Java GUI
La librería Swing//java.sun.com/docs/books/tutorial/uiswing
//programacion.com/java/tutorial/swing/
Programación conducida por eventos
En programas tradicionales (basados en texto):
el programa controla el flujo de la ejecución
el programa controla la secuencia de las entradas
Los programas con GUI son “event-driven”
la secuencia de las entradas controlan el flujo de la
ejecución
el sistema invoca código del usuario
Programación conducida por eventos
Código del
sistema
Su código
Generación de eventos
1. Las acciones tales como: pulsar un botón, mover el mouse, etc. son reconocidas e identificadas por los sistemas operativos (OS) o la JVM.
2. Por cada acción el OS/JVM determinan cuál de los
programas que se están ejecutando recibirán la señal
(de la acción).
3. Las señales que la aplicaciones reciben del OS/JVM como
resultado de una acción son llamadas eventos.
Generación de eventos
Sistema Operativo
GUI
Acciones Mouse, Teclado,etc.
JAVA API /Windows
Métodos y handlers
Aplicación 1
Métodos y handlers
Eventos
Aplicación 2
Manejo de eventos Una aplicación responde a los eventos ejecutando
código adecuado para cada tipo particular de eventos.
No todos los eventos necesitan ser tenidos en cuenta por
una aplicación. Por ejemplo: Una aplicación para dibujar
puede estar interesada sólo en movimientos del mouse.
Como diseñador de una aplicación manejada por eventos,
deberá escribir clases/métodos para manejar los eventos
relevantes.
Java GUI
Java provee dos librerías para crear GUIs:
Java AWT (Abstract Window Toolkit)
Java Foundation Classes (JFC o Swing), a
partir de Java2
Java Foundation Classes
JFC es una colección muy grande de software. AWT y Swing son las dos grandes familias para desarrollo de GUI en el entorno Java.
AWT Swing
Accessibility
2D API
Drag & Drop
JFC APIs
Java Foundation Classes
Swing
Implementada sin usar código nativo (100% Java),
con lo cual la GUI se verá de la misma forma
en distintas plataformas.
Basada en la arquitectura MVC.
Ofrece una amplia variedad de Look & Feel.
Los componentes de Swing continuarán siendo
mejorados en el futuro.
AWT y Swing Los componentes de Swing tienen nombres que
comienzan con J.
Ejemplo: Button en AWT es JButton en Swing
Los componentes de AWT están en el paquete
java.awt, los de Swing en javax.swing.
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
Paquetes JFC/Swing• javax.swing
• javax.swing.table
• javax.swing.tree
• javax.swing.border
• javax.swing.colorchooser
• javax.swing.filechooser
• javax.swing.event
• javax.swing.undo
• javax.swing.plaf • javax.swing.plaf.basic • javax.swing.plaf.metal• javax.swing.plaf.multi
• javax.swing.text • javax.swing.text.html • javax.swing.text.html.parser
• javax.swing.text.rtf
Paquetes JFC/Swing
Overview of J FC/S w ing P ac kagesOverview of J FC/S w ing P ac kages
• javax.swing.plaf
• javax.swing.plaf.basic
• javax.swing.plaf.metal
• javax.swing.plaf.multi
• javax.swing.text
• javax.swing.text.html
• javax.swing.text.html.parser
• javax.swing.text.rtf
• javax.swing
• javax.swing.table
• javax.swing.tree
• javax.swing.border
• javax.swing.colorchooser
• javax.swing.filechooser
• javax.swing.event
• javax.swing.undo
Widgets basados en texto( incluyendo html/rtf ) Paquetes nuevos de eventos
Componentes, incluyendocomponentescomplejos
Control del “Look & Feel”de Swing
Aplicaciones basadas en GUI
El desarrollo de una aplicación basada en GUI
requiere la comprensión de:
Estructura de la jerarquía de herencia, que define
el comportamiento y atributos de los componentes
en la GUI de la aplicación.
Estructura de la jerarquía de contenedores, que
define cómo se disponen todos los componentes
en la GUI de la aplicación.
Manejo de eventos.
Jerarquía de Herencia
Herencia “Heavy”
JApplet JFrameJDialog JWindow
java.awt.Window
java.awt.Dialogjava.applet.Applet
java.awt.Panel
Heavyweight vs. Lightweight
Contenedores en Swing
JToolbar
JMenuBar
JDesktopPane
JComponent
JMenu
JOptionPane
JPanel
JPopupMenu JInternalFrame
JRootPane
JLayeredPane
JScrollPane
JTabbedPane
JSplitPane
java.awt.Container
Similar a
AWT
Nuevos
de Swing
Componentes de Swing La clase Component (y sus subclases) proveen soporte
para manejo de eventos, cambio del tamaño de un
componente, control de color y fuentes, pintado.
Un componente es un objeto de una subclase concreta.
Se distinguen dos clases de componentes:
Componentes de control de la GUI: la interacción
de la GUI con el usuario se realiza a través de ellos.
Contenedores: contienen otros componentes (u otros
contenedores).
Contenedores Anidamiento de componentes (Jerarquía de contenedores en contraste con la Jerarquía de herencia). Cada programa Swing contiene al menos una. Usan un Layout Manager para determinar cómo se disponen los componentes en los contenedores. Swing provee 4 contenedores de alto nivel (ventana base de la GUI): JFrame, JApplet, JDialog y JWindow. La jerarquía está compuesta de diferentes capas. Cada contenedor de alto nivel contiene un contenedor intermedio conocido como “content pane ”. En casi todos los programas no es necesario conocer qué hay entre el contenedor de alto nivel y el content pane.
Jerarquía de contenedores
Jerarquía de contenedores
La apariencia de una GUI está determinada por: La jerarquía de contenedores El Layout Manager de cada contenedor Las propiedades de los componentes individuales
Todos estos ítems trabajan en conjunto para determinar el efecto visual final.
Estructura de un JFrame
Estructura de un JFrame
Root Panes “Añadido” en forma invisible al contenedor de alto nivel.
Creado por Swing cuando instancia un contenedor de alto
nivel.
Maneja prácticamente todo entre el contenedor de alto
nivel y los componentes atómicos.
Tener en cuenta si necesita interceptar clicks del mouse o
pintar sobre varios componentes.
Es una instancia de JLayeredPane la que contiene la barra
de menús y el content pane.
Content Panes
Usualmente es un JPanel.
En la mayoría de las aplicaciones Swing contiene casi
todo, excepto la barra de menú.
Debe ser creado explícitamente.
Layered Panes Provisto por root pane pero también puede crearse.
Contenedor con profundidad, tal que componentes
que se superponen (ej:popup menus) pueden aparecer
unos encima de otros (z-buffering).
Glass panes Util para pintar o interceptar eventos (por ejemplo:
bloquear todos los eventos del mouse) en un área que
contenga uno o más componente
Contenedores de alto nivel
Applet Dialog Frame
Contenedores generales
Panel Scroll Pane SplitPane
TabbedPane Toolbar
Contenedores especiales
InternalFrame LayeredPane
Root Pane
JFrame
Algunos métodos de JFrame
Usual“this”
Ej.:“myLabel”
Requerido por Instancias deJFrame, JDialog y JInternalFrame
myFrameInstance.getContentPane().add(myComponent);
Para añadir componentes al content pane:
Algunos métodos de JFrame
Para construir una ventana con un título y mostrarla: JFrame theWindow = new JFrame( "Graffiti" ); theWindow.show( ); //idem theWindow.setVisible(true); Para determinar su tamaño:
theWindow.setJMenuBar(cyanMenuBar);
theWindow.setSize( 220, 100 );//o mejor
theWindow.pack();
Nueva funcionalidad de JFrame
setDefaultCloseOperation(int) es la más importante:
DO_NOTHING_ON_CLOSE
HIDE_ON_CLOSE (default) oculta el frame cuando el
usuario lo cierra pero no se deshace de los recursos del
sistema asociados (puedo volver a mostrar).
DISPOSE_ON_CLOSE oculta el frame y llama al
método dispose(), para liberar recursos.
EXIT_ON_CLOSE, cierra la aplicación (System.exit(0))
Hello World en Swingimport javax.swing.*;
public class HelloWorldSwing {
public static void main(String[] args) {// crear un nuevo frame
JFrame frame = new JFrame("HelloWorldSwing");
// crear una etiqueta y añadir al frame
JLabel label = new JLabel("Hello World"); frame.getContentPane().add(label);
//especifica la operación de cierre de la ventana
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
// muestra el frame en pantalla
frame.pack(); frame.setVisible(true);}}
Componentes atómicos
Componentes de tipo JPanel almacenan otros objetos
de la GUI tales como: botones, etiquetas,
campos de texto, etc. Estos objetos gráficos son
considerados componentes atómicos, puesto que no
pueden almacenar otros objetos de la GUI.
Componentes atómicos básicos
Buttons Combo Box List
Menu Slider Spinner Text Fields
Componentes atómicos no editables
Label Progress Bar Tool tip
Otros componentes atómicos
Color Chooser File Chooser
Table Text Tree
API de los componentes GUI
JButton
Componente GUI en Java= class
Propiedades
Métodos
Eventos
Componentes GUI 1.- Crear Instanciar objeto: b = new JButton(“press me”);2.- Configurar
Propiedades: b.text = “press me”; (evitar en Java) Métodos: b2 = new JButton("Middle button", middleButtonIcon); b2.setVerticalTextPosition(AbstractButton.BOTTOM); b2.setHorizontalTextPosition(AbstractButton.CENTER); b2.setMnemonic(KeyEvent.VK_M); b2.setToolTipText("This middle button does nothing “ + "when you click it."); 3.- Añadir panel.add(b);4.- Manejar eventos
Características especiales Los componentes Swing ofrecen características especiales:
Tool tip Cuando el cursor del mouse se detiene sobre un componente se muestra una línea de texto.
Mnemonic Se ejecuta una acción como resultado del pulsado de una combinación de teclas.
Disable Un componente puede ser explícitamentehabilitado o deshabilitado.
Border Rodea un componente con un borde.
Características especiales Tool tips
JButton button = new JButton ("Compute");
button.setToolTipText ("Calculate size.");
Mnemonic button.setMnemonic ("C");
Disable
JButton button = new JButton (“Do It”);
button.setEnabled (false);
Características especiales Bordes
JPanel myPanel = new JPanel();
Border myBorder = BorderFactory.createEtchedBorder();
myPanel.setBorder(myBorder);
Empty Titled
Line Matte
Etched Compound
Bevel
Bordes
Anatomía de una aplicación GUI
JPanel
JButton
JFrame
JLabel
JFrame
JPanel
JButton JLabel
contenedores
Estructura interna
GUI
Uso de un componente GUI
1. Crearlo
2. Configurarlo
3. Añadir hijo (si es contenedor)
4. Añadir al padre (si no es JFrame)
5. Manejar los eventos
ordenimportante
Construcción bottom up
JPanel
JButton
Listener
JFrame
JLabel
Crear:
Frame
Panel
Componentes
Listener
Añadir (bottom up)
Listeners a los componentes
Componentes al panel
Panel al Frame
Window Layoutcontenedores
componentes
Window Layout Cada contenedor maneja la disposición de sus
componentes.
El programador sólo añade componentes, el contenedor
se encarga de la disposición de los mismos.
El contenedor usa un Layout Manager para manejar
la disposición de los componentes en el mismo.
Están disponibles diferentes Layout Managers.
El layout puede ser determinado especificando Layout
Managers para los contenedores.
Layout Managers Hay varios Layout Managers predefinidos en:
FlowLayout (en java.awt)
BorderLayout (en java.awt)
CardLayout (en java.awt)
GridLayout (en java.awt)
GridBagLayout (en java.awt)
BoxLayout (en javax.swing)
OverlayLayout (en javax.swing)
Layout Managers (LM)
Cada contenedor tiene un Layout Manager por defecto, aunque
se puede establecer otro LM para el mismo, de forma explícita.
Para anular el LM por defecto se usa el método setLayout (para
contenedores de alto nivel se usa getContentPane().setLayout().
El Layout Manager intenta ajustar la disposición de los
componentes en el contenedor cuando se añade un nuevo
componente o cuando el contenedor cambia de tamaño.
Puede crear su propio LM.
Layout Managers de AWT
Left to right,Top to bottom
c
n
s
ew
FlowLayout GridLayout
BorderLayout
ninguno, programador setea x,y,w,h
null
One at a time
CardLayout GridBagLayout
JButton
Null Layout
setLayout(null);
El programador es responsable de establecer el tamaño y
posición de cada componente (setBounds(x,y,w,h))
Combinaciones
JButton JButton
JTextArea
Combinaciones
n
JPanel: BorderLayout
c
JFrame
JPanel: FlowLayout
JButtonJButton
JTextArea
Tareas comunes del LM Prestar atención a indicaciones de un componente:
de tamaño:
setMinimumSize(Dimension), setPreferredSize(..), setMaximumSize(..)
de alineamiento:
setAllignmentX(float), setAlignmentY(float)
Poner espacios entre componentes:
el LM puede especificar hgap y vgap
poner componentes invisibles
bordes vacíos: para componentes que no tienen
bordes por default, por ej.:JPanel, JLabel.
South
Center
JPanel(BoxLayout(V))
label
rigidArea(0,5)
JScrollPane
JButton JButtonHorizontalGlue
rigidArea(10,0)JPanel (BorderLayout)
Estructura del Layout
JPanel(BoxLayout(H))
FlowLayout
Container contentPane = getContentPane();
contentPane.setLayout(new FlowLayout());
contentPane.add(new JButton("Button 1"));
Es el LM por defecto de JPanel.
Dispone los componentes de izquierda aderecha a medida que
se añaden, comenzando filas nuevas si es necesario.
FlowLayout Cada fila de componentes está centrada por defecto, pero puede alinearse por derecha o izquierda. Pueden establecerse explícitamente espacios verticales y/o horizontales entre componentes. Usar sólo en aplicaciones muy simples (oculta componentes que no entran).
GridLayout
Dispone los componentes en forma de matriz, con la cantidad de filas y columnas especificadas. Todas las filas tienen el mismo alto y todas las columnas tienen el mismo ancho. El tamaño de cada celda es determinado por el tamaño del contenedor. Permite establecer vgap y hgap. Usar si es seguro que los componentes tendrán igual tamaño.
Container contentPane = getContentPane();
contentPane.setLayout(new GridLayout(0,2));//tantas filas como necesita
contentPane.add(new JButton("Button 1"));
BorderLayout
Container contentPane = getContentPane();contentPane.add(new JButton("Button 1 (NORTH)"),BorderLayout.NORTH);//no hace falta setear el LM
Es el LM por defecto de los content pane (contenedor principal
en JFrame, JDialog y JApplet).
Define 5 áreas en las cuales se pueden añadir los componentes.
BorderLayout
Si se agranda la ventana, la parte central toma tanto espacio
como le sea posible, las otras 4 áreas se expanden sólo lo
necesario para llenar el espacio disponible.
Un contenedor, generalmente usa 1 o 2 de las 5 áreas de
BorderLayout. Por ejemplo: centro o centro y sur. Se puede
especificar vgap y hgap.
CardLayout
Permite implementar un área que contiene distintos
componentes en distintos instantes de tiempo (naipes).
Normalmente controlado por una Combo Box, el estado de ésta
determina cuál grupo de componentes muestra el LM.
Jpanel cards = new JPanel();
cards.setLayout(new CardLayout());
cards.add(p1, "JPanel with JButtons");
GridBagLayout
Container contentPane = getContentPane();
GridBagLayout gridbag = new GridBagLayout();
GridBagConstraints c = new GridBagConstraints();
contentPane.setLayout(gridbag);
c.fill = GridBagConstraints.HORIZONTAL;
Jbutton button = new JButton("Button 1");
c.weightx = 0.5; c.gridx = 0; c.gridy = 0;
gridbag.setConstraints(button, c);
Es el LM más sofisticado y
flexible. Alinea componentes
en una matriz de celdas
permitiendo a algunos
componentes abarcar más
de una celda.
BoxLayout
JPanel buttonPane = new JPanel();
buttonPane.setLayout(new BoxLayout(buttonPane, BoxLayout.X_AXIS));
buttonPane.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(0, 10, 10, 10));
buttonPane.add(Box.createHorizontalGlue());
buttonPane.add(cancelButton);
buttonPane.add(Box.createRigidArea(new Dimension(10, 0)));
buttonPane.add(setButton);
Pone los
componentes en
una sola fila o
una sola columna Respeta los tamaños máximos requeridos de los componentes
y el alineamiento X/Y.
BoxLayout Los componentes son dispuestos de arriba abajo o de
izquierda a derecha en el orden en el cual son añadidos al
contenedor.
Pueden crearse muchas configuraciones distintas, combinando
múltiples contenedores que usen BoxLayout.
Preferido a un único contenedor que use el más complicado
GridBagLayout (mejor: BoxLayouts anidados), es útil también
en algunas situaciones donde se podría considerar el uso de
GridLayout o BorderLayout.
BoxLayout BoxLayout tiene en cuenta el alineamiento, tamaños
mínimos, máximos y preferidos que se eligen para los
componentes: btn.setAlignmentX(float alignmentX);
lbl.setAlignmentY(float alignmentY);
lbl.setMaximumSize(new Dimension(int width, int height);
lbl.setMinimumSize(new Dimension(int width, int height);
lbl.setPreferredSize(new Dimension(int width, int height);
Para añadir espacio entre componentes se usa la clase Box o bordes invisibles a uno o ambos componentes.
BoxLayout
new Box.Filler(minSize, prefSize, maxSize)
Tipo Tamaño Cómo crearla?
Rigid area Box.createRigidArea(size)
Glue
horizontal
vertical
Box.createHorizontalGlue()
Box.createVerticalGlue()
customBox.Filler
Otras estrategias Swing
JSplitPane
JTabbedPane (CardLayout)
JToolBar
Pasos en el desarrollo de una aplicación simple con GUI
Extienda la aplicación de JFrame
Declare las referencias a componentes necesarios
Defina el constructor
Instancie un content pane y decida Layout
Instancie objetos para los componentes necesarios y establezca sus
propiedades
Añada al objeto content pane
Añada los listeners de los componentes y defina código
del método actionPerformed
Añada un método main() que instancie el objeto creado y tome los
recaudos para cerrar la ventana
Pintado Cuando la GUI necesita cambiar su apariencia visual
se pinta en la pantalla, comenzando siempre desde el
contenedor de alto nivel (Ej.: JFrame o JApplet) y
procediendo de esta forma hacia abajo en la jerarquía
de contenedores
El pintado es double-buffered por eficiencia
Los componentes Swing normalmente se repintan ellos
mismos en forma automática
Paint se ejecuta en el event-dispatching-thread
Pintado
JButton
Los componentes se pintan automáticamente
Todo lo demás:Programador
Cuándo se pinta? Pintado disparado por el sistema (se invoca paint()) La primera vez que el componente es visible Cuando un componente es cubierto y luego descubierto Cuando es necesario reflejar un cambio en el estado del programa
Pintado disparado por la aplicación Cuando cambia texto, colores,etc. Cuando desea repintar (invoca a repaint(), no a paint() que pone en la cola este requerimiento) El thread de manejos de eventos llama a paint() del componente
Pintado
Pintado de un componente que extiende JComponent
1.fondo (si es opaco)
2. custom
painting (si hay)
3. borde (si hay)
4. hijo (si tiene)
Pintado customJComponentJComponent
paintpaint
paintChildrenpaintChildrenpaintBorderpaintBorderpaintComponentpaintComponent
JPanelJPanelpaintpaint
paintChildrenpaintChildrenpaintBorderpaintBorderpaintComponentpaintComponent
PaintPanelPaintPanelpaintpaint
paintChildrenpaintChildrenpaintBorderpaintBorderpaintComponentpaintComponent
extends
extends
Nunca llamar paint()directamente.Llamar repaint()
El método correcto a anular en pintado custom
Pintado
paint(Graphics g) paintComponent(Graphics g)
paintChildren(Graphics g)
paintBorder(Graphics g)
Qué ocurre cuando se invoca paint()?
Antes de hacer cualquier cosa en paintComponent(...): invoque super.paintComponent (pinta background)
Pintado
Cada componente tiene su propio sistema de coordenadas
desde (0,0) hasta (ancho-1, alto-1)
Component
(0, 0)X
(ancho -1, alto -1)
Pintado Tener en cuenta el borde del componente (si lo tiene),
reduce el área de pintado y desplaza coordenadas.
Objeto Graphics
El objeto Graphics provee un contexto para el pintado y
métodos para la misma función.
El contexto gráfico consiste en el estado actual:color de
pintado, fuente, área de pintado
Pintado de formas La clase Graphics define métodos para pintar formas: void drawLine(int x0, int y0, int x1, int y1)
void drawArc(int x, int y, int width, int height, int startAngle,int arcAngle) void drawPolygon(Polygon p) void drawPolygon(int xPoints[ ], int yPoints[ ], int numPoints) void drawRect(int x, int y, int width, int height) void drawRoundRect(int x, int y, int width, int height, int arcWidth, int arcHeight) void draw3DRect(int x, int y, int width, int height, boolean raised) void drawOval(int x, int y, int width, int height)
Pintado de formas
Pintado de texto La clase Graphics define métodos para pintar texto:
String (drawString)
Pintado de texto La clase Graphics define métodos para pintar texto:
String (drawString)
Imágenes
Cargar y mostrar imágenes es muy simple
Class ImageIcon de javax.swing.
Ej.:ImageIcon myIcon=new ImageIcon(“imagefile.gif”);
Image image3 = getImage( new
URL("http://java.sun.com/graphics/people.gif"));
Imágenes• ImageIcon myImage = new ImageIcon("book.gif");
• JLabel myLabel = new JLabel(myImage);
• getContentPane().add(myLabel);
•JButton JButFeedback = new JButton(myImage);
•JButton JButWrite = new JButton("Write");
•JButWrite.setIcon(myImage2);
•JButton JButChange = new JButton(myImage3);
•JButChange.setRolloverEnabled(true);
•JButChange.setRolloverIcon(myImage4);
Carga de imágenes
myImage = Toolkit.getDefaultToolkit().getImage(filenameOrURL);
retorna inmediatamente, no hay que esperar que la imagen se
cargue antes de realizar otras operaciones. Algunos programas
requieren más control o información acerca de la carga:
clase MediaTracker
método imageUpdate de la interface ImageObserver (útiles
ambas también para no mostrar una imagen hasta que esté
completamente cargada o informar a ProgressBar)
Mostrar imágenes
Métodos gráficos:(invocar en paintComponent) drawImage(image, x, y, observer) drawImage(image, x, y, w, h, observer) drawImage(image, x, y, bgcol, observer) drawImage(image, x, y, w, h, bgcol, ob.) La clase Component implementa la interface ImageObserver, casi siempre el último argumento es this
Imágenesclass MyPanel extends JPanel {
private ImageIcon myImage;
public MyPanel() {
myImage = new ImageIcon("nasa.gif");
setPreferredSize(new Dimension(myImage.getIconWidth(), myImage.getIconHeight()));
}
public void paintComponent(Graphics g) {
g.drawImage(myImage.getImage(), 10, 10, null);
}}
Imágenes
Animación
Se muestran sucesivos frames a una velocidad
relativamente alta (usualmente 10-20 frames
por segundo), se crea una sensación de movimiento
Para actualizar periódicamente la pantalla se usa un
“loop de animación”, normalmente se implementa con
un objeto javax.swing.Timer (se necesita un thread
separado, nunca poner en paintComponent ya que la
aplicación queda congelada)
Animación Timer
Timer timer = new Timer(delay, this);
…//this:action handler
public synchronized void startAnimation() {
if (!timer.isRunning()) {timer.start();}
} …
public synchronized void stopAnimation() {
if (timer.isRunning()) { timer.stop();}}