Графические интерфейсы пользователя Java

Тимур Машнин

Эта книга для тех, кто уже знаком с языком программирования Java и хотел бы научиться разрабатывать настольные приложения Java с графическим интерфейсом пользователя.С этой книгой Вы познакомитесь с такими Java библиотеками графического интерфейса пользователя, как AWT, Swing, SWT/JFace и JavaFX.

Модель событий AWT

Мы уже несколько раз сталкивались со слушателями событий и обработчиками событий.

В отличие от процедурных программ, для программ с графическим интерфейсом пользователя требуется управляемая событиями модель, в которой низлежащее окружение сообщает вашей программе, когда что-то происходит.

Например, когда пользователь нажимает на мышь, низлежащая среда выполнения генерирует событие, которое оно отправляет в программу.

Затем программа должна выяснить, что означает щелчок мыши и действовать соответствующим образом.

Процедурное программирование, которое рассматривается как традиционное программирование, определяет процесс программирования как разработку процедур, которые прямо управляют потоком данных и элементами контроля.

Программирование, управляемое событиями, определяет процесс программирования как разработку процедур, которые реагируют на поток данных и элементы контроля в соответствии с действиями пользователя, программы или операционной системы.

Эти модели программирования отличаются потоком выполнения и структурой.

В AWT существуют две разные модели событий или способы обработки событий.

В Java 1.0 и ранее события отправлялись непосредственно соответствующим компонентам.

Сами события были инкапсулированы в один класс Event.

Для обработки таких событий нужно было переопределить метод action или handleEvent компонента, который вызывался при получении события компонентом.

Таким образом, в этой ранней модели обработчики событий, такие как action и handleEvent, были реализованы классом Component.

И версии этих методов по умолчанию ничего не делали и возвращали false.

Эта модель событий была заменена моделью Java 1.1.

Java 1.1 реализует модель делегирования, в которой события передаются только объектам, зарегистрированным для получения события.

Эта модель позволяет любому объекту получать события, генерируемые компонентом.

И это означает, что вы можете отделить сам пользовательский интерфейс от кода обработки событий, в отличие от ранней модели, где вы должны были для обработки события переопределять метод самого компонента пользовательского интерфейса.

В модели событий Java 1.1 вся функциональность обработки событий содержится в пакете java.awt. event.

Внутри этого пакета подклассы абстрактного класса AWTEvent представляют собой различные виды событий.

Класс AWTEvent и его подклассы заменяют Event предыдущей модели событий.

Пакет также включает в себя ряд интерфейсов EventListener, которые реализуются классами, которые хотят получать различные виды событий.

Эти интерфейсы определяют методы, вызываемые при возникновении событий соответствующего типа.

Пакет также содержит ряд классов адаптеров.

Они реализуют интерфейсы EventListener и являются абстрактными классами, которые предоставляют нулевые реализации методов соответствующего прослушивателя.

Эти классы удобны для создания объектов-слушателей.

Вместо того, чтобы объявлять, что ваш класс реализует определенный интерфейс EventListener, вы можете объявить, что ваш класс расширяет соответствующий адаптер.

Эта модель требует, чтобы объекты регистрировались для получения событий.

Затем, когда происходит событие, об этом уведомляются только те объекты, которые были зарегистрированы.

Эта модель называется «делегирование».

Она реализует шаблон проектирования Observer.

Таким образом, эта модель обеспечивает четкое разделение между компонентами GUI и обработкой событий.

Важно, чтобы любой объект, а не только компонент, мог получать события.

Таким образом, вы можете отделить свой код обработки событий от вашего графического интерфейса.

Один набор классов может реализовать пользовательский интерфейс, а другой набор классов может реагировать на события, генерируемые интерфейсом.

Это означает, что, если вы разработали хороший интерфейс, вы можете повторно использовать его в разных приложениях, изменив обработку событий.

Модель делегирования важна для JavaBeans, которые позволяют взаимодействовать между Java и другими платформами.

Чтобы обеспечить такое взаимодействие, необходимо было отделить источник события от получателя.

В модели делегирования события могут передаваться нескольким получателям; любое количество классов может быть зарегистрировано для получения события.

В старой модели обработчик событий мог заявить, что он полностью не обработал событие, передавая событие контейнеру, или обработчик событий мог сгенерировать новое событие и доставить его другому компоненту.

В любом случае разработчику приходилось планировать, как передавать события другим получателям.

В Java 1.1 это не требуется.

Событие будет передано каждому объекту, зарегистрированному в качестве слушателя для этого события, независимо от того, что другие объекты делают с событием.

Наконец, эта модель событий представляет идею очереди событий.

Вместо того, чтобы переопределять handleEvent для просмотра всех событий, вы можете заглянуть в очередь событий системы, используя класс EventQueue.

В Java 1.1 каждый компонент является источником события, который может генерировать определенные типы событий, которые являются подклассами класса AWTEvent.

Объекты, которые интересуются событием, называются слушателями.

Каждый тип события соответствует интерфейсу прослушивателя, который определяет методы, вызываемые при возникновении события.

Чтобы получить событие, объект должен реализовать соответствующий интерфейс слушателя и должен быть зарегистрирован в источнике события, путем вызова метода «add listener» компонента, который генерирует событие.

И мы это уже видели.

Здесь мы создаем кнопку и присоединяем к ней слушателя, как экземпляр анонимного класса, который реализует интерфейс слушателя.

В этом классе мы переопределяем обработчик событий, метод интерфейса слушателя.

Как только объект зарегистрирован, метод actionPerformed будет вызываться всякий раз, когда пользователь делает что-либо в компоненте, который генерирует событие действия.

В некотором роде метод actionPerformed очень похож на метод action старой модели событий, за исключением того, что он не привязан к иерархии Component, а он является частью интерфейса, который может быть реализован любым объектом, который заинтересован в получении событий.

Вместо реализации интерфейсов, можно расширять классы адаптеров, которые реализуют интерфейсы слушателей, переопределяя абстрактные методы адаптеров.

Некоторые интерфейсы слушателей предназначены для работы с несколькими типами событий.

Например, интерфейс MouseListener объявляет пять методов обработки различных типов событий мыши: мышь вниз, мышь вверх, щелчок, вход мыши в компонент и выход мыши.

Строго говоря, это означает, что объект, интересующийся событиями мыши, должен реализовывать MouseListener и поэтому должен переопределять все пять методов всех возможных действий мыши.

Это звучит как создание излишнего кода; большую часть времени вас интересует только одно или два из этих событий.

К счастью, вам этого делать не нужно.

Вы можете использовать класс адаптера, который обеспечивает нулевую реализацию всех методов интерфейса.

И если вы хотите написать класс обработки событий, который имеет дело только с щелчками мыши, вы можете объявить, что ваш класс расширяет MouseAdapter.

И ваша единственная задача программирования состоит в том, чтобы переопределить единственный метод, который вам нужен — это mouseClicked.

Таким образом, резюмируя.

Компоненты генерируют AWTEvents, когда что-то происходит.

Различные подклассы AWTEvent представляют различные типы событий.

Например, события мыши представлены классом MouseEvent.

И каждый компонент может генерировать определенные подклассы класса AWTEvent.

Обработчики событий регистрируются для приема событий с помощью метода «add listener» в компоненте, который генерирует событие.

Существуют различные методы «add listener» для каждого вида событий AWTEvent, которые может генерировать компонент.

Например, чтобы заявить о своем интересе к событию мыши, вы вызываете метод addMouseListener компонента.

Каждый тип события имеет соответствующий интерфейс прослушивателя, который определяет методы, вызываемые при возникновении этого события.

Чтобы иметь возможность принимать события, обработчик событий должен реализовать соответствующий интерфейс прослушивателя.

Например, MouseListener определяет методы, вызываемые при возникновении событий мыши.

Большинство типов событий также имеют класс адаптера.

Например, события MouseEvent имеют класс MouseAdapter.

Класс адаптера реализует соответствующий интерфейс прослушивателя, но обеспечивает реализацию заглушки каждого метода, т. е. метод просто возвращает без каких-либо действий.

Классы адаптеров используются, когда нужны только некоторые из методов в интерфейсе слушателя.

Например, вместо реализации всех пяти методов интерфейса MouseListener класс может расширить класс MouseAdapter и переопределить один или два метода, которые нужны.

Класс EventQueue позволяет напрямую управлять событиями Java 1.1.

Обычно вам не нужно самостоятельно управлять событиями; система сама заботится о доставке событий.

Однако, если вам нужно, вы можете получить очередь событий системы, вызвав Toolkit.getSystemEventQueue, затем вы можете заглянуть в очередь событий, вызвав peekEvent или опубликовать новые события, вызвав postEvent.

EventQueue — платформо-независимый класс, представляющий собой очередь событий, получаемых как из классов-помощников peer, которые организуют взаимодействие классов AWT с операционной системой, так и из классов приложения.

Данный класс обеспечивает диспетчеризацию событий, т.е. извлечение событий из очереди и отправки их вызовом внутреннего метода dispatchEvent (AWTEvent event), который в качестве параметра принимает объект класса AWTEvent, представляющий собой AWT события.

Таким образом, класс EventQueue обеспечивает последовательную обработку событий в порядке очереди.

Метод dispatchEvent класса EventQueue определяет, к какому графическому компоненту относится данное событие и производит вызов метода dispatchEvent соответствующего компонента.

Метод dispatchEvent наследуется каждым компонентом от базового класса java.awt.Component.

Далее событие передается из метода dispatchEvent методу processEvent (AWTEvent e), который в свою очередь передает событие методу process <event type> Event, определенному для каждого класса событий.

После этого метод process <event type> Event передает событие объекту интерфейса <event type> Listener, зарегистрированному соответствующим слушателем add <event type> Listener, где событие и обрабатывается методом, определенном в интерфейсе.

Объект класса EventQueue автоматически создается виртуальной машиной Java, когда приложением создается объект — наследник класса java.awt.Component.

При этом автоматически создается также объект класса java.awt. EventDispatchThread, который представляет собой поток, работающий параллельно основному потоку программы.

Данный поток собственно и осуществляет диспетчеризацию событий, хранящихся в очереди.

Методом pumpEvents класса EventDispatchThread события извлекаются из очереди и передаются методу dispatchEvent класса EventQueue.

Таким вот образом события передаются от источника слушателю.