Java: руководство для начинающих

Шилдт Герберт

Глава 15 Введение в Swing

Основные навыки и понятия

Происхождение и принципы конструирования Swing

Представление о компонентах и контейнерах Swing

Основные положения о диспетчерах компоновки

Написание, компиляция и запуск на выполнение простого Swing-приложения

Применение компонента JButton

Работа с компонентом JTextField

Создание флажков с помощью компонента JCheckBox

Работа с компонентом JList

Применение анонимных внутренних классов для обработки событий

Создание апплета средствами Swing

Все программы, приведенные в предыдущих главах в качестве примера, за исключением апплетов, рассмотренных в главе 14, были консольными. Это означает, что в них не применялись

средства графического пользовательского интерфейса. Консольные программы очень удобны для изучения основ Java, но в реальных программах без графического пользовательского интерфейса просто не обойтись. Поэтому в последней главе этой книги будет рассмотрена библиотека Swing современных инструментальных средств Java, предназначенных для создания пользовательских интерфейсов в программах на Java.

Библиотека Swing предоставляет богатую коллекцию классов и интерфейсов для создания визуальных компонентов, в том числе кнопок, полей ввода текста, полос прокрутки, флажков и таблиц, способных придать пользовательскому интерфейсу программ на Java современный вид. Средствами Swing можно разработать на высоком профессиональном уровне графический интерфейс прикладной программы, в наибольшей степени удовлетворяющий потребностям пользователей.

Тема Swing весьма обширна, и для подробного ее рассмотрения потребовалась бы отдельная книга, поэтому в одной главе удастся коснуться лишь самых основных вопросов применения Swing. Но и представленного здесь материала окажется достаточно, чтобы составить общее представление о Swing. В этой главе будут рассмотрены пять наиболее употребительных компонентов пользовательского интерфейса, создаваемых средствами Swing: метки, кнопки, поля ввода текста, флажки и списки. А в конце главы будет создан апплет на основе Swing. И хотя в данной главе описана лишь небольшая часть инструментальных средств Swing, изучив их, вы сможете писать простые программы с графическим пользовательским интерфейсом. А полученные знания послужат вам прочным основанием для дальнейшего изучения Swing.

На заметку Более подробные сведения о Swing можно найти в книге Swing: Руководство для начинающих, ИД "Вильямс", 2007 г. Происхождение и принципы конструирования Swing

В ранних версиях Java средства Swing отсутствовали. Можно считать, что они появились в результате попытки преодолеть трудности, связанные с использованием в Java первой оконной подсистемы — библиотеки Abstract Window Toolkit (AWT). В этой библиотеке определен базовый набор компонентов для создания вполне работоспособных пользовательских интерфейсов, но с ограниченными возможностями. Одним из ограничений AWT стало превращение ее визуальных компонентов в платформенно-зависимые эквиваленты, или равноправные компоненты. Это означает, что внешний вид компонентов AWT определялся не средствами Java, а используемой платформой. А поскольку в компонентах AWT применялся в качестве ресурса собственный код, то они назывались тяжеловесными.

Применение собственных равноправных компонентов послужило причиной целого ряда осложнений. Во-первых, из-за отличий в операционных системах компоненты по-разному выглядели и даже иначе вели себя на разных платформах. Это было прямым нарушением главного принципа Java: код, написанный один раз, должен работать везде. Во-вторых, внешний вид каждого компонента был фиксированным, и изменить его было очень трудно (причина та же — зависимость от конкретной платформы). И в-третьих, на применение тяжеловесных компонентов накладывался целый ряд обременительных ограничений. В частности, такие компоненты всегда имели прямоугольную форму и были непрозрачны.

Потребовалось не слишком много времени, чтобы осознать, что ограничения AWT слишком серьезны и нужен новый подход. В результате в 1997 году появилась библиотека компонентов Swing, включенная в состав библиотеки классов JFC (Java Foundation Classes). Первоначально Swing использовалась в версии Java 1.1 как отдельная библиотека. Но начиная с версии Java 1.2 средства,Swing (как, впрочем, и остальные элементы JFC) были полностью интегрированы в Java.

Swing

устраняет ограничения, присущие компонентам AWT, благодаря использованию двух основных средств: легковесных компонентов и подключаемых стилей оформления. И хотя эти средства практически незаметны для программирующего на Java, именно они составляют основные принципы конструирования Swing и в значительной мере обусловливают возможности и удобство применения этой библиотеки. Рассмотрим каждое из них в отдельности.

Все компоненты Swing, за небольшим исключением, являются легковесными, а это означает, что они полностью написаны на Java и не зависят от конкретной платформы, поскольку не опираются на платформенно-зависимые равноправные компоненты. Легковесные компоненты обладают рядом существенных преимуществ, к числу которых относятся эффективность и гибкость. Например, легковесный компонент может быть прозрачным и непрямоугольным по форме. Легковесные компоненты не преобразуются в платформенно-зависимые равноправные компоненты, и поэтому их внешний вид определяет библиотека Swing, а не базовая операционная система. Следовательно, элементы пользовательского интерфейса, созданные средствами Swing, выглядят одинаково на разных платформах.

Благодаря тому что каждый компонент Swing воспроизводится в коде Java, а не опирается на платформенно-зависимые равноправные компоненты, стиль оформления компонента можно отделить от логики его функционирования, что и делается средствами Swing. Такое разделение позволяет изменить внешний вид компонента, не затрагивая других его свойств. Иными словами, появляется возможность менять стиль оформления любого компонента без побочных эффектов, оказывающих влияние на его применение.

Каждому пользователю Swing изначально доступны различные стили оформления, к числу которых относятся металлический (Metal) и Motif (стандартный для ОС UNIX). Металлический стиль называется также стилем оформления Java. Это платформеннонезависимый стиль оформления, доступный во всех средах выполнения программ на Java. Он же принимается по умолчанию, поэтому именно он и будет использоваться в примерах, представленных в этой главе.

Реализация подключаемых стилей оформления в Swing стала возможной благодаря тому, что при создании Swing был использован видоизмененный вариант классической архитектуры модель—представление—контроллер (MVC). В терминологии MVC модель определяет состояние компонента. Например, для флажка модель содержит поле, обозначающее состояние установки или сброса флажка. Представление определяет порядок отображения компонента на экране, не исключая ничего, на что может оказывать влияние текущее состояние модели. А контроллер определяет порядок реагирования компонента на действия пользователя. Так, если пользователь щелкнет кнопкой мыши на флажке, контроллер отреагирует, изменив модель таким образом, чтобы отразить выбор пользователя (установку или сброс флажка). В ответ на действия пользователя обновляется и представление. Разделяя компонент на модель, представление и контроллер, можно добиться того, что реализация одной из этих составляющих компонента не будет оказывать влияние на две другие. Например, в некоторых реализациях представления один и тот же компонент может отображаться разными способами, а модель и контроллер — оставаться без изменения.

Несмотря на то что принципы построения архитектуры MVC выглядят очень привлекательно, для компонентов Swing разделение функций между представлением и контроллером не дает ощутимых преимуществ. Поэтому в Swing применяется видоизмененный вариант MVC, в котором представление и контроллер объединены в единую логическую сущность, называемую представителем пользовательского интерфейса. В связи с этим принятый в Swing подход называется архитектурой модель—представитель, а иначе — архитектурой с разделенной моделью. Таким образом, компоненты Swing нельзя рассматривать как классическую реализацию архитектуры MVC, хотя их архитектура и опирается на нее. В процессе разработки вам не придется иметь дело непосредственно с моделями или представителями пользовательского интерфейса, но они будут незримо присутствовать в создаваемых вами программах.