalen Elemente vom Typ JMenuItem
hinzu
JMenuItem
JMenu als Unterklasse für Untermenüs
addSeparator() fügt Trennlinie ein
Menüeinträge lassen sich mit Action-Objekten belegen
JMenu helpMenu = new JMenu ( " Hilfe " );
menuBar . add ( helpMenu );
helpMenu . add ( new JMenuItem ( " Programm " ) );
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Popup-Menüs
haben keine feste Position
meistens auf Rechtsklick des Benutzers aktiviert
(Kontextmenü)
JPopupMenu analog wie JMenu
zum Öffnen auf Mausereignis hören und show() aufrufen
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Texteingabefelder
vershiedene Möglichkeiten in SWING
JTextField einzeiliges Eingabefeld
JFormattedTextField einzeiliges Textfeld mit
Formatierungsvorgaben
JPasswordField verdeckte Eingabe
JTextArea mehrzeilig
JEditorPane Editor
JTextPane spezieller Editor
alle von JTextComponent abgeleitet wichtige Methoden
setText(String) und getText()
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Formatiertes Eingabefeld
JFormat t e dT e x tF i e ld ftf1 = new JFormattedTextField (
new SimpleDateFormat ( " MM / dd / yy " ) );
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Tabellen
JTable
zweidimensionale Tabellen bei Bedarf auch eigenes
Tabellenmodell
als Eingabe ein zweidimensionales Feld
String [][] data = { { " A " , " B " } , { " U " , " V " } };
JTable table = new JTable ( data );
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Tabellen-Modell
Trennung von Daten und Anzeige
Daten werden durch die Schnittstelle TableModel
um auf die Daten einer Tabelle zugreifen zu können braucht
man das Modell
auch eigenes Modell möglich das mit
setModel(TableModel) gesetzt werden kann
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Dialoge und Windows
JFrame Fenster mit Dekoration java.awt.Window nicht
Swing-Unterklasse JWindow
Dialoge java.awt.Dialog und JDialog
Dialoge können modal oder nicht-modal sein (bei modal Rest
solange gesperrt bis Nutzer reagiert)
Meldedialoge, Eingabedialoge, Bestätigungsdialoge etc. mit
JOptionPane
können einfach durch entsprechenden Aufruf verwendet werde
showXXXDialog()
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JOptionPane . showInputDialog ( " Bitte Name eingeben " );
JOptionPane . show ConfirmDialog ( null , " Alles OK ? " );
JOptionPane . show MessageDialog ( null , " Message " );
String [] optionen = { " Ja " , " Nein " , " Abbrechen " };
int n = JOptionPane . showOptionDialog ( null ,
" Ja oder Nein ? " ,
// Fragetext
" Ja / Nein / Abbrechen " , // Titel
JOptionPane . YES_NO_CANCEL_OPTION ,
JOptionPane . QUESTION_MESSAGE , // Icon
null , optionen , optionen [0] );
if ( n == JOptionPane . YES_OPTION )
System . out . println ( " Ja " );
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Dateiauswahl
JFileChooser zur Auswahl von Dateien und Verzeichnissen
ist modal und kann fürs Öffnen oder fürs Speichern
konfiguriert sein
erst nach Schließen mit der OK Schaltfläche können die
Datein verwendet werden
Filtern nach bestimmten Dateien ist möglich
Erzeugen mit JFileChooser()
ausgewählte Datei oder Verzeichnis abfragbar durch
getSelectedFile() und getDirectory()
FileFilter muss die Methoden accept() und
getDescription() implementieren
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Nebenläufgkeit
Ereignisse gelangen in eine Ereigniswarteschlange event queue
jedes Fenster hat eine eigene Event-Queue
AWT-Event-Thread läuft parallel und arbeitet die Ereignisse
ab
führt auch den Prorgammcode in den Listenern aus
dauert die Abarbeiten in dem Handler lange steht das
Programm
Swing ist nicht Thread-sicher bei konkurrierenden Zugriffen
gibts eine Exception
deshalb Methoden zur um die Aufträge in den AWT-Thread
einzureihen
invokeLater(Runnable) und invokeAndWait(Runnable)
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Literatur
Christian Ullenboom. Java ist auch eine Insel. Galileo Computing,
7 edition, 2008. ISBN 978-3-8362-1146-8.
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