Cours 2

Outils de développement des interfaces
Graphiques
La toolkit de JAVA
1
Plan
• Introduction
Mountaz Hascoët, Univ. Montpellier II, LIRMM
– X/Motif, TCL-TK, Java-AWT, ...
• La toolkit de Java : de jdk1.0 à jdk 1.2,1.3,1.4 en
passant par Swing
–
–
–
–
–
–
Evolution et différences
Aperçu des composants swing
Caractéristiques communes
Placement
Gestion d ’événements
La forme générale d ’un programme
• Conclusion
2
1
Outils de développement
• Systèmes graphiques et systèmes de fenêtrage
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– gestion des périphériques d ’entrée sortie
– apporte le concept de fenêtre aux applications
– ex: Windows, X, Next, etc.
Í Boites à outils
– utilisées pour construire la plupart des applications actuelles
– repose sur la notion de widget
– ex: Motif, Tk, AWT-Swing, IlogViews, etc
• Générateur d ’interface
– permet de construire une interface en la « dessinant »
– ex: VisualBasic, VisualCafe (symantex), VisualJ++ (ms),
VisualAge(IBM)
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La toolkit JAVA
De AWT 1.0 à AWT 1.2
en passant par SWING
4
2
AWT = Abstract Windowing Toolkit
– Plusieurs versions radicalement différentes
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• AWT 1.0 [~95]
– Une librairie avec des composants de base et un modèle de gestion des
événements primitifs
• AWT 1.1 [~ 97]
– Nouveau modèle de gestion des évènements
• AWT 1.1 + swing ou AWT 1.2 [ 98]
» Nouveaux types de composants légers (intégration de Swing)
» Swing fait partie du Java Foundation Class (JFC)
• Depuis les modifications sont plus « légères » pour la base de la
toolkit
5
– par contre évolution vers des extensions java2D, java3D
Les composants Swing
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• Composants légers
– composants écrits en Java au
dessus de AWT
– utilise AWT pour la création
de fenêtre
– portabilité immédiate
– Comparaison avec AWT 1.0 et
1.1
• composants écrits en code C
natif.
• implémentation différente sur
chaque plate forme
• problème portabilité
• Look and feel interchangeable
– Quel look and feel faut-il donner
aux composants légers?
– Look and feel, séparé du
composant
• Jbutton : composant
• ButtonUI : look and feel du
composant
• Orientation MVC
NB: Composant = widget ~ fenêtre dotée d ’un comportement ~ objet
6
interactif
3
Evolution des composants
de Java 1.0 à Java 1.2 (Swing)
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• Hiérarchie des composants prédéfinis dans AWT 1.0 et 1.1
• Hiérarchie des composants prédéfinis dans AWT 1.2
– Tous ceux de AWT1.1 + ceux de Swing
AWT1.0
AWT1.2
7
Démos
8
4
Les composants TOP-LEVEL
AWT 1.2 - Swing
• Les fenêtres de base (ou top-level)
– Les seules fenêtres qui peuvent se dessiner
seules
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• JFrame, JDialog et JApplet
– Ces fenêtres de bases contiennent
implicitement un composant JRootPane
• composant qui gère le contenu du toplevel
• indirections supplémentaires par rapport à
awt1.1
• possibilité de gérer des fenêtres internes et des
layers
– tous les autres composants
ont besoin d’être rattachés
à une fenêtre de base (via le contentPane du
rootPane) pour s’afficher
JMenuBar
ContentPane
JLayeredPane
JRootPane
JFrame
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Les composants - CONTAINER
AWT 1.2 - Swing
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• Les containers intermédiaires
– Utiles pour regrouper des
composants dans un
panneau de contrôle
– Panneau (Jpanel), Box,
Panneau multi-couche
(JLayeredPane),Panneau
Divisable (JSplitPane), Onglet
(JTabbedPane), Panneau
déroulant (ScrollPane), etc
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5
Autres composants
AWT 1.2 - Swing
• Les viewer
– barre de progression,
bulles d ’aide, label
• Les contrôles
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– boutons, combo box, listes, menus, slider, champs textuels, palette d ’outils
• Les éditeurs
– table, texte, sélecteur de fichier, sélecteur de couleur, arbre
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Caractéristiques communes des
composants Swing (1)
• Caractéristiques définies dans la classe Jcomponent
– Bordures, Tailles par défauts, Bulles d ’aide,Rendu lent pour debugger,
Défilement automatique, Double-buffer, Raccourcis clavier, Icones, Actions
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• Bordures
– Bordure visible du composant
• ex: ligne qui fait le tour d ’un bouton
– Utilisation/motivation
• structuration visuelle de l'IHM (regrouper les widgets qui vont ensemble)
• création d ’une bordure (class Border) et affection de cette bordure
(setBorder) à un composant
– Bordures prédéfinies
• EmptyBorder blanc
• LineBorder: ligne en couleur
• BevelBorder : Bordure 3D
12
6
• Tailles
Caractéristiques communes des
composants Swing (2)
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– la classe Jcomponent définit trois tailles pour un composant
• minimum, maximum, preferred
• utilisées lors du re-dimensionnement de la fenêtre
– pour redéfinir les tailles par défaut on utilise les méthodes de
Jcomponent:
public Dimension getMinimumSize ();
public Dimension getMaximumSize ();
public Dimension getPreferredSize ();
• Bulles d ’aide
– Tout composant a une bulle d ’aide associée
– Pour redéfinir le texte de cette bulle d’aide:
public void setToolTipText
(String
txt);
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Caractéristiques communes des
composants Swing (3)
• Rendu ralenti pour debugger
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– Pour optimiser le code
• Un composant peut flasher dans une couleur particulière chaque fois qu ’ il
se redessine
• Défilement automatique
– auto-scrolling
• pour les composants qui se trouvent dans une zone partiellement visible
public void setAutoscrolls(boolean trueFalse);
– défilement d ’une zone rectangulaire
• rendre visible une zone particulière du composant
public void scrollRectToVisible(Rectangle AVoir);
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7
• Icones
Caractéristiques communes des
composants Swing (4)
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– Tout graphique supporté par la plateforme Java, peut faire office
d ’icone
– Tout composant peut utiliser un icone
• => boutons avec icone (impossible dans AWT1.1)
– Swing définit une interface et une classe
ImageIcon icon = new ImageIcon("images/truc.gif")
• Double Buffer
– Eviter le scintillement lors du rendu
• tous les composants peuvent se dessiner dans un buffer hors écran qui est
ensuite copié à l ’écran.
– Utilisation optimisée des buffers
• prise en compte de la hiérarchie des composants et partage de buffers entre
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parents et enfants
Caractéristiques communes des composants
Swing (5)
• Raccourcis clavier
– Tout composant peut définir des raccourcis clavier
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public void registerKeyboardAction(ActionListener a,KeyStroke k,int condition)
• Actions
– Une action représente une fonction spécifique d ’un programme
partagée par différents widgets
• Exemple
– copier/coller qui est accessible par un menu et par une palette
• Les actions peuvent être « enabled » ou « disabled »
• Les actions implémentent l ’interface ActionListener
– Swing définit une interface et une classe
• Action
et AbstractAction
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Organisation des composants
• Gestionnaire de placement (gp)
– Objet qui gère l ’organisation des composants au sein d ’un
container
– avec AWT
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• gestionnaires de placement de base
• Des plus simples
– FlowLayout, GridLayout
• Un peu plus sophistiqués
– BorderLayout, CardLayout
• Pour les panneaux de contrôle plus compliqués
– GridBagLayout
– avec swing
• gp spécifiques
• Borders : composant servant à regrouper d ’autres composants
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• Box: pour placer des composants horizontalement ou verticalement
FlowLayout
•
Caractéristiques
– mise en page par défaut des JPanel
– ligne par ligne, de gauche à droite, centrage vertical
– respect de la taille "préférée" des composants
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•
Construteurs
– public FlowLayout()
– public FlowLayout(int alignment)
fi FlowLayout.LEFT, FlowLayout.CENTER, or
FlowLayout.RIGHT
– public FlowLayout(int alignment,int horizontalGap, int
verticalGap)
horizontalGap et verticalGap : espacement en pixel entre les éléments (par défaut 5)
•
Exemple
…
this.setLayout(new FlowLayout());
add(new Button("Button 1"));
add(new Button("2"));
add(new Button("Button 3"));
add(new Button("Long-Named Button 4"));
add(new Button("Button 5"));
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BorderLayout
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• Caractéristiques
–
–
–
–
mise en page par défaut des classes JFrame, JOptionPane, JDialog
découpe l ’espace en 5 régions en utilisant les points cardinaux
placement au centre par défaut
taille des items variable. L ’espace gagné est alloué au centre en priorité, les
autres espaces dépendent de la taille « préférée » des composants qui s ’y
trouvent
– Spécification des contraintes de placement lors de l ’ajout des éléments
• Constructeur
–
public BorderLayout(int
horizontalGap, int verticalGap)
setLayout(new BorderLayout());
• Exemple
add("North", new Button("North"));
add("South", new Button("South"));
add("East", new Button("East"));
add("West", new Button("West"));
add("Center", new Button("Center"));
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GridLayout
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• Caractéristiques
– crée une grille avec une nb lignes nb colonnes spécifiés dans le
constructeur
– valeur 0 pour nb ligne(ou colonne) libre
– taille des items variable
• Constructeurs
public GridLayout(int rows, int columns)
public GridLayout(int rows, int columns, int horizontalGap, int verticalGap)
• Exemple
…
setLayout(new GridLayout(0,2));
add(new Button("Button 1"));
add(new Button("2"));
add(new Button("Button 3"));
add(new Button("Long-Named Button 4"));
add(new Button("Button 5"));
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10
CardLayout
• Exemple
JPanel cards;
final static String BUTTONPANEL = "boutons";
final static String TEXTPANEL = "texte";
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• Caractéristiques
– utile pour avoir des fenêtres
alternatives
– généralement contrôlé par une
ComboBox (JComboBox)
//Initialisation du container et du gp
cards = new JPanel();
cards.setLayout(new CardLayout());
… //création d'un panel p1 avec des boutons
… //création d'un panel p2 avec du texte
//Ajout de p1 et p2 dans le panneau principal
cards
cards.add(BUTTONPANEL, p1);
cards.add(TEXTPANEL, p2);
//Lorsque l'item de la combo change, le gp
réagit
public void itemStateChanged(ItemEvent evt) {
CardLayout cl =
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(CardLayout)(cards.getLayout());
cl.show(cards, (String)evt.getItem());
}
GridBagLayout
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• Caractéristiques
– Gère un ensemble de composants qui ont tous un
placement propre
– Définition de contraintes pour chacun des composants
– Calcul automatique du placement après résolution des
contraintes
– Tend à être remplacé par BoxLayout
• Exemple
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11
Modèles de gestion des entrées
•
Modèle par échantillonage (polling)
– le dispositif d’entrée mémorise son état courant
– l ’application consulte l ’état courant du dispositif à intervalles réguliers
– inconvénient: : attente active
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Ì Modèle à événements
– concept commun à tous les toolkits
• message émis par le « système » à chaque action de l ’utilisateur
– Un événement décrit les changements d ’état d’un dispositif
– L ’application a accès à une file d ’événements remplie par les pilotes des dispositifs
d ’entrée.
• caractérisé par un type (qui correspond à l ’action de l ’utilisateur)
– structure de données pré-définie qui permet de représenter des infos complémentaires (ex: la
position (x,y) de la souris)
– exemple: type MotionNotify pour les mouvement de la souris
– mais avec des différences
• Des types d ’événements différents selon les toolkits
• Des modèles de gestion d ’évènements différents
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Les types d ’évènements
de AWT 1.0
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• La classe Event
–Tous les évènements sont
représentés par la classe Event
–Le champs id représente le type de
l ’événement
–Le champs target représente l ’objet
qui a engendré l ’évènement ou qui
est le composant sur lequel
l ’évènement s ’est produit
–Les autres champs peuvent ou non
être renseignés selon le type de
l ’évènement
• Les différents types ( i.e
valeurs possibles pour
event.id)
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Event.ACTION_EVENT
Event.MOUSE_ENTER
Event.MOUSE_EXIT
Event.MOUSE_MOVE
Event.MOUSE_DOWN
Event.MOUSE_DRAG
Event.MOUSE_UP
Event.KEY_PRESS
Event.KEY_ACTION
Event.KEY_RELEASE
Event.KEY_ACTION_RELEASE
Event.GOT_FOCUS
Event.LOST_FOCUS
24
12
Les types d ’évènements
de AWT 1.1 et SWING
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• Hiérarchie de classes pour représenter les différents
types
– Une classe prédéfinie par type d ’évènement
– EventObject racine de la hiérarchie
– définie avec 1.1, enrichie avec Swing
• Tout événement a un objet source (~target pour 1.0 )
• Les id demeurent
– pour les classes qui encapsulent plusieurs types d ’évènements
– par ex FocusEvent FocusEvent.FOCUS_.GAINED Focus Event.FOCUS_LOST
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Les classes d ’évènements
de AWT 1.1 et SWING
Evt de haut niveau (enfoncer un bouton, taper return)
ActionEvent
Chgt d ’une valeur (émis par les modèles)
Entrée ou sortie du curseur dans le composant
ChangeEvent
Super classe de MouseEvent et KeyboardEvent
Chgt de la selection
FocusEvent
InputEvent
ItemEvent
(pour les composants permettant une sélection simple ou multiple)
Touche enfoncée ou relachée
Chgt dans le contenu d ’une liste
Chgt de sélection dans une liste
Sélection d ’un menu ou annulation
Interaction avec la souris
Chgt état fenêtre (iconification, fermeture, etc.)
KeyEvent
ListDataEvent
ListSelectionEvent
MenuEvent
MouseEvent
WindowEvent
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Modèle de gestion des évènements dans
AWT 1.0
• Principe
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– C ’est le composant qui gère les évènements
– A chaque action de l ’utilisateur, un événement est créé et complètement
renseigné (voir class Event)
•
•
•
•
•
•
target - l ’objet qui a provoqué l ’évènement.
when - le moment auquel l ’événement s ’est produit.
id - le type d ’ événement.
x, y
key - la touche tapée (pour les événements KeyPress).
modifiers - l ’état des touches modifier (SHIFT, CTRL,etc).
– L ’événement est ensuite propagé à toute la hiérarchie de composition
• l e composant directement concerné puis tous ceux qui le contiennent
– Gestion de l’événement par les composants
• via la méthode handleEvent de chaque composant
• méthode héritée de la classe Component appelée pour traiter tout événement
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La méthode handleEvent
dans AWT 1.0
• Fonctionnement par défaut de la méthode handleEvent
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– utilise des sous méthodes selon le type de l ’événement
– On peut la redéfinir mais attention aux effets de bord…
• mieux vaut redéfinir les méthodes appelées pour chaque type d ’événement
• Ne pas oublier de retourner true
• Appeler la méthode de même nom de la classe mère
– Les « sous-méthodes » de handleEvent
• Redéfinir le comportement d ’un composant
– Deux solutions
• redéfinir la méthode handleEvent (ou une sous-méthode) de chaque composant
– inefficace car il faut créer une nouvelle classe par bouton par exemple.
• Redéfinir la méthode handleEvent (ou une sous-méthode) au niveau d ’un
composant « container » et sélectionner le type d ’action en fonction du
« target »
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– pas satisfaisant non plus … d ’où le modèle de l ’awt1.1
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Modèle d’événements
• Dans AWT1.1 et Swing
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– Modèle de gestion d ’événements par délégation
• Ce n ’est pas le composant qui traite l ’événement mais un gestionnaire
d’événement (GE aussi appelé EventListener)
– Le composant reçoit l ’événement et notifie le GE
• Les GE héritent des interfaces xxxListener
Evt
(2) Diffuser
Composant
(3) Notifier
(1) Enregistrer
GE
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Les Gestionnaires d ’événements
• Les gestionnaires d ’évènements sont représentés par
des interfaces et des classes qui implémentent ces
interfaces par défaut
• Rappels: Interfaces
– Une interface est une spécification formelle de classe
• elle ne peut être instanciée
• toutes les méthodes sont abstraites
• tous les attributs sont static final
– final: ne peut pas être redéfini (attribut constant)
– static : partagé par toutes les instances (attribut partagé)
– l'appel n'est pas possible sur une instance particulière , il doit se faire sur
la classe
» <nomClasse>.methode
30
15
Rappels: Héritage, interface et classe
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• Héritage simple: class A extends B
– la sous classe hérite des attributs et méthodes de sa classe mère.
– redéfinition possible
• Héritage d'interface: class A implements B
– il faut définir toutes les méthodes déclarées dans l'interface B dont
hérite la classe A
– s'il reste des méthodes non définies, la classe A est une classe
abstraite et ne sera pas instanciable.
• Héritage multiple
– possible avec les interfaces
– interdit avec les classes
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Les Gestionnaires d ’événements
• Listener
– les gestionnaires d’événements sont prédéfinis dans AWT1.1
• par les interfaces xxxListerner
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– Pour écrire un gestionnaire d ’évènement on peut
• directement écrire une classe qui implémente l ’interface
• utiliser une classe adapter
• Adapter
– Pour chaque interface xxxlistener il existe une classe xxxAdapter
– xxxAdapter: implémentation par défaut de ces interfaces
• Fonctions d ’enregistrement
– Pour utiliser un GE, les composants doivent les enregistrer
• addxxxListener
32
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Les Gestionnaires d ’événements
• Les différents listeners
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– Toute classe xxxListener hérite de EventListener
– Adapters associés et méthodes à implémenter
ListenerInterface
ActionListener
AdjustmentListener
ComponentListener
AdapterClass
none
none
ComponentAdapter
ContainerListener
FocusListener
ItemListener
KeyListener
MouseListener
ContainerAdapter
FocusAdapter
none
KeyAdapter
MouseAdapter
MouseMotionListener
TextListener
WindowListener
MouseMotionAdapter
none
WindowAdapter
Methods
actionPerformed
adjustmentValueChanged
componentHidden, componentMoved,
componentResized, componentShown
componentAdded, componentRemoved
focusGained, focusLost
itemStateChanged
keyPressed, keyReleased, keyTyped
mouseClicked, mouseEntered,
mouseExited, mousePressed,
mouseReleased
mouseDragged, mouseMoved
textValueChanged
windowActivated, windowClosed,
windowClosing, windowDeactivated,
windowDeiconified, windowIconified,
windowOpened
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Gestion d ’événements typique
1. Créer un gestionnaire d ’événement
– en héritant d ’une interface (xxxlistener)
• public class MonControleur implement ActionListener
– en héritant d ’une classe qui implémente une interface (xxxAdapter)
• public class MonControleur extends ActionAdapter
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2. Implémenter (ou redéfinir) les méthodes du gestionnaire
d ’événement
– Dans la classe MonControleur
public void actionPerformed(ActionEvent e) {...}
3. Enregistrer le gestionnaire d’événement auprès d ’un widget
« source »
–
–
button.addActionListener(instanceDeMonControleur)
myWidget.addxxxListener(instanceDeMonControleur)
NB : dans de nombreux exemples de code, il n'y a pas ou peu de séparation entre composant et
listener
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Mountaz Hascoët, Univ. Montpellier II, LIRMM
Structure d ’un programme
en AWT-Swing
• "Structure" générale du programme
– Définition de la hiérarchie de composants
• Fenêtre principale (top-level)
• Définition des fonctions de dessins des composants
– Définition de la gestion des événements
• Gestionnaires d'évènements + association aux composants
– Appeler la méthode pack() sur le top-level
• calcule la disposition des composants (récursivement)
– Appeler la méthode setVisible() sur le top-level
• affiche les composants de l'interface (récursivement)
• Exemple
35
Petit exemple (version 1)
import
import
import
import
import
java.util.*;
java.awt.*;
java.awt.event.*;
javax.swing.*;
javax.swing.text.*;
Mountaz Hascoët, Univ. Montpellier II, LIRMM
public class Exemple extends JFrame implements
ActionListener
{
JTextField textField;
JTextArea textArea;
String newline;
public Exemple(){
JMenuBar bar = new JMenuBar();
JMenu menu = new JMenu("Fichier");
JMenuItem tmp;
newline = System.getProperty("line.separator");
/* creation du menu quitter et ajout du gestionnaire
d'evenement*/
tmp = new JMenuItem("Quitter");
tmp.addActionListener(this);
tmp.setActionCommand("Quitter");
menu.add(tmp);
bar.add(menu);
this.setJMenuBar(bar);
/* creation des zones de texte */
textField = new JTextField(20);
textArea = new JTextArea(5,20);
getContentPane().add(textField,"North");
getContentPane().add(textArea,"Center");
/* ajout d'un gestionnaire d'evenements
sur le textField */
textField.addActionListener(this);
addWindowListener(new ExitWindow());
}
/* gestion des evenements sur le TextField */
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
String cmd = e.getActionCommand();
if (cmd.equals("Quitter")) {
ImageIcon icone = new
ImageIcon("adieu.gif");
JOptionPane.showMessageDialog(this,"
Adieu Monde Cruel !! ",
"Quitter",
JOptionPane.PLAIN_MESSAGE,icone);
setVisible(false);
dispose();
System.exit(0);
} else {
String text = textField.getText();
textArea.append(text + newline);
textField.selectAll();
}
}
public static void main(String s[]){
ExempleGE frame = new ExempleGE();
frame.setForeground(Color.black);
frame.setBackground(Color.lightGray);
frame.pack();
frame.setVisible(true);
}
36
}
18
Petit exemple (version 2 - avec classe interne)
import
import
import
import
import
java.util.*;
java.awt.*;
java.awt.event.*;
javax.swing.*;
javax.swing.text.*;
/* ajout d'un gestionnaire d'evenements
sur le textField */
textField.addActionListener(new GEText());
addWindowListener(new ExitWindow());
}
Mountaz Hascoët, Univ. Montpellier II, LIRMM
public class ExempleGE extends JFrame implements
ActionListener
{
JTextField textField;
JTextArea textArea;
String newline;
public ExempleGE(){
JMenuBar bar = new JMenuBar();
JMenu menu = new JMenu("Fichier");
JMenuItem tmp;
newline = System.getProperty("line.separator");
/* creation du menu quitter et ajout du gestionnaire
d'evenement*/
tmp = new JMenuItem("Quitter");
tmp.addActionListener(this);
tmp.setActionCommand("Quitter");
menu.add(tmp);
bar.add(menu);
this.setJMenuBar(bar);
/* creation des zones de texte */
textField = new JTextField(20);
textArea = new JTextArea(5,20);
getContentPane().add(textField,"North");
getContentPane().add(textArea,"Center");
/* classe interne pour evts textfield*/
class GEText implements ActionListener {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
String text = textField.getText();
textArea.append(text + newline);
textField.selectAll();
}
/* gestion des evenements du menu*/
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
ImageIcon icone = new ImageIcon("adieu.gif");
JOptionPane.showMessageDialog(this,"
Adieu Monde Cruel !! ", "Quitter",
JOptionPane.PLAIN_MESSAGE,icone);
setVisible(false);
dispose();
System.exit(0);
}
public static void main(String s[]){
Exemple frame = new Exemple();
frame.setForeground(Color.black);
frame.setBackground(Color.lightGray);
frame.pack();
frame.setVisible(true);
}
37
}
Pour en savoir plus
• Bibliographie
– Java in a nutshell, Flanagan, O'reilly, second edition , 1997.
– Programming with JFC, Weiner et Asbury, Wiley Ed., 1998.
Mountaz Hascoët, Univ. Montpellier II, LIRMM
• Sites HTTP
– Le site SUN
• http ://java.sun.com
– nouveautés, faq, exemples
– Le tutorial [oct 2003]
• http://java.sun.com/docs/books/tutorial (contient des liens vers la doc.
complète de swing et awt)
• http ://java.sun.com/jfc/tsc/
– infos sur swing
– http://www.developer.com/java/
• des centaines d'applets et d'applications JAVA classées par thèmes
38
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