你所不知道的五件事情--改進(jìn)Swing
這是Ted Neward在IBM developerWorks中5 things系列文章中的一篇，講述了關(guān)于改進(jìn)Swing應(yīng)用的一些竅門，值得大家學(xué)習(xí)。(2010.10.25最后更新)
摘要：Swing已是一個(gè)比較老的工具集了，在美觀的用戶界面出來(lái)之前需要開(kāi)發(fā)很長(zhǎng)時(shí)間。它缺少一些你在開(kāi)發(fā)富UI時(shí)所需的組件。幸運(yùn)地是，像 Substance，SwingX及Java Look-and_Feel圖形倉(cāng)庫(kù)這樣的開(kāi)源項(xiàng)目使這一切變得不同。作者Steven Haines向你展示了如何無(wú)痛苦地向你的Swing UI中添加樹(shù)表，語(yǔ)法高亮，以及其它更多的東西。
在最近這些年里，用戶界面設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)已經(jīng)發(fā)生了很大的改變，一些人可能會(huì)說(shuō)Java平臺(tái)已經(jīng)停滯不前了。發(fā)布于1997年的Swing仍然是在JVM中構(gòu)建用戶界面的標(biāo)準(zhǔn)工具包。從好的方面說(shuō)，相似的標(biāo)準(zhǔn)便于協(xié)作；從壞的方面說(shuō)，它缺少富UI設(shè)計(jì)中已經(jīng)普遍存在的特性。
在本期的5 things系列中，我會(huì)介紹四個(gè)免費(fèi)的開(kāi)源組件，你能用它們使Swing GUI更時(shí)髦。然后，我們所討論的內(nèi)容將圍繞著你所不知道的Swing線程。
1. Substance
將Java應(yīng)用程序與本地操作系統(tǒng)進(jìn)行整合是困難的，主要是因?yàn)镾wing要手工繪制它自己的組件。解決該問(wèn)題的權(quán)宜之計(jì)之一就是Java外觀，它允許JVM將應(yīng)用程序的組件外觀代理成本地外觀；當(dāng)使用Mac外觀時(shí)，它們看起來(lái)就是像是Mac應(yīng)用。
Swing提供標(biāo)準(zhǔn)的本地外觀，也提供它自己的獨(dú)立于平臺(tái)的外觀，叫作Metal。另外，Kirill Grouchnikov開(kāi)發(fā)的Substance是一個(gè)開(kāi)源的項(xiàng)目，它提供了更多的外觀皮膚。要想嘗試一下，可以從java.net下載Substance，然后：
1. 將substance.jar文件加到你的CLASSPATH中。
2. 將下面的系統(tǒng)配置加到應(yīng)用程序中的啟動(dòng)腳本中：
-Dswing.defaultlaf=org.jvnet.substance.skin.lookandfeelname
3. 在第二步中，對(duì)于lookandfeelname變量所處的位置，可嘗試下列任一值：
SubstanceAutumnLookAndFeel
SubstanceBusinessBlackSteelLookAndFeel
SubstanceBusinessBlueSteelLookAndFeel
SubstanceBusinessLookAndFeel
SubstanceChallengerDeepLookAndFeel
SubstanceCremeCoffeeLookAndFeel
SubstanceCremeLookAndFeel
SubstanceDustCoffeeLookAndFeel
SubstanceDustLookAndFeel
SubstanceEmeraldDuskLookAndFeel
SubstanceMagmaLookAndFeel
SubstanceMistAquaLookAndFeel
SubstanceMistSilverLookAndFeel
SubstanceModerateLookAndFeel
SubstanceNebulaBrickWallLookAndFeel
SubstanceNebulaLookAndFeel
SubstanceOfficeBlue2007LookAndFeel
SubstanceOfficeSilver2007LookAndFeel
SubstanceRavenGraphiteGlassLookAndFeel
SubstanceRavenGraphiteLookAndFeel
SubstanceRavenLookAndFeel
SubstanceSaharaLookAndFeel
SubstanceTwilightLookAndFeel
圖1展示了使用默認(rèn)Metal外觀的Java應(yīng)用，而圖2則展示了使用Substance Raven外觀的應(yīng)用：
圖1. Java平臺(tái)的Metal外觀
圖2. Substance的Raven外觀
2. SwingX
Swing框架包含了大部分你所需要的標(biāo)準(zhǔn)控件，包括樹(shù)，表，列表等等。但它缺少一些更現(xiàn)代的控件，像樹(shù)表。SwingX項(xiàng)目，它是SwingLabs的一部分，提供了一個(gè)富組件集，包括如下：
* Sorting, filtering, and highlighting for tables, trees, and lists
* Find/search
* Auto-completion
* Login/authentication framework
* TreeTable component
* Collapsible panel component
* Date picker component
* Tip-of-the-Day component
要嘗試的話，從SwingLabs中下載SwingX的JAR文件，然后把它加到CLASSPATH中，或者把下面的依賴加到Maven POM文件中：
<dependency>
<groupId>org.swinglabs</groupId>
<artifactId>swingx</artifactId>
<version>1.6</version>
</dependency>
圖3中的樹(shù)表就是SwingX組件的一個(gè)例子：
圖3. SwingX TreeTable組件
構(gòu)建一個(gè)SwingX樹(shù)表
使用SwingX的JXTreeTable控件構(gòu)建一個(gè)樹(shù)表是一件非常直接的事情。只要把表中的每一行看作既可能有列值，同時(shí)也可能有子節(jié)點(diǎn)。 SwingX提供了一個(gè)模型類，叫作org.jdesktop.swingx.treetable.AbstractTreeTableModel，對(duì)它進(jìn)行擴(kuò)展就可提供該功能。清單1展示樹(shù)表模型實(shí)現(xiàn)的一個(gè)樣例：
清單1. MyTreeTableModel.java
package com.geekcap.swingx.treetable;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import org.jdesktop.swingx.treetable.AbstractTreeTableModel;
public class MyTreeTableModel extends AbstractTreeTableModel
{
private MyTreeNode myroot;
public MyTreeTableModel()
{
myroot = new MyTreeNode( "root", "Root of the tree" );
myroot.getChildren().add( new MyTreeNode( "Empty Child 1",
"This is an empty child" ) );
MyTreeNode subtree = new MyTreeNode( "Sub Tree",
"This is a subtree (it has children)" );
subtree.getChildren().add( new MyTreeNode( "EmptyChild 1, 1",
"This is an empty child of a subtree" ) );
subtree.getChildren().add( new MyTreeNode( "EmptyChild 1, 2",
"This is an empty child of a subtree" ) );
myroot.getChildren().add( subtree );
myroot.getChildren().add( new MyTreeNode( "Empty Child 2",
"This is an empty child" ) );
}
@Override
public int getColumnCount()
{
return 3;
}
@Override
public String getColumnName( int column )
{
switch( column )
{
case 0: return "Name";
case 1: return "Description";
case 2: return "Number Of Children";
default: return "Unknown";
}
}
@Override
public Object getValueAt( Object node, int column )
{
System.out.println( "getValueAt: " + node + ", " + column );
MyTreeNode treenode = ( MyTreeNode )node;
switch( column )
{
case 0: return treenode.getName();
case 1: return treenode.getDescription();
case 2: return treenode.getChildren().size();
default: return "Unknown";
}
}
@Override
public Object getChild( Object node, int index )
{
MyTreeNode treenode = ( MyTreeNode )node;
return treenode.getChildren().get( index );
}
@Override
public int getChildCount( Object parent )
{
MyTreeNode treenode = ( MyTreeNode )parent;
return treenode.getChildren().size();
}
@Override
public int getIndexOfChild( Object parent, Object child )
{
MyTreeNode treenode = ( MyTreeNode )parent;
for( int i=0; i>treenode.getChildren().size(); i++ )
{
if( treenode.getChildren().get( i ) == child )
{
return i;
}
}
return 0;
}
public boolean isLeaf( Object node )
{
MyTreeNode treenode = ( MyTreeNode )node;
if( treenode.getChildren().size() > 0 )
{
return false;
}
return true;
}
@Override
public Object getRoot()
{
return myroot;
}
}
清單2展示了一個(gè)定制的樹(shù)節(jié)點(diǎn)：
清單2. MyTreeNode.java
class MyTreeNode
{
private String name;
private String description;
private List<MyTreeNode> children = new ArrayList<MyTreeNode>();
public MyTreeNode()
{
}
public MyTreeNode( String name, String description )
{
this.name = name;
this.description = description;
}
public String getName()
{
return name;
}
public void setName(String name)
{
this.name = name;
}
public String getDescription()
{
return description;
}
public void setDescription(String description)
{
this.description = description;
}
public List<MyTreeNode> getChildren()
{
return children;
}
public String toString()
{
return "MyTreeNode: " + name + ", " + description;
}
}
如果你想使用這個(gè)樹(shù)表模式，你將需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)它的實(shí)例，然后將該實(shí)例傳給JXTreeTable的構(gòu)造器，就像這樣：
private MyTreeTableModel treeTableModel = new MyTreeTableModel();
private JXTreeTable treeTable = new JXTreeTable( treeTableModel );
現(xiàn)在你就可以把treeTable加入任一Swing容器，如JPanel或JFrame的內(nèi)容面板。
3. RSyntaxTextArea
Swing絕不應(yīng)該缺少的另一個(gè)組件就是有語(yǔ)法高亮功能的文本編輯器。如果你已經(jīng)編寫過(guò)一個(gè)XML文檔，你就會(huì)知道以可視化的方式區(qū)分出標(biāo)簽，屬性，屬性值及標(biāo)簽值是多么的有用。FifeSoft的開(kāi)發(fā)者已經(jīng)構(gòu)建了一組富組件，你可以在基于Swing的Java應(yīng)用程序中使用它們，其中一個(gè)組件就是 RSyntaxTextArea。
RSyntaxTextArea支持大部分的開(kāi)箱即用的編程語(yǔ)言，包括C，C++，Perl，PHP和Java，還有HTML，JavaScript，XML，甚至是SQL。
圖4是RSyntaxTextArea組件展示XML文件的一個(gè)截屏：
圖4. RSyntaxTextArea展示一個(gè)XML文件
在Swing應(yīng)用中加入語(yǔ)法高亮
首先，從Sourceforge中下載RSyntaxTextArea的JAR文件。如果你使用Maven，你可能會(huì)想把它安裝到你的本地倉(cāng)庫(kù)中，可使用如下的命令行：
mvn install:install-file -DgroupId=com.fifesoft -DartifactId=rsyntaxtextarea
-Dversion=1.0 -Dpackaging=jar -Dfile=/path/to/file
一旦你在項(xiàng)目使用這個(gè)JAR文件，你就能在應(yīng)用中創(chuàng)建RSyntaxTextArea的實(shí)例。如果你希望有滑動(dòng)功能，就把它加入 RTestScrollPane中，然后調(diào)用setSyntaxEditingStyle()方法，并傳入一個(gè)SyntaxConstants作為該方法的參數(shù)。
清單3. Swing中的語(yǔ)法高亮
RSyntaxTextArea text = new RSyntaxTextArea();
add( new RTextScrollPane( text ) );
text.setSyntaxEditingStyle( SyntaxConstants.SYNTAX_STYLE_XML );
4. Java外觀圖形倉(cāng)庫(kù)
Microsoft作的很好的工作之一就是確保Windows應(yīng)用都有著一致的外觀。如果你已經(jīng)編寫過(guò)一個(gè)Java Swing應(yīng)用，無(wú)論用了多長(zhǎng)時(shí)間，你可能已經(jīng)訪問(wèn)過(guò)Oracle的Java外觀圖形倉(cāng)庫(kù)。如果沒(méi)有，你會(huì)對(duì)它感滿意的。Java外觀圖形倉(cāng)庫(kù)創(chuàng)建一組針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用行為的圖標(biāo)，例如File->New和Edit->Copy，還有更多的鮮為人知的命令，如媒體控件，瀏覽器導(dǎo)航功能，以及針對(duì) Java開(kāi)發(fā)員的編程工作。圖5展示了一個(gè)從Oracle網(wǎng)站上獲取的圖標(biāo)的截屏：
圖5. Java外觀圖形倉(cāng)庫(kù)圖標(biāo)
如果Java外觀圖形倉(cāng)庫(kù)只是提供預(yù)置的圖形，它也足夠好了，但它還提供了當(dāng)你在構(gòu)建和命名菜單，菜單欄，以及快捷鍵的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。例如，復(fù)制功能應(yīng)該有Ctrl-C快捷鍵，命名為Copy，并給一個(gè)Copy的提示。當(dāng)它在菜單中，復(fù)制功能的助記符應(yīng)為C，P，或至少是Y。
使用Java外觀圖形倉(cāng)庫(kù)的圖標(biāo)
嘗試圖5所示的一些預(yù)置圖形，要從Oracle網(wǎng)站上下載Java外觀圖形倉(cāng)庫(kù)的JAR文件，并將它加到你的CLASSPATH中。你需要將JAR文件中圖標(biāo)作為資源進(jìn)行加載。這些圖標(biāo)處于如下的格式：
toolbarButtonGraphics/general/Copy16.gif
toolbarButtonGraphics/general/Copy24.gif
toolbarButtonGraphics/general/Cut16.gif
toolbarButtonGraphics/general/Cut24.gif
toolbarButtonGraphics/general/Delete16.gif
toolbarButtonGraphics/general/Delete24.gif
所有的圖標(biāo)都包含在toolbarButtonGraphics目錄中，被分割成圖5所示的類別。從這一分類中，我們可以從通用類中找到復(fù)制，剪切和刪除。名稱中的"16"和"24"表示圖標(biāo)尺寸限制：16x16或24x24。你可以使用如下方法來(lái)創(chuàng)建一個(gè)ImageIcon到文件中：
Class class = this.getClass();
String urlString = "/toolbarButtonGraphics/general/Cut16.gif"
URL url = class.getResource( urlString );
ImageIcon icon = new ImageIcon( url );
5. Swing線程
當(dāng)啟動(dòng)文中示例時(shí)，你可能會(huì)遇到一些看起來(lái)奇怪的運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。如果是這樣，在你的Swing應(yīng)用中，你可能會(huì)犯一個(gè)通常的線程錯(cuò)誤。許多Java開(kāi)發(fā)者不知道Swing應(yīng)用程序希望運(yùn)行在它們自己的線程中，而不是運(yùn)行在主運(yùn)行線程中。Swing不會(huì)原諒這方面的錯(cuò)誤，但介紹過(guò)的許多組件目前還不會(huì)這樣。
為了幫助你在Swing應(yīng)用自己的線程中啟動(dòng)它自己，Java平臺(tái)提供了一個(gè)叫作SwingUtilties的類，它有一個(gè)invokeLater()方法，你應(yīng)該使用它去啟動(dòng)Swing應(yīng)用。清單4展示了使用SwingUtilities.invokeLater()去啟動(dòng)JXTreeTable：
清單4. SwingXExample.java
package com.geekcap.swingx;
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Toolkit;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JScrollPane;
import javax.swing.JTabbedPane;
import javax.swing.SwingUtilities;
import org.jdesktop.swingx.JXTreeTable;
import com.geekcap.swingx.treetable.MyTreeTableModel;
public class SwingXExample extends JFrame
{
private JTabbedPane tabs = new JTabbedPane();
private MyTreeTableModel treeTableModel = new MyTreeTableModel();
private JXTreeTable treeTable = new JXTreeTable( treeTableModel );
public SwingXExample()
{
super( "SwingX Examples" );
// Build the tree table panel
JPanel treeTablePanel = new JPanel( new BorderLayout() );
treeTablePanel.add( new JScrollPane( treeTable ) );
tabs.addTab( "JXTreeTable", treeTablePanel );
// Add the tabs to the JFrame
add( tabs );
setSize( 1024, 768 );
Dimension d = Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize();
setLocation( d.width / 2 - 512, d.height/2 - 384 );
setVisible( true );
setDefaultCloseOperation( JFrame.EXIT_ON_CLOSE );
}
public static void main( String[] args )
{
AppStarter starter = new AppStarter( args );
SwingUtilities.invokeLater( starter );
}
}
class AppStarter extends Thread
{
private String[] args;
public AppStarter( String[] args )
{
this.args = args;
}
public void run()
{
SwingXExample example = new SwingXExample();
}
}
構(gòu)造器設(shè)置JFrame的可視性為true，而如果運(yùn)行在應(yīng)用的主線程中，Swing是不允許這么做的。所以清單創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)立的類，叫作 AppStarter，它繼承自Thread并會(huì)創(chuàng)建SwingXExample類的實(shí)例。main()方法創(chuàng)建AppStarter類的一個(gè)實(shí)例，并將它傳給SwingUtilities.invokeLater()方法以方便啟動(dòng)應(yīng)用。嘗試著養(yǎng)成這樣的習(xí)慣去運(yùn)行Swing應(yīng)用--不僅因?yàn)檫@是正確的方式，也因?yàn)槿绻悴贿@么做一些第三方的組件將無(wú)法工作。
結(jié)論
Swing是一個(gè)強(qiáng)大的類庫(kù)，它允許你在Java平臺(tái)上構(gòu)建用戶界面，但它缺少一些你可能想引入的現(xiàn)代的組件。在本文中，為了美化(以及現(xiàn)代化)你的 Swing應(yīng)用，我提供了一些小竅門。開(kāi)源項(xiàng)目，如Substance，SwingX以及Java外觀圖形倉(cāng)庫(kù)使在Java平臺(tái)上構(gòu)建富用戶界面變得更容易。查看資源章節(jié)，以學(xué)習(xí)關(guān)于這些開(kāi)源項(xiàng)目以及Swing編程的更多知識(shí)。