Основные компоненты пакетов swing и awt
Пока мы научились работать только с формами, кнопками и всплывающими меню. Перечислим ещё ряд полезных компонентов.
Во-первых, следует остановиться на том, что в палитре компонентов NetBeans предлагается три категории компонентов: из библиотеки Swing (пакет swing), библиотеки AWT (пакет awt), и категория Beans. В Sun Java Studio Enterprise имеется ещё одна категория – Layouts, “менеджеры размещения”, - компоненты, отвечающие за способ расположения и выравнивания компонентов на форме.
Библиотека Swing является основной для большинства современных графических приложений Java. В ней предлагаются следующие компоненты (перечислены в том порядке, в каком они возникают в палитре компонентов):
| № | Компонент | Назначение компонента |
| JLabel | “Метка” – вывод однострочного неформатированного текста | |
| JButton | “Кнопка” – кнопка с текстом и/или с картинкой | |
| JToggleButton | “Защёлкивающаяся кнопка” – кнопка с фиксацией. Может быть одной из нескольких таких кнопок в группе, в этом случае нажатие одной кнопки вызывает отпускание другой. Работа группы обеспечивается компонентом ButtonGroup, который должен быть перетащен на форму, а затем назначен свойству buttonGroup. | |
| JCheckBox | “Чекбокс” - пункт выбора с независимой фиксацией. | |
| JRadioButton | “Радиокнопка” - пункт выбора с зависимой фиксацией, должен быть одним из нескольких в группе. Работа группы обеспечивается компонентом ButtonGroup. | |
| ButtonGroup | Обеспечивает работу групп компонентов JToggleButton или JradioButton. | |
| JComboBox | “Комбобокс” – выпадающий список. | |
| JList | Прокручивающийся список. | |
| JTextField | “Текстовое поле” – однострочный пункт ввода и редактирования текста. | |
| JTextArea | “Текстовая область” – многострочный пункт ввода и редактирования текста. | |
| JPanel | “Панель” – группирующий компонент, позволяющий располагать на себе другие компоненты. Передвижение панели перемещает вместе с ней все расположенные на ней компоненты. По умолчанию свойство layout (“размещение”) установлено как FlowLayout – “в виде потока”. Для простых задач вместо этого компонента лучше использовать JLayeredPane. | |
| JTabbedPane | “Панель с закладками” – каждый положенный на неё компонент показывается в отдельной закладке. Чтобы разместить на одной закладке несколько компонентов, сначала положите на панель с закладками обычную панель. Для того, чтобы создать последующие закладки, выделите панель с закладками, вызовите правой кнопкой мыши всплывающее меню, пункт Add From Palette (“добавить из палитры”), и добавьте ещё одну панель или другой компонент. | |
| JScrollBar | Независимая полоса прокрутки. Используется редко – для программно управляемой прокрутки содержимого компонентов, для которых отсутствуют встроенные полосы прокрутки. | |
| JScrollPane | “Панель с полосами прокрутки” | |
| JMenuBar | “Меню формы” – предназначено для расположения в нём компонентов типа JMenu (заголовков меню). | |
| JPopupMenu | “Всплывающее меню” - предназначено для расположения в нём компонентов типа JMenuItem (пунктов меню). | |
| JSlider | "Ползунок". Используется для плавной регулировки числовых величин, а также связанных с ними программно регулируемых изменений. | |
| JProgressBar | “Прогрессбар” – полоса показа доли выполнения задачи. Показывает уровень, отражающий долю выполнения задачи | |
| JSplitPane | “Панель с разделителем” – панель, состоящая из двух частей, между которыми имеется линия разделителя, которую можно перетаскивать мышью, меняя взаимный размер частей. | |
| JFormattedTextField | “Поле ввода форматированного текста” | |
| JPasswordField | “Поле ввода пароля” – вводимый текст отображается звёздочками. | |
| JSpinner | “Спиннер” - поле ввода числа с кнопками увеличения/ уменьшения. | |
| JSeparator | “Сепаратор” – разделительная линия. Используется в декоративных целях для разделения рабочих областей формы и других группирующих компонентов. | |
| JTextPane | “Текстовая панель”. По умолчанию автоматически переносит текст на новую строку. А не располагает в одну строку с показом горизонтального скроллера, как это делает JTextArea. | |
| JEditorPane | “Панель текстового редактора” | |
| JTree | “Дерево” – показывает дерево, в котором каждая ветвь может быть с иконками и текстом, а узлы разворачиваются и сворачиваются. | |
| JTable | “Таблица” – показ текстовой таблицы. Имеет возможность заполнения значениями по умолчанию на этапе проектирования. | |
| JToolBar | “Тулбар” – панель инструментов. Обычно на нём размещают кнопки JToggleButton, для которых назначены иконки. | |
| JInternalFrame | “Дочернее окно” – окно многооконного приложения. Его можно перемещать в пределах родительского окна – главного окна приложения. В настоящее время такой стиль приложений практически не используется. | |
| JLayeredPane | “Панель с абсолютным позиционированием элементов” | |
| JDesktopPane | “Панель – рабочий стол”. Ещё один тип панели с абсолютным позиционированием элементов. | |
| JOptionPane | “Диалоговая панель” – предназначена для показа диалоговых форм. В отличие от большинства других компонентов работа идёт с помощью методов класса. Имеются вызовы диалогов:
| |
| JColorChooser | “Диалог выбора цвета” – предназначен для выбора пользователем цвета. | |
| JFileChooser | “Диалог выбора файла” – предназначен для выбора пользователем файлов. Перед использованием требуется положить его на какую-нибудь диалоговую форму (JDialog, JFrame ) или какой-нибудь группирующий компонент формы. | |
| JFrame | “Экранная форма”. Показывается вызовом вида jFrame1.setVisible(true); | |
| JDialog | “Диалоговая форма”. Показывается вызовом вида jDialog1.setVisible(true); |
Очень часто в приложении требуется вывести служебную информацию. В старых версиях Java для этого служил вызов System.out.println(“Текст сообщения”). В учебных проектах и при выводе отладочной информации этот метод до сих пор удобен. Но предоставлять таким образом информацию конечному пользователю представляется анахронизмом. Для выдачи пользователю информационного сообщения лучше использовать вызов
JOptionPane.showMessageDialog(null,"Привет!","Заголовок сообщения",
JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
Если требуется вывести предупреждение об ошибке, последний параметр должен иметь значение JOptionPane.ERROR_MESSAGE, другое предупреждение - JOptionPane.WARNING_MESSAGE , вопрос - JOptionPane.QUESTION_MESSAGE. Наконец, если не требуется сопровождать вопрос иконкой на диалоговой панели, параметр должен быть JOptionPane.PLAIN_MESSAGE.
Библиотека компонентов AWT (Abstract Window Toolkit - Абстрактный Инструментарий графического Окна) является устаревшей по сравнению с библиотекой Swing, хотя сам пакет awt до сих пор является основой графики Java. В библиотеке AWT имеются практически те же компоненты, что и в Swing, но в меньшем количестве и в более примитивном варианте - с худшим дизайном и меньшей функциональностью.
Единственный компонент AWT, у которого нет прямого аналога в Swing – компонент типа Canvas – “холст для рисования”. Он обеспечивал вывод графических примитивов. Например, следующим образом:
java.awt.Graphics g=canvas1.getGraphics();
g.drawLine(10,10,100,100);
В Swing для этих целей можно рисовать по любому компоненту, например, по панели, или даже по кнопке:
java.awt.Graphics g=jPanel1.getGraphics();
g.drawLine(10,10,100,100);
g=jButton3.getGraphics();
g.drawLine(10,10,100,100);
Ещё одна категория, на которой следует остановиться, это компоненты Layout – менеджеры размещения. Разработчики Java предложили оригинальную, но очень неоднозначную идею организации расположения компонентов на форме. Вместо того, чтобы явно указывать позиции компонентов на этапе проектирования или работы программы, и использовать якоря (anchors) для привязки краёв компонентов к краям группирующего компонента, как это делается в других языках программирования, предлагается использовать тот или иной менеджер размещения. При изменении размера формы взаимное расположение компонентов будет меняться в зависимости от типа менеджера. Например, “обычное” размещение с фиксированным положением достигается с помощью размещения на форме менеджера AbsoluteLayout. В NetBeans это делается через пункт Set Layout всплывающего меню, как показано на рисунке. По умолчанию действует режим Free Design - “свободный дизайн”. Если установить менеджер размещения AbsoluteLayout, в редакторе свойств компонентов оказываются доступны свойства x и y – координаты компонентов.
Использовать якоря всё же можно, но с ограниченными возможностями и только в менеджере размещения Free Design – в других менеджерах они не работают. Для использования якоря следует щёлкнуть с помощью правой клавиши мыши по компоненту, расположенному на форме (например, кнопке), и в появившемся меню выбрать пункт Anchors. Якорь привязывает компонент к соответствующей стороне формы.
Выбор менеджера размещения
Установка привязки к краям формы – якорей
Left – привязка к левому краю формы, Right – к правому, Top- к верхнему, Bottom – к нижнему. По умолчанию менеджер сам выбирает варианты привязки, показывая их пунктирными линиями.
Технологии Java и .Net
Язык Java был создан в 1995 году как платформо-независимый язык прикладного программирования. Он очень быстро приобрёл широкую популярность, и заметно потеснил языки C и C++ в области разработки прикладного программного обеспечения. В результате стали говорить о технологии Java и о платформе Java, подчёркивая, что это больше, чем просто язык программирования. В 1998 году появилась компонентная модель Java Beans, и ряд сред разработки приложений Java стал успешно конкурировать со средами, обеспечивающими визуальное проектирование пользовательского интерфейса – Microsoft Visual BASIC и Borland Delphi. Казалось, что язык Java завоевал лидирующие позиции в области прикладного программирования.
Но в 2000 году Microsoft была предложена новая технология, названная .Net, в большой степени вобравшая в себя основные черты технологии Java: динамическую объектную модель, повышенную безопасность приложений (в том числе обеспечиваемую использованием ссылок и сборщика мусора), использование виртуальной машины и платформо-независимого байтового кода. Но технология .Net имела ряд новых черт.
Во-первых, вместо одного языка программирования в .Net стало возможно использование произвольного числа языков программирования. От них требовалось только, чтобы они удовлетворяли спецификации, позволяющей скомпилированным классам работать под управлением виртуальной машины, называемой в .Net Common Language Environment или Common Language Runtime – общей исполняющей средой поддержки языков программирования. Базовым языком программирования стал созданный одновременно с .Net язык C# - фактически, явившийся усовершенствованным вариантом языка Java, но несовместимый с ним как по ряду синтаксических конструкций, так и по скомпилированному коду.
Во-вторых, если Java рассматривался всеми в качестве языка программирования, то технология .Net фактически создавалась как платформо-независимая часть операционной системы MS Windows®. Поэтому важной частью .Net стал набор базовых классов .Net Framework, обеспечивающий поддержку прикладного программирования в большинстве практически важных областей.
В .Net основой программирования, как и в Java, служат классы. Исходный код класса, написанный на любом из языков .Net (то есть удовлетворяющий спецификации Common Language Environment), компилируется в платформо-независимый код. Этот код уже не имеет специфики языка программирования, на котором был написан, работает под управлением исполняющей среды .Net и может использоваться любыми другими классами .Net. Причём скомпилированный код класса может использоваться не только для вызовов, но и для наследования и обеспечения полиморфизма. Такие классы называются компонентами. Важно то, что для использования каким-либо приложением необходимого класса .Net Framework как при разработке приложения, так и при его запуске на компьютере пользователя нет необходимости загружать класс через Интернет или устанавливать на компьютере каким-либо другим образом. Достаточно того, чтобы был установлен свободно распространяемый пакет компонентов .Net Framework, что делается в версиях MS Windows® начиная с Windows® XP непосредственно во время установки операционной системы. Причём набор компонентов в пакете стандартизован, что обеспечивает гарантированное нахождение нужного компонента и его работоспособность. Именно эти особенности обеспечивают преимущество оболочки операционной системы по сравнению с отдельными программами и пакетами.
То, что технология .Net была сделана открытой и стандартизирована ISO (International Standard Organization – Международная Организация по Стандартам) в 2004 году, безусловно, сделало её привлекательной для многих разработчиков. Появление проекта Mono с реализацией .Net под Linux, а также ряда других проектов по реализации .Net под разными операционными системами позволило этой технологии выйти за пределы семейства операционных систем одной фирмы и сделало позиции Java неконкурентоспособными в данной области. Действительно, язык программирования – это одно, а оболочка операционной системы с набором большого числа компонентов – совсем другое. Тем более, что язык Java стал одним из возможных языков .Net, то есть вошёл в эту технологию как составная часть.
Как это ни удивительно, в рамках технологии Java удалось найти достойный ответ на вызов со стороны .Net . Им стала платформа NetBeans и идеология Open Source (“Открытый исходный код”).
NetBeans – это технология компонентного программирования, созданная на основе модели Java Beans, о которой речь пойдёт позже. Помимо набора компонентов в состав платформы NetBeans входит свободно распространяемая среда разработки NetBeans, позволяющая создавать различные типы программ на языке Java, в том числе – с использованием компонентов NetBeans, а также создавать такие компоненты.
Движение Open Source, набирающее популярность в последние годы, стремится к всеобщей открытости программного кода. При этом следует отличать два варианта открытости. Первый из них (freeware – свободно распространяемое программное обеспечение) подразумевает свободное распространение и использование программ и их исходных кодов, как правило, с единственным ограничением – сохранением открытости и свободы распространения программ и исходных кодов программных продуктов, использующих этот исходный код. Второй требует открытости исходного кода для изучения и, при необходимости, исправления ошибок, но не означает передачи авторских прав на какое-либо другое использование этого исходного кода.
Среда и компоненты NetBeans распространяются на основе соглашения Sun open licence (“Открытая лицензия Sun”). Эта лицензия позволяет свободно использовать среду и компоненты NetBeans для создания программного обеспечения, как свободно распространяемого, так и коммерческого, но требует, чтобы исходные коды создаваемых программ были открыты для просмотра.
Мультиплатформенность и наличие большого количества свободно распространяемых компонентов NetBeans в сочетании с качественной бесплатной средой разработки и очень широким использованием языка Java даёт возможность надеяться, что NetBeans сможет стать унифицированной оболочкой различных операционных систем. Но для серьёзного соперничества с .Net потребуется наличие стандартизированных пакетов компонентов, одной библиотеки Swing мало. Более того, необходимо, чтобы все эти пакеты входили в поставку JDK. Наличие разрозненных нестандартизированных пакетов не даст преимуществ перед конкурирующей технологией .Net.
Одним из решений этой проблемы стало расширение базового набора пакетов и классов в составе JDK. Даже самый старый пакет java в новых версиях JDK усовершенствуется, не говоря уж о более новом пакете javax. Кроме того, в поставке NetBeans Enterprise Pack имеется большое число дополнительных библиотечных пакетов.
Краткие итоги по главе 2
ü Три базовых принципа объектно-ориентированного программирования: инкапсуляция, наследование, полиморфизм.
ü Класс – это описание того, как устроен объект. И поля данных, и методы задаются в классах. Но при выполнении программы поля данных хранятся в объектах, а методы – в классах. Методы задают поведение объекта, а поля данных - состояние объекта.
ü Переменные, описываемые в классах, называются глобальными. Они задают поля данных объектов. Переменные, описываемые в методах, называются локальными. Они являются вспомогательными и существуют только во время вызова метода.
ü Переменные ссылочного типа содержат адреса данных, а не сами данные. Поэтому присваивания для таких переменных меняют адреса, но не данные. Все объектные типы являются ссылочными. Потеря ссылки на объект приводит к сборке мусора.
ü Объект создаётся с помощью вызова конструктора - специальной подпрограммы-функции, задаваемой в классе.
ü Методы делятся на методы объектов и методы классов. Метод объекта можно вызывать только из объекта соответствующего типа. А метод класса может работать и при отсутствии объекта, и вызываться из класса.
ü При декларации класса можно указывать, что он общедоступен, с помощью модификатора доступа public. В этом случае возможен доступ к данному классу из других пакетов. В файле .java можно располагать только один общедоступный класс и произвольное число классов с другим уровнем видимости. Если модификатор public отсутствует, то доступ к классу разрешён только из классов, находящихся с ним в одном пакете. Про такие файлы говорят, что у них пакетный вариант доступа.
ü Важнейшими пакетами являются java и javax, а также вложенные в них пакеты. Информацию о содержащихся в них элементах можно получить в среде разработки, набрав java. или javax. И прочитав появившуюся подсказку.
ü Все классы и объекты приложения вызываются и управляются из метода main, который имеет сигнатуру public static void main(String[] args). Он является методом класса, и поэтому для его работы нет необходимости в создании объекта, являющегося экземпляром класса.
ü Визуальное проектирование приложения с графическим интерфейсом пользователя (GUI) происходит в режиме Design. Как правило, основой для построения такого интерфейса служат компоненты Swing.
ü Документирование исходного кода в Java осуществляется с помощью специальных документационных комментариев /** Текст комментария в формате HTML */ . Также имеется ряд команд документации, начинающихся с символа @ .Утилита javadoc позволяет по документационным комментариям создавать систему HTML-страниц с документацией о пакетах и классах.
ü Для выдачи пользователю информационного сообщения следует использовать вызов JOptionPane.showMessageDialog(null,"Привет!","Заголовок сообщения", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE).
Типичные ошибки:
- Очень часто встречающаяся ошибка: путают классы, объекты и объектные переменные. Но это совершенно разные сущности. Класс – это тип, то есть описание того, как устроена ячейка памяти, в которой будут располагаться поля данных объекта, и какие методы можно вызывать. Объект – это содержимое ячейки памяти объектного типа. А в переменной объектного типа содержится адрес объекта.
- Ошибочно считают, что методы хранятся в объектах.
- Пытаются обратиться к объекту с помощью ссылочной переменной, которой назначено значение null.
- Непреднамеренная потеря связи с объектом. Обычно возникает при изменении ссылки на объект внутри подпрограммы.
- При работе с радиокнопками JRadioButton или кнопками JToggleButton забывают назначить им группу ButtonGroup.
Задания
- Создать новый проект NetBeans как Java Application. Импортировать классы пакета swing. В методе main вызвать диалоговую панель JOptionPane с каким-либо сообщением. Например, “Привет всем!”.
- На основе проекта с имеющимся кодом – заготовки приложения с графическим интерфейсом, создать приложение с кнопкой “OK”, закрывающей приложение, и кнопкой “Нажми меня!”, вызывающей при нажатии диалоговую панель с сообщением “Меня нажали”.
- Переименовать пункты меню приложения , переведя их на русский язык.
- Добавить в класс приложения общедоступное числовое поле x, инициализированное неким значением, и поле y того же типа, но без инициализации. Добавить кнопку, вызывающую диалоговую панель с сообщением о значениях полей x и y.
- Создать документационные комментарии для поля x и методов – обработчиков событий нажатия на кнопки. Вызвать генерацию документации для проекта, просмотреть в ней созданные комментарии.