Graphische Oberflächen Teil 1

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1 Graphische Oberflächen Teil 1 AWT und Swing Grundlegender Aufbau von GUIs Graphikausgabe Layoutmanagement Ereignismodell Menus und Actions GUI Elemente Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 1

2 Inhalt AWT und Swing Unterschied Einbettung von Swing in AWT Grundlegender Aufbau von Swing GUIs Frames, Windows, Dialogs Panels Graphikausgabe Positionierung paintcomponent und AWT-Thread Graphics und Ausgabeoperationen Aufbau und Positionierung Component-Hierarchy LayoutManagement Spezielle Anordnungen: JTabbedPane, JSplitPane, JScrollPane, JInternalFrame, Ereignismodell Grundlegendes semantische und systemnahe Ereignisse Patterns für die Ereignisbehandlung Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 2

3 Inhalt (Fortsetzung) Menus und Actions GUI Elemente MVC-Prinzip - Abstrakte Modelle - Ereignisse Überblick über GUI Elemente - JLabel - JButton - JSpinner - JTextField - JFormattedTextField - Dialoge (Teil 2) Modale und Nicht-modale Dialoge Spezielle Dialoge: JFileDialog, JOptionsPane, Spezielle GUI-Elemente (Teil 2) JList JTable JTree Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 3

4 Graphische Oberflächen AWT und Swing Grundlegender Aufbau von GUIs Graphikausgabe Layoutmanagement Ereignismodell Menus und Actions GUI Elemente Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 4

5 AWT und Swing Abstract Window Toolkit Paket und Unterpakete Abstrahiert GUI-Komponenten von konkreter Plattform Plattformspezifische Implementierung in "Peer"-Klasse Kleinster gemeinsamer Nenner aller Plattformen Component ComponentPeer Windows ComponentPeer Motif ComponentPeer MacOS ComponentPeer Swing Paket und Unterpakete Lightweight-Komponenten Native Container, Rest vollständig in Java implementiert Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 5

6 Applets Abgeleitet von Browser lädt Klasse und ruft Methoden auf init start paint stop destroy repaint Ausführung in "Sandbox" Zugriff auf Dateien und Starten von Programmen nicht erlaubt Kommunikation nur mit Server, von dem Applet geladen wurde!! " $!!%!! %&'(% %)(* $!!!+,-!* $. * Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 6

7 Grundlegende Eigenschaften von Swing Leichtgewichtige Komponenten nur Top-Level-Fenster, Dialoge und grafische Primitivoperationen auf Systemoperationen abgebildet alles Weitere in Java Pluggable Look-and-Feel Look-and-Feel nicht abhängig vom Betriebssystem unterschiedliche Look-and-Feel verfügbar: Metal, Motif und Windows Umschaltung des Look-and-Feel (auch zur Laufzeit) Model-View-Controller-Prinzip neue Architektur der GUI-Komponenten nach dem Model-View-Controller- Prinzip Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 7

8 Pluggable Look and Feel Bestimmt Aussehen der Swing-Komponenten Auswahl im Programm /01"23 /014 5" /017"2346..! 51"23!..! 5, "23!..! "23! Austausch nach dem Start /01"2356 / 48/05 52 Spezifikation auf der Kommandozeile "23 17 Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 8

9 Applets, AWT und Swing im Vergleich !,8! "7 : "7;<& "!+,-!, ", 4, = 7 ( >&'(<?( "7 : "!+,-! 17A3 A3 17A3!! 4 "7 : "7;<& 4 A"!+,-! 54B =C08DB6D4"B= Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 9

10 Graphische Oberflächen AWT und Swing Grundlegender Aufbau von GUIs Graphikausgabe Layoutmanagement Ereignismodell Menus und Actions GUI Elemente Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 10

11 Komponenten von AWT Component Button Canvas CheckBox Choice Container Label List Scrollbar TextComponent ScrollPane Panel Window TextField TextArea Frame Dialog Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 11

12 Grundlegende Architektur von AWT-GUIs hierarchische Anordnung es gibt Components und Container Components liegen in Containers Ein Container kann einen Layoutmanager zugeordnet haben, der die Anordnung (x,y,w,h) der Components bestimmt Bei Components und Containers kann man sich für verschiedene Ereignisse als Listener anmelden (z.b. MouseListener, ActionListener,...) Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 12

13 Die Basisklasse java.awt.component Component ist die abstrakte Oberklasse aller Benutzerschnittstellenkomponenten inkl. der Behälter (Container) (Ausnahme: Menüs). Ein Component hat eine grafische Repräsentation und kann mit dem Benutzer interagieren. Die Oberklasse von Component ist Object. E <7<<% " < 7 > < % 34 5 E Position und Größe der Komponente setzen (Benötigt z.b. LayoutManager) Komponente zu neuem Ort bewegen Neue Größe Vordergrundfarbe (z.b. für Text) Hintergrundfarbe Setzt eine Schriftart, die für Text verwendet werden soll Legt fest, ob die Komponente mit dem Benutzer interagieren soll. Soll die Komponente am Bildschirm sichtbar sein? Jede Komponente kann den Container in dem sie sich befindet zurückgeben (oder null) Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 13

14 Allgemeines zu Container Container benötigt man, um Benutzerschnittstellenkomponenten anzuordnen. Container sind selbst wieder Benutzerschnittstellenkomponenten und können daher wieder in anderen Containern enthalten sein (vgl. Datei/Verzeichnis). Benutzerschnittstellenkomponenten werden in solchen Containern angeordnet. Ihre Koordinaten beziehen sich jeweils auf den Container, in dem sie sich befinden. Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 15

15 Oberklasse 4 Container ist von Component abgeleitet. Ein Container hat ebenso Größe, Position und kann eine Vielzahl von Ereignissen erzeugen. Container enthalten Components, die wiederum Container sein können (Container-Pattern). So wird die die hierarchische Architektur von GUI- Anwendungen ermöglicht "7"71 8 Component hinzufügen Component entfernen Alle entfernen Anzahl der Components LayoutManager setzten (ev: null -> kein LM) Der Layoutmanager soll alle Components neu layoutieren wie oben, mit rekursivem Abstieg. Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 16

16 Einbettung und Swing in AWT Swing-Komponenten sind in die Hierarchie der AWT-Komponenten eingebettet F A4 als Basisklasse aller leichtgewichtigen Komponenten ist von 4 abgeleitet Component Container F A3, A, A, als Top-Level-Windows erweitern 3,,, Damit werden grundlegende Mechanismen von AWT geerbt JComponent ScrollPane Panel Window Komponentenhierarchie Ereignismechanismus JPanel JWindow Frame Dialog JFrame JDialog Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 17

17 Top-Level-Windows in Swing A, rahmenloses Fenster hat eine ContentPane, um Komponenten aufzunehmen A3 Typisch für Applikationsfenster mit Rahmen, Systemmenü und Standardschaltfläche A für modale und nicht-modale Dialoge werden mit Parent-Frame erzeugt hat wie JWindow eine ContentPane, um Komponenten aufzunehmen Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 18

18 JFrame JFrame ist aus mehreren Panes aufgebaut FG : Wurzel, beinhaltet Border, Titel, LayeredPane F"7 : beinhaltet Menüleiset und ContentPane F4 : eigentliche Inhaltsbereich F: : vorgelagerte, durchsichtige Pane für Effekte, die den ganzen Frame betreffen AG G 4 4 A"7 "7 4 : Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 19

19 Aufbau einer JFrame-Applikation " H?(& A3 " H?(&!= 5%A3!.., " % >5I, ", 4.."7>E% >5I 4 4 "7 : "7H<; AE!E ;! AE!E &! AE!E H! JK " H?(& " H?(& " ;((<;(( 4, 4, 5 5, ( Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 20

20 Graphische Oberflächen AWT und Swing Grundlegender Aufbau von Swing GUIs Graphikausgabe Layoutmanagement Ereignismodell Menus und Actions GUI Elemente Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 21

21 Grafik in Java Zeichenoperationen werden in überschriebenen paint-methoden implementiert bei AWT-Komponenten void paint(graphics g) bei Swing-Komponenten 4:% Aufruf der Methoden erfolgt durch eigenen AWT-Thread Anwenderprogramm kann durch Aufruf von < 7< %< % % das Neuzeichnen der Komponente (eines Bereichs der Komponente) erzwingen Zwei wesentliche Konzepte zur Grafikdarstellung Koordinatensystem: immer relativ zur Komponente Grafikkontext: stellt virtuelle Zeichenfläche dar Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 22

22 AWT-Thread Anwenderprogramm und AWT-Loop laufen in unterschiedlichen Threads Anwenderprogramm führt Änderungen in den Daten durch, die Änderungen in der GUI bewirken sollen ruft repaint der betroffenen Komponenten auf AWT ruft bei nächster Gelegenheit 4 auf Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 23

23 Graphik :% Graphikkontext in der Methode Zeichnen von Linien, Figuren, Text und Bildern Ursprung links oben :% & Erweitert :% um zusätzliche Zeichenoperationen Verwendung bei Swing-Komponenten 4," 4 :% 44 5 GH(<;(<&'<H( B;(<;(<L(<H( 44%!,!<;'<H( Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 24

24 Grafik in Java Koordinatensystem F (<( ist links oben. F, %9;<+ %9; ist rechts unten. Dies gilt für jede GUI-Komponente (Vorsicht: Hierarchie). Die Positionen, 7 einer GUI-Komponente beziehen sich auf deren Position im übergeordneten Container. (<(, %9;< + %9; Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 25

25 Grafikkontext In der paint(graphics g)-methode wird ein Objekt vom Typ java.awt.graphics übergeben. Dieses Objekt enthält eine Reihe von Methoden zur Ausgabe von Grafik (z.b. drawline()). Zusätzlich hat das Objekt eine Reihe von Zuständen, die die Grafikausgabe beeinflussen (z.b. aktuelle Zeichenfarbe). Beim Aufruf der Methoden des Grafikkontext-Objekts wird auf ein Ausgabegerät gezeichnet (meist Bildschirm, aber auch Drucker...) Der Grafikkontext bietet eine Abstraktion vom tatsächlichen Ausgabegerät. Aus der Sicht des Programmierers macht es keinen Unterschied, ob er auf einen Drucker, in eine Bild-Datei oder auf den Bildschirm zeichnet. Ein Graphics-Objekt erzeugt man niemals selbst. Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 26

26 Beispiel Grafikausgabe 84; 4 :% 5 ($, %9;MM 4 4(< &''(., %< &''(., % " <(<, %9<+ %9; 7 8%8% Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 27

27 Font und Fontmetrics Die Klasse Font Repräsentiert eine Schriftart: Konstruktion mit: 35 3!1!<3EB"<;L 3 Standard-Namen: "MonoSpaced", "Serif", "SansSerif" Einige Methoden: 3 < 7< > >..% 5NO E "06..P5I% 5 5 EB" 5 08"04 Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 31

28 Font und Fontmetrics Die Klasse Fontmetrics Stellt typographische Informationen über einzelne Zeichen und Strings in konkreten Schriftarten zur Verfügung. Erreicht man am besten über Grafikkontext: oder nützliche Methoden: %, %% %, %..BQ../Q + %..+N% "..R Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 32

29 Graphische Oberflächen AWT und Swing Grundlegender Aufbau von Swing GUIs Graphikausgabe Layoutmanagement Ereignismodell Menus und Actions GUI Elemente Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 33

30 Layoutmanager Anordnung von Komponenten Fenstergröße und Schrift können sich ändern Layout wird logisch beschrieben und nicht mit absoluten Koordinaten Constraints beeinflussen Positionierung FlowLayout Yes No Cancel GridLayout BorderLayout North West Center East South GridBagLayout Button1 Button2 Button3 Button4 Button5 Button6 Button7 Button9 Button8 Button10 Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 34

31 Grundprinzip LayoutManager setzen Größe der Komponenten bestimmen Komponenten anfügen LayoutManager bestimmt damit automatisch Positionierung und tatsächliche Größe 4 "7 CCC"7 ; 5 > ;((<H( ;1 >?(<&( ;1 > ;?(<L( 4 ; 4 & 4 %4.."7 4 4 Swing-Komponenten haben 3 Größeneigenschaften, die von Layoutmanagern verwendet werden preferredsize: bevorzugte Größe für Komponente minimumsize: minimale Größe für Komponente maximumsize: maximale Größe für Komponente Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 35

32 Layout Management Klassen 3"7 Ordnet die Komponenten wie Wörter auf einer Seite an (zentriert, rechts- oder linksbündig) E"7 Unterstützt genau 5 Komponenten: eine an jeder Seite und eine im Zentrum : "7 Teilt den Container in Zeilen und Spalten. Alle Zellen sind gleich groß. : E"7 Sehr flexibel und kompliziert. Für jede Komponente können Einschränkungen definiert werden. 4"7 Zeigt jeweils nur eine Komponente, die den Container ausfüllt. Die anderen liegen quasi unsichtbar dahinter und man blättert bei Bedarf weiter (z.b. Tabs) Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 36

33 FlowLayout 5 3"7 5 3"74=68=G<&(<&(..R % >.. 2&( "75 ; & C Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 37

34 BorderLayout "7 E"7 ;<E"76BG8+ &<E"74=68=G C<E"7,=8 Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 38

35 GridLayout : "7< "7 ; & C..R..55I 2>..%% Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 39

36 Weitere GridbagLayout CardLayout Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 40

37 null-layout Beim Arbeiten ohne LayoutManager muss man selbst für die Anordnung der Komponenten sorgen. Bei Größenänderungen erfolgt keine automatische Anpassung. "7.. > N <597 >% ;E;(<;(<;((<;((..<7<E <+N% &E;(<;'(<;((<;((..<7<E <+N% ; & Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 41

38 Zusammenfassung Applets Kleine Programme innerhalb von Webseiten Eingeschränkte Berechtigungen Anwendungen Hauptfenster und Dialogfenster Pluggable Look-and-Feel unter Swing Layout-Manager Kontrollieren Position und Größe der Komponenten Pratikum SWE 2 M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer 42

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