Rheinwerk Computing < openbook > Rheinwerk Computing - Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.
Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.

Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Java ist auch eine Sprache
2 Sprachbeschreibung
3 Klassen und Objekte
4 Der Umgang mit Zeichenketten
5 Eigene Klassen schreiben
6 Exceptions
7 Generics<T>
8 Äußere.innere Klassen
9 Besondere Klassen der Java SE
10 Architektur, Design und angewandte Objektorientierung
11 Die Klassenbibliothek
12 Bits und Bytes und Mathematisches
13 Datenstrukturen und Algorithmen
14 Threads und nebenläufige Programmierung
15 Raum und Zeit
16 Dateien, Verzeichnisse und Dateizugriffe
17 Datenströme
18 Die eXtensible Markup Language (XML)
19 Grafische Oberflächen mit Swing
20 Grafikprogrammierung
21 Netzwerkprogrammierung
22 Verteilte Programmierung mit RMI
23 JavaServer Pages und Servlets
24 Datenbankmanagement mit JDBC
25 Reflection und Annotationen
26 Dienstprogramme für die Java-Umgebung
A Die Begleit-DVD
Stichwort
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Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom
Das umfassende Handbuch
Buch: Java ist auch eine Insel

Java ist auch eine Insel
geb., mit DVD
1482 S., 49,90 Euro
Rheinwerk Computing
ISBN 978-3-8362-1506-0
Pfeil 19 Grafische Oberflächen mit Swing
  Pfeil 19.1 Das Abstract Window Toolkit und Swing
    Pfeil 19.1.1 SwingSet-Demos
    Pfeil 19.1.2 Abstract Window Toolkit (AWT)
    Pfeil 19.1.3 Java Foundation Classes
    Pfeil 19.1.4 Was Swing von AWT unterscheidet
  Pfeil 19.2 Mit NetBeans zur ersten Oberfläche
    Pfeil 19.2.1 Projekt anlegen
    Pfeil 19.2.2 Gui-Klasse hinzufügen
    Pfeil 19.2.3 Programm starten
    Pfeil 19.2.4 Grafische Oberfläche aufbauen
    Pfeil 19.2.5 Swing-Komponenten-Klassen
    Pfeil 19.2.6 Funktionalität geben
  Pfeil 19.3 Fenster unter grafischen Oberflächen
    Pfeil 19.3.1 Swing-Fenster mit javax.swing.JFrame darstellen
    Pfeil 19.3.2 Fenster schließbar machen – setDefaultCloseOperation()
    Pfeil 19.3.3 Sichtbarkeit des Fensters
    Pfeil 19.3.4 Größe und Position des Fensters verändern
    Pfeil 19.3.5 Fenster- und Dialog-Dekoration, Transparenz *
    Pfeil 19.3.6 Dynamisches Layout während einer Größenänderung *
  Pfeil 19.4 Beschriftungen (JLabel)
    Pfeil 19.4.1 Mehrzeiliger Text, HTML in der Darstellung
  Pfeil 19.5 Icon und ImageIcon für Bilder auf Swing-Komponenten
    Pfeil 19.5.1 Die Klasse ImageIcon
    Pfeil 19.5.2 Die Schnittstelle Icon und eigene Icons *
  Pfeil 19.6 Es tut sich was – Ereignisse beim AWT
    Pfeil 19.6.1 Swings Ereignisquellen und Horcher (Listener)
    Pfeil 19.6.2 Listener implementieren
    Pfeil 19.6.3 Listener bei dem Ereignisauslöser anmelden/abmelden
    Pfeil 19.6.4 Aufrufen der Listener im AWT-Event-Thread
    Pfeil 19.6.5 Adapterklassen nutzen
    Pfeil 19.6.6 Innere Mitgliedsklassen und innere anonyme Klassen
    Pfeil 19.6.7 Ereignisse etwas genauer betrachtet *
  Pfeil 19.7 Schaltflächen
    Pfeil 19.7.1 Normale Schaltflächen (JButton)
    Pfeil 19.7.2 Der aufmerksame »ActionListener«
    Pfeil 19.7.3 Schaltflächen-Ereignisse vom Typ »ActionEvent«
    Pfeil 19.7.4 Basisklasse »AbstractButton«
    Pfeil 19.7.5 Wechselknopf (JToggleButton)
  Pfeil 19.8 Swing Action *
  Pfeil 19.9 JComponent und Component als Basis aller Komponenten
    Pfeil 19.9.1 Hinzufügen von Komponenten
    Pfeil 19.9.2 Tooltips (Kurzhinweise)
    Pfeil 19.9.3 Rahmen (Border) *
    Pfeil 19.9.4 Fokus und Navigation *
    Pfeil 19.9.5 Ereignisse jeder Komponente *
    Pfeil 19.9.6 Die Größe und Position einer Komponente *
    Pfeil 19.9.7 Komponenten-Ereignisse *
    Pfeil 19.9.8 Undurchsichtige (opake) Komponente *
    Pfeil 19.9.9 Properties und Listener für Änderungen *
  Pfeil 19.10 Container
    Pfeil 19.10.1 Standardcontainer (JPanel)
    Pfeil 19.10.2 Bereich mit automatischen Rollbalken (JScrollPane)
    Pfeil 19.10.3 Reiter (JTabbedPane)
    Pfeil 19.10.4 Teilungs-Komponente (JSplitPane)
  Pfeil 19.11 Alles Auslegungssache: die Layoutmanager
    Pfeil 19.11.1 Übersicht über Layoutmanager
    Pfeil 19.11.2 Zuweisen eines Layoutmanagers
    Pfeil 19.11.3 Im Fluss mit FlowLayout
    Pfeil 19.11.4 BoxLayout
    Pfeil 19.11.5 Mit BorderLayout in alle Himmelsrichtungen
    Pfeil 19.11.6 Rasteranordnung mit GridLayout
    Pfeil 19.11.7 Der GridBagLayoutmanager *
    Pfeil 19.11.8 Null-Layout *
    Pfeil 19.11.9 Weitere Layoutmanager
  Pfeil 19.12 Rollbalken und Schieberegler
    Pfeil 19.12.1 Schieberegler (JSlider)
    Pfeil 19.12.2 Rollbalken (JScrollBar) *
  Pfeil 19.13 Kontrollfelder, Optionsfelder, Kontrollfeldgruppen
    Pfeil 19.13.1 Kontrollfelder (JCheckBox)
    Pfeil 19.13.2 ItemSelectable, ItemListener und das ItemEvent
    Pfeil 19.13.3 Sich gegenseitig ausschließende Optionen (JRadioButton)
  Pfeil 19.14 Fortschritte bei Operationen überwachen *
    Pfeil 19.14.1 Fortschrittsbalken (JProgressBar)
    Pfeil 19.14.2 Dialog mit Fortschrittsanzeige (ProgressMonitor)
  Pfeil 19.15 Menüs und Symbolleisten
    Pfeil 19.15.1 Die Menüleisten und die Einträge
    Pfeil 19.15.2 Menüeinträge definieren
    Pfeil 19.15.3 Einträge durch Action-Objekte beschreiben
    Pfeil 19.15.4 Mit der Tastatur: Mnemonics und Shortcut
    Pfeil 19.15.5 Der Tastatur-Shortcut (Accelerator)
    Pfeil 19.15.6 Tastenkürzel (Mnemonics)
    Pfeil 19.15.7 Symbolleisten alias Toolbars
    Pfeil 19.15.8 Popup-Menüs
  Pfeil 19.16 Das Model-View-Controller-Konzept
  Pfeil 19.17 Auswahlmenüs, Listen und Spinner
    Pfeil 19.17.1 Auswahlmenü (JComboBox)
    Pfeil 19.17.2 Zuordnung einer Taste mit einem Eintrag *
    Pfeil 19.17.3 Datumsauswahl
    Pfeil 19.17.4 Listen (JList)
    Pfeil 19.17.5 Drehfeld (JSpinner) *
  Pfeil 19.18 Textkomponenten
    Pfeil 19.18.1 Text in einer Eingabezeile
    Pfeil 19.18.2 Die Oberklasse der Text-Komponenten (JTextComponent)
    Pfeil 19.18.3 Geschützte Eingaben (JPasswordField)
    Pfeil 19.18.4 Validierende Eingabefelder (JFormattedTextField)
    Pfeil 19.18.5 Einfache mehrzeilige Textfelder (JTextArea)
    Pfeil 19.18.6 Editor-Klasse (JEditorPane) *
  Pfeil 19.19 Tabellen (JTable)
    Pfeil 19.19.1 Ein eigenes Tabellen-Model
    Pfeil 19.19.2 Basisklasse für eigene Modelle (AbstractTableModel)
    Pfeil 19.19.3 Vorgefertigtes Standard-Modell (DefaultTableModel)
    Pfeil 19.19.4 Ein eigener Renderer für Tabellen
    Pfeil 19.19.5 Zell-Editoren
    Pfeil 19.19.6 Größe und Umrandung der Zellen *
    Pfeil 19.19.7 Spalteninformationen*
    Pfeil 19.19.8 Tabellenkopf von Swing-Tabellen *
    Pfeil 19.19.9 Selektionen einer Tabelle *
    Pfeil 19.19.10 Automatisches Sortieren und Filtern mit RowSorter *
  Pfeil 19.20 Bäume (JTree)
    Pfeil 19.20.1 JTree und sein TreeModel und TreeNode
    Pfeil 19.20.2 Selektionen bemerken
    Pfeil 19.20.3 Das TreeModel von JTree *
  Pfeil 19.21 JRootPane und JDesktopPane *
    Pfeil 19.21.1 Wurzelkomponente der Top-Level-Komponenten (JRootPane)
    Pfeil 19.21.2 JDesktopPane und die Kinder JInternalFrame
    Pfeil 19.21.3 JLayeredPane
  Pfeil 19.22 Dialoge und Window-Objekte
    Pfeil 19.22.1 JWindow und JDialog
    Pfeil 19.22.2 Modal oder nicht-modal
    Pfeil 19.22.3 Standarddialoge mit JOptionPane
    Pfeil 19.22.4 Der Dateiauswahldialog
    Pfeil 19.22.5 Der Farbauswahldialog JColorChooser *
  Pfeil 19.23 Flexibles Java-Look-and-Feel
    Pfeil 19.23.1 Look and Feel global setzen
    Pfeil 19.23.2 UIManager
    Pfeil 19.23.3 Windowsoptik mit JGoodies Looks verbessern *
  Pfeil 19.24 Swing-Komponenten neu erstellen oder verändern *
  Pfeil 19.25 Die Zwischenablage (Clipboard)
    Pfeil 19.25.1 Clipboard-Objekte
    Pfeil 19.25.2 Auf den Inhalt zugreifen mit »Transferable«
    Pfeil 19.25.3 DataFlavor ist das Format der Daten in der Zwischenablage
    Pfeil 19.25.4 Einfügungen in der Zwischenablage erkennen
    Pfeil 19.25.5 Drag
  Pfeil 19.26 AWT, Swing und die Threads
    Pfeil 19.26.1 Ereignisschlange (EventQueue) und AWT-Event-Thread
    Pfeil 19.26.2 Swing ist nicht thread-sicher
    Pfeil 19.26.3 »invokeLater()« und »invokeAndWait()«
    Pfeil 19.26.4 SwingWorker
    Pfeil 19.26.5 Eigene Ereignisse in die Queue setzen *
    Pfeil 19.26.6 Auf alle Ereignisse hören *
  Pfeil 19.27 Barrierefreiheit mit der Java Accessibility API
  Pfeil 19.28 Zeitliches Ausführen mit dem javax.swing.Timer
  Pfeil 19.29 Zum Weiterlesen

»Jedenfalls ist es besser, ein eckiges Etwas zu sein als ein rundes Nichts.« – Friedrich Hebbel (1813–1863)

19 Grafische Oberflächen mit Swing


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19.1 Das Abstract Window Toolkit und Swing  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Die Programmiersprache Java, die sich das Ziel gesetzt hat, plattformunabhängige Softwareentwicklung zu unterstützen, muss auch eine Bibliothek anbieten, um grafische Oberflächen zu gestalten. Eine Bibliothek sollte dabei im Wesentlichen die folgenden Bereiche abdecken:

  • Sie beherrscht das Zeichnen grafischer Grundelemente wie Linien und Polygone und ermöglicht das Setzen von Farben und die Auswahl von Zeichensätzen.
  • Sie bietet grafische Komponenten (GUI-Komponenten), auch Steuerelemente oder Widgets genannt, wie zum Beispiel Fenster, Schaltflächen, Textfelder und Menüs.
  • Sie definiert ein Model zur Behandlung von Ereignissen, wie etwa Mausbewegungen.

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19.1.1 SwingSet-Demos  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Um sich einen Überblick über die Swing-Komponenten zu verschaffen, hat Oracle unter den JFC-Demos des JDK (etwa C:\Programme\Java\jdk1.6.0\demo\jfc) verschiedene Beispiele veröffentlicht. Die in den weiteren Unterordnern enthaltenen Demos sind als Jar-Datei verpackt und können mit einem Doppelklick gestartet werden. Seit Java 6 Update 10 ist SwingSet3 mit dabei, ein interessantes Swing-Demo, das über die Technologie WebStart aus dem Internet gestartet wird. Die readme.hmtl-Datei referenziert auf die URL http://download.java.net/javadesktop/swingset3/SwingSet3.jnlp, die wir auch in den Browser einsetzen können, um das Beispiel zu starten.


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19.1.2 Abstract Window Toolkit (AWT)  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Die erste API zum Aufbau grafischer Oberflächen war das Abstract Window Toolkit (AWT). Sie bietet Methoden für die Primitivoperationen zum Zeichnen, zur Ereignisbehandlung und einen Satz von GUI-Komponenten. Da das AWT jedoch sehr einfach gehalten ist und professionelle Oberflächen nur mit Mühe erstellbar sind, sind für die Abkürzung »AWT« noch einige hämische Deutungen im Umlauf: »Awful Window Toolkit«, »Awkward Window Toolkit« oder »Annoying Window Toolkit«.

Abbildung 19.1  SwingSet3 Demo

Peer-Klassen

Eine Besonderheit des AWT ist, dass es jede grafische Komponente in Java auf eine Komponente der darunterliegenden Plattform abbildet. Dazu bedient sich das AWT so genannter Peer-Klassen, also Partnern auf der Seite der speziellen Benutzeroberfläche. Eine Schaltfläche unter AWT leitet somit die Visualisierung und Interaktion an eine Peer-Klasse auf der Betriebssystemseite weiter. Damit sehen AWT-Anwendungen unter Windows so aus wie jede andere Windows-Anwendung, und für Anwendungen unter Mac OS oder X11 gilt das Gleiche.

Die Partner haben Vor- und Nachteile:

  • Durch die nativen Peer-Klassen verhält sich die Oberfläche exakt so, wie erwartet, und ist optisch nicht von anderen nativen Programmen zu unterscheiden.
  • Leider zeigen die Programme unter den verschiedenen Betriebssystemen bisweilen merkwürdige Seiteneffekte. So kann ein Textfeld unter Windows weniger als 64 KiB Zeichen aufnehmen, bei anderen Oberflächen ist dies egal.
  • Da das AWT auch nur Komponenten anbietet, die auf jeder Plattform verfügbar sind, ist das Angebot an Widgets sehr beschränkt. Moderne grafische Elemente, sei es auch nur ein Icon auf einer Schaltfläche, bietet das AWT nicht an.

Da jede AWT-Komponente Ressourcen von der nativen Plattform bezieht und diese außerhalb der Speicherverwaltung von Java liegen, nennen sich diese Komponenten schwergewichtige Komponenten (engl. heavyweight components).


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19.1.3 Java Foundation Classes  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Obwohl das Abstract Window Toolkit das Problem einer einheitlichen Benutzeroberfläche lösen sollte, ist dies Sun damals nicht ganz gelungen. Das AWT war von Anfang an zusammengepfuscht. So meinte auch James Gosling:

»The AWT was something we put together in six weeks to run on as many platforms as we could, and its goal was really just to work. So we came out with this very simple, lowest-common-denominator thing that actually worked quite well. But we knew at the time we were doing it that it was really limited. After that was out, we started doing the Swing thing, and that involved working with Netscape and IBM and folks from all over the place.« [Das Interview vom 24. März 1998 ist leider unter http://java.sun.com/javaone/javaone98/keynotes/gosling/transcript_gosling.html nicht mehr online – Oracle hat die Seite gelöscht. ]

Von AWT 1.02 auf AWT 1.1 wurde ein anderes Ereignismodell eingeführt, das die Basis für Swing legte.

Da Sun das AWT einfach hielt, Entwickler von Oberflächen jedoch einen unstillbaren Hunger nach Komponenten haben, konzipierte Netscape die Internet Foundation Classes (IFC), die das AWT in wesentlichen Punkten ergänzten. Im April des Jahres 1997 einigten sich Sun, Netscape und IBM auf eine GUI-Bibliothek, die auf Netscapes IFC aufbaut und das AWT in der Java-Version 1.2 erweitert. Der Name des Toolkits, mit dem wir heute noch arbeiten, ist JFC (Java Foundation Classes).

Bestandteile der Java Foundation Classes

Die Java Foundation Classes bestehen im Wesentlichen aus:

  • Swing-GUI-Komponenten: Unter die Swing-Set-Komponenten fallen ganz neue grafische Elemente. Diese sind, anders als die plattformabhängigen Peer-Komponenten des herkömmlichen AWTs, fast vollständig in Java implementiert. Während viele Swing-Komponenten gar keine Beziehung zu AWT-Komponenten haben, gilt das nicht für alle. Ein javax.swing.JFrame basiert zum Beispiel auf der AWT-Komponente java.awt.Frame, denn JFrame ist eine Unterklasse von Frame.
  • Pluggable Look & Feel: Dies gibt uns die Möglichkeit, das Aussehen der Komponenten zur Laufzeit zu ändern, ohne das Programm neu zu starten. Alle Komponenten des Swing-Sets haben diese Fähigkeit automatisch.
  • Java 2D API: Die 2D-Klassenbibliothek ist eine neue Technik, die über eine Objektbeschreibung – ähnlich wie PostScript – Objekte bildet und diese auf dem Bildschirm darstellt. Zu den Fähigkeiten der Bibliothek gehört es, komplexe Objekte durch Pfade zu bilden und darauf Bewegungs- und Verschiebeoperationen anzuwenden.
  • Drag & Drop: Daten können mittels Drag & Drop leicht von einer Applikation zur anderen übertragen werden. Dabei profitieren Java-Programme auch davon, Daten zu nutzen, die nicht aus Java-Programmen stammen.
  • Accessibility (Unterstützung für Menschen mit Behinderungen): Diese API erlaubt mit neuen Interaktionstechniken Zugriff auf die JFC- und AWT-Komponenten. Zu diesen Techniken zählen unter anderem Lesegeräte für Blinde, eine Lupe für den Bildschirm und auch die Spracherkennung.

Swing-Komponenten sind ein wesentlicher Bestandteil der JFC, und oft wird in der Öffentlichkeit »Swing« als Synonym für JFC verstanden.


Warum Swing Swing heißt Als 1997 in San Francisco auf der JavaOne die neuen Komponenten vorgestellt wurden, entschied sich Georges Saab, ein Mitglied des JFC-Teams, für Musik parallel zur Präsentation, und zwar für Swing-Musik, weil der Entwickler glaubte, dass sie wieder in Mode käme. Dementsprechend wurden die neuen grafischen Elemente in einem Paket namens Swing abgelegt. Obwohl der Name offiziell dem Kürzel JFC weichen musste, war er doch so populär, dass er bestehen blieb.


Übersicht über Swing-Komponenten


JLabel

JButton

JCheckBox

JRadioButton

JTextField

JPasswordField

JComboBox

JScrollBar

JSlider

JSpinner

JProgressBar

JList

JTabbedPane

JToolBar

JMenu

JScrollPane

JTree

JTable

JEditorPane


Leichtgewichtige Swing-Komponenten

Eine Leichtgewicht-Komponente (engl. lightweight component) verfügt über keinen Peer, also über keine direkte Repräsentation im Fenstersystem. Somit gibt es keine speziellen Implementierungen des Systems beispielsweise auf Windows, Mac OS oder X11. Alle Komponenten werden mit primitiven Zeichenoperationen gemalt, so etwa eine Schaltfläche aus einem Rechteck mit Schatten und einem Text in der Mitte. Ein Vorteil: Eine Leichtgewicht-Komponente kann durchsichtig sein und muss nicht mehr in einen rechteckigen Bereich passen. Da alle Komponenten nun gemalt werden, lässt sich alles ohne Rücksicht auf das zugrunde liegende grafische System zeichnen. Dieser Weg ist also plattformunabhängiger, aber nutzt nicht unbedingt alle optimalen Möglichkeiten, wie zum Beispiel Antialiasing des Betriebssystems oder einer Plattformkomponente wie dem komplexeren Dateiauswahldialog.


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19.1.4 Was Swing von AWT unterscheidet  topZur vorigen Überschrift

Wir werden in diesem Buch nicht mit AWT-Komponenten arbeiten, aber dennoch wesentliche Unterschiede aufzählen:

  • Swing bietet viel mehr Komponenten als AWT. Das AWT bietet zum Beispiel keine Tabellen oder Bäume.
  • Schaltflächen und Labels nehmen Symbole auf, die sie beliebig um Text angeordnet darstellen.
  • Swing-Komponenten können transparent und beliebig geformt sein; eine Schaltfläche kann wie unter Mac OS X abgerundet sein.
  • Jede Swing-Komponente kann einen Rahmen bekommen.
  • AWT-Komponenten arbeiten nicht nach dem Model/View-Prinzip, nach dem die Daten getrennt von den Komponenten gehalten werden.
  • Die AWT-Methoden sind thread-sicher, es können also mehrere Threads zur gleichen Zeit Methoden der AWT-Komponenten aufrufen. Die meisten Swing-Methoden sind nicht thread-sicher, und Entwickler müssen darauf achten, dass Parallelität keine problematischen Zustände erzeugt.

Wofür Java in der Praxis eingesetzt wird Mit den JFC lassen sich attraktive, gut funktionierende grafische Oberflächen entwickeln. Eine Untersuchung der Evans Data Corporation aus dem Jahr 2005 fand heraus, dass sich 43 % der Java-Entwickler mit Desktop-Applikationen beschäftigen, 41 % mit Java EE-Technologien und 4 % mit Mobile Java. Die Untersuchung beweist, dass Java nicht ausschließlich im Bereich Middleware (Stichwort Java EE) zu finden ist, sondern eine ausgezeichnete Umgebung für GUI-Applikationen unter Windows, Linux, Mac OS X … bildet.




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