Swing (Java)

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Die Widgets von Swing mit dem Ocean Look and Feel (Standard seit Java 1.5)

Bei Swing handelt es sich um eine Programmierschnittstelle und Grafikbibliothek zum Programmieren von grafischen Benutzeroberflächen. Swing wurde von Sun Microsystems für die Programmiersprache Java entwickelt. Seit Java-Version 1.2 (1998) ist es Bestandteil der Java-Runtime. Swing gehört zu den Java Foundation Classes (JFC), die eine Sammlung von Bibliotheken zur Programmierung von grafischen Benutzerschnittstellen bereitstellen. Zu diesen Bibliotheken gehören Java2D, das Accessibility-API, das Drag & Drop-API und das Abstract Window Toolkit (AWT). Swing baut auf dem älteren AWT auf und ist mit den anderen APIs verwoben.

Inhaltsverzeichnis

Merkmale

„Pluggable Look-and-Feels“
Das Erscheinungsbild (Look, siehe Skin) und das Verhalten (Feel) von Swing-Komponenten kann mittels sogenannter Look-and-Feels angepasst werden. Auf allen Plattformen stehen sowohl das Motif-Look-and-Feel als auch das Metal-Look-and-Feel (ab Java 5 das Ocean-Look-and-Feel) zur Verfügung, auf Linux Gtk, Mac und Windows zusätzlich ein dem systemüblichen angepasstes eigenes Look and Feel. Es existieren eine Reihe unabhängig entwickelter Erscheinungsbilder, wovon die meisten auf Metal basieren. Seit Java 1.5 ist das Synth-Look-and-Feel hinzugekommen, dessen aus Bildern zusammengesetztes Erscheinungsbild in einer XML-Datei beschrieben wird, sodass kein Java-Code geschrieben werden muss.
Leichtgewichtige Komponenten
Swing-Komponenten werden direkt von Java gerendert und sind nicht von nativen Betriebssystemkomponenten abhängig. Dadurch funktionieren alle Swing-Komponenten auf allen Plattformen gleich, unabhängig davon, ob die entsprechende Plattform eine Komponente zur Verfügung stellt oder nicht. Der Nachteil ist, dass eine Swing-Anwendung nicht wie eine für das Betriebssystem entwickelte Anwendung aussieht. Das kann aber durch eine Auswahl an entsprechenden Pluggable Look-and-Feels kompensiert werden. Diese Eigenschaft wird mit dem englischen Wort Lightweight UI beschrieben (lightweight = all-Java language).
Unterschiede
Im Vergleich zu AWT hat man mit Swing folgende zusätzliche Komponenten, die zur Oberflächenerzeugung genutzt werden können:

Swing wurde erstmals mit dem JDK 1.1.5 als externe Bibliothek ausgeliefert und ist seit JDK 1.2 („Java 2“) fester Bestandteil der Java-Laufzeitumgebung. Swing hatte sehr bald den Ruf, eine schlechte Performance aufzuweisen und für „ernsthafte“ Anwendungen ungeeignet zu sein. Der Standard-Stil (Look&Feel) von Swing-Fenstern fand ebenfalls nicht besonders viele Freunde. Mittlerweile hat sich die Performance durch verbesserte Hardwareunterstützung der Beschleunigungsfunktionen von Grafikkarten und über Performance-Verbesserungen in den Klassenbibliotheken selbst und bei der Java Runtime deutlich verbessert.

Swing ist sehr flexibel, sehr „sauber“, modular und objektorientiert aufgebaut, so dass es sich gerade für die Entwicklung komplexer Anwendungen gut eignet. Durch die Plattformunabhängigkeit entfällt ebenfalls viel Entwicklungs- und Testarbeit.

Hauptkonkurrent von Swing ist das für Eclipse entwickelte SWT.

Multithreading

Swing ist nicht thread-sicher, es kann also zu unerwarteten Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Threads kommen, wenn nicht sorgfältig programmiert wird.[1] Statt dessen sind die Swing-Komponenten so implementiert, dass ihre Methoden stets in einem sogenannten Event Dispatch Thread von AWT ausgeführt werden müssen, der die gesamte Ereignisverarbeitung grafisch-interaktiver Java-Anwendungen durchführt.[2] Um dies zu vereinfachen, stellt die Hilfsklasse SwingUtilities (seit Java 1.3 sollte EventQueue bevorzugt werden) zwei Methoden bereit, die aus anderen Threads heraus aufgerufen werden können und ein ausführbares Objekt vom Typ Runnable als Parameter nehmen.[3]

  • invokeLater reiht das ausführbare Objekt in die Ereigniswarteschlange von AWT ein und kehrt noch vor dessen Ausführung in den aufrufenden Code zurück. Der aufrufende Thread wird also nicht blockiert.
  • invokeAndWait reiht das ausführbare Objekt in die Ereigniswarteschlange von AWT ein und wartet, bis es abgearbeitet wurde. Der aufrufende Thread wird also blockiert.

Außerhalb des JRE stellte Sun eine „SwingWorker“ genannte Basisklasse zur Verfügung, die zwei zu überladende Methoden anbietet: Eine die in einem eigenen Thread aufgerufen wird und eine längerdauernde Operation ausführen kann und eine weitere, die nach dieser Operation im Event Dispatch Thread ausgeführt wird und Swing-Komponenten manipulieren darf. Seit Java 1.6 ist sie als javax.swing.SwingWorker im JRE enthalten.

Beispiel

Als Beispiel für eine Swing-Anwendung wird hier das obligatorische Hallo-Welt-Programm angegeben:

import javax.swing.*;
 
class HelloWorldSwing {
    public static void main(String[] args) {
        // Wrappe den auszuführenden Quellcode in ein eigenes
        // Runnable-Objekt, um diesen nachher im Event Dispatching
        // Thread ausführen zu können
        Runnable guiCreator = new Runnable() {
            public void run() {
                // Erstellt das Swing-Fenster
                JFrame fenster = new JFrame("Hallo Welt mit Swing");
                // Swing anweisen, das Programm zu beenden, wenn das Fenster
                // geschlossen wird
                fenster.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
 
                // Fügt den "Hallo Welt"-Text hinzu
                JLabel label = new JLabel("Hallo Welt");
                fenster.getContentPane().add(label);
 
                // Zeigt das Fenster an
                fenster.setSize(300, 200);
                fenster.setVisible(true);
            }
        };
 
        // Führe den obigen Quellcode im Event-Dispatch-Thread aus
        SwingUtilities.invokeLater(guiCreator);
    }
}

Teile dieses Quellcodes werden von unterschiedlichen Threads ausgeführt. Der Thread, der die Methode main ausführt, ist für gewöhnlich nicht der Event-Dispatch-Thread (EDT). Swingkomponenten sollten jedoch generell nur vom EDT erzeugt und verändert werden (falls in der Dokumentation nicht ausdrücklich anderes steht). Daher wird der Quellcode für die GUI in ein eigenes Runnable-Objekt verpackt. Der Thread, der die Methode main ausführt, erzeugt also nur das Runnable-Objekt und weist Swing an, diesen Quellcode später im EDT auszuführen.

Einzelnachweise

  1. ↑ Christian Ullenboom: Swing ist nicht Thread-sicher. (online ; Stand: 9. März 2008).
  2. ↑ AWT Threading Issues. (online ; Stand: 18. April 2007).
  3. ↑ SwingUtilities (Java Platform SE 6). 2006 (online ; Stand: 18. April 2007; Java-API-Dokumentation).

Literatur

  • Deutsche Bücher:
    • David Geary: Graphic Java 2.0 Band II. Die JFC beherrschen (Swing). 3. Auflage. Markt+Technik, 15. November 1999, ISBN 3-8272-9590-4 (Übersetzung des englischen Originals)
    • David Geary: Graphic Java 2.0. Die JFC beherrschen (AWT). 3. Auflage. Markt+Technik, 15. Juli 1999, ISBN 3-8272-9585-8 (Übersetzung des englischen Originals)
    • Paul Fischer: Grafik-Programmierung mit Java-Swing. Addison-Wesley, 15. September 2001, ISBN 3-8273-1910-2
  • Englische Bücher:
    • Marc Loy, Robert Eckstein, Dave Wood: Java Swing. 2. Auflage. O’REILLY, November 2002, ISBN 0-596-00408-7
    • Kathy Walrath, Mary Campione, Alison Huml: The JFC Swing Tutorial. 2. Auflage. Addison-Wesley Professional, Februar 2004, ISBN 0-201-91467-0 (Sehr gute Referenz)
    • Kim Topley: Core Swing Advanced Programming. Prentice Hall, 2000, ISBN 0-13-083292-8
    • Kim Topley: Core, Java Foundation Classes. Prentice Hall, 1998, ISBN 0-13-080301-4
    • David M. Geary: Mastering the JFC – Volume II Swing. 3. Auflage. Prentice Hall PTR, 1998, ISBN 0-13-079667-0 (Sehr gute Referenz)
    • David M. Geary: Mastering the JFC – Volume I AWT. 3. Auflage. Prentice Hall PTR, 1999, ISBN 0-13-079666-2 (Sehr gute Referenz)


Weblinks

Wikibooks Wikibooks: Java Standard: Grafische Oberflächen mit Swing – Lern- und Lehrmaterialien
Von „http://de.wikipedia.org/wiki/Swing_(Java)“

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