Процесс разработки простой GUI программы на языке Java. Выбор библиотеки для создания графического интерфейса Java

Одно из важных достоинств Java состоит в том, что это не только язык, но и стандартизованная объектно-ориентированная среда выполнения. Любопытно проследить, как в рамках Java решаются традиционные программистские проблемы. Мы остановимся на оконном графическом интерфейсе.

Вместе с различными приятными (главным образом для пользователя) свойствами, оконный интерфейс привносит и довольно неприятные (для разработчика) проблемы. Одна из них - это переносимость приложений между разными платформами. Переносимость является проблемой и без графического интерфейса, однако наличие такового делает ее многократно сложнее.

Дело в том, что каждая оконная среда - это сложный мир, со своими законами, набором строительных блоков и приемов программирования. Motif не похож на MS-Windows и оконную систему Macintosh. По-разному представляются примитивные элементы интерфейса, по-разному обрабатываются внешние события, по-разному происжодит рисование на экране и т.д.

Вместе с тем, по своей сути оконная среда - просто идеальное поле деятельности для объектного программирования. Даже человеку, неискушенному в объектно-ориентированных методах проектирования, ясно, что такие вещи, как кнопки, текстовые поля, меню, вполне заслуживают названия объектов, как бы это слово ни понималось. Иначе говоря, вполне понятно, что такое “кнопка вообще”, “список вообще” и т.д.

Все это дает основания надеяться, что с помощью объектно-ориентированного подхода можно получить по-настоящему высокоуровневую и переносимую оконную среду, основанную на абстрактных типах данных.

Данная особенность оконных сред проявилась, в частности, в появлении довольно большого количества различных классовых библиотек, “обертывающих” оригинальные оконные системы. В качестве примеров можно привести MFC, OWL, Zink и многие другие.

Вот и среди стандартных Java-библиотек присутствует AWT или Abstract Windowing Toolkit - абстрактный оконный инструментарий.

AWT является системой классов для поддержки программирования в оконной среде. Его “абстрактность” проявляется в том, что все, зависящее от конкретной платформы, хорошо локализовано и спрятано. В AWT реализованы такие простые и понятные вещи, как кнопки, меню, поля ввода; простые и понятные средства организации интерфейса - контейнеры, панели, менеджеры геометрии.

Основы построения графического пользовательского интерфейса Компоненты и контейнеры

Если посмотреть на любое оконное приложение, то легко увидеть, что интерфейсная часть состоит из объектов, объединенных в группы. В AWT объекты называются компонентами (на самом деле они все являются наследниками класса Component), а группы объектов реализованы с помощью так называемых контейнеров. Отметим, что любой контейнер - это тоже компонента, поэтому группы объектов могут быть вложены друг в друга. Как обычно, меню стоят особняком.

К числу примитивных компонент относятся:

Основные контейнеры:

Взаимодействие интерфейсных компонент с пользователем реализовано с помощью аппарата событий, о котором будет рассказано ниже.

В этой статье объясняется, как создать простое приложение, которое показано на рисунке справа, и приводится его исходный код.

Чтобы размещать кнопки, текстовые надписи и другие компоненты в окне программы, вам следует понять, как работает JPanel . Это что-то вроде контейнера для компонентов, который занимает прямоугольную область экрана и показывает компоненты, выровненные по какому-то простому принципу. Как именно выровнены компоненты, зависит от типа схемы размещения, которую вы установили для панели. Для простых задач программирования вам следует знать, как минимум, BorderLayout , который располагает компоненты по краям и один большой компонент ставит в середину, затем FlowLayout , который обычно располагает компоненты в ряд по горизонтали, и, наконец, GridLayout , который располагает компоненты в произвольной таблице n * m. Есть другие типы, но они слишком сложны для новичков. Ключевая идея в том, что "компонентой" может быть не только кнопка или флажок, но и другая JPanel. Вы можете получить достаточно сложный пользовательский интерфейс, просто расположив панели одна на другой и выбрав для них планировку.

Если у вас есть экземпляр объекта JPanel, вызовите метод .setLayout , чтобы установить тип планировки, и затем метод.add, чтобы добавить на панель компоненты. В случае BorderLayout в качестве второго параметра вам нужно будет передать положение. Например, чтобы расположить кнопку в верхней части, вызовите myPanel.add(myButton, BorderLayout.North) .

Контейнер самого высокого уровня, который появляется на экране, представляющем приложение Java, является экземпляром JFrame , а не JPanel . Чтобы добавить вашу основную панель в экземпляр JFrame просто вызовите myJFrame.getContentPane().add(myJPanel, BorderLayout.Center) .

Чтобы заставить ваше приложение делать что-то большее, чем просто появляться, вам нужно будет понять интерфейс ActionListener . У любого неабстрактного ActionListener есть только один метод actionPerformed, который вызывается, когда пользователь выполняет "действие" над компонентой, в которой зарегистрирован слушатель (например, действие над кнопкой - это, очевидно, ее нажатие). Чтобы зарегистрировать слушателя действий для кнопки или любого другого компонента, вызовите метод .addActionListener. .

Шаги

Создание общего фрейма

Создайте класс, который расширяет класс JFrame . Этот класс будет содержать все ваши компоненты графического интерфейса (GUI), такие как кнопки и текстовые поля.

Продумайте общий внешний вид вашего первого приложения. Неплохо было бы начать с центральной панели типа BorderLayout с другой панелью в нижней ее части (BorderLayout.South ). Эта вторая панель будет иметь тип FlowLayout и содержать несколько кнопок, флажков и других контрольных элементов. И наконец, расположите большой компонент JTextArea посередине центрального компонента. Чтобы взаимодействовать с пользователем посредством текста, вы сможете использовать методы getText() и setText() .

Напишите конструктор для вашего класса. Этот конструктор должен создать все панели и компоненты, которые вы запланировали, расположить их правильно и добавить последнюю панель, которая "прикрепляет все" к вашему фрейму (myFrame.getContentPane().add(myLargePanel, BorderLayout.Center).

Напишите метод main, который будет точкой входа программы. В этом методе создайте экземпляр фрейма, установите его начальные размер и положение (используйте.setSize(x,y) и .setLocation(width, height) ), и заставьте его появиться на экране, вызвав .setVisible(true).

Программирование ответов на действия пользователя

1. Сделайте ваш фрейм реализующим интерфейс ActionListener . Это позволит вашему классу "слушать" действия компонентов.

   Для каждой кнопки, флажка или другого контрольного элемента, которых вы создали, вызовите метод. addActionListener, передав ваш фрейм (this ) в качестве параметра.

   Переопределите абстрактный метод класса ActionListener, который называется actionPerformed(ActionEvent event). В этом методе вам следует добавить условные выражения "if", чтобы проверить, откуда пришло событие. В этом условном операторе "if" должно быть условие вроде такого: "if (event.getSource() == button1 )". Здесь проверяется, откуда пришло событие, и пришло ли оно от кнопки. Внутри выражения "if" выполняйте любые действия, которые вам необходимы при нажатии на кнопку.

   У JTextArea есть метод .setText("myText") , который является неплохим способом запрограммировать какой-то видимый ответ на ваше действие.

• Совсем не намного сложнее реализовать интерфейс MouseListener и использовать .addMouseListener , чтобы зарегистрировать его для любой компоненты.
• Если вам нужно запросить от пользователя ввести какую-то строку, вызовите статический метод JOptionPane.showInputDialog(this, "My message"). первым параметром должен быть фрейм вашего приложения или какая-нибудь панель (поле для ввода появится посередине родительского элемента). Метод возвращает значение, которое пользователь ввел в диалоговом окне.
• Вполне возможно разместить все компоненты на одной панели, использующей тип GridBagLayout, но этим классом труднее управлять.
• Если вы хотите нарисовать собственные графические объекты (например, шахматную доску), почитайте о компоненте Canvas . Он может быть размещен в вашем приложении, как любой другой компонент, но вам нужно будет написать метод.paint, который полностью отвечает за его отрисовку.
• Во многих реальных приложениях наиболее полезным компонентом Swing является JTable . После изучения основ, продолжайте работать с ним.

Предупреждения

• Некоторые средства разработки предлагают возможность составить графический интерфейс Swing способом, "удобным для пользователя". Однако, зачастую они не могут должным образом сделать панель с продвинутыми возможностями. Эти возможности включают деревья, таблицы, списки и комбинированные списки, которые меняют свое содержимое по мере работы программы, а также компоненты с моделями данных пользователя и т.д. Код, написанный при таком "дружеском для пользователя" способе, станет настоящим кошмаром, если вам потом потребуется дописать его вручную. Поэтому слишком не увлекайтесь подобными "дизайнерами графического интерфейса, дружественными для пользователя", потому что это ограничит ваши возможности из-за их ограниченных возможностей.
• Swing - это однопоточное приложение. Если обработка действия у вас занимает слишком много времени, оно "зависнет", пока не произойдет выход из метода .actionPerformed . Изучайте и используйте многопоточность java, чтобы Swing оставался "живым", пока работает какой-то трудоемкий процесс.
• Большинство методов компонентов Swing можно безопасно вызвать только из потока диспетчеризации событий (метод .actionPerformed и другие похожие методы слушателя). Если вам нужно вызвать их из какого-то другого потока (например, чтобы обновить индикатор прогресса или показать результаты какого-то длительного процесса), почитайте о SwingUtils.invokeLater .

Источники

Исходный код

Import java.awt.BorderLayout ; import java.awt.FlowLayout ; import java.awt.event.ActionEvent ; import java.awt.event.ActionListener ; import javax.swing.JButton ; import javax.swing.JCheckBox ; import javax.swing.JFrame ; import javax.swing.JPanel ; import javax.swing.JTextArea ; /** * Очень простое приложение java swing. * Содержит кнопку и флажок. Отвечает * на изменения этих контрольных элементов * изменением текста в главном текстовом поле. * * @author audriusa */ public class WikiHow extends JFrame implements ActionListener { /** * Кнопка. */ JButton myButton = new JButton ("Button" ) ; /** * Флажок. */ JCheckBox myCheckBox = new JCheckBox ("Check" ) ; /** * Текстовое поле. */ JTextArea myText = new JTextArea ("My text" ) ; /** * Нижняя панель, содержащая кнопку. */ JPanel bottomPanel = new JPanel () ; /** * Родительская панель, содержащая все. */ JPanel holdAll = new JPanel () ; /** * Конструктор. */ public WikiHow() { bottomPanel.setLayout (new FlowLayout () ) ; bottomPanel.add (myCheckBox) ; bottomPanel.add (myButton) ; holdAll.setLayout (new BorderLayout () ) ; holdAll.add (bottomPanel, BorderLayout .SOUTH ) ; holdAll.add (myText, BorderLayout .CENTER ) ; getContentPane() .add (holdAll, BorderLayout .CENTER ) ; myButton.addActionListener (this ) ; myCheckBox.addActionListener (this ) ; setDefaultCloseOperation(DISPOSE_ON_CLOSE) ; } /** * Программа * @param args Параметры старта программы, не используются. */ public static void main(String args) { WikiHow myApplication = new WikiHow() ; // Указываем, где оно должно появиться: myApplication.setLocation (10 , 10 ) ; myApplication.setSize (300 , 300 ) ; // Показать! myApplication.setVisible (true ) ; } /** * Любой неабстрактный класс, который реализует ActionListener * должен иметь этот метод. * * @param e Событие. */ public void actionPerformed(ActionEvent e) { if (e.getSource () == myButton) myText.setText ("A button click" ) ; else if (e.getSource () == myCheckBox) myText.setText ("The checkbox state changed to " + myCheckBox.isSelected () ) ; else myText.setText ("E ...?" ) ; } }

JFace — это доплнительный слой абстракции над графической библиотекой SWT, предоставляющий возможности для разработки графического интерфейса приложения на основе модели MVC(Model View Controller). Основные компоненты JFace включают:

• Viewers — классы для инкапсуляции задач предоставления данных для отображения, их фильтрации, сортировки и т.п.
• Actions and contributions — вводят семантику описания пользовательских действий и того, как они должны быть доступны пользователю.
• Image and font registries — предоставляют классы для управления ресурсами, такими как изображения и шрифты.
• Dialogs and wizards — фреймворк для построения сложного диалогового взаимодействия с пользователем.
• Field assist — предоставляет возможности для реализации вспомогательной функциональности для полей, такой как отображение статуса поля или подсказки о содержимом.

В первой части будет рассмотрено создание простого окна с использованием JFace, добавление к нему меню, статусной строки и панели инструментов.

Настройка проекта

Для того, чтобы разрабатывать графические приложения с использованием JFace в Eclipse, необходимо подключить jar-файлы SWT и JFace.

• В случае, если в Eclipse установлено PDE, то это можно сделать, указав в настройках проекта использовать библиотеку SWT, и поставить галочку для поддержки JFace.
• Если же PDE не установлен, то необходимо подключить jar-файлы к проекту вручную. Найти их можно в директории plugins эклипса, называются они org.eclipse.swt_*.jar и org.eclipse.jface_*.jar

Создание окна

Окно приложения в JFace наследуется от класса ApplicationWindow, предоставляющего возможности для создания меню, панелей управления и строки статуса.

Простейший вариант создания окна приведен в следующем примере:

import org.eclipse.jface.window.ApplicationWindow; import org.eclipse.swt.widgets.Display; public class MainWindow extends ApplicationWindow { public static void main(String args) { MainWindow window = new MainWindow(); // Создаем наше окно window.setBlockOnOpen(true); // Устанавливаем флаг - ждать закрытия окна window.open(); // Открываем окно Display.getCurrent().dispose(); // Освобождаем ресурсы } public MainWindow() { super(null); // Вызываем конструктор родительского класса } }

Создание содержимого окна

Для того, чтобы создать какое-то содержимое окна, необходимо переопределить метод Control createContents(Composite parent) класса ApplicationWindow. Метод должен возвращать компонент, который будет являться содержимым окна.

В этом же методе можно установить и заголовок окна, вызвав метод setText(String text) шелла, доступного по вызову getShell()

В этом примере таким компонентом будет просто метка белого цвета, в реальных приложениях таким компонентом является какой-нибудь композит.

Собственно, пример:

protected Control createContents(Composite parent) { getShell().setText("My window"); // Устанавливаем заголовок окна Label lbl = new Label(parent, SWT.NONE); // Создаем новый элемент, в нашем случае - просто метку lbl.setText("Window contents"); // Устанавливаем ей текст lbl.setBackground(new Color(Display.getCurrent(), 255, 255, 255)); // Устанавливаем белый цвет фона return lbl; }

Добавление статусной строки

Добавление к окну приложения статусной строки реализуется не просто, а очень просто. Для этого надо всего-навсего вызвать защищенный метод addStatusBar(). Наверное, наиболее подходящим местом для такого вызова является конструктор окна, или какой-нибудь метод его инициализации.

Для того, чтобы отобразить текст в статусной строке необходимо вызвать метод setStatus(String status), аргументом которого и является та самая строка, которую необходимо отобразить.

Создание меню

Для создания строки меню в JFace необходимо, вызвать метод addMenuBar(), как и для создания строки статуса.
Но затем необходимо добавить пункты меню на панель. Осуществляется это следующим образом:

• Раздел меню описывается классом MenuManager. В конструкторе ему может быть передана строка — имя раздела, где символ «&» означает, что следующий за ним символ будет ключом при навигации с помошью клавиши Alt. Добавляется раздел меню на панель с помощью конструкции getMenuBar().add(menu).
• Пункт меню описывается классом Action. Сам класс является абстрактным, пункт меню должен быть унаследован от него и переопределять метод void run(), в котором размещается код, выполняемый при выборе пункта меню пользователем. На самом деле, метод можно и не переопределять, но тогда, зачем этот пункт меню нужен?=) Имя пункта может быть задано путем передачи в конструктор, или вызовом метода void setText(String text). После создания пункт меню добавляется в раздел вызовом метода add у объекта раздела меню. Например: menu.add(menuItem)
• Подменю создаются очень просто: Необходимо в один раздел меню методом add добавить другой раздел. Вот и все.

В следующем примере мы создаем раздел меню File и один пункт Hello в нем, выбор которого вызывает появление текста в статусной строке окна. Код создания меню я оформил в один метод, который вызывается из конструктора окна:

private void createMenu() { addMenuBar(); // Добавляем панель меню MenuManager fileMenu = new MenuManager("&File"); // Создаем новое меню getMenuBarManager().add(fileMenu); // Добавляем меню на панель fileMenu.add(new Separator()); // Добавляем разделитель в меню fileMenu.add(new Action("&Hello") { // Создаем новое действие, указываем его текст @Override public void run() { // Код выполняемый при активации действия setStatus("Hello world!!"); // Мы просто отображаем новое значение в статусной строке } }); // И добавляем действие в качестве пункта меню }

Создание панели инструментов

Для того, чтобы создать панель инструментов в окне необходимо в конструкторе окна вызвать метод addToolBar(int style), в который передать стиль компонента панели.

Для доступа к созданной панели используется метод getToolBarManager(). Для добавления действия на панель используется метод add панели, куда передается действие.

В простейшем случае создание панели и добавление на нее кнопки будет выглядеть:

private void createToolBar() { addToolBar(SWT.NONE); getToolBarManager().add(new Action("&Hello") { // Создаем новое действие, указываем его текст @Override public void run() { // Код выполняемый при активации действия setStatus("Hello world!!"); // Мы просто отображаем новое значение в статусной строке } }); }

Создание нескольких перемещаемых панелей инструментов

Вместо одной панели инструментов можно создать набор перемещаемых панелей (CoolBar). Для этого необходимо:

1. Вместо метода addToolBar вызвать метод addCoolBar
2. Для доступа к набору панелей используется метод getCoolBarManager()
3. Создать панель инструментов, на которую можно будет добавлять действия. Для этого необходимо создать новый экземпляр класса ToolBarManager, который будет представлять панель и вызвать метод add у CoolBarManager, передав туда панель.
4. На созданную панель можно добавлять действия

Пример кода, создающего две плавающие панели:

private void createCoolbar() { addCoolBar(SWT.NONE); ToolBarManager tm = new ToolBarManager(); getCoolBarManager().add(tm); tm.add(helloAction); ToolBarManager tm2 = new ToolBarManager(); getCoolBarManager().add(tm2); tm2.add(helloAction); tm2.add(helloAction); }

Важно! Окно приложение может иметь или одну панель управления или набор перемещаемых, попытка создания и того и другого приведет к ошибке!

Возможные проблемы

Здесь будут описаны некоторые проблемы, с которыми можно столкнуться:

• При добавлении пунктов меню после запуска приложения они не появляются — чтобы изменения меню после создания окна отобразились на нем, необходимо вызвать метод getMenuBarManager().update(true) — указать обновить панель меню.

Ссылки

Дополнительная информация по JFace может быть найдена по следующим ссылкам:

• Русскоязычная вводная статья на ibm.com
• Цикл англоязычных статей на ibm.com
• Описание API Eclipse — среди прочего там есть и пакеты, относящиеся к SWT и JFace

Экранной формой называется область, которая видна на экране в виде окна с различными элементами - кнопками, текстом, выпадающими списками и т.п. А сами эти элементы называются компонентами.

Среды, позволяющие в процессе разработки приложения в интерактивном режиме размещать на формы компоненты и задавать их параметры, называются RAD-средами. RAD расшифровывается как Rapid Application Development - быстрая разработка приложений.

В NetBeans и других современных средах разработки такой процесс основан на объектной модели компонентов, поэтому он называется Объектно-Ориентированным Дизайном (OOD – Object-Oriented Design).

NetBeans является RAD-средой и позволяет быстро и удобно создавать приложения с развитым графическим пользовательским интерфейсом (GUI). Хотя языковые конструкции Java, позволяющие это делать, не очень просты, на начальном этапе работы с экранными формами и их элементами нет необходимости вникать в эти тонкости. Достаточно знать основные принципы работы с такими проектами.

Во-первых, с самого начала осваивается создание полноценных приложений, которые можно использовать в полезных целях. Трудно месяцами изучать абстрактные концепции, и только став профессионалом иметь возможность сделать что-то такое, что можно показать окружающим. Гораздо интереснее и полезнее сразу начать применять полученные знания на практике.

Во-вторых, такой интерфейс при решении какой-либо задачи позволяет лучше сформулировать, какие параметры надо вводить, какие действия и в какой последовательности выполнять, и что в конце концов получается. И отобразить всё это на экране: вводимым параметрам будут соответствовать пункты ввода текста, действиям – кнопки и пункты меню, результатам – пункты вывода текста.

Пример открытия проекта с существующим исходным кодом.

В NetBeans 5.0 имелся хороший пример GUI-приложения, однако в NetBeans 5.5 он отсутствует. Поэтому для дальнейшей работы следует скопировать аналогичный пример с сайта автора или сайта, на котором выложен данный учебный курс. Пример называется JavaApplicationGUI_example.

Сначала следует распаковать zip-архив, и извлечь находящуюся в нём папку с файлами проекта в папку с вашими проектами (например, C:\Documents and Settings\User). Затем запустить среду NetBeans, если она не была запущена, и закрыть имеющиеся открытые проекты, чтобы они не мешали. После чего выбрать в меню File/Open Project, либо или на панели инструментов иконку с открывающейся фиолетовой папочкой, либо нажать комбинацию клавиш ++O. В открывшемся диалоге выбрать папку JavaApplicationGUI_example (лучше в неё не заходить, а просто установить выделение на эту папку), после чего нажать кнопку Open Project Folder.

При этом, если не снимать галочку “Open as Main Project”, проект автоматически становится главным.

В окне редактора исходного кода появится следующий текст:

* GUI_application.java

package java_gui_example;

* @author Вадим Монахов

public class GUI_application extends javax.swing.JFrame {

* Creates new form GUI_application

public GUI_application() {

initComponents();

/** This method is called from within the constructor to

* initialize the form.

* WARNING: Do NOT modify this code. The content of this method is

* always regenerated by the Form Editor.

private void exitMenuItemActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt)

* @param args the command line arguments

public static void main(String args) {

java.awt.EventQueue.invokeLater(new Runnable() {

public void run() {

new GUI_application().setVisible(true);

// Variables declaration - do not modify

private javax.swing.JMenuItem aboutMenuItem;

private javax.swing.JMenuItem contentsMenuItem;

private javax.swing.JMenuItem copyMenuItem;

private javax.swing.JMenuItem cutMenuItem;

private javax.swing.JMenuItem deleteMenuItem;

private javax.swing.JMenu editMenu;

private javax.swing.JMenuItem exitMenuItem;

private javax.swing.JMenu fileMenu;

private javax.swing.JMenu helpMenu;

private javax.swing.JMenuBar menuBar;

private javax.swing.JMenuItem openMenuItem;

private javax.swing.JMenuItem pasteMenuItem;

private javax.swing.JMenuItem saveAsMenuItem;

private javax.swing.JMenuItem saveMenuItem;

// End of variables declaration

Поясним некоторые его части. Указание пакета java_gui_example, в котором будет располагаться код класса приложения, нам уже знакомо. Декларация самого класса GUI_application в данном случае несколько сложнее, чем раньше:

public class GUI_application extends javax.swing.JFrame

Она означает, что задаётся общедоступный класс GUI_application, который является наследником класса JFrame, заданного в пакете swing, вложенном в пакет javax. Слово extends переводится как “расширяет” (класс-наследник всегда расширяет возможности класса-прародителя).

Общедоступный конструктор GUI_application()создаёт объект приложения и инициализирует все его компоненты, методом initComponents(), автоматически генерируемом средой разработки и скрываемом в исходном коде узлом +Generated Code.

Развернув узел, можно увидеть реализацию этого метода, но изменить код нельзя. Мы не будем останавливаться на том, что в нём делается.

private void exitMenuItemActionPerformed

Он будет обсуждаться чуть позже. Метод

public static void main(String args)

нам уже знаком – это главный метод приложения. Он является методом класса нашего приложения и автоматически выполняется Java-машиной при запуске приложения. В данном примере метод создаёт экранную форму приложения и делает её видимой. Для того, чтобы понять, как это делается, потребуется изучить довольно много материала в рамках данного курса.

Запущенное приложение. Приложение с раскрытым меню.

При запуске приложения экранная форма выглядит так, как показано на рисунке. В ней уже имеется заготовка меню, которое способно разворачиваться и сворачиваться, и даже работает пункт Exit – “Выход”. При нажатии на него происходит выход из приложения.

Именно за нажатие на этот пункт меню несёт ответственность оператор exitMenuItemActionPerformed. При проектировании экранной формы он назначен в качестве обработчика события – подпрограммы, которая выполняется при наступлении события. В нашем случае событием является выбор пункта меню Exit, и при этом вызывается обработчик exitMenuItemActionPerformed. Внутри него имеется всего одна строчка

Она вызывает прекращение выполнения метода main и выход из приложения с нулевым кодом завершения. Как правило, ненулевой код завершения возвращают при аварийном завершении приложения для того, чтобы по его значению можно было выяснить причины “вылета” программы.

Редактор экранных форм

Нажмём закладку Design (“дизайн”) в левой верхней части редактора исходного кода. При этом мы переключимся из режима редактирования исходного кода (активна закладка Source – “исходный код”) в режим редактирования экранной формы, как это показано на рисунке.

Редактирование экранной формы.

Вместо исходного кода показывается внешний вид экранной формы и находящиеся на ней компоненты. Справа от окна, в котором показывается экранная форма в режиме редактирования, расположены окна Palette (“палитра”) палитры компонентов и окно Properties (“свойства”) показа и редактирования свойств текущего компонента.

Свойство – это поле данных, которое после изменения значения может проделать какое-либо действие. Например, при изменении значения ширины компонента отрисовать на экране компонент с новой шириной. “Обычное” поле данных на такое не способно. Таким образом, свойство – это “умное поле данных”.

Палитра компонентов предназначена для выбора типа компонента, который нужен программисту для размещения на экранной форме. Например, добавим на нашу форму компонент типа JButton (сокращение от Java Button – “кнопка Java”). Для этого щёлкнем мышью по пункту JButton на палитре и передвинем мышь в нужное место экранной формы. При попадании мыши в область экранной формы на ней появляется кнопка стандартного размера, которая передвигается вместе с мышью. Щелчок в нужном месте формы приводит к тому, что кнопка остаётся в этом месте. Вокруг неё показываются рамка и маленькие квадратики, обозначающие, что наш компонент является выделенным. Для него осуществляется показ и редактирование свойств в окне Properties.

Кроме того, от выделенного компонента исходят линии, к которым идет привязка для задания положения компонента на форме.

По умолчанию надписи на компонентах задаются как имя типа, после которого идёт номер компонента. Но вместо заглавной буквы, в отличие от имени типа, используется строчная. Поэтому первая кнопка будет иметь надпись jButton1, вторая – jButton2, и так далее. Такие же имена будут приобретать автоматически создаваемые в исходном коде переменные, соответствующие кнопкам.

Изменить надпись на кнопке можно несколькими способами. Во-первых, сделав по ней двойной щелчок, и отредактировав текст. Во-вторых, перейдя в окно Properties, изменив значение свойства Text и нажав для завершения ввода. В-третьих, изменив аналогичным образом свойство label. Наконец, можно в окне Properties отредактировать текст не в однострочном поле ввода значений для свойств Text или label, а открыв многострочный редактор путём нажатия на кнопку, находящуюся справа от пункта редактирования значения свойства. Однако многострочность редактора не помогает сделать надпись на кнопке многострочной.

Введём на кнопке надпись “OK” – используем эту кнопку для выхода из программы.

Редактирование свойств компонента

Размер компонента задаётся мышью путём хватания за рамку и расширения или сужения по соответствующим направлениям. Установка на новое место – перетаскиванием компонента мышью.

Некоторые свойства выделенного компонента (его размер, положение, текст) можно изменять непосредственно в области экранной формы. Однако большинство свойств просматривают и меняют в окне редактирования свойств. Оно состоит из двух столбцов: в левом показываются имена свойств, в правом – их значения. Значения, стоящие в правом столбце, во многих случаях могут быть отредактированы непосредственно в ячейках таблицы. При этом ввод оканчивается нажатием на или выходом из редактируемой ячейки, а отменить результаты неоконченного ввода можно нажатием .

В правой части каждой ячейки имеется кнопка с надписью “…” – в современных операционных системах принято добавлять три точки в названии пунктов меню и кнопок, после нажатия на которые открывается диалоговое окно. В данном случае раскрывается окно специализированного редактора соответствующего свойства, если он существует.

Если требуется просматривать и редактировать большое количество свойств компонента, бывает удобнее щёлкнуть правой кнопкой мыши по нужному компоненту и в появившемся всплывающем меню выбрать пункт “Properties”. В этом случае откроется отдельное окно редактирования свойств компонента. Можно держать открытыми одновременно произвольное количество таких окон.

Булевские свойства в колонке значений свойств показываются в виде кнопок выбора checkbox – квадратиков с возможностью установки галочки внутри. Если галочки нет, значение свойства false, если есть – true.

Перечислим на примере кнопки ряд некоторых важнейших свойств, которые можно устанавливать для компонентов. Многие из них относятся и к другим компонентам.

Название свойства	Что оно задаёт
background	Цвет фона
componentPopupMenu	Позволяет назначать всплывающее меню, появляющееся по нажатию правой кнопкой мыши в области компонента.
font	Фонт, которым делается надпись на компоненте.
foreground	Цвет фонта, которым делается надпись на компоненте.
icon	Картинка, которая рисуется на компоненте рядом с текстом.
text	Текст (надпись) на компоненте.
toolTipText	Всплывающая подсказка, появляющаяся через некоторое время при наведении курсора мыши на компонент.
border	Тип рамки вокруг компонента.
borderPainted	Рисуется ли рамка вокруг компонента.
contentAreaFilled	Имеется ли заполнение цветом внутренней области компонента (для кнопок оно создаёт эффект трёхмерности, без заполнения кнопка выглядит плоской).
defaultCapable	Способна ли кнопка быть “кнопкой по умолчанию”: при нажатии автоматически происходит нажатие “кнопки по умолчанию” (такая кнопка на экранной форме должна быть одна).
enabled	Доступен ли компонент. По умолчанию все создаваемые на форме компоненты доступны. Недоступные компоненты рисуются более блеклыми красками.

В качестве примера добавим всплывающую подсказку для нашей кнопки: введём текст “Эта кнопка предназначена для выхода из программы” в поле, соответствующее свойству toolTipText. К сожалению, подсказка может быть только однострочной – символы перевода на новую строку при выводе подсказки игнорируются, даже если они заданы в строке программным путём.

Наконец, зададим действие, которое будет выполняться при нажатии на кнопку – обработчик события (event handler) нажатия на кнопку. Для этого сначала выделим кнопку, после чего щёлкнем по ней правой кнопкой мыши, и в появившемся всплывающем меню выберем пункт Events/Action/actionPerformed.

Назначение обработчика события

Events означает “События”, Action – “Действие”, actionPerformed – “выполненное действие”.

После этого произойдёт автоматический переход в редактор исходного кода, и там появится заготовка обработчика события:

// TODO add your handling code here:

Аналогичный результат можно получить и более быстрым способом – после того, как мы выделим кнопку в окне редактирования формы (Design), в окне Navigator показывается и выделяется имя этой кнопки. Двойной щелчок по этому имени в окне навигатора приводит к созданию заготовки обработчика события.

Рядом с обработчиком jButton1ActionPerformed будет расположен уже имеющийся обработчик события, срабатывающий при нажатии на пункт меню “Выход”:

private void exitMenuItemActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {

Заменим в нашем обработчике события строку с комментарием на код, вызывающий выход из программы:

private void jButton1ActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {

Теперь после запуска нашего приложения подведение курсора мыши к кнопке приведёт к появлению всплывающей подсказки, а нажатие на кнопку – к выходу из программы.

Часто встречающийся случай – показ сообщения при наступлении какого-либо события, например – нажатия на кнопку. Этом случае вызывают панель с сообщением:

javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog(null,"Меня нажали");

Если классы пакета javax.swing импортированы, префикс javax.swing при вызове не нужен.

Внешний вид приложения

На этапе редактирования приложения внешний вид его компонентов соответствует платформе. Однако после запуска он становится совсем другим, поскольку по умолчанию все приложения Java показываются в платформо-независимом виде.:

Внешний вид запущенного приложения с платформо-независимым пользовательским интерфейсом, задаваемым по умолчанию

Кроме того, наше приложение появляется в левом верхнем углу экрана, а хотелось бы, чтобы оно появлялось в центре.

Для того, чтобы показать приложение в платформо-ориентированном виде (то есть в том виде, который использует компоненты и настройки операционной системы), требуется изменить код конструктора приложения, вставив перед вызовом метода initComponents задание типа пользовательского интерфейса (User’s Interface, сокращённо UI):

import javax.swing.*;

import java.awt.*;

public GUI_application() {

UIManager.setLookAndFeel(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName());

}catch(Exception e){};

initComponents();

Dimension screenSize = Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize();

Dimension frameSize = getSize();

setLocation(new Point((screenSize.width-frameSize.width)/2,

(screenSize.height-frameSize.width)/2)

Внешний вид запущенного приложения с платформо-ориентированным пользовательским интерфейсом в операционной системе Windows ® XP

Код, следующий после вызова initComponents(), предназначен для установки окна приложения в центр экрана.

Имеется возможность задания ещё одного платформо-независимого вида приложения – в стиле Motiff, используемого в операционной системе Solaris ® . Для установки такого вида вместо вызова

UIManager.setLookAndFeel(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName()

Следует написать

UIManager.setLookAndFeel("com.sun.java.swing.plaf.motif.MotifLookAndFeel");

Внешний вид запущенного приложения с платформо-независимым пользовательским интерфейсом в стиле Motiff

Использованные конструкции станут понятны читателю после изучения дальнейших разделов методического пособия.

Ведение проектов

Для того, чтобы не запутаться в разных проектах и их версиях, особенно с учётом того, что учебные проекты бывает необходимо часто переносить с одного компьютера на другой, следует серьёзно отнестись к ведению проектов. Автором в результате многолетней практики работы с разными языками и средами программирования выработана следующая система (откорректированная в применении к среде NetBeans):

· Под каждый проект создаётся папка с названием проекта. Будем называть её папкой архива для данного проекта. Названия используемых папок могут быть русскоязычными, как и имена приложений и файлов.

· При создании нового проекта среда разработки предлагает ввести имя папки, где его хранить - следует указать имя папки архива. Кроме того, предлагается ввести имя проекта. Это имя будет использовано средой NetBeans для создания папки проекта, так и для названия вашего приложения. Для того, чтобы облегчить работу с вашим приложением в разных странах, рекомендуется делать это название англоязычным. В папке проекта среда разработки автоматически создаст систему вложенных папок проекта и все его файлы. Структура папок проектов NetBeans была описана ранее.

· Если берётся проект с существующим исходным кодом, его папка копируется в папку нашего архива либо вручную, либо выбором соответствующей последовательности действий в мастере создания проектов NetBeans.

· При получении сколько-нибудь работоспособной версии проекта следует делать его архивную копию. Для этого в открытом проекте в окне “Projects” достаточно щелкнуть правой кнопкой мыши по имени проекта, и в появившемся всплывающем меню выбрать пункт “Copy Project”. Откроется диалоговая форма, в которой предлагается автоматически образованное имя копии – к первоначальному имени проекта добавляется подчёркивание и номер копии. Для первой копии это _1, для второй _2, и так далее. Причём головная папка архива по умолчанию остаётся той же, что и у первоначального проекта. Что очень удобно, поскольку даёт возможность создавать копию всего тремя щелчками мышки без набора чего-либо с клавиатуры.

Создание рабочей копии проекта

Скопированный проект автоматически возникает в окне “Projects”, но не становится главным. То есть вы продолжаете работать с прежним проектом, и все его открытые окна сохраняются. Можно сразу закрыть новый проект – правой кнопкой мыши щёлкнуть по его имени, и в появившемся всплывающем меню выбрать пункт “Close Project”.

Для чего нужна такая система ведения проектов? Дело в том, что у начинающих программистов имеется обыкновение разрушать результаты собственного труда. Они развивают проект, не сохраняя архивов. Доводят его до почти работающего состояния, после чего ещё немного усовершенствуют, затем ещё – и всё перестаёт работать. А так как они вконец запутываются, восстановить работающую версию уже нет возможности. И им нечего предъявить преподавателю или начальнику!

Поэтому следует приучиться копировать в архив все промежуточные версии проекта, более работоспособные, чем уже сохранённые в архив. В реальных проектах трудно запомнить все изменения, сделанные в конкретной версии, и, что важнее, все взаимосвязи, вызвавшие эти изменения. Поэтому даже опытным программистам время от времени приходится констатировать: “Ничего не получается!” И восстанавливать версию, в которой ещё не было тех нововведений, которые привели к путанице. Кроме того, часто бывает, что новая версия в каких-то ситуациях работает неправильно. И приходится возвращаться на десятки версий назад в поисках той, где не было таких “глюков”. А затем внимательно сравнивать работу двух версий, выясняя причину неправильной работы более поздней версии. Или убеждаться, что все предыдущие версии также работали неправильно, просто ошибку не замечали.

Внешняя политика СССР в годы войны. Ленд-лиз. Тегеранская конференция. Ялтинская и Потсдамская конференции 1945 г. Создание ООН.

Внешняя политика СССР в годы войны.Ленд-лиз. Тегеранская конференция. Ялтинская и Потсдамская конференция 1945г.Создание ООН.

Возобновелние деятельности БСГ. Создание белнац партий и организаций

В некоторых ситуациях, в процессе разработки программного обеспечения, возникает необходимость, когда разным группам программистов надо «договориться» о том, как их программы будут взаимодействовать. Каждая группа должна иметь возможность писать свой код не зависимо от того, как пишет его другая группа. Интерфейсы и есть этот «договор». Мы уже пользовались интерфейсами в уроке .
В этом уроке мы изучим их подробнее: для чего они нужны, как их объявлять и т.д.

Представьте себе будущее, где автомобилями управляют компьютеры без участия человека. Производители автомобилей пишут программное обеспечение (на Java, конечно 🙂), которое управляет машиной — остановиться, поехать, повернуть и т.д. Другие разработчики делают системы, которые принимают данные GPS (Global Positioning System) и используют эти данные для управления автомобилем. Производители автомобилей публикуют интерфейс-стандарт, который описывает методы для управления машиной. Таким образом сторонние разработчики могут знать какие методы вызывать, чтобы заставить автомобиль двигаться, а производители автомобилей могут изменять внутреннюю реализацию своего продукта в любое время. Ни одна из групп разработчиков не знает как написаны их программы.

Интерфейсы Java

Интерфейсы в Java во многом напоминают классы, но могут содержать только константы, сигнатуры методов и . В интерфейсах нет описания методов. Нельзя создать объект типа интерфейса (но можно использовать в качестве типа — интерфейсные ссылки, об этом позже) — интерфейсы могут только реализовываться некоторым классом или наследоваться другим интерфейсом. Объявление интерфейса очень похоже на объявление класса:

Public interface OperateCar { // константы, если есть // enum перечисление направлений RIGHT, LEFT // сигнатуры методов int turn(Direction direction, double radius, double startSpeed, double endSpeed); int changeLanes(Direction direction, double startSpeed, double endSpeed); int signalTurn(Direction direction, boolean signalOn); int getRadarFront(double distanceToCar, double speedOfCar); int getRadarRear(double distanceToCar, double speedOfCar); }

Сигнатуры методов объявляются без скобок и заканчиваются точкой с запятой. Для использования интерфейса вы должны написать класс, который будет реализовывать ваш интерфейс. Класс который реализует интерфейс, должен описывать все методы, объявленные в интерфейсе. Например:

Public class OperateBMW760i implements OperateCar { // здесь методы интерфейса OperateCar с описанием // например: int signalTurn(Direction direction, boolean signalOn) { // поворот RIGHT или LEFT поворотник on или off } }

В примере выше — производители автомобилей пишут программное обеспечение каждый по-своему, но с одинаковым интерфейсом. Сторонние разработчики — клиенты интерфейса, могут писать собственно ПО с использованием методов, объявленных в интерфейсе.

Интерфейсы в качестве API

Пример с автомобилями показывает как интерфейсы могут использоваться в качестве API (Application Programming Interface ) или интерфейса программирования приложений. Использование API — обычная практика при разработке коммерческого ПО. Обычно компании-разработчики продают программное обеспечение, содержащее набор методов, которые другие компании хотят использовать в своих продуктах.

Интерфейсы и множественное наследование

Интерфейсы играют еще одну важную роль в языке программировния Java. Java не разрешает множественного наследования, но интерфейсы предоставляют альтернативу. В Java класс может наследовать только один класс, но может реализовывать много интерфейсов. Таким образом объекты могут иметь несколько типов: тип их собственного класса и типы всех реализуемых интерфейсов. При создании объектов класса в качестве типа может указываться имя реализованного в классе интерфейса. Другими словами, если класс реализует интерфейс, то на объект этого класса можно присвоить интерфейсной переменной — переменной, в качестве типа которой указано имя соответствующего интерфейса.

Объявление интерфейса

Объявление интерфейса содержит ключевое слово interface , имя интерфейса, список родительских интерфейсов через запятую (если есть) и тело интерфейса. Например:

Public interface GroupedInterface extends Interface1, Interface2, Interface3 { // число e double E = 2.718282; // сигнатуры методов void doSomething (int i, double x); int doSomethingElse(String s); }

Модификатор доступа public означает что интерфейс может быть использован любым классом в любом пакете. Если не определить интерфейс как публичный, он будет доступен только в рамках своего пакета. Интерфейс может наследовать другие интерфейсы, как классы могут наследовать другой класс. В отличие от классов, интерфейсы могут наследовать любое количество других интерфейсов.

Реализация интерфейса

Для объявления класса, реализующего интерфейс, вы должны использовать ключевое слово implements после которого перечисляются интерфейсы.
Класс может реализовывать много интерфейсов. Объявление реализуемых интерфейсов идет после объявления наследуемого (extends) класса (если есть).

Пример простого интерфейса

Рассмотрим интерфейс, который определяет метод для сравнения объектов.

Public interface Relatable { // this (объект, который вызывает isLargerThan) // объект-параметр должен быть того же класса // возвращет 1, 0, -1 // если объект больше, равен или // меньше чем other public int isLargerThan(Relatable other); }

Чтобы иметь возможность сравнивать объекты мы должны реализовать интерфейс Relatable . Любой класс может реализовать интерфейс Relatable , если есть способ сравнить объекты. Для строк сравнивать можно количество символов, для книг — количество страниц, для студентов — вес и т.д. Для плоских геометрических фигур отличной характеристикой будет площадь, для трехмерных — объем. Все эти классы могут реализовать метод isLargerThan() . Если вы знаете, что класс реализует интерфейс Relatable , то вы смело можете сравнивать объекты этого класса.

Реализация интерфейса Relatable

Напишем класс Rectangle , реализующий интерфейс Relatable .

Public class RectanglePlus implements Relatable { public int width = 0; public int height = 0; public Point origin; // четыре конструктора public RectanglePlus() { origin = new Point(0, 0); } public RectanglePlus(Point p) { origin = p; } public RectanglePlus(int w, int h) { origin = new Point(0, 0); width = w; height = h; } public RectanglePlus(Point p, int w, int h) { origin = p; width = w; height = h; } // метод для передвижения прямоугольника public void move(int x, int y) { origin.x = x; origin.y = y; } // вычисление площади public int getArea() { return width * height; } // метод для реализации интерфейса Relatable public int isLargerThan(Relatable other) { RectanglePlus otherRect = (RectanglePlus)other; if (this.getArea() < otherRect.getArea()) return -1; else if (this.getArea() > otherRect.getArea()) return 1; else return 0; } }

Так как класс RectanglePlus реализует Relatable , размеры любых двух объектов типа RectanglePlus можно сравнивать.

Метод isLargerThan в качестве аргумента принимает объекты типа Relatable . При реализации метода в примере выше мы используем приведение типов, потому что компилятор не поймет что, other — объект типа RectanglePlus и вызов метода other.getArea() без приведения типов приведет к ошибке.

Использование интерфейса в качестве типа

Когда вы объявляете интерфейс, вы объявляете новый ссылочный тип данных. Вы можете использовать название интерфейса в качестве типа данных так же как и любые другие типы. Если вы объявляете переменную типа интерфеса, то вы можете можете присвоить ей объект любого класса, который реализует этот интерфейс.

Рассмотрим пример — метод, который ищет больший объект из двух любых объектов, класс которых реализует интерфейс Relatable:

Public Object findLargest(Object object1, Object object2) { Relatable obj1 = (Relatable)object1; Relatable obj2 = (Relatable)object2; if ((obj1).isLargerThan(obj2) > 0) return object1; else return object2; }

Приведением object1 к типу Relatable , мы делаем возможным вызов метода isLargerThan .

Так же для любого класса, реализующего интерфес Relatable, можно реализвать методы:

Public Object findSmallest(Object object1, Object object2) { Relatable obj1 = (Relatable)object1; Relatable obj2 = (Relatable)object2; if ((obj1).isLargerThan(obj2) < 0) return object1; else return object2; } public boolean isEqual(Object object1, Object object2) { Relatable obj1 = (Relatable)object1; Relatable obj2 = (Relatable)object2; if ((obj1).isLargerThan(obj2) == 0) return true; else return false; }

Переопределение интерфейсов

Допустим, вы написали интерфейс DoIt:

Public interface DoIt { void doSomething(int i, double x); int doSomethingElse(String s); }

Предположим, позже, вы захотели добавить в него третий метод:

Public interface DoIt { void doSomething(int i, double x); int doSomethingElse(String s); boolean didItWork(int i, double x, String s); }

Если вы сделаете это изменение, то все классы, реализующие этот интерфейс сломаются, т.к. они перестанут его реализовывать.

Старайтесь избегать подобных изменений и продумывать интерфейс полностью изначально. Но часто на практике это невозможно и выходом из этой ситуации может быть определение нового интерфейса DoItPlus , который расширяет DoIt:

Public interface DoItPlus extends DoIt { boolean didItWork(int i, double x, String s); }

Теперь пользователи вашего интерфейса смогут перейти к использованию нового интерфейса или остаться со старым без боли.