Σε αυτή την ενότητα θα δούμε πως μπορούμε να κατασκευάσουμε παραθυρικές εφαρμογές (Graphical User Interfaces, GUIs) με χρήση της βιβλιοθήκης Swing. Οι παραθυρικές εφαρμογές είναι διαφορετικές από τις εφαρμογές που έχουμε συναντήσει μέχρι τώρα, με την έννοια ότι δεν υπάρχει μία συνεχής ροή προγράμματος, αλλά το πρόγραμμα εκτελείται μετά την δημιουργία ενός ερεθίσματος (event). Το ερέθισμα αυτό κατά κανόνα δημιουργείται από τον χρήστη που χρησιμοποιεί το πρόγραμμα. Το πρόγραμμα εκτελείται και στη συνέχεια σταματά και πάλι μέχρι να δοθεί το επόμενο ερέθισμα (event). Επειδή, το πρόγραμμα υπακούει σε ερεθίσμα, το μοντέλο αυτό είναι γνωστό ως event driven programming (προγραμματισμός με βάση events).

Τα παραθυρικά προγράμματα Swing χρησιμοποιούν events και event handlers. Ένα event είναι ένα αντικείμενο που λειτουργεί ως ερέθισμα σε ένα άλλο αντικείμενο που καλείται listener. Το αντικείμενο που δημιουργεί το event είναι συνήθως κάποιο τμήμα του γραφικού περιβάλλοντος (π.χ. ένα κουμπί ή μία επιλογή στο μενού) το οποίο θα το αποκαλούμε component ή graphical component, ως αποτέλεσμα του γεγονότος ότι επιλέχθηκε (έγινε click). Το αντικείμενο που αποκαλέσαμε νωρίτερα listener εκτελεί κάποιον κώδικα ως απάντηση στο ερέθισμα που δέχθηκε. Για παράδειγμα, θα μπορούσε να εκτυπώσει ένα μήνυμα στην οθόνη ή ένα μήνυμα στην κονσόλα. Ένα γραφικό component μπορεί να συνδέεται με μία σειρά από listeners, όπου κάθε ένας από τους listeners αυτούς να ανταποκρίνεται σε διαφορετικό ερέθισμα (event).

         -----------------         /------\          ---------------
         |  Graphical    |        /        \         |             |
         |  Component    | ----> [  Event   ] ---->  |  Listener   |
         |               |        \        /         |             |
         -----------------         \------/          ---------------

Το παραπάνω σχήμα απεικονίζει γραφικά την σχέση μεταξύ ενός component και ενός listener. Ένας listener μπορεί να έχει περισσότερες από μία μεθόδους που συνδέονται με λειτουργίες που θα εκτελεστούν κατά την λήψη ενός event. Οι μέθοδοι αυτές λέγονται event handlers. Κάθε πρόγραμμα καλείται να ορίσει ή να επαναορίσει (εάν είναι ήδη ορισμένοι) τους δικούς του event handlers για τα διαφορά events που μπορεί να συμβούν σε αυτό.

Παρακάτω φτιάχνουμε ένα πρώτο απλό παραθυρικό πρόγραμμα το οποίο έχει μόνο ένα κουμπί που τερματίζει την εφαρμογή. Κατεβάστε και τρέξτε τα επόμενα δύο αρχεία.

FirstWindow.java

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JButton;
 
public class FirstSwingDemo {
  public static final int WIDTH = 300;
  public static final int HEIGHT = 200;
 
  public static void main(String[] args) {
    JFrame firstWindow = new JFrame();
    firstWindow.setSize(WIDTH, HEIGHT);
    firstWindow.setTitle("First Window Program!");
    firstWindow.setDefaultCloseOperation(JFrame.DO_NOTHING_ON_CLOSE);
    JButton endButton = new JButton("Click to end program.");
    EndingListener buttonEar = new EndingListener();
    endButton.addActionListener(buttonEar);
    firstWindow.add(endButton);
    firstWindow.setVisible(true);
  }
}

EndingListener.java

import java.awt.event.*;
 
public class EndingListener implements ActionListener {
  public void actionPerformed(ActionEvent e) {
    System.exit(0);
  }
}

Ας εξετάσουμε όμως τι κάνει το πρόγραμμα μας. Αρχικά δημιουργούμε ένα αντικείμενο του τύπου JFrame μέσα από την κλήση.

    JFrame firstWindow = new JFrame();

Το αντικείμενο αυτό είναι ένα απλό παράθυρο με τρία κουμπιά (minimize, resize, close). Στη συνέχεια ορίζουμε το μέγεθος του παραθύρου (σε pixels) και τον τίτλο του.

    firstWindow.setSize(WIDTH, HEIGHT);
    firstWindow.setTitle("First Window Program!");

Από την εμπειρία σας γνωρίζετε ότι όταν πατήσετε το κουμπί για το κλείσιμο του παραθύρου τότε το παράθυρο κλείνει και η εφαρμογή τερματίζεται. Η παρακάτω γραμμή διαχειρίζεται διαφορετικά ένα click event στο κουμπί κλεισίματος του παραθύρου, όπου όταν πατήσετε το κουμπί κλεισίματος αντί το παράθυρο να κλείσει δεν κάνει τίποτα.

firstWindow.setDefaultCloseOperation(JFrame.DO_NOTHING_ON_CLOSE);

Στην συνέχεια ορίζουμε ένα αντικείμενο τύπου JButton (κουμπί) με τίτλο “Click to end program.” και δημιουργούμε και έναν Listener τον οποίο συνδέουμε με το συγκεκριμένο κουμπί.

JButton endButton = new JButton("Click to end program.");
EndingListener buttonEar = new EndingListener();
endButton.addActionListener(buttonEar);

Προσθέτουμε το κουμπί στο παράθυρο και ορίζουμε ότι το παράθυρο που φτιάξαμε θέλουμε να είναι ορατό.

firstWindow.add(endButton);
firstWindow.setVisible(true);

Για να μην έχουμε πολλαπλά αρχεία, μία παραλλαγή των παραπάνω είναι να τοποθετήσουμε την κλάση EndingListener σε μία ανώνυμη κλάση, ως εξής:

FirstSwingDemo2.java

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JButton;
import java.awt.event.*;
 
public class FirstSwingDemo2 {
  public static final int WIDTH = 300;
  public static final int HEIGHT = 200;
 
  public static void main(String[] args) {
    JFrame firstWindow = new JFrame();
    firstWindow.setSize(WIDTH, HEIGHT);
    firstWindow.setTitle("First Window Program!");
    firstWindow.setDefaultCloseOperation(JFrame.DO_NOTHING_ON_CLOSE);
    JButton endButton = new JButton("Click to end program.");
 
    ActionListener buttonEar = new ActionListener() {
      public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        System.exit(0);
      }
    };
 
    endButton.addActionListener(buttonEar);
    firstWindow.add(endButton);
    firstWindow.setVisible(true);
  }
}

Αν θέλατε να δημιουργήσετε μία κλάση που να υλοποιεί το συγκεκριμένο παράθυρο, θα μπορούσατε να το κάνετε ως εξής:

FirstWindow.java

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JButton;
import java.awt.event.*;
 
public class FirstWindow extends JFrame {
  public static final int WIDTH = 300;
  public static final int HEIGHT = 200;
 
  public FirstWindow() {
    super();
    setSize(WIDTH, HEIGHT);
    setTitle("First Window Program!");
    setDefaultCloseOperation(JFrame.DO_NOTHING_ON_CLOSE);
    JButton endButton = new JButton("Click to end program.");
    ActionListener buttonEar = new ActionListener() {
      public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        System.exit(0);
      }
    };
    endButton.addActionListener(buttonEar);
    add(endButton);
  }
 
  public static void main(String[] args) {
    FirstWindow w = new FirstWindow();
    w.setVisible(true);
  }
}

Οι βασικές μέθοδοι της κλάσης JFrame είναι οι παρακάτω:

• public JFrame(): default κατασκευαστής του παραθύρου.
• public JFrame(String title): Κατασκευαστής του παραθύρου στον οποίο ορίζεται και ο τίτλος.
• public void setTitle(String title): Ορισμός του τίτλου του παραθύρου.
• public void setSize(int width, int height): Ορισμός του μεγέθους του παραθύρου σε pixels.
• public void add(Component componentToAdd): Προσθέτει ένα γραφικό component στο παράθυρο.
• public void setLayout(LayoutManager manager): Ορίζει το layout για το παράθυρο. Θα δούμε πιο κάτω τι είναι το layout και θα δούμε επίσης τα πιο ενδιαφέροντα layouts.
• public void setMenuBar(JMenuBar menubar): Ορίζει την μπάρα για το μενού στο παράθυρο.
• public void setDefaultCloseOPeration(int operation): Ορίζει την διαδικασία που θα τρέξει όταν ο χρήστης πατήσει το κουμπί (επάνω δεξιά) που κλείνει το παράθυρο. Η μεταβλητή operation μπορεί να πάρει μία από τις παρακάτω τιμές:
  • JFrame.DO_NOTHING_ON_CLOSE: Δεν κάνει τίποτα. Αν υπάρχουν ορισμένοι window listeners αυτοί εκτελούνται.
  • JFrame.HIDE_ON_CLOSE: Κρύβει το παράθυρο αφού εκτελέσει πιθανώς ορισμένους window listeners. Το παράθυρο δεν είναι δυνατόν να ανακτηθεί, αλλά η εφαρμοργή δεν τερματίζεται. Η παραπάνω τιμή είναι η default αν δεν έχει οριστεί κάποια άλλη.
  • JFrame.DISPOSE_ON_CLOSE: Τερματίζει το τρέχον παράθυρο. Αν υπάρχουν και άλλα παράθυρα αυτά παραμένουν, ενώ αν δεν υπάρχουν τερματίζει η εφαρμογή.
  • JFrame.EXIT_ON_CLOSE: Τερματίζει το τρέχον παράθυρο και συνολικά την εφαμοργή (αν υπάρχουν και άλλα παράθυρα τερματίζουν και αυτά).