GUIs in Java und ihre Programmierung

Transkript

1 GUIs in Java und ihre Programmierung

2 Einführung GUI = Graphical User Interface graphische Benutzerschnittstelle Java Tutorial java.sun.com/docs/books/tutorial/index.html Java Documentation (in Version oder 1.5) java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/index.html java.sun.com/j2se/1.5/docs/api/index.html Oder als Link auf der Java-Homepage java.sun.com

3 Java-Documentation

4 AWT AWT = Abstract Window Toolkit import java.awt.*; alle wichtigen Komponenten enthalten (Frames, Buttons,...) Benutzen des Event-Handling-Konzepts, wie es der Window-Manager anbietet aber: viele Bugs, Zusammenarbeit mit Window- Manager mangelhaft, langsam

5 JFC/Swing JFC = Java Foundation Classes wird hier ausschließlich benutzt import javax.swing.*; Bietet mehr Komponenten als AWT, z.b. PopUps, ToolTips, Tables Bietet zusätzliche Konzepte Look-And-Feel Drag-And-Drop Internationalization unterstützt Computertechnik für behinderte Menschen (Braille- Displays,...)

6 Der Einstieg das erste Fenster import javax.swing.*; class FirstWindow { public static void main( String args[] ) { JFrame frame = new JFrame("OurFirstWindow"); frame.pack(); frame.setvisible(true);

7 Aussehen und Verbesserungen Jedes Fenster hat i.a. einen Rahmen (Border), eine Titelleiste und eine Zeichenfläche (Pane) Verbesserungen: Look-and-feel Java-Programm beim Schließen des Fensters auch beenden

8 Erweiterung/Verbesserung Das Aussehen aller Fenster auf das javainterne Lookand-Feel setzen JFrame.setDefaultLookAndFeelDecorated(true); Beim Schließen des Fensters auch das Java- Programm beenden frame.setdefaultcloseoperation(jframe.exit_on_close);

9 Das komplette Programm import javax.swing.*; class FirstWindow { public static void main( String args[] ) { JFrame.setDefaultLookAndFeelDecorated(true); JFrame frame = new JFrame("OurFirstWindow"); frame.setdefaultcloseoperation(jframe.exit_on_close);... frame.pack(); frame.setvisible(true);

10 Design von awt und swing Container vs. Components 3 top-level Container existieren: Frame Dialog Applet Alle anderen Window-Elemente sind low-level und heißen Components Componenten sind nicht stand-alone, sondern werden in die Container eingefügt und angezeigt Panel (kann andere Components aufnehmen) Label, Button, Checkbox,... TextArea, TextField,...

11 Beispiele für Components Label JLabel label = new JLabel("Hello World"); frame.getcontentpane().add(label); Button JButton button = new JButton("Press Me"); frame.getcontentpane().add(button); CheckBox JCheckBox cb = new JCheckBox("Choose Me"); frame.getcontentpane().add(cb); TextField JTextField tf = new JTextField("Write Me"); frame.getcontentpane().add(tf);

12 Problem Nachfolgende Componenten überschreiben schon vorhandene 2 Lösungen möglich: Layout-Manager Panel Ist eine besondere Componente, weil sie andere Components aufnehmen kann Dieses Panel kann dann dem Frame hinzugefügt werden, weil es selbst eine Componente ist.

13 Layout-Manager Jedes Pane (und damit das Frame, welches diese Pane enthält) hat ein eigenes Aussehen, über das der implementierte Layout-Manager entscheidet. BorderLayout default für alle neuen Frames; 5 Felder, in denen die Components angezeigt werden FlowLayout die Components werden in einer Reihe angeordnet (default für alle neuen Panel) GridLayout alle Components bekommen dieselbe Größe und liegen in Reihen und Spalten Weitere Layouts: BoxLayout, CardLayout, GridBagLayout, SpringLayout (siehe Java-Tutorial)

14 Verwendung BorderLayout Importiere awt: import java.awt.*; Die definierten Components... JLabel lab = new JLabel("Message"); JCheckBox cb = new JCheckBox("Choose Me"); JRadioButton rb = new JRadioButton("Choose Radio"); JTextField tf = new JTextField("Einzeilig"); JTextArea ta = new JTextArea("Return erlaubt");... mit der überladenen add-methode einfügen frame.getcontentpane().add(lab, BorderLayout.CENTER); frame.getcontentpane().add(cb, BorderLayout.LINE_START); frame.getcontentpane().add(rb, BorderLayout.LINE_END); frame.getcontentpane().add(tf, BorderLayout.PAGE_START); frame.getcontentpane().add(ta, BorderLayout.PAGE_END); Zum Ausprobieren (setzt Abstände zwischen Components) void sethgap(int) void setvgap(int)

15 Weiteres Problem Wie kann ich mehr als 5 Components in das BorderLayout einfügen? Lösung: Layout verändern, z.b. durch frame.getcontentpane().setlayout( new GridLayout(0, 1, 10, 10) ); bzw. Panel Container pane = frame.getcontentpane(); pane.setlayout( new BoxLayout( pane, BoxLayout.Y_AXIS ) );

16 Arbeiten mit Panels Panel erstellen (hat als Default ein FlowLayout) JPanel panel = new JPanel(); In das Panel die Components einfügen panel.add(new JLabel( Read me )); panel.add(new JButton( Click me )); panel.add(new JRadioButton( Mark me )); Das Panel dem Frame übergeben frame.getcontentpane().add(panel); Note: Panels können zu Panels hinzugefügt werden

17 JLabel lab1 = new JLabel("Insert one line of text:"); JTextField tf = new JTextField(); JLabel lab2 = new JLabel("Insert some lines of text"); JTextArea ta = new JTextArea(); JScrollPane sp = new JScrollPane(ta); JCheckBox cb1 = new JCheckBox("Use sinus"); JCheckBox cb2 = new JCheckBox("Use square root"); JButton but1 = new JButton("Cancel"); JButton but2 = new JButton("Compute"); JButton but3 = new JButton("Exit"); frame.getcontentpane().setlayout( new GridLayout( 0, 1 )); JPanel panel1 = new JPanel( new FlowLayout() ); JPanel panel2 = new JPanel( new FlowLayout() ); panel1.add(cb1); panel1.add(cb2); panel2.add(but1); panel2.add(but2); panel2.add(but3); frame.getcontentpane().add(lab1); frame.getcontentpane().add(tf); frame.getcontentpane().add(lab2); frame.getcontentpane().add(sp); frame.getcontentpane().add(panel1); frame.getcontentpane().add(panel2);

18 GUI-Events Problem: wie bemerke ich, dass der User einen Button betätigt, oder eine bestimmte Taste drückt, oder dass die Mouse sich über einem Icon befindet, dass ich daraufhin ändern möchte? Lösung 1: unser Programm fragt ständig alle möglichen Eingabequellen (Maus, Tastatur,...) ab, und sucht sich die Ereignisse heraus, auf die es reagieren will Zeitaufwendig Codeaufwendig Lösung 2: im Hintergrund läuft das Betriebssystem und der Window-Manager, die sich sowieso schon um alle Eingabegeräte kümmern, sowie die GUI verwalten, also sollen die uns doch sagen, was wir wissen wollen Einfach, praktikabel Wir registrieren uns bei der GUI für bestimmte Events

19 Was für Events gibt es? Act that Results in the Event User clicks a button, presses Enter while typing in a text field, or chooses a menu item User closes a frame (main window) User presses a mouse button while the cursor is over a component User moves the mouse over a component Component becomes visible Component gets the keyboard focus Table or list selection changes Any property in a component changes such as the text on a label Listener Type ActionListener WindowListener MouseListener MouseMotionListener ComponentListener FocusListener ListSelectionListener PropertyChangeListener

20 Wie benutze ich Events? Alle Listener sind Interfaces. Ein Listener kann mehrere Events enthalten, mit je einer Methode. Bsp: MouseListener enthält MouseClicked über einer Component wurde eine Maustaste betätigt MouseEntered der User bewegt den Mauscursor über eine Componente MouseExited der Mauscursor verläßt die Componente MousePressed ein Mausbutton wurde über einer Componente niedergedrückt MouseReleased ein Mausbutton wurde über einer Componente losgelassen Ich brauche also eine Class, die das Interface (und die Methoden daraus) implementiert Dann kann diese Class sich bei der Componente registrieren, welche die entsprechenden Methoden aufruft

21 Event-Beispiel Ich will auf einen Button-click reagieren, also brauche ich den ActionListener in meiner Class : import java.awt.event.*; class FirstWindow implements ActionListener... Zum Interface ActionListener gehört nur eine Methode: public void actionperformed(actionevent e) { System.out.println( Button clicked! ); Und ich muss die Class beim Button registrieren, damit der Button auch die entsprechende Methode aufruft: z.b. button.addactionlistener( new FirstWindow() ); button.addactionlistener( this ); button.addactionlistener( someclassvariable );

22 import javax.swing.*; import java.awt.*; import java.awt.event.*; class FirstWindow implements ActionListener { JButton button1; JButton button2; public void actionperformed(actionevent e) { JButton button = (JButton)e.getSource(); if (button == button1) button = button2; else button = button1; int i = 1+Integer.parseInt(button.getText()); button.settext( ""+i ); public void creategui() { JFrame.setDefaultLookAndFeelDecorated(true); JFrame frame = new JFrame("OurFirstWindow"); frame.setdefaultcloseoperation(jframe.exit_on_close); button1 = new JButton("1"); button2 = new JButton("10"); button1.addactionlistener( this ); button2.addactionlistener( this ); frame.getcontentpane().add( button1, BorderLayout.PAGE_START ); frame.getcontentpane().add( button2, BorderLayout.PAGE_END ); frame.pack(); frame.setvisible(true); public static void main( String args[] ) { FirstWindow fw = new FirstWindow(); fw.creategui();

23 Minimale Registrierung Wenn ich in meiner Class kein Interface implementieren will, kann ich auch beim Button eine minimale Class, die ich adhoc erstelle, registrieren: button.addactionlistener( new ActionListener() { public void actionperformed(actionevent e) {... button.settext( You have clicked me );... ); Sollte nur bei wenig Programmcode für den ActionListener benutzt werden, weil schnell unübersichtlich Vorteil: jede Component ruft ihren eigenen ActionListener auf (kann man auch erreichen, indem man bei jeder Component eine eigene Class registriert)

24 Selbst zeichnen leichgemacht In einem bestimmten Ausschnitt unseres Panel wollen wir selbst zeichnen In Panel's können nur Components eingefügt werden, also definieren wir unsere eigene Component: class MyComp extends JComponent { Dann überschreiben wir die Methode paintcomponent, über die alle Components gezeichnet werden: protected void paintcomponent(graphics g) { Jetzt können wir alle Methoden von JComponent und Graphics nutzen, um unser Object zu zeichnen

25 Dimensionen Unser Object braucht noch eine bevorzugte Breite (height) und Höhe (width), damit es gleich von Anfang an dargestellt wird: public Dimension getpreferredsize() { return new Dimension(400,200); Koordinatensystem zum Zeichnen

26 Wichtige Methoden zum Zeichnen Aus JComponent: getinsets() getwidth() getheight() Aus Graphics: drawline(x1,y1,x2,y2) drawrect(x,y,w,h) draw... fillrect(x,y,w,h) fill... setcolor(color) liefert die Breiten der Rahmenseiten (Border) liefert die zeichenbare Breite inkl. Border liefert die zeichenbare Höhe inkl. Border zeichnet eine Linie zeichnet eine Rechteck Methoden zum Malen (auch Text) füllt das Rechteck Methoden zum Füllen setzt die Farbe für das nächste zu zeichnende Element

27 import javax.swing.*; import java.awt.*; class FirstWindow { class MyComp extends JComponent { public Dimension getpreferredsize() { return new Dimension(400,200); protected void paintcomponent(graphics g) { g.setcolor( Color.RED ); g.drawline( 0, 0, getwidth(), getheight() ); g.setcolor( Color.WHITE ); g.drawline( 0, getheight(), getwidth(), 0 ); public void creategui() { JFrame.setDefaultLookAndFeelDecorated(true); JFrame frame = new JFrame("OurFirstWindow"); frame.setdefaultcloseoperation(jframe.exit_on_close); frame.getcontentpane().add( new MyComp() ); frame.pack(); frame.setvisible(true); public static void main( String args[] ) { FirstWindow fw = new FirstWindow(); fw.creategui();

28 Threads Threads sind Prozesse, die zeitgleich (konkurrierend) neben dem main-programm ausgeführt werden Sie sind nicht stand-alone, sondern immer vom Mutterprozess abhängig, der sie starten und kontrollieren muss. Wichtig: Swing-event- und Component-paintingcode laufen in einem Thread ab, dem Event-dispatching thread

29 Thread-Safety Beispiel für einen Konflikt: eine Componente wurde noch nicht gezeichnet, wird aber zur selben Zeit von Außerhalb (alles was nicht der eventdispatching thread ist) so verändert, dass ein Update fällig wäre, obwohl doch noch nichts geupdated werden kann Probleme zwar sehr selten, sind trotzdem zu vermeiden Programmcode, wie die Probleme vermieden werden können: public static void main(string[] args) { javax.swing.swingutilities.invokelater( new Runnable() { public void run() { createandshowgui(); );