Тимур Машнин - Графические интерфейсы пользователя Java

Все классы Swing-компонентов являются наследниками базового класса JComponent пакета javax. swing.

При конструировании Swing-интерфейса компоненты помещаются в контейнеры, образующие иерархию, которая берет свое начало от контейнеров верхнего уровня, представленных классами JApplet, который уже запрещен, JDialog, JFrame и JWindow.

Основные свойства графической библиотеки Swing можно суммировать как:

Кроссплатформенность.

Механизм сменного внешнего вида и поведения компонентов (pluggable look and feel).

Внешний вид и поведение графического интерфейса пользователя может определяться программным образом или может выбираться при выполнении приложения.

Расширяемость за счет возможности расширения классов и интерфейсов библиотеки.

Архитектура Swing-компонентов основана на технологии Java Beans.

Возможность настройки внешнего вида Swing-компонентов за счет изменения свойств таких элементов компонентов как рамки, цвет, фон и др.

Легковесность.

Так как AWT-компоненты непосредственно взаимодействуют с операционной системой и представляют собой каждый маленькое индивидуальное окно, то их называют тяжеловесными.

Компоненты Swing представляют собой области в окне, характеризующиеся координатами и размером, при этом они не работают напрямую с операционной системой, их отображение основывается на реализации Java 2D API, поэтому их называют легковесными.

Если легковесные компоненты используются совместно с тяжеловесными, то так как тяжеловесные напрямую связаны с операционной системой, то они будут прорисовываться в первую очередь, поэтому в случае размещения тяжеловесных компонентов в легковесных, они будут перекрывать собой легковесные, что приведет к неверному отображению графического интерфейса.

В библиотеке Swing автоматически заложена двойная буферизация при выводе изображения, т.е. изображение сначала полностью формируется в оперативной памяти, а затем целиком выводится на экран, таким образом устраняется эффект мерцания изображения и повышается скорость рисования.

Использование библиотеки Swing не является потоково-безопасной.

Доступ к Swing-компонентам должен осуществляться в специальном потоке Event Dispatch Thread (EDT).

Поддержка технологий для людей с ограниченными возможностями.

Снабжение компонентов всплывающими подсказками и механизмом управления клавиатурой.

Возможность настройки текста, отображаемого Swing-компонентами с помощью HTML-тэгов.

С помощью разметки HTML, компоненты могут отображать многострочный, многошрифтовый текст с использованием простого форматирования HTML.

Чтобы отобразить форматированный текст, нужно просто указать строку текста HTML, которая начинается с тега .

Возможность отображения иконок Swing-компонентами.

Реализация модели MVC (Model-View-Controller) – модели отделения данных от внешнего вида и поведения интерфейса.

Многие Swing-компоненты имеют связанные с ними интерфейсы (Model), которые отвечают за доступ к данным и генерацию событий, связанных с изменением данных.

Архитектура MVC (модель – вид – контроллер) – это объектно-ориентированная архитектура пользовательских интерфейсов, состоящая из трех частей.

Модель предназначена для хранения, изменения и получения данных графического компонента.

Вид представляет данные на экране.

Контроллер обеспечивает реакцию модели и вида в ответ на действия пользователя.

Архитектура MVC реализована в библиотеке Swing в виде архитектуры с разделенной моделью, состоящей из двух, а не из трех частей.

Вид и контроллер, в архитектуре Swing, объединены вместе в один элемент – представителя пользовательского интерфейса (delegate UI).

Класс графического компонента связывает модель и представителя с помощью менеджера пользовательского интерфейса (UIManager), который определяет внешний вид и поведение интерфейса (Look and Feel).

Именно поэтому библиотека Swing имеет подключаемую архитектуру look-and-feel.

Таким образом, для реализации модели MVC библиотека Swing использует делегирование (delegation) полномочий, назначая в качестве модели данных представителя (delegate) – экземпляр класса с именем вида xxxModel.

Класс библиотеки Swing содержит защищенное или даже закрытое поле model – объект этого класса-модели, и метод getModel, предоставляющий разработчику доступ к полю model.

Для обеспечения внешнего вида и поведения Swing компонента также используется делегирование полномочий.

Swing класс JComponent содержит защищенное поле ui – экземпляр класса-представителя ComponentUI из пакета javax.swing.plaf, непосредственно отвечающего за вывод изображения на экран в нужном виде.

Класс-представитель содержит методы paint и update, формирующие и обновляющие графику компонента.

Такие представители образуют целую иерархию с общим суперклассом ComponentUI.

Они собраны в пакет javax.swing.plaf и его подпакеты.

В их именах есть буквы UI (User Interface), например, ButtonUI.

Представители класса тоже являются полями класса Swing компонента, и доступ к ним осуществляется методами вида getUI.

При построении графического интерфейса пользователя редко приходится обращаться к моделям и представителям компонента.

В большинстве случаев достаточно обращаться к методам самого класса компонента.

Если есть желание поменять модель, принятую по умолчанию, можно заменить ее другой моделью, реализовав подходящий интерфейс или расширив существующий класс xxxModel.

Новая модель данных устанавливается методом setModel (xxxModel).

Для создания графического интерфейса пользователя с использованием библиотеки Swing в среде разработки IntelliJ IDEA, нужно нажать правой кнопкой мышки на пакете приложения и выбрать New – GUI Form.

Ввести имя класса и нажать OK.

В результате будет создан Java класс и его XML описание с расширением. form, которое открывается в визуальном редакторе, позволяя визуально создавать и редактировать GUI интерфейс.

Первоначально форма состоит только из контейнера JPanel.