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SWING

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GUIs Swing stellt eine Menge von Klassen zur Verfügung, mit deren Hilfe

man in Java portable GUIs programmieren kann. GUI: Graphical User Interface (Grafische Nutzer Schnittstelle) GUIs sind grafische Oberflächen für Anwendungsprogramme. Z.B.

GUIs für Betriebssysteme (Windows, CDE, Motif), Officeprogramme (Word, Powerpoint, Excel, Access u.s.w.) oder mathematische Programme (Mathematika, Maple, MatLab).

Java stellt von Beginn an die Klassen des AWT (Abstract Window Toolkit) zur Verfügung.

AWT ermöglicht es, die wesentlichsten Funktionen eines GUI portabel zu programmieren. Dabei hat AWT das Ziel, sich der benutzten Oberfläche des Betriebssystems maximal anzupassen. Das "Look And Feel" (L&F) hat sich also verändert, wenn das Programm auf einem anderen System lief. Es wurden damit auch die Ressourcen des Systems maximal genutzt, sodass die Programme relativ schnell laufen.

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Swing Seit der Java-Version 1.2 ist Swing das bevorzugte GUI-Toolkit. Swing enthält folgende wesentliche Teile:

Eine große Menge von GUI-Komponenten, wie Buttons, Checkboxen, Textfelder sowie die Möglichkeiten diese Komponenten zu komplexen Strukturen zusammenzusetzen.

Änderbares Look and Feel. Erweiterbare APIs, sodass z.B. eigen Ein- und Ausgabe-

Möglichkeiten angeschlossen werden können. Das Paket Java2D zum Programmieren von 2D-Grafiken. Drag and Drop (DnD) Unterstützung.

Swing kann genutzt werden, um Applets zu programmieren. Applets sind Java-Programme deren graphische Ausgaben innerhalb

eines Internet-Browsers angezeigt werden und die unter Steuerung des Browsers arbeiten.

Swing-Programme können so programmiert werden, dass sie sowohl als Applikation als auch als Applet genutzt werden können.

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Aufbau einer Swing-Applikation Swing-Applikationen sind aus Objekten der Klasse Component

(java.awt.Component) zusammengesetzt. Z.B. JButton, JLabel, JTextField u.s.w.

Container (java.awt.Container) sind Komponenten die andere Komponenten enthalten können. Z.B. JFrame, JPanel u.s.w.

Die Darstellung der Komponenten kann auf vielfältige Weise gesteuert werden. Sie kann während der Abarbeitung des Programms geändert werden. Durch Festlegung von Farben. Durch Festlegung von Schriftart, -stil und -größe von

Beschriftungen. Durch Einfügung von Bildern. Durch eigene mit Hilfe von Java2D programmierter Graphik. Durch Definition der Layouts von Containern.

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Eingaben sind auf vielfältige Weise möglich. Durch Eingabe von Texten in speziellen Komponenten. Z.B.

JTextField, JTextArea. Durch Abfragen der Mouse-Position und Reaktion auf Mouse-

Klicks. Durch Reaktion auf Tastatureingaben.

Die Benutzung von Mouse und Tastatur lösen Ereignisse (Events) aus auf die in Listenern reagiert wird.

"Oberster" Container eines Swing-Programms ist immer ein JFrame, JDialog oder JApplet. JFrame: Hauptfenster einer Applikation JDialog: Zusätzliche Fenster einer Applikation JApplet: Hauptfenster eines Applets

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Beispiel1-Applikation

import javax.swing.*;

public class B1_0{

public static void main(String[] args) {

JFrame f = new JFrame("Beispiel1-0: Applikation");f.setBounds(0,0,400,300);f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);f.setVisible(true);

}

}

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Die Klasse JFrame Die Klasse JFrame erzeugt das Hauptfenster einer Swing-

Applikation. Konstruktoren:

public JFrame()public JFrame(String title)erzeugt ein JFrame ohne bzw. mit Titel

public Container getContentPane() Jedes JFrame-Objekt enthält automatische ein Container-Objekt, in das weitere Komponenten eingefügt werden können. getContentPane liefert eine Referenz auf diesen Container.

public void setContentPane(Container contentPane)Mit setContentPane kann das aktuelle Container-Objekt durch ein neues ersetzt werde.

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public int setDefaultCloseOperation()gibt die Standard-Reaktion aus die erfolgt wenn das Fenster geschlossen wird. JFrame.DO_NOTHING_ON_CLOSE: es werden alle

WindowListener benachrichtigt. Sonst passiert nichts. JFrame.HIDE_ON_CLOSE: alle WindowListener

benachrichtigen und dann das Fenster unsichtbar machen.

JFrame.DISPOSE_ON_CLOSE: alle WindowListener benachrichtigen und dann das Fenster schließen.

JFrame.EXIT_ON_CLOSE: Anwendung beenden

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Die Klasse Component Component ist die oberste abstrakte Klasse alle AWT- und Swing-

Komponenten. Die in Component definierten Methoden sind in allen abgeleiteten AWT- und Swing-Klassen verfügbar.

public void setBounds(int x, int y, int width, int height)setzt die Position (x,y) der linken oberen Ecke, sowie die Breite und Höhe der Componenten

public void setVisible(boolean b)setzt die Sichtbarkeit, b=true sichtbar, b=false unsichtbar

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import javax.swing.*;import java.awt.*;public class B1{public static void main(String[] args) { JFrame f = new JFrame("Beispiel1: Applikation"); f.setBounds(0,0,400,300); f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); Container c = f.getContentPane(); JLabel l = new JLabel ("Das ist unsere erste SWING-Applikation"); c.add(l); f.setVisible(true);}}

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Die Klasse Container Die Klasse Container ist die oberste Klasse aller Komponenten, die

andere Komponenten enthalten können. Container ist von Component abgeleitet. Objekte vom Typ Container werden selten direkt erzeugt, sondern

immer Objekte von abgeleiteten Klassen. public Component add(Component comp)

fügt dem Container eine Komponente hinzu. Diese Komponente kann wieder ein Container sein. Die Komponente wird innerhalb des Container-Objektes dargestellt.

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Die Klasse JLabel JLabel dient dem Anzeigen von Text innerhalb eines Swing-

Programms. Konstruktor:

public JLabel(String text)erzeugt ein JLabel-Objekt mit dem angegebenen Text

public void setText(String text)setzt den Text des JLabel-Objektes

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Beispiel1-Appletimport javax.swing.*;

import java.awt.*;

public class B1 extends JApplet

{

public void init()

{

Container c = getContentPane();

JLabel l = new Jlabel

("Das ist unser erstes SWING-Applet");

c.add(l);

}

}

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Beispiel1-Applet html-File<html>

<head>

<title>AppletDemo</title>

</head>

<body>

<h2>Run AppletDemo</h2>

<APPLET CODE="B1.class" WIDTH=400 HEIGHT=300>

</APPLET>

</body>

</html>

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Probleme bei Applets Das Applet wird in einem Browser aufgerufen. Dazu wird ein html-File

benötigt. Anstatt eines Browsers kann auch der zum JDK gehörende

Appletviewer benutzt werden:appletviewer B1-IE.html

Probleme: Ältere Browser unterstützen keine Java-Version höher als 1.1.

Damit wird auch nicht Swing direkt unterstützt. Statt das Applet direkt aufzurufen kann ein Plugin aufgerufen

werden. Der Aufruf von Applets und Plugins ist zwischen Internet Explorer

und Netscape Navigator sehr verschieden. Zwei Lösungsmöglichkeiten:

Ältere werden nicht unterstützt Spezielle Versionen für ältere Browser entwickelt. Ggf.

umschalten mit Hilfe von JavaScript.

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Lebenszyklus eines Applets Bevor das Applet wird durch den Browser geladen wird, ist es dem

Browser unbekannt. unbekannt. Beim Laden wird die init-Methode aufgerufen. initialisiert

Einlesen von Parametern Erzeugen wichtiger Objekte Einbinden von Medien

Nach der Initialisierung, sowie wenn das Applet aktiviert wird (Browser von Icon zu Normaldarstellung, Seite mit dem Applet wird erneut geladen) wird die start-Methode aufgerufen. laufend Starten von Threads Belegen von Ressourcen, die benötigt werden, wenn das Applet

aktiv ist

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Wenn das Applet angehalten wird (Browser von Normaldarstellung zu Icon, Seite mit Applet wird verlassen) wird die stop-Methode aufgerufen. gestoppt Beenden oder Anhalten von Threads Freigabe von Ressourcen, die nur benötigt werden, wenn das

Applet aktiv ist. Wenn der Browser beendet wird oder der Browser das Applet aus

seinem Speicher entfernt wird die stop-Methode und anschließend die destroy-Methode aufgerufen. zerstört Schließen von geöffneten Verbindungen Freigeben von Ressourcen Beenden aller Threads

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unbekannt

laufend

start()

init()

initialisiert

gestoppt

stop()start()

destroy()

zerstört

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Applikationen - Applets Unterschiede

Applets müssen von der Klasse JApplet abgeleitet werden. – Swing-Applikationen können von der Klasse JFrame abgeleitet werden, müssen aber nicht.

Die Initialisierung von Applets erfolgt in der Methode init. – Die Initialisierung von Swing-Applikationen im Konstruktor.

Applets laufen unter Steuerung der virtuellen Maschine des Browsers. – Swing-Applikationen laufen unter Steuerung der virtuellen Maschine des Systems.

Bei Applets stellt der Browser eine Anfangsstruktur zur Verfügung. – Bei Swing-Applikationen muss der Anwender die Struktur durch Erzeugen eines JFrame-Objektes erzeugen.

Gemeinsamkeiten Die Anfangsstruktur, enthält einen Container (contentPane).

Dieser Container kann genutzt werden oder durch einen eigenen Container ersetzt werden.

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import javax.swing.*;import java.awt.*;public class B1 extends JApplet {public void init(){ makeContentPane(getContentPane(), "Das ist unser erstes SWING-Applet");}public static void makeContentPane(Container c, String text) { JLabel l = new JLabel(text); c.add(l);}public static void main(String[]args) { JFrame f = new JFrame(); f.setBounds(50, 100, 400, 300); f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); makeContentPane(f.getContentPane(), "Das ist unsere erste SWING-Applikation"); f.setVisible(true);}}

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import javax.swing.*;

public class B1Panel extends JPanel{

private boolean isApplication = true;

public B1Panel(boolean isApplication){ this.isApplication = isApplication; if (isApplication) add(new JLabel("Das ist unsere erste SWING-Applikation")); else add(new JLabel("Das ist unser erstes SWING-Applet"));}

}

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import javax.swing.*;

public class T1Application{

public static void main(String[] args) { JFrame f = new JFrame("Das ist unsere erste SWING-Applikation"); f.setBounds(50, 100, 400, 300); f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); f.setContentPane(new B1Panel(true)); f.setVisible(true);}

}

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import javax.swing.*;

public class T1Applet extends JApplet{

public void init(){

setContentPane(new B1Panel(false));}

}

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Einfügen von Buttons Buttons sind die einfachste Form des Dialogs mit einem SWING-

Programm. Buttons können eingesetzt werden, um:

Einstellungen vorzunehmen eine Auswahl zu treffen Aktionen zu starten u.s.w.

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Beispiel 2

public B2_1(){ JLabel l = new JLabel("Das ist unsere erste SWING-Applikation"); add(l); JButton b = new JButton("Bitte drück mich!"); add(b);}

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Die Klasse JButton Die Klasse JButton dient der Erstellung von Schaltflächen in Swing-

Programmen. Konstruktoren:

public JButton()public JButton(String text)erstellt einen Button ohne bzw. mit Beschriftung

Probleme: Anordnung der Komponenten ist nicht optimal. Programm reagiert nicht darauf, dass man den Button betätigt.

Für die Anordnung der Komponenten innerhalb eines Containers gibt es zwei Möglichkeiten: Automatische Anordnung durch Auswahl von vordefinierten oder

selbst entwickelten Layouts.relativ einfach, passt sich veränderter Geometrie des Containers an, nicht so flexibel

Absolute Positionierung der Komponenten.sehr aufwendig, festes Layout, sehr flexibel

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Layouts Es gibt eine Vielzahl von Layouts, diese implementieren das Interface

LayoutManager. Wir verwenden hier das BorderLayout. Zum Definieren des LayoutManagers besitzt die Klasse Container

(und damit alle abgeleiteten Klassen) die Methodepublic void setLayout(LayoutManager mgr)

public B2_2(){ setLayout(new BorderLayout()); JLabel l = new JLabel("Das ist unsere erste SWING-Applikation"); add(l, BorderLayout.CENTER); JButton b = new JButton("Bitte drück mich!"); add(b, BorderLayout.SOUTH);}

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ActionListener Zur Reaktion auf Ereignisse dienen die Listener. Die Listener sind als

Interface definiert. Diese müssen speziell implementiert werden. Speziell für Buttons sind die ActionListener zuständig. Listener können auf mehrere Ereignisse reagieren. Für jedes Ereignis

gibt es eine Methode, die bei der Implementierung des Listeners programmiert werden muss.

Der ActionListener reagiert auf das Betätigen des Buttons. Es wird dann die Methodepublic void actionPerformed(ActionEvent e)aufgerufen. Aus dem Parameter können viele Informationen über das Ereignis beschafft werden.

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Beispiel 2public class B2_3 extends JPanel implements ActionListener{static private int count=0;static private JLabel l;public B2_3(){ setLayout(new BorderLayout()); l = new JLabel("Das ist unsere erste SWING-Applikation"); add(l, BorderLayout.CENTER); JButton b = new JButton("Bitte drück mich!"); b.addActionListener(this); add(b, BorderLayout.SOUTH);}public void actionPerformed(ActionEvent e){ count++; l.setText("Du hast mich "+count+" mal gedrückt!");}}

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Events Events sind externe Ereignisse, die parallel zum normalen

Programmablauf auftreten. Beispiele:

Mouse-Events Tastatur-Events Externe Unterbrechungen (Interrupts)

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Eventbehandlung

Normaler

Programm-

ablauf

Event

Unterbrech

ungBehandlung

des

EventsFortsetzung

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Eventbehandlung Es gibt eine Anzahl von Klassen von Ereignissen. Z.B. ActionEvent,

MouseEvent, WindowEvent u.s.w. Zur Behandlung dieser Events gibt es entsprechende Listener-

Interface. Z.B. ActionListener, MouseListener, WindowListener u.s.w. Objekte, die diese Listener implementieren können bei Swing-

Komponenten registriert werden, in denen diese Ereignisse auftreten können. Dafür gibt es in den Swing-Komponenten Methoden addXXXListener(XXXListener). Z.B. addActionListener, addMouseListener, addWindowListener u.s.w.

Wenn nun ein bestimmtes Ereignis in einer bestimmten Swing-Komponente auftritt, wird ein entsprechendes Event-Objekt erzeugt, das alle wesentlichen Informationen über das Ereignis enthält. Anschließend werden die dazugehörigen Methoden der bei der Swing-Komponente für dieses Ereignis registrierten Listener aufgerufen.

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Beispiel: ActionEvent ActionEvent ist der Event der erzeugt wird, wenn ein JButton

betätigt wird. Zur Behandlung von ActionEvents dienen Implementierungen des

Interfaces ActionListener. ActionListener enthält genau eine Methode:

public void actionPerformed(ActionEvent e) Im Beispiel wird dieses Interface in der Klasse B2 implementiert:

public class B2 extends JPanel implements ActionListener…public void actionPerformed(ActionEvent e){

count++;l.setText("Du hast "+count+" mal gedrückt!");

} Das aktuelle Objekt der Klasse B2 wird im Konstruktor beim

JButton b registriert:b.addActionListener(this);

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Die Methoden setText/getText Eine Reihe von Swing-Komponenten besitzen die Methode

public void setText(String text)mit der die Beschriftung der Komponente zur Laufzeit geändert werden kann.

JButton, JMenuItem, JToggleButton, JLabel, JEditorPane, JTextComponent

Diese Komponenten besitzen ebenfalls die Methodepublic String getText()zum Abfragen des Beschriftungstextes.

public void actionPerformed(ActionEvent e){

count++;l.setText("Du hast mich "+count+" mal gedrückt!");if (count==1) b.setText("Noch mal, bitte!");else b.setText(b.getText()+"!");

}

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Mehrere Buttons Jeder Button ist mit einem String verbunden. Dieser String enthält

das ActionCommand. ActionCommand kann mit der Methode

public void setActionCommand(String actionCommand)der Klasse JButton gesetzt werden.

Wird setActionCommand nicht verwendet wird die Beschriftung des Buttons als ActionCommand genutzt.

Das ActionCommand kann über die Methodepublic String getActionCommand()der Klasse ActionEvent abgefragt werden.

Mit Hilfe der Methodepublic void setEnabled(boolean b)der Klasse JButton wird der Button enabled (b==true) oder disabled (b==false).

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Beispiel 3import javax.swing.*;import java.awt.*;import java.awt.event.*;

public class B3_1 extends JApplet implements ActionListener {protected JButton b1, b2, b3;protected static final String DISABLE = "Disable middle button";protected static final String ENABLE = "Enable middle button";public void init() {

setContentPane(makeContentPane());}public Container makeContentPane() {

b1 = new JButton(DISABLE);b2 = new JButton("Middle button");b3 = new JButton(ENABLE);b1.addActionListener(this);b3.addActionListener(this);b3.setEnabled(false);JPanel pane = new JPanel();pane.setLayout(new FlowLayout());pane.add(b1);pane.add(b2);pane.add(b3);return pane;

}

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public void actionPerformed(ActionEvent e) {if (e.getActionCommand().equals(DISABLE)) {

b2.setEnabled(false);b1.setEnabled(false);b3.setEnabled(true);

}else {

b2.setEnabled(true);b1.setEnabled(true);b3.setEnabled(false);

}} public static void main(String[] args){

JFrame frame = new JFrame("Beispiel 3_1");

frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);frame.setContentPane(new B3_1().makeContentPane());frame.pack();frame.setVisible(true);

}}

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Icons Viele Komponenten unterstützen die Verwendung von Icons. Z.B.

JButton, JMenuItem, JToggleButton, JLabel Manche Komponenten können mehrere Icons darstellen, um ihren

Zustand (aktiv, inaktiv, betätigt, nicht betätigt) anzuzeigen. Icons werden durch die Klasse ImageIcon repräsentiert. ImageIcon besitzt Konstruktoren um ein ImageIcon aus einem Image-

Objekt zu erzeugen oder von einem Graphik-File (gif, jpeg) oder von einem URL zu laden.public ImageIcon(Image image)public ImageIcon(String filename)public ImageIcon(URL location)

Um Applikationen und Applets gleichermaßen zu unterstützen muss ermöglicht werden, dass die Bilddaten aus einer Datei bzw. von einem URL geladen wird.

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ImageIcon ladenpublic ImageIcon getImageIcon(String fileName){ try { return new ImageIcon(fileName); } catch (AccessControlException ace) { try { return new ImageIcon(new URL(getCodeBase(),fileName)); } catch (Exception e) { System.err.println(e); return null; } }}

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Positionierung der Icons Zur Positionierung des Textes gibt es folgende Methoden und

Konstanten:public void setHorizontalTextPosition(int textPosition)public void setVerticalTextPosition(int textPosition)SwingConstants.CENTER SwingConstants.TOPSwingConstants.BOTTOMSwingConstants.LEFTSwingConstants.RIGHTSwingConstants.LEADINGSwingConstants.TRAILING

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ToolTips ToolTips sind kurze Hilfetexte, die angezeigt werden, wenn der

Mousezeiger längere Zeit über einer Komponente stehen bleibt. Zum Hinzufügen eines ToolTips benutzt man die Methode

public void setToolTipText(String text)

b1.setToolTipText ("Click this button to disable the middle button.");b2.setToolTipText ("This middle button does nothing when you click it.");b3.setToolTipText ("Click this button to enable the middle button.");

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HotKeys verwenden Zur Definition von HotKeys verwendet man die Methoden

public void setMnemonic(int mnemonic)public void setMnemonic(char mnemonic)

Die erste Form erwartet Konstanten aus der Klasse KeyEvent. Damit lassen sich alle Tasten beschreiben. Die zweite Form erwartet die Tasten als char.

Das Betätigen von Alt-x ist dann gleichbedeutend mit dem Betätigen des dazugehörigen Buttons.

Der Buchstabe wird durch Unterstreichung gekennzeichnet.

b1.setMnemonic(KeyEvent.VK_D);b2.setMnemonic(KeyEvent.VK_M);b3.setMnemonic(KeyEvent.VK_E);

b1.setMnemonic('D');b2.setMnemonic('M');b3.setMnemonic('E');

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CheckBoxen und RadioButton CheckBoxen dienen der Auswahl aus einer kleinen Anzahl von

Möglichkeiten. Bei RadioButtons ist die Auswahl alternativ. Um RadioButtons zu Gruppen zusammenzufassen müssen diese zu

einer ButtonGroup hinzugefügt werden. Die Betätigung einer CheckBox bzw. eines RadioButtons erzeugt

einen ActionEvent, der genau wie bei einem Button über einen ActionListener behandelt werden kann.

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Beispiel 4public Container makeContentPane(){ JCheckBox cb1 = new JCheckBox("JCheckBox1"); JCheckBox cb2 = new JCheckBox("JCheckBox2"); JCheckBox cb3 = new JCheckBox("JCheckBox3"); JRadioButton rb1 = new JRadioButton("JRadioButton1"); JRadioButton rb2 = new JRadioButton("JRadioButton2"); JRadioButton rb3 = new JRadioButton("JRadioButton3"); ButtonGroup bg = new ButtonGroup(); bg.add(rb1); bg.add(rb2); bg.add(rb3);

JPanel pane = new JPanel(); pane.setLayout(new FlowLayout()); pane.add(cb1); pane.add(cb2); pane.add(cb3); pane.add(rb1); pane.add(rb2); pane.add(rb3); return pane;}

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Listen Listen dienen der Auswahl aus einer evtl. längeren Liste von

Möglichkeiten. Dabei können ggf. auch mehrere Varianten ausgewählt werden.

Eine Liste wird mit der Klasse JList eingerichtet. Dazu dient der Konstruktor

public JList(Object[] listData )wobei listData, die anzuzeigenden Element enthält.

Bei der Auswahl eines oder mehrerer Elemente wird ein ListSelectionEvent erzeugt und die valueChanged-Methoden der bei dem JList-Objekt registrierten ListSelectionListener aufgerufen.

Mit den Methodenpublic Object getSelectedValue()public Object[] getSelectedValues()public int getSelectedIndex()public int[] getSelectedIndices()kann abgefragt werden, welche Felder selektiert wurden.

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Beispiel 5protected JLabel la;public Container makeContentPane(){ JList l = new JList( new String[] {"JList1","JList2","JList3","JList4","JList5"}); l.addListSelectionListener(this); la = new JLabel("Wähle bitte aus");

JPanel pane = new JPanel(); pane.setLayout(new FlowLayout()); pane.add(l); pane.add(la); return pane;}

public void valueChanged(ListSelectionEvent e){ JList l = (JList)(e.getSource()); la.setText((String)(l.getSelectedValue()));}

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Lange Listen Bei langen Listen empfiehlt es sich die Liste in ein JScrollPane

einzubetten. Dadurch entsteht ein Rollbereich für die Liste. Z.B.:

pane.add(new JScrollPane(l));

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Slider (Schieberegler) Schieberegler dienen der Einstellung von Werten mit Hilfe eines

verschiebbaren Buttons. Zur Erstellung eines Schiebereglers dient die Klasse JSlider. Konstruktoren:

public JSlider() public JSlider(int orientation) public JSlider(int min, int max) public JSlider(int min, int max, int value) public JSlider(int orientation, int min, int max, int value) orientation : SwingConstants.VERTICAL oder SwingConstants.HORIZONTAL (Standard)min : kleinster Wert (Standard = 0)max : größter Wert (Standard = 100)value : Anfangswert (Standard = 50)

Bei Änderung des Reglers wird ein ChangeEvent erzeugt und alle registrierten ChangeListener aufgerufen.

Mit der Methode getValue kann der eingestellte Wert abgefragt werden.

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Beispiel 6protected JLabel la;public Container makeContentPane(){

JSlider sl = new JSlider();sl.addChangeListener(this);la = new JLabel("Wert : "+sl.getValue());

JPanel pane = new JPanel();pane.setLayout(new FlowLayout());pane.add(sl);pane.add(la);return pane;

}

public void stateChanged(ChangeEvent e){

JSlider sl = (JSlider)(e.getSource());la.setText("Wert : "+sl.getValue());

}