Создание графического интерфейса на Java Графические библиотеки. Создание графического интерфейса на Java Java gui примеры
Итак, логика Game of Life реализована. Хотелось бы насладиться процессом созерцания многообразия форм «Жизни» на экране своего монитора. Что для этого понадобится?
Само окно с меню и кнопками, а также его поведение будут создаваться с помощью библиотеки Swing. Прорисовка же процесса эволюции нашей «Жизни» — посредством библиотеки AWT (точнее, Java 2D). Это два основных пакета для создания графических интерфейсов на Java.
Работа AWT изначально основана на так называемых peer-интерфейсах. Суть состоит в том, что при необходимости вывода на экран объекта Java, операционной системой создается парный ему графический объект, который, собственно, и отображается. Эти два объекта взаимодействуют между собой во время работы программы. Такая реализация приводит к тому, что для каждой платформы приходится выпускать собственный JDK.
Позднее в AWT были созданы компоненты, не использующие peer-интерфейсы — «легкие» (lightweight) компоненты. Библиотека этих компонентов была названа Swing. То есть Swing, по сути, является расширением AWT.
Сама же AWT была дополнена новыми средствами рисования и вывода изображений, получившими название Java 2D.
Перечислю с коротким описанием основные элементы Swing.
Базовым строительным блоком всей библиотеки визуальных компонентов Swing является JComponent . Это суперкласс каждого компонента. Он является абстрактным классом, поэтому в действительности вы не можете создать JComponent, но он содержит буквально сотни функций, которые каждый компонент Swing может использовать как результат иерархии классов.
JFrame (окно приложения) — основной контейнер, позволяющий добавлять к себе другие компоненты для их организации и предоставления пользователю. JFrame выступает в качестве моста между независимыми от ОС Swing-частями и реальной ОС, на которой они работают. JFrame регистрируется как окно в ОС и таким образом получает многие из знакомых свойств окна операционной системы.
JMenu/JMenuItem/JMenuBar — предназначены для разработки системы меню в JFrame. Основой любой системы меню является JMenuBar, каждый JMenu и JMenuItem создается с ним. JMenu является подклассом JMenuItem. Однако по внешнему виду они имеют отличие: JMenu используется для содержания других JMenuItem и JMenu; JMenuItem при выборе активизирует действие.
JLabel (метка) — предназначен для описания (текстового или графического) других элементов.
JButton (кнопка) — основной активный компонент, позволяющий выполнить какие-либо действия при ее нажатии. Кроме стандартных методов, управляющих отображением компонента, содержит группу методов для управления своим состоянием (активная/неактивная, выбранная/не выбранная, мышка сверху/мышки нет, нажата/отжата).
JTextField (текстовое поле) — позволяет пользователю вводить текстовые данные, которые могут быть обработаны в программе.
JTextArea развивает JTextField, позволяя вводить несколько строк.
JPasswordField (поле для ввода пароля) — разновидность JTextField, позволяющая скрывать вводимые символы.
JComboBox (комбинированный список) — позволяет пользователю выбрать элемент из существующего списка (или добавить к списку новый элемент).
JCheckBox (флажок)и JRadioButton (переключатель) — предоставляют пользователю варианты для выбора. JRadioButton обычно группируются вместе для предоставления пользователю вопроса с принудительным ответом (ответы взаимоисключающие — может быть только один ответ на вопрос). Как только вы выбрали JRadioButton, вы не можете снять его отметку до тех пор, пока не выберете другой вариант из группы. JCheckBox работает иначе. Он позволяет отмечать/снимать отметку с варианта в любое время и выбирать несколько ответов на вопрос. Классом, который позволяет группировать вместе компоненты JCheckBox или JRadioButton, является класс ButtonGroup .
JSlider — элемент для выбора числового значения из графически представленного диапазона.
JSpinner — предназначен для выбора из группы значений. В этом он аналогичен JComboBox, хотя их использование не должно быть взаимозаменяемо. Вы должны использовать JSpinner только для логически последовательных вариантов — числа и даты идеально подходят для этого. JComboBox, с другой стороны, более хороший выбор для представления кажущихся случайными вариантов, которые не имеют взаимосвязи между собой.
JToolBar выступает как контейнер для других компонентов (JButtons, JComboBoxes и т.д.), которые совместно образуют панели инструментов, встречающиеся в большинстве приложений. Панели инструментов позволяют программе размещать часто используемые команды в удобном месте и группировать их. Обычно кнопки панели инструментов соответствуют командам в меню.
JToolTip — это небольшие «пузырьки», которые всплывают, когда вы наводите и держите курсор мышки над чем-нибудь. Они могут быть очень полезны в приложениях, предоставляя подсказки для элементов, детализируя информацию или даже показывая полный текст элемента в сжатых UI. Они активизируются в Swing, если оставить курсор мышки над компонентом на определенное количество времени; обычно они появляются примерно через секунду после остановки мышки и остаются видимыми до тех пор, пока курсор остается над компонентом.
JOptionPane — класс для предоставления UI-разработчикам способа выдачи простых сообщений (об ошибке или другой информации) и быстрого получения данных (например, имени или номера).
JScrollPane — Swing-компонент для обработки всех действий по прокрутке.
JList является полезным компонентом для предоставления пользователю многих вариантов для выбора. Вы можете представлять его как расширение JComboBox. JList предоставляет больше вариантов и добавляет возможность выбора нескольких вариантов. Выбор между JList и JComboBox часто заключается в следующем: если вам требуется возможность множественного выбора или имеется более 15 вариантов (хотя это число не является общим правилом), вы должны всегда выбирать JList. Вы должны использовать JList совместно с JScrollPane, поскольку он может предоставлять больше вариантов, чем помещается в видимой области. JList имеет также модель выбора, которую вы можете установить в различные типы выбора вариантов. Такими типами являются: одиночный выбор (вы можете выбрать только один вариант), одиночный интервал (вы можете выбрать смежные варианты, но в любом их количестве) и множественный интервал (вы можете выбрать любое число вариантов в любых комбинациях).
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).
Графический интерфейс в Java прошел весьма тернистый путь развития и становления. Долгое время его обвиняли в медленной работе, жадности к ресурсам системы и ограниченной функциональности.
Java AWT
Первой попыткой Sun создать графический интерфейс для Java была библиотека AWT (Abstract Window Toolkit) - инструментарий для работы с различными оконными средами. Sun сделал прослойку на Java, которая вызывает методы из библиотек, написанных на С. Библиотечные методы AWT создают и используют графические компоненты операционной среды. С одной стороны, это хорошо, так как программа на Java похожа на остальные программы в рамках одной ОС. Но при запуске ее на другой платформе могут возникнуть различия в размерах компонентов и шрифтов, которые будут портить внешний вид программы.
Чтобы обеспечить мультиплатформенность AWT интерфейсы вызовов компонентов были унифицированы, вследствии чего их функциональность получилась немного урезанной. Да и набор компонентов получился довольно небольшой. Так например, в AWT нет таблиц, а в кнопках не поддерживается отображение иконок. Тем не менее пакет java.awt входит в Java с самого первого выпуска и его можно использовать для создания графических интерфейсов.
Таким образом, компоненты AWT не выполняют никакой "работы". Это просто «Java-оболочка» для элементов управления той операционной системы, на которой они работают. Все запросы к этим компонентам перенаправляются к операционной системе, которая и выполняет всю работу.
Использованные ресурсы AWT старается освобождать автоматически. Это немного усложняет архитектуру и влияет на производительность. Написать что-то серьезное с использованием AWT будет несколько затруднительно. Сейчас ее используют разве что для апплетов.
Основные концепции SWING
Вслед за AWT Sun разработала графическую библиотеку компонентов Swing , полностью написанную на Java. Для отрисовки используется 2D, что принесло с собой сразу несколько преимуществ. Набор стандартных компонентов значительно превосходит AWT по разнообразию и функциональности. Swing позволяет легко создавать новые компоненты, наследуясь от существующих, и поддерживает различные стили и скины.
Создатели новой библиотеки пользовательского интерфейса Swing не стали «изобретать велосипед» и в качестве основы для своей библиотеки выбрали AWT. Конечно, речь не шла об использовании конкретных тяжеловесных компонентов AWT (представленных классами Button, Label и им подобными). Нужную степень гибкости и управляемости обеспечивали только легковесные компоненты. На диаграмме наследования представлена связь между AWT и Swing.
Важнейшим отличием Swing от AWT является то, что компоненты Swing вообще не связаны с операционной системой и поэтому гораздо более стабильны и быстры. Такие компоненты в Java называются легковесными (lightweight), и понимание основных принципов их работы во многом объяснит работу Swing.
Swing контейнеры высшего уровня
Для создания графического интерфейса приложения необходимо использовать специальные компоненты библиотеки Swing, называемые контейнерами высшего уровня (top level containers). Они представляют собой окна операционной системы, в которых размещаются компоненты пользовательского интерфейса. К контейнерам высшего уровня относятся окна JFrame и JWindow, диалоговое окно JDialog, а также апплет JApplet (который не является окном, но тоже предназначен для вывода интерфейса в браузере, запускающем этот апплет). Контейнеры высшего уровня Swing представляют собой тяжеловесные компоненты и являются исключением из общего правила. Все остальные компоненты Swing являются легковесными.
Простой Swing пример создания оконного интерфейса JFrame .
Import java.awt.Dimension; import javax.swing.JFrame; import javax.swing.JLabel; public class JFrameTest { public static void createGUI() { JFrame frame = new JFrame("Test frame"); frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); JLabel label = new JLabel("Test label"); frame.getContentPane().add(label); frame.setPreferredSize(new Dimension(200, 100)); frame.pack(); frame.setVisible(true); } public static void main(String args) { JFrame.setDefaultLookAndFeelDecorated(true); javax.swing.SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() { public void run() { createGUI(); } }); } }
Конструктор JFrame() без параметров создает пустое окно. Конструктор JFrame(String title) создает пустое окно с заголовком title. Чтобы создать простейшую программу с пустым окном необходимо использовать следующие методы:
- setSize(int width, int height) - определение размеров окна;
- setDefaultCloseOperation(int operation) - определение действия при завершении программы;
- setVisible(boolean visible) - сделать окно видимым.
Если не определить размеры окна, то оно будет иметь нулевую высоту независимо от того, что в нем находится. Размеры окна включают не только «рабочую» область, но и границы и строку заголовка.
Метод setDefaultCloseOperation определяет действие, которое необходимо выполнить при "выходе из программы". Для этого следует в качестве параметра operation передать константу EXIT_ON_CLOSE, описанную в классе JFrame.
По умолчанию окно создается невидимым. Чтобы отобразить окно на экране вызывается метод setVisible с параметром true. Если вызвать его с параметром false, окно станет невидимым.
Графический интерфейс java swing примера создания окна JFrame представлен на следующем рисунке.
Для подключения библиотеки Swing в приложении необходимо импортировать библиотеку javax.swing .
Каждый раз, как только создается контейнер высшего уровня, будь то обычное окно, диалоговое окно или апплет, в конструкторе этого контейнера создается корневая панель JRootPane . Контейнеры высшего уровня Swing следят за тем, чтобы другие компоненты не смогли "пробраться" за пределы JRootPane.
Корневая палель JRootPane добавляет в контейнеры свойство "глубины", обеспечивая возможность не только размещать компоненты один над другим, но и при необходимости менять их местами, увеличивать или уменьшать глубину расположения компонентов. Такая возможность необходима при создании многодокументного приложения Swing , у которого окна представляют легковесные компоненты, располагающиеся друг над другом, а также выпадающими (контекстными) меню и всплывающими подсказками.
На следующем рисунке наглядно представлена структура корневой панели JRootPane .
Корневая панель JRootPane представляет собой контейнер, унаследованный от базового класса Swing JComponent. В этом контейнере за расположение компонентов отвечает специальный менеджер расположения, реализованный во внутреннем классе RootPaneLayout. Этот менеджер расположения отвечает за то, чтобы все составные части корневой панели размещались так, как им следует: многослойная панель занимает все пространство окна; в ее слое FRAME_CONTENT_LAYER располагаются строка меню и панель содержимого, а над всем этим располагется прозрачная панель.
Все составляющие корневой панели JRootPane можно получить или изменить. Для этого у нее есть набор методов get/set. Программным способом JRootPane можно получить с использованием метода getRootPane().
Кроме контейнеров высшего уровня корневая панель применяется во внутренних окнах JInternalFrame, создаваемых в многодокументных приложениях и располагающихся на "рабочем столе" JDesktopPane. Это позволяет забыть про то, что данные окна представляют собой обычные легковесные компоненты, и работать с ними как с настоящими контейнерами высшего уровня.
Многослойная панель JLayeredPane
В основании корневой панели (контейнера) лежит так называемая многослойная панель JLayeredPane , занимающая все доступное пространство контейнера. Именно в этой панели располагаются все остальные части корневой панели, в том числе и все компоненты пользовательского интерфейса.
JLayeredPane используется для добавления в контейнер свойства глубины (depth). To есть, многослойная панель позволяет организовать в контейнере третье измерение, вдоль которого располагаются слои (layers) компонента. В обычном контейнере расположение компонента определяется прямоугольником, который показывает, какую часть контейнера занимает компонент. При добавлении компонента в многослойную панель необходимо указать не только прямоугольник, занимаемый компонентом, но и слой, в котором он будет располагаться. Слой в многослойной панели определяется целым числом. Чем больше определяющее слой число, тем выше слой находится.
Первый добавленный в контейнер компонент оказывается выше компонентов, добавленных позже. Чаще всего разработчик не имеет дело с позициями компонентов. При добавлении компонентов их положение меняются автоматически. Тем не менее многослойная панель позволяет менять позиции компонентов динамически, уже после их добавления в контейнер.
Возможности многослойной панели широко используются некоторыми компонентами Swing . Особенно они важны для многодокументных приложений, всплывающих подсказок и меню. Многодокументные Swing приложения задействуют специальный контейнер JDesktopPane («рабочий стол»), унаследованный от JLayeredPane , в котором располагаются внутренние окна Swing. Самые важные функции многодокументного приложения - расположение «активного» окна над другими, сворачивание окон, их перетаскивание - обеспечиваются механизмами многослойной панели. Основное преимущество от использования многослойной панели для всплывающих подсказок и меню - это ускорение их работы. Вместо создания для каждой подсказки или меню нового тяжеловесного окна, располагающегося над компонентом, в котором возник запрос на вывод подсказки или меню, Swing создает быстрый легковесный компонент. Этот компонент размещается в достаточно высоком слое многослойной панели выше в стопке всех остальных компонентов и используется для вывода подсказки или меню.
Многослойная панель позволяет организовать неограниченное количество слоев. Структура JLayeredPane включает несколько стандартных слоев, которые и используются всеми компонентами Swing, что позволяет обеспечить правильную работу всех механизмов многослойной панели. Стандартные слои JLayeredPane представлены на следующем рисунке.
Слой Default используется для размещения всех обычных компонентов, которые добавляются в контейнер. В этом слое располагаются внутренние окна многодокументных приложений.
Слой Palette предназначен для размещения окон с набором инструментов, которые обычно перекрывают остальные элементы интерфейса. Создавать такие окна позволяет панель JDesktopPane, которая размещает их в этом слое.
Слой Modal планировался для размещения легковесных модальных диалоговых окон. Однако такие диалоговые окна пока не реализованы, так что этот слой в Swing в настоящее время не используется.
Наиболее часто используемый слой, служащий для размещения всплывающих меню и подсказок.
Самый верхний слой. Предназначен для операций перетаскивания (drag and drop), которые должны быть хорошо видны в интерфейсе программы.
Небольшой пример JLayeredPane с многослойной панелью показывает, как добавлять компоненты в различные слои и как слои располагаются друг над другом:
Import javax.swing.*; import java.awt.*; // класс рисования двух типов фигур с текстом class Figure extends JComponent { private static final long serialVersionUID = 1L; private Color color; private int type; private String text; // параметры: цвет и тип фигуры Figure(Color color, int type, String text) { this.color = color; this.type = type; this.text = text; setOpaque(false); } public void paintComponent(Graphics g) { // прорисовка фигуры g.setColor(color); switch (type) { case 0: g.fillOval(0, 0, 90, 90); break; case 1: g.fillRect(0, 0, 130, 80); break; } g.setColor(Color.yellow); g.drawString(text, 10, 35); } } public class JLayeredPaneTest extends JFrame { private static final long serialVersionUID = 1L; public JLayeredPaneTest() { // создание окна super("Example LayeredTest"); // выход при закрытии окна setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); // определение многослойной панели JLayeredPane lp = getLayeredPane(); // создание трех фигур Figure figure1 = new Figure(Color.red , 0, "Figure popup"); Figure figure2 = new Figure(Color.blue, 0, "Figure 1"); Figure figure3 = new Figure(Color.cyan, 1, "Figure 2"); // определение местоположения фигур в окне figure1.setBounds(10, 40, 120, 120); figure2.setBounds(60, 120, 160, 180); figure3.setBounds(90, 55, 250, 180); // добавление фигур в различные слои lp.add(figure1, JLayeredPane.POPUP_LAYER); lp.add(figure2, JLayeredPane.PALETTE_LAYER); lp.add(figure3, JLayeredPane.PALETTE_LAYER); // смена позиции одной из фигур lp.setPosition(figure3, 0); // определение размера и открытие окна setSize(280, 250); setVisible(true); } public static void main(String args) { JFrame.setDefaultLookAndFeelDecorated(true); new JLayeredPaneTest(); } }
В примере создается небольшое окно JFrame и в многослойную панель добавляется несколько компонентов Figure. Чтобы получить многослойную панель в любом контейнере Swing высшего уровня, достаточно вызвать метод getLayeredPane() .
Вспомогательный класс Figure наследует свойства базового класса JComponent и позволяет различными цветами рисовать фигуры двух типов (круги и прямоугольники). Параметры для прорисовки фигур задаются в конструкторе класса.
При определении интерфейса создаются три фигуры разного цвета (два круга и прямоугольник). Круг размещается в слое POPUP_LAYER, а прямоугольники - в слое PALETTE_LAYER. При размещении компонентов указываются их абсолютные экранные координаты, потому что в многослойной панели обычные менеджеры расположения не работают.
В завершении позиция одного из прямоугольников меняется так, чтобы он был первым в слое, хотя изначально добавлялся вторым. Запустив приложение, вы увидите, что многослойная панель работает и аккуратно располагает компоненты согласно их слоям и позициям.
В обычных приложениях многослойная панель редко используется напрямую, в них она выполняет свои функции незаметно. Тем не менее, иногда она помогает создать удивительные эффекты и необычные интерфейсы, позволяя, например, разместить поверх обычных компонентов анимацию или видео, не требуя для этого от разработчика нечеловеческих усилий и ухищрений.
Панель содержимого ContentPane
Панель содержимого ContentPane - это следующая часть корневой панели, которая используется для размещения компонентов пользовательского интерфейса программы. ContentPane занимает большую часть пространства многослойной панели (за исключением места, занимаемого строкой меню). Чтобы панель содержимого не закрывала добавляемые впоследствии в окно компоненты, многослойная панель размещает ее в специальном очень низком слое с названием FRAME_CONTENT_LAYER, с номером -30000.
Обратиться к панели содержимого можно методом getContentPane() класса JFrame. С помощью метода add(Component component) можно добавить на нее любой элемент управления. Заменить ContentPane любой другой панелью типа JPanel можно методом setContentPane()
Пример добавления кнопки в панель содержимого:
JButton newButton = new JButton(); getContentPane().add(newButton);
В результате получим окно с кнопкой. Кнопка занимает всю доступную площадь окна. Такой эффект полезен не во всех программах, поэтому необходимо использовать различные способы расположения элементов на панели.
Панель содержимого можно полностью заменить. Рассмотрим следующий Swing пример использования панели содержимого ContentPane .
Import javax.swing.*; public class ContentPaneReplace extends JFrame { private static final long serialVersionUID = 1L; public ContentPaneReplace() { super("Test ContentPane"); setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); // Создание панели с двумя кнопками JPanel contents = new JPanel(); contents.add(new JButton("Семья")); contents.add(new JButton("Школа")); // Замена панели содержимого setContentPane(contents); // Определение размера окна setSize(200, 100); // Открытие окна setVisible(true); } public static void main(String args) { JFrame.setDefaultLookAndFeelDecorated(true); new ContentPaneAdd(); } }
В примере создается небольшое окно и панель с двумя кнопками, которая затем методом setContentPane() заменяет панель содержимого окна. Таким образом была использована замена вместо более простого добавления - вызова метода add(). Интерфейс окна представлен на следующем скриншоте.
Панель содержимого ContentPane сама собой не представляет ничего особенного. Необходимо лишь помнить, что компоненты добавляются именно в нее.
Прозрачная панель JOptionPane
Прозрачная панель JOptionPane размещается корневой панелью выше всех элементов многослойной панели. За размещением JOptionPane следит корневая панель, которая размещает прозрачную панель выше многослойной панели, причем так, чтобы она полностью закрывала всю область окна, включая и область, занятую строкой меню.
JOptionPane используется в приложениях достаточно редко, поэтому по умолчанию корневая панель делает ее невидимой, что позволяет уменьшить нагрузку на систему рисования. Следует иметь в виду, что если вы делаете прозрачную панель видимой, нужно быть уверенным в том, что она прозрачна (ее свойство opaque равно false), поскольку в противном случае она закроет все остальные элементы корневой панели, и остальной интерфейс будет невидим.
В каких случаях можно использовать прозрачную панель JOptionPane ? С ее помощью можно определять функции приложения, для реализации которых «с нуля» понадобились бы серьезные усилия. Прозрачную панель можно приспособить под автоматизированное тестирование пользовательского интерфейса. Синтезируемые в ней события позволяют отслеживать промежуточные отладочные результаты. Иногда такой подход гораздо эффективнее ручного тестирования.
Прозрачная панель JOptionPane может быть использована для эффектной анимации, «плавающей» поверх всех компонентов, включая строку меню, или для перехвата событий, если некоторые из них необходимо обрабатывать перед отправкой в основную часть пользовательского интерфейса.
Пример использования прозрачной панели Swing JOptionPane:
// Использование прозрачной панели JOptionPane import java.awt.Dimension; import java.awt.Font; import java.awt.event.WindowEvent; import java.awt.event.WindowListener; import javax.swing.JDialog; import javax.swing.JFrame; import javax.swing.JLabel; import javax.swing.JOptionPane; import javax.swing.UIManager; public class JOptionPaneTest extends JFrame { private static final long serialVersionUID = 1L; public static final Font FONT = new Font("Verdana", Font.PLAIN, 11); public static void createGUI() { JFrame frame = new JFrame("Test JOptionPane"); frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.DO_NOTHING_ON_CLOSE); frame.addWindowListener(new WindowListener() { public void windowActivated(WindowEvent event) {} public void windowClosed(WindowEvent event) {} public void windowDeactivated(WindowEvent event) {} public void windowDeiconified(WindowEvent event) {} public void windowIconified(WindowEvent event) {} public void windowOpened(WindowEvent event) {} public void windowClosing(WindowEvent event) { Object options = { "Да", "Нет!" }; int rc = JOptionPane.showOptionDialog(event.getWindow(), "Закрыть окно?", "Подтверждение", JOptionPane.YES_NO_OPTION, JOptionPane.QUESTION_MESSAGE, null, options, options); if (rc == 0) { event.getWindow().setVisible(false); System.exit(0); } } }); JLabel label = new JLabel("Использование прозрачной панели при закрытии окна"); frame.getContentPane().add(label); frame.setPreferredSize(new Dimension(350, 80)); frame.pack(); frame.setLocationRelativeTo(null); frame.setVisible(true); } public static void main(String args) { javax.swing.SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() { public void run() { UIManager.put("Button.font", FONT); UIManager.put("Label.font", FONT); JFrame.setDefaultLookAndFeelDecorated(true); JDialog.setDefaultLookAndFeelDecorated(true); createGUI(); } }); } }
Если методу setDefaultCloseOperation передать константу JFrame.EXIT_ON_CLOSE , то при закрытии окна приложение будет прекращать работу. В примере этому методу передается константа JFrame.DO_NOTHING_ON_CLOSE , чтобы при закрытии окна ничего не происходило. Выход из приложения в примере осуществляется из JFrame слушателя WindowListener в методе windowClosing . При закрытии окна вызывается метод windowClosing с параметром WindowEvent event, который в прозрачной панели Swing JOptionPane открывает диалоговое окно подтверждения.
На следующем скриншоте представлены два окна приложения. Верхнее главное окно. При закрытии данного окна открывается нижнее диалоговое окно подтверждения намерения.
Строка меню JMenuBar
Одной из важных особенностей использования корневой панели JRootPane в Swing, является необходимость размещения в окне строки меню JMenuBar . Серьезное приложение нельзя построить без какого-либо меню для получения доступа к функциям программы. Библиотека Swing предоставляет прекрасные возможности для создания удобных меню JMenuBar, которые также являются легковесными компонентами.
Строка меню JMenuBar размещается в многослойной панели в специальном слое FRAME_CONTENT_LAYER и занимает небольшое пространство в верхней части окна. По размерам в длину строка меню равна размеру окна. Ширина строки меню зависит от содержащихся в ней компонентов.
Корневая панель следит, чтобы панель содержимого и строка меню JMenuBar не перекрывались. Если строка меню не требуется, то корневая панель использует все пространство для размещения панели содержимого.
Примеры Swing
Исходные коды примеров, рассмотренных в тексте страницы, можно скачать .
В Java есть 2 основных пакета для создания графических интерфейсов (Graphics User Interface). Это Abstract Windows Toolkit (AWT) и Swing. AWT использует виджеты операционной системы, поэтому эта библиотека немного быстрее. Но на мой взгляд, Swing более хорошо спроектирован.
В данном туториале мы рассмотрим основные элементы библиотеки Swing и создадим простой интерфейс (GUI) в качестве примера.
Для группировки компонент интерфейса используются контейнеры (Container). Для создания основного контейнера для приложения чаще всего используется контейнер JFrame (есть еще JWindows и JApplet). Проще всего унаследоваться от JFrame тем самым получить доступ ко множеству методов, например:
setBounds(x, y, w, h) - указывает координаты верхней левой вершины окна, а также его ширину и высоту.
setResizable(bool) - указывает, можно ли изменять размер окна.
setTitle(str) - устанавливает название окна.
setVisible(bool) - собственно отображает окно.
setDefaultCloseOperation(operation) - указывает операцию, которая будет произведена при закрытии окна.
Основные элементы управления:
- JLabel - элемент для отображения фиксированного текста;
- JTextField - простой edit-box;
- JButton - обычная кнопка (button);
- JCheckBox - элемент выбора (аналог checkbox);
- JRadioButton - радио кнопка
Как видите, все довольно просто и логично.
При отображении элементов управления используются специальные менеджеры - LayoutManager. У всех LayoutManager"ов есть методы для добавления у удаления элементов.
FlowLayout - используется для последовательного отображения элементов. Если элемент не помещается в конкретную строку, он отображается в следующей.
GridLayout - отображения элементов в виде таблицы с одинаковыми размерами ячеек.
BorderLayout - используется при отображении не более 5 элементов. Эти элементы располагаются по краям фрейма и в ценрте: North, South, East, West, Center.
BoxLayout - отображает элементы в виде рядка или колонки.
GridBagLayout - позволяет назначать месторасположение и размер каждого виджета. Это самый сложный, но и самый эффективный вид отображения.
Стоит еще обратить внимание на обработку событий. Для этого используются так называемые Event Listeners.
Ну все, довольно теории, перейдем к примеру GUI:
Import java.awt.*; import java.awt.event.*; import javax.swing.*; public class SimpleGUI extends JFrame { private JButton button = new JButton("Press"); private JTextField input = new JTextField("", 5); private JLabel label = new JLabel("Input:"); private JRadioButton radio1 = new JRadioButton("Select this"); private JRadioButton radio2 = new JRadioButton("Select that"); private JCheckBox check = new JCheckBox("Check", false); public SimpleGUI() { super("Simple Example"); this.setBounds(100,100,250,100); this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); Container container = this.getContentPane(); container.setLayout(new GridLayout(3,2,2,2)); container.add(label); container.add(input); ButtonGroup group = new ButtonGroup(); group.add(radio1); group.add(radio2); container.add(radio1); radio1.setSelected(true); container.add(radio2); container.add(check); button.addActionListener(new ButtonEventListener()); container.add(button); } class ButtonEventListener implements ActionListener { public void actionPerformed(ActionEvent e) { String message = ""; message += "Button was pressed\n"; message += "Text is " + input.getText() + "\n"; message += (radio1.isSelected()?"Radio #1":"Radio #2") + " is selected\n"; message += "CheckBox is " + ((check.isSelected()) ?"checked":"unchecked"); JOptionPane.showMessageDialog(null, message, "Output", JOptionPane.PLAIN_MESSAGE); } } public static void main(String args) { SimpleGUI app = new SimpleGUI(); app.setVisible(true); } }
Примечания:
getContentPane возвращает контейнер верхнего уровня. ButtonGroup служит для создания группы взаимосвязанных радио-кнопок.
Внутренний класс ButtonActionListener реализует интерфейс ActionListener. Для этого необходимо предоставить имплементацию метода actionPerformed.
JOptionPane служит для отображения диалоговых окон.
Жду ваших вопросов и комментариев. Если вы хотите больше узнать о Swing, скажите об этом, и в скором времени я напишу еще одну статью с более сложными приемами и компонентами.
