Übungsblatt 11 - TUM - Technische Universität München

Technische Universität München
Institut für Informatik
Lehrstuhl für Computer Graphik & Visualisierung
Praktikum: Grundlagen der Programmierung
Prof. R. Westermann, R. Fraedrich, R. Fülöp, H.G. Menz
WS 2009
Aufgabenblatt 11
20. Januar 2010
Abgabe: In KW 5/6 (28. Januar – 3. Februar) vor der Übung.
GUI und Events
11.1 (Ü) Allgemeine Fragen
In diesem Übungsblatt geht es um die Grundlagen der Programmierung von GUIs mit dem Swing
Toolkit.
(a) Was macht folgende Klasse? Gehen Sie den Code Zeile für Zeile durch und diskutieren Sie
was passiert.
public class SimpleWindow {
public static void main ( String [] args ) {
JFrame f = new JFrame ( " PGDP " );
f . s e t D e f a u l t C l o s e O p e r a t i o n ( JFrame . EXIT_ON_CLOSE );
f . add ( new JLabel ( " Hello world ! " ));
f . setSize (300 , 200);
f . setVisible ( true );
}
}
(b) In diesem Übungsblatt werden folgende Komponenten von Swing verwendet: JFrame,JButton,
JMenuBar, JMenu, JMenuItem, JTextArea, JLabel, JScrollPane, JList, JPanel, JFileChooser,
JOptionPane
Die Beschreibung zu diesen und vielen weiteren Klassen finden Sie in der API von Swing:
http://java.sun.com/javase/6/docs/api/javax/swing/package-summary.html
Machen Sie sich mit den oben angegebenen Komponenten vertraut und besprechen Sie wofür
man Sie einsetzen könnte.
(c) Was ist eine Containerkomponente? Wofür kann Sie eingesetzt werden? Was sind klassische
Containerkomponenten?
(d) GridLayout und BorderLayout sind sogenannte Layout Manager. Wofür sind diese Klassen
zuständig? Diskutieren Sie den Unterschied der beiden Layout Manager. Sehen Sie hierzu
in der API zu LayoutManager nach: http://java.sun.com/javase/6/docs/api/java/
awt/LayoutManager.html
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(e) Die Interaktion des Benutzers mit der GUI wird durch Events gesteuert. Was für eine Rolle
spielen hierbei ’Event Listeners’ ? Wie kann man einen Event einer Komponente zuordnen?
(f) In der Klasse ColorGUI wird eine einfache GUI erstellt. Gehen Sie dieses Programm schrittweise durch und diskutieren Sie den Aufbau.
public class ColorGUI extends JFrame implements ActionListener {
private JButton redbutton , yellowbutton , greenbutton , bluebutton ;
private JMenuItem redmenuitem , yellowmenuitem , greenmenuitem , bluemenuitem ;
public ColorGUI () {
setLayout ( new GridLayout (0 , 1));
redbutton = new JButton ( " red " );
add ( redbutton );
yellowbutton = new JButton ( " yellow " );
add ( yellowbutton );
greenbutton = new JButton ( " green " );
add ( greenbutton );
bluebutton = new JButton ( " blue " );
add ( bluebutton );
redbutton . addAct ionLi stener ( this );
yellowbutton . ad dActio nListe ner ( this );
greenbutton . addA ctionL istene r ( this );
bluebutton . addAc tionLi stener ( this );
setJMenuBar ( createMenuBar ());
}
protected JMenuBar createMenuBar () {
JMenuBar menubar = new JMenuBar ();
JMenu colormenu = new JMenu ( " Change colors " );
menubar . add ( colormenu );
redmenuitem = new JMenuItem ( " set red " );
colormenu . add ( redmenuitem );
yellowmenuitem = new JMenuItem ( " set yellow " );
colormenu . add ( yellowmenuitem );
greenmenuitem = new JMenuItem ( " set green " );
colormenu . add ( greenmenuitem );
bluemenuitem = new JMenuItem ( " set blue " );
colormenu . add ( bluemenuitem );
redmenuitem . addA ctionL istene r ( this );
yellowmenuitem . add Action Liste ner ( this );
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greenmenuitem . addAc tionLi stener ( this );
bluemenuitem . ad dActio nListe ner ( this );
redmenuitem . setAccelerator ( KeyStroke . getKeyStroke ( KeyEvent . VK_R ,
ActionEvent . CTRL_MASK ));
yellowmenuitem . setAccelerator ( KeyStroke . getKeyStroke ( KeyEvent . VK_Y ,
ActionEvent . CTRL_MASK ));
greenmenuitem . setAccelerator ( KeyStroke . getKeyStroke ( KeyEvent . VK_G ,
ActionEvent . CTRL_MASK ));
bluemenuitem . setAccelerator ( KeyStroke . getKeyStroke ( KeyEvent . VK_B ,
ActionEvent . CTRL_MASK ));
return menubar ;
}
public void actionPerformed ( ActionEvent e ) {
if ( e . getSource () == redbutton || e . getSource () == redmenuitem )
changeColorTo ( Color . RED );
else if ( e . getSource () == yellowbutton || e . getSource () == yellowmenuitem )
changeColorTo ( Color . YELLOW );
else if ( e . getSource () == greenbutton || e . getSource () == greenmenuitem )
changeColorTo ( Color . GREEN );
else if ( e . getSource () == bluebutton || e . getSource () == bluemenuitem )
changeColorTo ( Color . BLUE );
}
private void changeColorTo ( Color color ) {
redbutton . setBackground ( color );
yellowbutton . setBackground ( color );
greenbutton . setBackground ( color );
bluebutton . setBackground ( color );
}
public static void main ( String [] args ) {
JFrame frame = new ColorGUI ();
frame . s e t D e f a u l t C l o s e O p e r a t i o n ( JFrame . EXIT_ON_CLOSE );
frame . setPreferredSize ( new Dimension (200 , 300));
frame . pack ();
frame . setVisible ( true );
}
}
11.2 (Ü) Texteditor
Schreiben Sie nun einen einfachen Texteditor, der Dateien neu anlegen, laden und speichern kann.
Gehen Sie dabei wie folgt vor.
Das Hauptfenster
Erstellen Sie zunächst die Klasse TextEditor im Package de.tum.ws2009.grprog.uebungsblatt11.
TextEditor soll von JFrame abgeleitet sein und ActionListener implementieren. Legen Sie nun
mit dieser Klasse ein einfaches Fenster in der main(...) Methode an.
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Einfügen des Textfeldes
Ändern Sie nun den Konstruktor der Klasse TextEditor so ab, dass ein Textfeld JTextArea
angezeigt wird sobald das Programm gestartet wird.
Wenn Sie nun Text in das Textfeld einfügen, der mehr Platz in Anspruch nimmt als in dem Textfeld
vorhanden ist, kann nur sehr umständlich mit den Cursortasten gescrollt werden. Für diesen Fall
stellt das Swing Toolkit eine JScrollPane zur Verfügung.
Verwenden Sie nun die JScrollPane um dem Textfeld Scrollbalken hinzuzufügen. Sehen Sie in der
Dokumentation nach wie dies geht.
Das Menü
Fügen Sie nun ein Menü zu Ihrem Programm hinzu. Erstellen Sie dazu der Übersicht halber eine
Methode JMenuBar createMenuBar() in der das Menü erzeugt wird.
Legen Sie den Menupunkt ’File’ und ’ ?’ an. Unterhalb von ’File’ sollen die Untermenupunkte ’New’,
’Save’, ’Load’ und ’Quit’ erscheinen. Der Untermenupunkt von ’ ?’ ist ’Info’.
Der Statusbalken
Fügen Sie nun einen Statusbalken hinzu der immer die letzte Statusmeldung enthält und am unteren
Rand des Fensters erscheinen soll. Verwenden Sie hierzu z.B. ein JLabel.
Um mehr als ein Element darstellen zu können müssen Sie den Layout Manager ändern. Hier bietet
sich ein BorderLayout Manager an.
Eventbehandlung
Wenn Sie auf einen Menüpunkt klicken passiert im Moment noch nichts. Im Folgenden wird dem
Programm nun ein wenig Leben eingehaucht in dem den Menüpunkten Events hinzugefügt werden.
Erweitern Sie hierzu die Methode public void actionPerformed(ActionEvent e) in der Klasse TextEditor um folgende Funktionalität:
’New’ Das Textfeld wird geleert.
’Save’ Der Text in dem Textfeld wird in eine neue Datei gespeichert. Verwenden Sie für die Auswahl
der Datei die Klasse JFileChooser.
’Load’ Eine Textdatei soll ausgewählt werden (JFileChooser) und anschließend in das Textfeld
geladen werden.
’Quit’ Das Programm wird auf Nachfrage beendet. Verwenden Sie für die Nachfrage die Klasse
JOptionPane.
’Info’ Es soll ein Dialogfenster mit dem Namen des Autors des Programms angezeigt werden.
Bei allen Events soll eine kurze Statusmeldung im Statusbalken angezeigt werden.
Das Laden und Speichern von Dateien wird in der Klasse Tools bereitgestellt. Achten Sie darauf
dass bei den angebotenen Methoden die Datei zum Laden existieren muss, bzw. beim Überschreiben
keine Rückfrage erfolgt.
Tastenkombinationen
Erweitern Sie das Programm um folgende Tastenkombinationen:
’New’ Strg + n
’Save’ Strg + s
’Load’ Strg + l
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’Quit’ Strg + x
’Info’ F1
Quit
Wenn Sie auf das Schließensymbol in der rechten oberen Ecke klicken wird das Editorfenster ohne
Rückfrage geschlossen. Wie können Sie eine entsprechende Rückfrage anzeigen lassen wenn das
Programm auf diese Weise beendet wird? Suchen Sie hierfür eine Lösung mit Hilfe des Internets.
11.3 (H) Raytracer
(31 Punkte)
Erstellen Sie eine GUI für unseren Raytracer mit folgenden Eigenschaften.
Das Programmfenster soll wie folgt aussehen:
Auf der linken Seite ist ein Textfeld in das eine Szenenbeschreibungsdatei geladen werden kann.
Rechts oben befindet sich die Vorschau für die Szene die im Textfeld beschrieben ist. Unter dem
Vorschaubild werden Statusmeldungen in einer Liste angezeigt. Am unteren Ende befindet sich ein
Statusbalken der Informationen über die Szenenbeschreibungsdatei enthält.
Erweitern Sie die Klasse RaytracerGUI in Package de.tum.ws2009.grprog.uebungsblatt11.raytracer.
Das Textfeld (4 Punkte)
Fügen Sie das Textfeld auf der linken Seite ein. Erweitern Sie dazu den Konstruktor der Klasse RaytracerGUI an der entsprechenden Stelle. Achten Sie darauf, dass die Referenz auf das
JTextArea Objekt als Klassenvariable deklariert ist (nicht nur lokal), da in folgenden Teilaufgaben
auf das Textfeld aus anderen Methoden heraus zugegriffen werden muss.
Verwenden Sie nun die JScrollPane um dem Textfeld Scrollbalken hinzuzufügen.
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Setzen Sie die Eigenschaften des Textfeldes so, dass am Zeilenende an Wortgrenzen in die nächste
Zeile umgebrochen wird. (API)
Das Menu (3 Punkte)
Erstellen Sie nun das Menu. Fügen Sie die beiden Menupunkte ’File’ und ’Raytracer’ ein. ’File’ hat
die Untermenupunkte ’New file’, ’Save to file’, ’Load from file’ und ’Quit program’. ’Raytracer’ hat
den Untermenupunkt ’Reload preview’. Das Menu sollen in der Methode JMenuBar createMenuBar()
erstellt und im Konstruktor gesetzt werden.
Geänderter Text (3 Punkte)
Fügen Sie eine Klassenvariable textHasChanged ein, die speichert ob eine Änderung im Textfeld
durchgeführt wurde. Verwenden Sie einen DocumentListener um diese Variable zusetzen.
Der Statusbalken (4 Punkte)
Fügen Sie unterhalb des Textfeldes einen Statusbalken ein der den Dateinamen der Szenenbeschreibungsdatei und die aktuelle Länge des Strings in dem Textfeld und die Anzahl der Zeilen der
Szenenbeschreibung enthält. Falls eine neue Datei angelegt wurde soll an Stelle des Dateinamens
’new file’ stehen. Beachten Sie dass sich diese Werte während dem Editieren der Datei ändern und
updaten Sie diese falls nötig.
ActionEvents (14 Punkte)
Implementieren Sie nun folgendes Verhalten.
’New file’ Nach einem Klick auf den Untermenupunkt ’New file’ wird, so die aktuelle Szenenbeschreibung seit dem letzten Speichern verändert wurde, nachgefragt, ob die Änderungen
gespeichert werden sollen. Je nach Benutzereingabe wird die Szenbeschreibung in eine vom
Benutzer ausgewählte Datei gespeichert. Anschließend wird das Textfeld geleert. (Tastenkombination Strg + n)
’Save to file’ Das Speichern der Szenenbeschreibung ist über den Menupunkt ’Save to file’ möglich.
Zunächst wird mit JFileChooser eine Datei ausgewählt. Akzetiert der Benutzer (JOptionPane)
das die Datei, so sie existiert, überschrieben wird, wird der Inhalt des Textfeldes in der Datei
gespeichert, sonst wird dieser Vorgang abgebrochen. (Tastenkombination Strg + s)
’Load from file’ Ähnlich wie beim Speichern, wird eine Datei ausgewählt. Existiert sie wird der
Inhalt in das Textfeld geladen. (Tastenkombination Strg + l)
’Quit program’ Wurde das Textfeld seit dem letzten Speichern geändert soll der Benutzer die
Möglichkeit erhalten die Szenenbeschreibung zu speichern. Anschließend wird das Programm
beendet. (Tastenkombination Strg + x)
’Reload preview’ Die Szenenbeschreibung im Textfeld wird gespeichert und anschließend die Bildvorschau erzeugt. (Tastenkombination F5)
Zum Speichern und Laden der Textdateien können Sie die entsprechenden Methoden aus der Tools
Klasse verwenden.
Ergänzen Sie die angegebenen Tastenkombinationen zu den Menupunkten.
Vergessen Sie nicht die Variable textHasChanged an den passenden Stellen auf false/true zusetzen.
Statusmeldungen (3 Punkte)
Erstellen Sie sinnvolle Statusmeldungen die in der Liste unter dem Previewfenster angezeigt werden. Neue Statusmeldungen werden immer oben in die Liste eingefügt. Die Meldungen sollen den
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Benutzer über erfolgreiche Aktionen und eventuelle Probleme beim Laden, Speichern, etc. informieren. Sie können mit logdata.add(0,’’entry’’) den String ”entry” an der ersten Stelle der
Liste einfügen.
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