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Introdução à programação JFC e GUI em Java

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Este tutorial discute os fundamentos da programação GUI (Graphical User Interface) e Java Foundation Classes ou JFC em Java:

Em nossos tutoriais anteriores, cobrimos tópicos que vão desde o básico de tipos de dados semelhantes ao Java, variáveis, tomada de decisão e construções de loop, etc. até matrizes, coleções e métodos em Java.

Também discutimos o conceito de multithreading e exceções. Depois disso, aprendemos o suporte OOPS Java. Usando todos esses conceitos, podemos desenvolver aplicativos de alto nível em Java que são reutilizáveis ​​e robustos, bem como independentes.

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Neste tutorial, iniciaremos nossa discussão sobre o desenvolvimento gráfico de aplicativos em Java. Como todos os outros conceitos, Java fornece várias classes gráficas reutilizáveis ​​e APIS para que possamos desenvolver nossa Interface Gráfica de Usuário (GUI).

Programação GUI

O que você aprenderá:

O que é uma interface gráfica do usuário em Java

Interface gráfica do usuário ou simplesmente chamada de “GUI” é um termo geral usado no mundo do software. Uma GUI representa um aplicativo que tem uma exibição visual para o usuário com controles fáceis de usar. Uma GUI geralmente consiste em componentes gráficos como janelas, frames, botões, rótulos, etc.

Podemos usar esses componentes para interagir com o sistema ou até mesmo com o mundo exterior. Java fornece muitas APIs e classes reutilizáveis ​​com as quais podemos desenvolver aplicativos GUI. Um dos kits mais antigos fornecidos pelo Java é o ‘Abstract Windowing ToolKit” ou AWT. Todas as APIs ou componentes mais recentes, como Swing; JavaFX, etc. são baseados neste AWT.

Os programas de console que escrevemos até agora são igualmente importantes, mas devemos saber que todos os aplicativos de desktop modernos mais recentes são habilitados graficamente. Isso significa que eles têm uma GUI pronta para usar que torna mais fácil para o usuário final usar o aplicativo com o clique de um mouse.

Observe que escrever GUI não é tão fácil quanto desenhar algumas formas ou incluir imagens. A GUI contém uma sequência de atividades que também disparam alguns eventos que, por sua vez, executam algumas ações ao chamar um componente ou parte de um componente, como clicando em um botão, disparamos algumas ações.

Portanto, um aplicativo GUI é uma estrutura que consiste em componentes gráficos e eventos que podem ser acionados nesses componentes e nas ações que são executadas como resultado do acionamento de eventos.

Os frameworks geralmente fornecem classes e componentes reutilizáveis ​​pré-compilados que podemos arrastar e soltar na área de desenho e, em seguida, associar os eventos e ações a esses componentes.

Java fornece as seguintes estruturas principais.

Java fornece as seguintes estruturas para programação de GUI:

  1. Abstract Windowing Toolkit: Esta é a estrutura mais antiga em Java e foi introduzida pela primeira vez no JDK 1.0. A maioria dos componentes AWT agora estão desatualizados e foram substituídos por componentes Java Swing.
  2. API Swing: Este é um conjunto de bibliotecas gráficas desenvolvidas sobre a estrutura AWT e faz parte das Java Foundation Classes (JFC). O Swing tem arquitetura modular em que podemos usar plug-and-play para os componentes.
  3. JavaFX: A estrutura mais recente está disponível do Java 8 em diante.

Existem várias estruturas gráficas de terceiros, como o Standard Widget Toolkit (SWT) do Eclipse ou o Google Web Toolkit (GWT) usados ​​no Android.

Java Foundation Classes (JFC)

Java fornece um conjunto de recursos e funcionalidades para o desenvolvimento de interfaces gráficas com o usuário ou GUIs. Este conjunto de recursos é conhecido como Java Foundation Classes ou JFC.

Usando JFC, podemos adicionar funcionalidades gráficas ricas aos aplicativos e também torná-los mais interativos. JFC contém um conjunto de componentes gráficos que podem ser facilmente plugados em nosso aplicativo e programados de acordo com nossos requisitos. Mas a programação desses componentes geralmente leva apenas algumas linhas de código.

JFC contém classes dos pacotes java.awt e javax.swing. Além disso, ele também contém classes relacionadas a Java 3D, Java 2D, acessibilidade Java, etc. JFC está em sincronia com o modelo de objetos e componentes de Java e, portanto, é fácil de usar.

O diagrama a seguir resume vários componentes em JFC.

componentes em JFC

Conforme mostrado acima, JFC contém classes AWT e Swing. Discutiremos cada um deles à medida que prosseguirmos com os tutoriais Java AWT e Java Swing. JFC também fornece vários métodos que podemos usar em nosso aplicativo.

Alguns dos métodos comumente usados ​​são:

MétodoDescrição
public void add (Componente c)Adiciona um componente ao componente pai que invoca o método.
public void setSize (largura interna, altura interna)Define o tamanho de um componente com largura e altura especificadas.
public void setLayout (LayoutManager m)Defina o gerenciador de layout especificado para este componente.
public void setVisible (boolean b)Defina a visibilidade do componente de acordo com o valor booleano. Por padrão, a visibilidade é falsa.

Agora, vamos discutir os componentes da GUI em um nível geral. Então, em nossos tutoriais subsequentes, discutiremos os pacotes AWT e Swing e seus componentes especificamente.

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Componentes da janela

Sabemos que o contêiner pai de qualquer aplicativo GUI é uma janela que pode conter um ou mais quadros.

Uma GUI geralmente inclui elementos da interface do usuário ou os elementos que são exibidos como parte da GUI no aplicativo.

Esses componentes da janela são os seguintes:

  • Elementos Informativos: Os elementos ou componentes que nos fornecem informações como rótulos, ícones, banners ou diálogos de mensagens.
  • Controles de entrada: Campos de texto, botões, listas suspensas, caixas de seleção, botões de rádio, etc. são os controles de entrada que nos permitem ler os dados do usuário.
  • Componentes de navegação: Componentes como o menu, barras laterais, breadcrumbs, etc. nos ajudam a navegar pelo aplicativo.

Vamos agora descrever alguns componentes importantes da GUI.

Frame em Java

Um quadro é uma janela gráfica visível na tela. Um quadro pode ser visto como um componente, mas como forma uma janela física que podemos ver na tela, é tratado de forma diferente dos outros componentes. Um quadro pode ter outros componentes gráficos como botões, campos de texto, etc. e painéis também.

Os quadros também têm métodos que não são suportados por outros componentes. “Java.awt.Frame” representa uma classe em AWT enquanto JFrame é a classe contida no pacote Java Swing que representa um Frame.

Portanto, qualquer aplicativo GUI começará pela construção de um objeto JFrame que forma a janela principal. Depois que o objeto JFrame é criado, podemos definir sua propriedade visible como true chamando setVisible (‘true’). Em seguida, podemos arrastar e soltar os outros componentes neste quadro.

Todos os componentes da GUI, incluindo quadros, têm algumas propriedades comuns, pois são parte de uma hierarquia de herança comum mostrada acima. Portanto, podemos dizer que existe um caso poderoso de compartilhamento de código no pacote Java Swing.

A figura a seguir mostra uma janela de quadro típica no editor de GUI.

janela do quadro no editor de GUI

Como podemos ver na figura acima, a janela mais externa no editor de design (marcada com uma seta vermelha menor) é o quadro. Dentro deste quadro, temos vários outros componentes ou componentes filhos do quadro.

Isso é evidente no painel do lado esquerdo, que mostra uma estrutura em árvore dos componentes. Marcado por uma seta vermelha maior, JFrame é o componente raiz e todos os outros componentes são seus componentes filhos.

JPanel em Java

O contêiner JPanel é parte do pacote Swing em Java. JPanel armazena um grupo de componentes. O JPanel organizou os componentes usando o layout definido por ele. Vários layouts podem ajudar o JPanel a organizar melhor os componentes.

JPanel é considerado um bloco de construção básico para o layout de componentes em um quadro ou dentro de outros painéis. Um aplicativo GUI geralmente tem Quadro como a janela principal e um ou mais painéis dentro dele para manter e organizar vários componentes.

A imagem a seguir mostra um exemplo simples de um painel dentro de um quadro.

Exemplo de painel

Conforme mostrado acima, um contêiner de Painel é incorporado em um contêiner de janela Frame. Podemos ter um ou mais painéis ou mesmo um painel dentro de um painel. Em seguida, podemos aplicar qualquer gerenciador de layout ao painel que organizará os componentes ou elementos dentro do painel. O gerenciador de layout padrão para JPanel é “FlowLayout”.

Layouts de GUI em Java

O contêiner Java usa um layout automático de componentes na tela. Mas o tamanho e as posições dos componentes são cuidados pelo ‘gerenciador de layout’. O gerenciador de layout é definido para um contêiner em tempo de design. Ele também pode ser alterado dinamicamente.

Os layouts comuns usados ​​na GUI Java são:

# 1) BorderLayout

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O layout da borda divide o componente em 5 áreas, conforme mostrado abaixo.

Layout de borda

Destas, 4 áreas nomeadamente “Norte”, “Sul”, “Este” e “Oeste” não são redimensionáveis. A área “Centro” é redimensionável. Observe que cada área tem um limite de apenas um componente e os painéis podem ser usados ​​para conter vários componentes.

# 2) FlowLayout: Este layout é usado para conter vários componentes. Vários componentes são dispostos horizontalmente e se enrolam se a largura do contêiner se esgotar. Além disso, os componentes são exibidos na ordem da esquerda para a direita.

# 3) BoxLayout: Usando o layout de caixa, os componentes são organizados vertical ou horizontalmente. Essa disposição do layout da caixa é independente do tamanho do contêiner. Os componentes do contêiner são configurados de modo que o preencham e tenham tamanhos idênticos.

Esses foram alguns dos componentes importantes e comuns que temos no desenvolvimento de GUI. Em nossos tutoriais subsequentes sobre AWT e Swing, entraremos em detalhes sobre os outros componentes fornecidos por esses pacotes.

perguntas frequentes

P # 1) O que é programação GUI?

Responda: Os programas desenvolvidos usando componentes gráficos que interagem com o computador usando o dispositivo apontador e são orientados por eventos, ou seja, ele executa algumas ações quando certos eventos são disparados e é chamado de programação GUI.

Uma programação GUI usa estruturas GUI em que podemos conectar e usar componentes gráficos diretamente.

P # 2) Qual GUI usar com Java?

Resposta: Java suporta algumas das melhores estruturas que podemos usar para desenvolver aplicativos GUI, conforme mostrado abaixo:

  • JavaFX.
  • Swing GUI Java.
  • AWT: Abstract Windowing Toolkit.
  • SWT- Standard Widget Toolkit.
  • Apache Pivot.
  • SwingX.
  • JGoodies.
  • QtJambi.

P # 3) Quais são as vantagens de uma GUI?

Responda: O programa GUI torna os aplicativos interativos, intuitivos e fáceis de usar e aprender. À medida que fornecem ao usuário visuais gráficos, as ações têm mais efeito e, assim, obtemos feedback visual imediato sobre o aplicativo.

P # 4) O que é JavaFX API?

Responda: JavaFX é a biblioteca Java mais recente escrita no código Java nativo e contém classes e interfaces. O JavaFX pode ser usado para projetar aplicativos GUI em versões Java posteriores ao Java 8.

P # 5) Java é bom para GUI?

Responda: Embora o Java tenha mais ferramentas para desenvolver aplicativos GUI junto com o melhor suporte, não é tão rápido e eficiente quanto a biblioteca MFC de C ++, que possui quase todos os recursos para desenvolver aplicativos GUI avançados.

Conclusão

Neste tutorial, exploramos a programação GUI em Java. Apresentamos alguns dos conceitos importantes da programação GUI em Java e também vimos uma visão geral das estruturas GUI suportadas por Java. Discutimos a visão geral da biblioteca JFC.

=> Verifique TODOS os tutoriais Java aqui.

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