Vorlesung Programmieren

Transkript

1 Vorlesung Programmieren GUIs mit Java Prof. Dr. Stefan Fischer Institut für Telematik, Universität zu Lübeck

2 Bisher... 2

3 Apple Lisa Office System 3.1 3

4 Graphical User Interface (GUI) Grafische Benutzeroberflächen sind oft unentbehrlich Intuitiv bedienbare Programme Konsolenprogramme nur für Hacker Java hat umfangreiche Unterstützung zur GUI- Programmierung Normale Programme Programme, die im Browser laufen, sog. Applets Vorteil von Java-GUIs Plattformunabhängigkeit (write once, run anywhere)

5 GUI Programmierung in Java Es gibt zwei integrierte APIs für GUIs in Java Abstract Window Toolkit (AWT) Verwendet Standardbibliotheken des Betriebssystems Sehen aus wie native Anwendungen (original Look-and-Feel ) Gute Performance Nachteil: Geringer Funktionsumfang (kleinster gemeinsamer Nenner) Swing Sehr großer Funktionsumfang Vollständig in Java implementiert, keine nativen Komponenten Look-and-Feel kann konfiguriert werden Nachteile Performance in einigen Bereichen eingeschränkt Sieht immer wie eine Java-Anwendung aus Akzeptanz

6 AWT (Windows) vs. Swing 6

7 Einführung in Swing GUI besteht aus sichtbaren und unsichtbaren Elementen, z.b.: Fenster Menüs Textlabels Buttons Panels Dies alles sind Java Objekte (d.h. Instanzen) Zugehörigen Klassen im package javax.swing.*

8 Einfaches Fenster (manuell vergrößert) 8

9 JLabel 9

10 Gängige Swing-Komponenten (Java Look and Feel) JButton JCheckBox JComboBox JList JSlider JRadioButton JTextField JMenu JSpinner JPasswordField

11 Gängige Swing-Komponenten (Windows Look and Feel) JButton JCheckBox JComboBox JList JSlider JRadioButton JTextField JMenu JSpinner JPasswordField

12 Top-Level-Container Swing hat drei Top-Level-Container: JFrame ( normales Programmfenster) JApplet (Programmfenster im Browser) JDialog (Dialog-Box, z.b. für Fehlermeldungen) Beispiel: JFrame

13 Anatomie eines JFrames

14 Layout Layout bestimmt Anordnung von GUI-Komponenten Wie werden zwei Buttons angeordnet in einem JFrame? Programmfenster können vergrößert und verkleinert werden Daher ist eine absolute Positionierung ungünstig Wie kommt man zu einem sinnvollen Layout? Lösung: Layout-Manager Im Folgenden: die wichtigsten Layout-Manager

15 FlowLayout Komponenten werden in einer Zeile angeordnet Reicht die Breite nicht, beginnt eine neue Zeile

16 FlowLayout 16

17 BorderLayout Fläche in fünf Bereiche aufgeteilt North, South, East, West, Center Center ist der priorisierte Bereich

18 BorderLayout 18

19 BoxLayout Komponenten werden in einer Zeile oder Spalte angeordnet Komponenten-Größe wird berücksichtigt Komponenten können aneinander ausgerichtet werden Linksbündig, Rechtsbündig, Zentriert

20 BoxLayout 20

21 GridLayout Komponenten werden in einer Matrix angeordnet Zeilen- und Spaltenzahl variabel Zellen haben einheitliche Größe

22 GridLayout 0 Zeilen beliebig viele 2 Zeilen feste Anzahl 22

23 GridBagLayout Ordnet Komponenten in einem Raster an Höhen und Breite von Zeilen/Spalten kann unterschiedlich sein Komponenten können sich über mehrere Zeilen und Spalten erstrecken Vergrößern/Verkleinern individuell durch Gewichte einstellbar Sehr flexibel einsetzbar

24 GridBagLayout 24

25 25

26 JPanel Anordnung (und Gruppierung) von Komponenten Normalerweise reicht nicht ein Layout-Typ Oft wird eine Kombination verschiedener Layouts benötigt Sinnvoll: Unterteilung der Content Pane Auswahl eines Top-Level Layouts Innerhalb der einzelnen Bereiche Verwendung anderer Layout- Manager Hilfreich: Klasse JPanel Leere Fläche auf der Komponenten angeordnet werden Jede Instanz hat einen eigenen Layout-Manager

27 JPanel (Beispiel) JFrame mit BorderLayout (je 1 JPanel South/Center) JPanel mit GridLayout und fünf JButtons JPanel mit GridLayout und drei JButtons

28 JPanel (Beispiel) Source Code 28

29 Layout mit GUI-Builder Anordnen der Komponenten per Hand vergleichsweise mühselig Daher: Programme zum Gestalten von GUIs per Drag and Drop Vorteile Geringerer Programmieraufwand Hohe Geschwindigkeit zum ersten Entwurf Nachteile Zusammengeklickte GUIs sind oft nicht optimal Verhalten unter schwierigen Bedingungen (z.b. sehr kleine oder große Fenster) nicht immer gut Zeit zum manuellen Aufbau einer GUI ist oft gut investiert

30 GUIs und der Event Dispatching Thread (EDT) GUI-Programme laufen nicht sequenziell ab Aktionen werden durch Benutzeraktionen getrieben Beispiele: Mausklicks, Tastendrücke, etc. Event-basierter Programmablauf Event-Verarbeitung im EDT Ein Thread ist ein Ausführungspfad, der parallel zu anderen Threads abläuft, insbesondere dem main-thread Modifikationen der GUI nur im EDT Sprung in den EDT über javax.swing.swingutilities.invokelater( ) oder javax.swing.swingutilities.invokeandwait(...)

31 Events erzeugen und auswerten Wie kann man nun Events erzeugen? Passiert automatisch in den Komponenten z.b. wenn ein JButton durch den Benutzer betätigt wird Wie kann man diese auswerten? Ein Event ist ein Java-Objekt Komponente schickt das Event an alle Instanzen, die sich als Listener registriert haben Komponente (besitzt eine Liste aller registrierten Listener) registriert sich schickt Events registriert sich schickt Events 1. Listener 2. Listener

32 Events fangen mit Event-Listenern 32

33 Version 2: alles in einer Klasse

34 Weitere Events Bisher: ActionEvents Häufig bei JButton- und JRadioButton-Objekten Weitere Events: ItemEvent, z.b. für JCheckBox-Objekte MouseEvent, z.b. um Position der Maus abzufragen ChangeEvent, z.b. um Zustandsänderungen bei Jslider Anwendungsprinzip folgt immer dem gleichen Muster Details zu den relevanten Event-Typen sowie zahlreiche Anwendungsbeispiele verfügbar unter:

35 Event-Interfaces und Event-Adapter Empfangen von Events Klasse implementiert das entsprechende Interface Bei ActionListener einfach nur eine Methode Aufwändiger ist z.b. die Implementierung von MouseListener: void mouseclicked(mouseevent e) void mouseentered(mouseevent e) void mouseexited(mouseevent e) void mousepressed(mouseevent e) void mousereleased(mouseevent e) Aber: Was wenn nur Mausklicks interessieren? Es müssten alle 5 Methoden implementiert werden Nur eine (mouseclicked) enthält Programmcode Der Rest ist leer: Aufwändig, schlechter Stil, schlecht lesbar

36 Überflüssig 36

37 Event-Interfaces und Event-Adapter Sog. Adapter helfen, Schreibarbeit zu sparen Fertige (abstrakte) Klassen, die alle Interface-Methoden leer bereitstellen Vorteil: Nur benötigte Methoden des Adapters werden überschrieben Häufige Anwendung: Es wird keine neue Klassendatei erstellt Stattdessen: sog. anonymous inner classes

38 Event-Interfaces und Event-Adapter

39 MouseAdapter als anonyme, innere Klasse 39

40 Erscheinungsbild von GUI-Komponenten verändern Swing stellt bereits viele Standardkomponenten bereit Mitunter benötigt man spezialisierte Komponenten GUI Komponenten können selbst gezeichnet werden Beispiel Anzeige und Auswertung von Messwerten Interaktive Stadtpläne, Notensatz Zeichnen von GUI-Komponenten in der Methode paint void paint(graphics g) Graphics-Objekt g repräsentiert dabei die Zeichenfläche Erbt man von einer GUI-Komponente und überschreibt diese Methode, so verändert sich das Erscheinungsbild der Instanz der Unterklasse

41 Erscheinungsbild von GUI-Komponenten verändern 41

42 Erscheinungsbild von GUI-Komponenten verändern

43 Weitere Infos Swing AWT ents.html SWT 43