Федеральное агентство по образованию
Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образования
«Чувашский Государственный Университет имени И.Н.Ульянова»
Алатырский филиал
Кафедра Высшей математики и информационных технологий
Курсовая работа
По предмету: «Программирование на Java»
На тему: «Простейшие часы на Java»
2009
Содержание
Глава 1 Основы Java
1.1 Выполнение Java-программы
1.2 Что такое JDK
Глава 2 Объектно-ориентированное программирование в Java
2.1 Принципы объектно-ориентированного программирования
Глава 3 Принципы построения графического интерфейса
3.1 Компонент и контейнер
Глава 4 Апплеты
4.1 Апплеты
4.2 Параметры тега <applet>
4.3 Сведения об окружении апплета
4.4 Изображение и звук
Приложение
Введение
Сначала Java (официальный день рождения технологии Java — 23 мая 1995 г.) предназначалась для программирования бытовых электронных устройств, таких как телефоны. Потом Java стала применяться для программирования браузеров — появились апплеты. Затем оказалось, что на Java можно создавать полноценные приложения. Их графические элементы стали оформлять в виде компонентов — появились JavaBeans, с которыми Java вошла в мир распределенных систем и промежуточного программного обеспечения, тесно связавшись с технологией CORBA. Остался один шаг до программирования серверов — этот шаг был сделан — появились сервлеты и EJB (Enterprise JavaBeans). Серверы должны взаимодействовать с базами данных — появились драйверы JDBC (Java DataBase Connection). Взаимодействие оказалось удачным, и многие системы управления базами данных и даже операционные системы включили, Java в свое ядро, например Oracle, Linux, MacOS X, AIX. Что еще не охвачено? Назовите, и через полгода услышите, что Java уже вовсю применяется и там. Из-за этой размытости самого понятия его описывают таким же размытым словом — технология.
Такое быстрое и широкое распространение технологии Java не в последнюю очередь связано с тем, что она использует новый, специально созданный язык программирования, который так и называется — язык Java. Этот язык создан на базе языков Smalltalk, Pascal, C++ и др., вобрав их лучшие, по мнению создателей, черты и отбросив худшие. На этот счет есть разные мнения, но бесспорно, что язык получился удобным для изучения, написанные на нем программы легко читаются и отлаживаются: первую программу можно написать уже через час после начала изучения языка. Язык Java становится языком обучения объектно-ориентированному программированию, так же, как язык Pascal был языком обучения структурному программированию.
Глава 1 Основы Java
1.1 Выполнение Java-программы
Как вы знаете, программа, написанная на одном из языков высокого уровня, к которым относится и язык Java, так называемый исходный модуль ("исходник" или "сырец" на жаргоне, от английского "source"), не может быть сразу же выполнена. Ее сначала надо откомпилировать, т. е. перевести в последовательность машинных команд — объектный модуль. Но и он, как правило, не может быть сразу же выполнен: объектный модуль надо еще скомпоновать с библиотеками использованных в модуле функций и разрешить перекрестные ссылки между секциями объектного модуля, получив в результате загрузочный модуль — полностью готовую к выполнению программу.
Исходный модуль, написанный на Java, не может избежать этих процедур, но здесь проявляется главная особенность технологии Java — программа компилируется сразу в машинные команды, но не команды какого-то конкретного процессора, а в команды так называемой виртуальной машины Java (JVM, Java Virtual Machine). Виртуальная машина Java — это совокупность команд вместе с системой их выполнения. Для специалистов скажем, что виртуальная машина Java полностью стековая, так что не требуется сложная адресация ячеек памяти и большое количество регистров. Поэтому команды JVM короткие, большинство из них имеет длину 1 байт, отчего команды JVM называют байт^кодами (bytecodes), хотя имеются команды длиной 2 и 3 байта. Согласно статистическим исследованиям средняя длина команды составляет 1,8 байта. Полное описание команд и всей архитектуры JVM содержится в спецификации виртуальной машины Java (VMS, Virtual Machine Specification). Если вы хотите в точности узнать, как работает виртуальная машина Java, ознакомьтесь с этой спецификацией.
Другая особенность Java — все стандартные функции, вызываемые в программе, подключаются к ней только на этапе выполнения, а не включаются в байт-коды. Как говорят специалисты, происходит динамическая компоновка (dynamic binding). Это тоже сильно уменьшает объем откомпилированной программы.
Итак, на первом этапе программа, написанная на языке Java, переводится компилятором в байт-коды. Эта компиляция не зависит от типа какого-либо конкретного процессора и архитектуры некоего конкретного компьютера. Она может быть выполнена один раз сразу же после написания программы. Байт-коды записываются в одном или нескольких файлах, могут храниться во внешней памяти или передаваться по сети. Это особенно удобно благодаря небольшому размеру файлов с байт-кодами. Затем полученные в результате компиляции байт-коды можно выполнять на любом компьютере, имеющем систему, реализующую JVM. При этом не важен ни тип процессора, ни архитектура компьютера. Так реализуется принцип Java "Write once, run anywhere" — "Написано однажды, выполняется где угодно".
Интерпретация байт-кодов и динамическая компоновка значительно замедляют выполнение программ. Это не имеет значения в тех ситуациях, когда байт-коды передаются по сети, сеть все равно медленнее любой интерпретации, но в других ситуациях требуется мощный и быстрый компьютер. Поэтому постоянно идет усовершенствование интерпретаторов в сторону увеличения скорости интерпретации. Разработаны JIT-компиляторы (Just-In-Time), запоминающие уже интерпретированные участки кода в машинных командах процессора и просто выполняющие эти участки при повторном обращении, например, в циклах. Это значительно увеличивает скорость повторяющихся вычислений. Фирма SUN разработала целую технологию Hot-Spot и включает ее в свою виртуальную машину Java. Но, конечно, наибольшую скорость может дать только специализированный процессор.
Фирма SUN Microsystems выпустила микропроцессоры PicoJava, работающие на системе команд JVM, и собирается выпускать целую линейку все более мощных Java-процессоров. Есть уже и Java-процессоры других фирм. Эти процессоры непосредственно выполняют байт-коды. Но при выполнении программ Java на других процессорах требуется еще интерпретация команд JVM в команды конкретного процессора, а значит, нужна программа-интерпретатор, причем для каждого типа процессоров, и для каждой архитектуры компьютера следует написать свой интерпретатор.
Эта задача уже решена практически для всех компьютерных платформ. На них реализованы виртуальные машины Java, а для наиболее распространенных платформ имеется несколько реализаций JVM разных фирм. Все больше операционных систем и систем управления базами данных включают реализацию JVM в свое ядро. Создана и специальная операционная система JavaOS, применяемая в электронных устройствах. В большинство браузеров встроена виртуальная машина Java для выполнения апплетов.
Внимательный читатель уже заметил, что кроме реализации JVM для выполнения байт-кодов на компьютере еще нужно иметь набор функций, вызываемых из байт-кодов и динамически компонующихся с байт-кодами. Этот набор оформляется в виде библиотеки классов Java, состоящей из одного или нескольких пакетов. Каждая функция может быть записана байт-кодами, но, поскольку она будет храниться на конкретном компьютере, ее можно записать прямо в системе команд этого компьютера, избегнув тем самым интерпретации байт-кодов. Такие функции называют "родными" методами (native methods). Применение "родных" методов ускоряет выполнение программы.
Фирма SUN Microsystems — создатель технологии Java — бесплатно распространяет набор необходимых программных инструментов для полного цикла работы с этим языком программирования: компиляции, интерпретации, отладки, включающий и богатую библиотеку классов, под названием JDK (Java Development Kit). Есть наборы инструментальных программ и других фирм. Например, большой популярностью пользуется JDK фирмы IBM.
1.2 Что такое JDK
часы java графический интерфейс апплет
Набор программ и классов JDK содержит:
компилятор javac из исходного текста в байт-коды; интерпретатор java, содержащий реализацию JVM;
облегченный интерпретатор jre (в последних версиях отсутствует);
программу просмотра апплетов appietviewer, заменяющую браузер;
отладчик jdt>;
дизассемблер javap;
программу архивации и сжатия jar;
программу сбора документации javadoc;
программу javah генерации заголовочных файлов языка С;
программу javakey добавления электронной подписи;
программу native2ascii, преобразующую бинарные файлы в текстовые;
программы rmic и rmiregistry для работы с удаленными объектами;
программу seriaiver, определяющую номер версии класса;
библиотеки и заголовочные файлы "родных" методов;
библиотеку классов Java API (Application Programming Interface).
В 1996 г. была выпущена первая версия JDK 1.0, которая модифицировалась до версии с номером 1.0.2. В этой версии библиотека классов Java API содержала 8 пакетов. Весь набор JDK 1.0.2 поставлялся в упакованном виде в одном файле размером около 5 Мбайт, а после распаковки занимал около 8 Мбайт на диске.
В 1997 г. появилась версия JDK 1.1, последняя ее модификация, 1.1.8, выпущена в 1998 г. В этой версии было 23 пакета классов, занимала она 8,5 Мбайт в упакованном виде и около 30 Мбайт на диске.
В первых версиях JDK все пакеты библиотеки Java API были упакованы в один архивный файл classes.zip и вызывались непосредственно из этого архива, его не нужно распаковывать.
Затем набор инструментальных средств JDK был сильно переработан.
Версия JDK 1.2 вышла в декабре 1998 г. и содержала уже 57 пакетов классов. В архивном виде это файл размером почти 20 Мбайт и еще отдельный файл размером более 17 Мбайт с упакованной документацией. Полная версия располагается на 130 Мбайтах дискового пространства, из них около 80 Мбайт занимает документация.
Начиная с этой версии, все продукты технологии Java собственного производства компания SUN стала называть Java 2 Platform, Standard Edition, сокращенно J2SE, a JDK переименовала в Java 2 SDK, Standard Edition (Software Development Kit), сокращенно J2SDK, поскольку выпускается еще Java 2 SDK Enterprise Edition и Java 2 SDK Micro Edition. Впрочем, сама компания SUN часто пользуется и старым названием, а в литературе утвердилось название Java 2. Кроме 57 пакетов классов, обязательных на любой платформе и получивших название Core API, в Java 2 SDK vl.2 входят еще дополнительные пакеты классов, называемые Standard Extension API. В версии Java 2 SDK SE, vl.3, вышедшей в 2000 г., уже 76 пакетов классов, составляющих Core API.
В настоящее время версия JDK 1.0.2 уже не используется. Версия JDK 1.1.5 с графической библиотекой AWT встроена в популярные браузеры Internet Explorer 5.0 и Netscape Communicator 4.7, поэтому она применяется для создания апплетов. Технология Java 2 широко используется на серверах и в клиент-серверных системах.
Кроме JDK, компания SUN отдельно распространяет еще и набор JRE (Java Runtime Environment).
Глава 2 Объектно-ориентированное программирование в Java
Вся полувековая история программирования компьютеров, а может быть, и история всей науки — это попытка совладать со сложностью окружающего мира. Задачи, встающие перед программистами, становятся все более громоздкими, информация, которую надо обработать, растет как снежный ком. Еще недавно обычными единицами измерения информации были килобайты и мегабайты, а сейчас уже говорят только о гигабайтах и терабайтах. Как только программисты предлагают более-менее удовлетворительное решение предложенных задач, тут же возникают новые, еще более сложные задачи. Программисты придумывают новые методы, создают новые языки. За полвека появилось несколько сотен языков, предложено множество методов и стилей. Некоторые методы и стили становятся общепринятыми и образуют на некоторое время так называемую парадигму программирования.
2.1 Принципы объектно-ориентированного программирования
Объектно-ориентированное программирование развивается уже более двадцати лет. Имеется несколько школ, каждая из которых предлагает свой набор принципов работы с объектами и по-своему излагает эти принципы. Но есть несколько общепринятых понятий. Перечислим их.
Абстракция-Описание каждой модели производится в виде одного или нескольких классов (classes). Класс можно считать проектом, слепком, чертежом, по которому затем будут создаваться конкретные объекты. Класс содержит описание переменных и констант, характеризующих объект. Они называются полями класса (class fields). Процедуры, описывающие поведение объекта, называются методами класса (class methods). Внутри класса можно описать и вложенные классы (nested classes) и вложенные интерфейсы. Поля, методы и вложенные классы первого уровня являются членами класса (class members). Разные школы объектно-ориентированного программирования предлагают разные термины, мы используем терминологию, принятую в технологии Java.
Иерархия объектов давно используете для их классификации. Особенно детально она проработана в биологии. Все знакомы с семействами, родами и видами. Мы можем сделать описание своих домашних животных (pets): кошек (cats), собак (dogs), коров (cows) и прочих следующим образом.
Модульность-Этот принцип утверждает — каждый класс должен составлять отдельный модуль. Члены класса, к которым не планируется обращение извне, должны быть инкапсулированы.
Принцип KISS -Самый основной, базовый и самый великий : принцип программирования — принцип KISS — не нуждается в разъяснений : и переводе: "Keep It Simple, Stupid!"
Глава 3 Принципы построения графического интерфейса
Есть много различных графических систем: MS Windows, X Window System, Macintosh. В каждой из них свои правила построения окон и их компонентов: меню, полей ввода, кнопок, списков, полос прокрутки. Эти правила сложны и запутанны. Графические API содержат сотни функций.
Для облегчения создания окон и их компонентов написаны библиотеки классов: MFC, Motif, OpenLook, Qt, Tk, Xview, OpenWindows и множество других. Каждый класс такой библиотеки описывает сразу целый графический компонент, управляемый методами этого и других классов.
В технологии Java дело осложняется тем, что приложения Java должны работать в любой или хотя бы во многих графических средах. Нужна библиотека классов, независимая от конкретной графической системы. В первой версии JDK задачу рещили следующим образом: были разработаны интерфейсы, содержащие методы работы с графическими объектами. Классы библиотеки AWT реализуют эти интерфейсы для создания приложений. Приложения Java используют данные методы для размещения и перемещения графических объектов, изменения их размеров, взаимодействия объектов.
Библиотека классов Java, основанных на peer-интерфейсах, получила название AWT (Abstract Window Toolkit). При выводе объекта, созданного в приложении Java и основанного на peer-интерфейсе, на экран создается парный ему (peer-to-peer) объект графической подсистемы операционной системы, который и отображается на экране. Эти объекты тесно взаимодействуют во время работы приложения. Поэтому графические объекты AWT в каждой графической среде имеют вид, характерный для этой среды: в MS Windows, Motif, OpenLook, OpenWindows, везде окна, созданные в AWT, выглядят как "родные" окна.
Именно из-за такой реализации peer-интерфейсов и других "родных" методов, написанных, главным образом, на языке C++, приходится для каждой платформы выпускать свой вариант JDK.
В версии JDK 1.1 библиотека AWT была переработана. В нее добавлена возможность создания компонентов, полностью написанных на Java и не зависящих от peer-интерфейсов. Такие компоненты стали называть "легкими" (lightweight) в отличие от компонентов, реализованных через peer-интерфейсы, названных "тяжелыми" (heavy).
"Легкие" компоненты везде выглядят одинаково, сохраняют заданный при создании вид (look and feel). Более того, приложение можно разработать таким образом, чтобы после его запуска можно было выбрать какой-то определенный вид: Motif, Metal, Windows 95 или какой-нибудь другой, и сменить этот вид в любой момент работы.
Эта интересная особенность "легких" компонентов получила название PL&F (Pluggable Look and Feel) или "plaf.
Была создана обширная библиотека "легких" компонентоэ Java, названная Swing. В ней были переписаны все компоненты библиотеки AWT, так что библиотека Swing может использоваться самостоятельно, несмотря на то, что все классы из нее расширяют классы библиотеки AWT.
Библиотека классов Swing поставлялась как дополнение к JDK 1.1. В состав Java 2 SDK она включена как основная графическая библиотека классов, реализующая идею "100% Pure Java", наряду с AWT.
В Java 2 библиотека AWT значительно расширена добавлением новых средств рисования, вывода текстов и изображений, получивших название Java 2D, и средств, реализующих перемещение текста методом DnD (Drag and Drop).
Кроме того, в Java 2 включены новые методы ввода/вывода Input Method Framework и средства связи с дополнительными устройствами ввода/вывода, такими как световое перо или клавиатура Бройля, названные Accessibility.
Все эти средства Java 2: AWT, Swing, Java 2D, DnD, Input Method Framework и Accessibility составили библиотеку графических средств Java, названную JFC (Java Foundation Classes).
Описание каждого из этих средств составит целую книгу, поэтому мы вынуждены ограничиться представлением только основных средств библиотеки AWT.
3.1 Компонент и контейнер
Основное понятие графического интерфейса пользователя (ГИП) — компонент (component) графической системы. В русском языке это слово подразумевает просто составную часть, элемент чего-нибудь, но в графическом интерфейсе это понятие гораздо конкретнее. Оно означает отдельный, полностью определенный элемент, который можно использовать в графическом интерфейсе независимо от других элементов. Например, это поле ввода, кнопка, строка меню, полоса прокрутки, радиокнопка. Само окно приложения — тоже его компонент. Компоненты могут быть и невидимыми, например, панель, объединяющая компоненты, тоже является компонентом.
Вы не удивитесь, узнав, что в AWT компонентом считается объект класса Component или объект всякого класса, расширяющего класс component. В классе component собраны общие методы работы с любым компонентом графического интерфейса пользователя. Этот класс — центр библиотеки AWT.
Каждый компонент перед выводом на экран помещается в контейнер (container). Контейнер "знает", как разместить компоненты на экране. Разумеется, в языке Java контейнер — это объект класса Container или всякого его расширения. Прямой наследник этого класса — класс jcomponent — вершина иерархии многих классов библиотеки Swing.
Создав компонент — объект класса Component или его расширения, следует добавить его к предварительно созданному объекту класса container или его расширения одним из методов add ().
Класс Container сам является невидимым компонентом, он расширяет класс Component. Таким образом, в контейнер наряду с компонентами можно помещать контейнеры, в которых находятся какие-то другие компоненты, достигая тем самым большой гибкости расположения компонентов.
Основное окно приложения, активно взаимодействующее с операционной системой, необходимо построить по правилам графической системы. Оно должно перемещаться по экрану, изменять размеры, реагировать на дейст-
вия мыши и клавиатуры. В окне должны быть, как минимум, следующие стандартные компоненты.
Строка заголовка (title bar), с левой стороны которой необходимо разместить кнопку контекстного меню, а с правой — кнопки сворачивания и разворачивания окна и кнопку закрытия приложения.
Необязательная строка меню (menu bar) с выпадающими пунктами меню.
Горизонтальная и вертикальная полосы прокрутки (scrollbars).
Окно должно быть окружено рамкой (border), реагирующей на действия мыши.
Окно с этими компонентами в готовом виде описано в классе Frame. Чтобы создать окно, достаточно сделать свой класс расширением класса Frame, как показано в листинге 8.1. Всего восемь строк текста и окно готово.
Глава 4 Апплеты
4.1 Апплеты
Кроме приложений, язык Java позволяет создавать апплеты (applets). Это программы, работающие в среде другой программы — браузера. Апплеты не нуждаются в окне верхнего уровня — им служит окно браузера. Они не запускаются JVM — их загружает браузер, который сам запускает JVM для выполнения апплета. Эти особенности отражаются на написании программы апплета.
С точки зрения языка Java, апплет — это всякое расширение класса Applet, который, в свою очередь, расширяет класс panel. Таким образом, апплет — это панель специального вида, контейнер для размещения компонентов с дополнительными свойствами и методами. Менеджером размещения компонентов по умолчанию, как и в классе Panel, служит FiowLayout. Класс Applet находится в пакете java. applet, в котором кроме него есть только три интерфейса, реализованные в браузере. Надо заметить, что не все браузеры реализуют эти интерфейсы полностью.
Поскольку JVM не запускает апплет, отпадает необходимость в методе main (), его нет в апплетах.
В апплетах редко встречается конструктор. Дело в том, что при запуске первого создается его контекст. Во время выполнения конструктора контекст еще не сформирован, поэтому не все начальные значения удается определить в конструкторе.
Начальные действия, обычно выполняемые в конструкторе и методе mamo, в апплете записываются в метод inito класса Applet. Этот метод автоматачески запускается исполняющей системой Java браузера сразу же после загрузки апплета. Вот как он выглядит в исходном коде класса Applet:
public void init(){}
Негусто! Метод init () не имеет аргументов, не возвращает значения и должен переопределяться в каждом апплете — подкласре класса Applet. Обратные действия — завершение работы, освобождение ресурсов — записываются при необходимости в метод destroy о, тоже выполняющийся автоматически при выгрузке апплета. В классе Applet есть пустая реализация этого метода.
Кроме методов init() и destroy() в классе Applet присутствуют еще два пустых метода, выполняющихся автоматически. Браузер должен обращаться к методу start() при каждом появлении апплета на экране и обращаться к методу stop(), когда апплет уходит с экрана. В методе stop() можно определить действия, приостанавливающие работу апплета, в методе start() — возобновляющие ее. Надо сразу же заметить, что не все браузеры обращаются к этим методам как должно.
4.2 Параметры тега <applet>
Перечислим все параметры тега <appiet>.
Обязательные параметры:
code — URL-адрес файла с классом апплета или архивного файла;
width и height — ширина и высота апплета в пикселах.
Необязательные параметры:
codebase — URL-адрес каталога, в котором расположен файл класса апплета. Если этот параметр отсутствует, браузер будет искать файл в том же каталоге, где размещен соответствующий HTML-файл;
archive — файлы всех классов, составляющих апплет, могут быть упакованы архиватором ZIP или специальным архиватором JAR в один или несколько архивных файлов. Параметр задает URL-адреса этих файлов через запятую;
align — выравнивание апплета в окне браузера. Этот параметр имеет одно из следующих значений: ABSBOTTOM, ABSMIDDLE, BASELINE, BOTTOM, CENTER, LEFT, MIDDLE, RIGHT, TEXTTOP, TOP;
hspace и vspace — горизонтальные и вертикальные поля, отделяющие апплет от других объектов в окне браузера в пикселах;
download — задает порядок загрузки изображений апплетом. Имена изображений перечисляются через запятую в порядке загрузки;
name — имя апплета. Параметр нужен, если загружаются несколько ап-плетов с одинаковыми значениями code и codebase ;
style — информация о стиле CSS (Cascading Style Sheet); title — текст, отображаемый в процессе выполнения апплета;
alt — текст, выводимый вместо апплета, если браузер не может загрузить его;
mayscript — не имеет значения. Это слово указывает на то, что апплет будет обращаться к тексту JavaScript.
Метод getCodeBase () возвращает URL-адрес каталога, в котором лежит файл класса апплета.
4.3 Сведения об окружении апплета
Метод getoocumentBase () возвращает URL-адрес каталога, в котором лежит HTML-файл, вызвавший апплет.
Браузер реализует интерфейс Appletcontext, находящийся в пакете java.applet. Апплет может получить ссылку на этот интерфейс методом getAppletContext().
С помощью методов getApplet (String name) и getApplets() интерфейса Appletcontext можно получить ссылку на указанный аргументом name апплет или на все апплеты, загруженные в браузер.
Метод showDocument(URL address) загружает в браузер HTML-файл с адреса address.
Метод showDocument (URL address, String target) загружает файл во фрейм, указанный вторым аргументом target. Этот аргумент может принимать следующие значения:
_seif — то же окно и тот же фрейм, в котором работает апплет;
_parent — родительский фрейм апплета;
_top — фрейм верхнего уровня окна апплета;
_biank — новое окно верхнего уровня;
name — фрейм или окно с именем name , если оно не существует, то будет создано.
4.4 Изображение и звук
Изображение в Java — это объект класса image, представляющий прямоугольный массив пикселов. Его могут показать на экране логические методы drawimageo класса Graphics. Мы рассмотрим их подробно в следующей главе, а пока нам понадобятся два логических метода:
drawlmage(Image img, int x, int y, ImageObserver obs)
drawImage(Image img, int x, int y, int width, int height,
ImageObserver obs)
Методы начинают рисовать изображение, не дожидаясь окончания загрузки изображения img. Более того, загрузка не начнется, пока не вызван метод drawlmage(). Методы возвращают false, пока загрузка не закончится.
Аргументы (х, у) задают координаты левого верхнего угла изображения img; width и height — ширину высоту изображения на экране; obs — ссылку на объект, реализующий интерфейс ImageObserver, следящий за процессом загрузки изображения. Последнему аргументу можно дать значение this.
Первый метод задает на экране такие же размеры изображения, как и у объекта класса image, без изменений. Получить эти размеры можно методами getWidth(), getHeight{) класса Image.
Интерфейс ImageObserver, реализованный классом Component, а значит, и классом Applet, описывает только один логический метод imageUpdate (), выполняющийся при каждом изменении изображения. Именно этот метод побуждает перерисовывать компонент на экране при каждом его изменении.
Заключение
Апплеты были первоначальным практическим применением Java. За первые два года существования Java были написаны тысячи очень интересных и красивых апплетов, ожививших WWW. Масса апплетов разбросана по Internet, хорошие примеры апплетов собраны в JDK в каталоге demo\applets.
В JDK вошел целый пакет java.applet, в который фирма SUN собиралась заносить классы, развивающие и улучшающие апплеты.
С увеличением скорости и улучшением качества компьютерных сетей значение апплетов сильно упало. Теперь вся обработка данных, прежде выполняемая апплетами, переносится на сервер, браузер только загружает и показывает результаты этой обработки, становится "тонким клиентом".
С другой стороны, появилось много специализированных программ, в том числе написанных на Java, загружающих информацию из Internet. Такая возможность есть сейчас у всех музыкальных и видеопроигрывателей.
Фирма SUN больше не развивает пакет java.applet. В нем так и остался один класс и три интерфейса. В библиотеку Swing вошел класс JApplet, расширяющий класс Applet. В нем есть дополнительные возможности, например, можно установить систему меню. Он способен использовать все классы библиотеки Swing. Но большинство браузеров еще не имеют Swing в своем составе, поэтому приходится загружать классы Swing с сервера или включать их в jar-архив вместе с классами апплета.
Список литературы
Учебник по JBuilder
Borland® JBuilder™ Developer's Guide
Приложение
// реализация класса CircleClock
package clock;
/*
* CircleClock.java
*
* Created on май 2009 г.
*/
import java.awt.*;
import java.awt.image.*;
import java.awt.geom.*;
import java.util.Calendar;
/**
*
* @author Бочкарева Мария
*/
public class CircleClock extends java.applet.Applet implements Runnable {
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
private Needle hNeedle, mNeedle, sNeedle;
private ClockDial dial;
private int w, h;
private BufferedImage bi;
private Graphics2D big;
private boolean stop = false;
private Thread timer = null;
private Color dialColor = Color.YELLOW;
private Color hairLineColor = Color.GREEN;
private Color hoursColor = Color.BLACK;
private Color minutesColor = Color.BLUE;
private Color secondsColor = Color.RED;
/** Этот метод будет вызван после загрузки апплета */
public void init() {
try {
//Создаем объекты и устанавливаем начальные значения.
Dimension dim = getSize();
w = dim.width;
h = dim.height;
//устанавливаем цвета стрелок и циферблата
setColors();
//Создаем стрелки
int radius = 0;
if(w < h)
radius = w/2;
else
radius = h/2;
mNeedle = new Needle(radius, radius/5); //минутная стрелка
hNeedle = new Needle(2d/3d*radius, radius/4); //часовая стрелка
sNeedle = new Needle(radius, radius/10); //секундная стрелка
//создаем циферблат
dial = new ClockDial(radius*2, dialColor, hairLineColor);
//Создаем изображение и получаем его объект Graphics2D.
//Рисовать будем только на нем, а экран выводим уже
//готовый рисунок (т.н. двойная буферезация).
bi = (BufferedImage)createImage(w, h);
big = bi.createGraphics();
big.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
//Создаем поток, который будет периодически вызывать метод update.
timer = new Thread(this);
timer.start();
}
catch(Exception error) {
System.out.println(error.getMessage());
}
}
/** Этот метод выполняет перерисовку окна апплета */
public void update(Graphics g) {
try {
//Получаем указатель на объект Graphics2D
Graphics2D g2 = (Graphics2D)g;
grawClock();
//Рисуем готовое изображение на экране
g2.drawImage(bi, 0, 0, this);
big.setTransform(new AffineTransform());
}
catch(Exception error) {
System.out.println(error.getMessage());
}
}
private void grawClock() {
//Узнаем текущее время
Calendar curTime = Calendar.getInstance();
curTime.setTimeInMillis(System.currentTimeMillis());
double hour = curTime.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
double min = curTime.get(Calendar.MINUTE);
double sec = curTime.get(Calendar.SECOND);
//Очищаем рисунок
big.setBackground(Color.WHITE);
big.clearRect(0, 0, w, h);
//Рисуем циферблат
Point luCorner = new Point(0, 0);
if(w > h)
{
luCorner.x = (w - h)/2;
luCorner.y = 0;
}
else
{
luCorner.x = 0;
luCorner.y = (h - w)/2;
}
big.drawImage(dial.getClockDial(), null, luCorner.x, luCorner.y);
//Рисуем стрелки
big.setColor(hoursColor);
AffineTransform hat = new AffineTransform();
hat.translate(w/2 - hNeedle.getRotationCenter().x,
h/2 - hNeedle.getRotationCenter().y);
/*Рассчитываем угол поворота часовой стелки. Каждый час на
12-ти часовом циферблате соответствует 30-ти градусам, а 1
минута - 0.5 градуса. Затем результат переводим в радианы. */
if(hour >= 12)
hour -= 12;
double theta = (-90 + (30*hour + 0.5*min))*Math.PI/180;
hat.rotate(theta, hNeedle.getRotationCenter().x,
hNeedle.getRotationCenter().y);
big.setTransform(hat);
big.fill(hNeedle.getNeedle());
big.setColor(minutesColor);
AffineTransform mat = new AffineTransform();
mat.translate(w/2 - mNeedle.getRotationCenter().x,
h/2 - mNeedle.getRotationCenter().y);
/*Рассчитываем угол поворота минутной стелки. Каждая минута на
12-ти часовом циферблате соответствует 6-ти градусам, а 1
секунда - 0.1 градуса. Затем результат переводим в радианы. */
theta = (-90 + (6*min + 0.1*sec))*Math.PI/180;
mat.rotate(theta, mNeedle.getRotationCenter().x,
mNeedle.getRotationCenter().y);
big.setTransform(mat);
big.fill(mNeedle.getNeedle());
big.setColor(secondsColor);
AffineTransform sat = new AffineTransform();
sat.translate(w/2 - sNeedle.getRotationCenter().x,
h/2 - sNeedle.getRotationCenter().y);
/*Рассчитываем угол поворота сеундной стелки. Каждая секунда на
12-ти часовом циферблате соответствует 6-ти градусам.
Затем результат переводим в радианы. */
theta = (-90 + (6*sec))*Math.PI/180;
sat.rotate(theta, sNeedle.getRotationCenter().x,
sNeedle.getRotationCenter().y);
big.setTransform(sat);
big.fill(sNeedle.getNeedle());
}
//Этот метод читает параметры апплета, и устанавливает
//цвета стрелок и циферблата.
private void setColors() {
try {
/* Вообще-то, для задания цвета нужно число типа int, т.е. 4 байта,
но int - это число со знаком (от "-2^31" до "2:31 - 1"), а нам
нужно число с диапазоном от "0" до "2^32", т.е. те же 4 байта,
но без знака. Для этого мы сначала создаем число типа Long, а
затем, с помощью метода intValue() получаем тип int.
*/
Long dc = new Long(Long.parseLong(getParameter("dialColor"), 16));
Long hlc = new Long(Long.parseLong(getParameter("hairLineColor"), 16));
Long hnc = new Long(Long.parseLong(getParameter("hoursNeedleColor"), 16));
Long mnc = new Long(Long.parseLong(getParameter("minutesNeedleColor"), 16));
Long snc = new Long(Long.parseLong(getParameter("secondsNeedleColor"), 16));
dialColor = new Color(dc.intValue(), true);
hairLineColor = new Color(hlc.intValue(), true);
hoursColor = new Color(hnc.intValue(), true);
minutesColor = new Color(mnc.intValue(), true);
secondsColor = new Color(snc.intValue(), true);
}
catch(Exception error) {
System.out.println(error.getMessage());
}
}
//Этот метод выполняется в отдельном потоке (timer).
//Он вызывает перерисовку окна апплета каждую секунду.
public void run() {
while(!stop) {
try {
repaint();
Thread.currentThread().sleep(1000);
}
catch(Exception err) {}
}
}
//Этот метод выполняется если пользователь покинул страницу
//с апплетом. Он останавливает поток (timer) и, соответственно,
//перерисовку окна апплета.
public void stop() {
super.stop();
stop = true;
}
//Этот метод выполняется когда пользователь попадает на страницу
//с апплетом. Он запускает парралельный поток (timer).
public void start() {
super.start();
stop = false;
if(timer == null) {
timer = new Thread(this);
timer.start();
}
}
//Этот метод выполняется при закрытии страницы с апплетом.
public void destroy() {
super.destroy();
stop = true;
//Ждем пока парралельный поток (timer) завершит работу.
Thread.currentThread().yield();
}
public String[][] getParameterInfo() {
String[][] retValue = {
{"dialColor", "hex", "alfa, red, green, blue (4 bytes, from 00 to FF)"},
{"hairLineColor", "hex", "alfa, red, green, blue (4 bytes, from 00 to FF)"},
{"hoursNeedleColor", "hex", "alfa, red, green, blue (4 bytes, from 00 to FF)"},
{"minutesNeedleColor", "hex", "alfa, red, green, blue (4 bytes, from 00 to FF)"},
{"secondsNeedleColor", "hex", "alfa, red, green, blue (4 bytes, from 00 to FF)"}
};
return retValue;
}
public String getAppletInfo() {
String retValue;
retValue = "Circle Clock";
return retValue;
}
}
// реализация классаClockDial
package clock;
/*
* ClockDial.java
*
* Created on май 2009 г.
*/
import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
import java.awt.image.*;
/**
*
* @author Бочкарева Мария
*/
public class ClockDial {
private double diam;
private BufferedImage dial;
private Color dialColor;
private Color hairLineColor;
/** Создает экземпляры <code>ClockDial</code>. При создании
* необходимо указать диаметр циферблата.
*
* @param diam диаметр циферблата.
*
* @param dialColor цвет циферблата.
*
* @param hairLineColor цвет черточек на циферблате.
*
* @exception IncorrectParametersException - если диаметр меньше
* или равен нулю.
*/
public ClockDial(double diam, Color dialColor, Color hairLineColor)
throws IncorrectParametersException {
//проверяем диаметр
if(diam <= 0)
throw new IncorrectParametersException();
this.diam = diam;
this.dialColor = dialColor;
this.hairLineColor = hairLineColor;
//создаем рисунок
dial = new BufferedImage((int)diam, (int)diam,
BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
//создаем черточку на циферблате
Rectangle2D.Double r = new Rectangle2D.Double(-diam/40, -diam/60, diam/20, diam/30);
AffineTransform at = new AffineTransform();
//смещаем начало координат в центр циферблата
at.translate(diam/2, diam/2);
//сохраняем текущее преобразование
AffineTransform prev = (AffineTransform)at.clone();
//получаем графический контекст
Graphics2D g2 = dial.createGraphics();
//закрашиваем все заданным цветом
g2.setBackground(dialColor);
g2.clearRect(0, 0, (int)diam, (int)diam);
//устанавливаем цвет черточек
g2.setColor(hairLineColor);
//рисуем 12 штрихов
for(int i = 0; i < 12; i++)
{
//смещаем центр координат к краю циферблата (туда,
//где должен быть расположен штрих)
at.translate(-(diam/2 - r.width), 0);
//поворачиваем штрих относительно центра циферблата
at.rotate(Math.toRadians(30*i), diam/2 - r.width, 0);
//устанавливаем текущее преобразование
g2.setTransform(at);
//рисуем штрих
g2.fill(r);
//восстанавливаем начальное преобразование
at.setTransform(prev);
}
}
/**
* Возвращает изображение циферблата.
*
* @return BufferedImage рисунок, содержащий изображение циферблата
*/
public BufferedImage getClockDial() {
return dial;
}
}
// реализация класса IncorrectParametersException
package clock;
/*
* IncorrectParameters.java
*
* Created on май 2009 г.
* */
/**
*
* @author Бочкарева Мария
*/
public class IncorrectParametersException extends java.lang.Exception {
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
/**
* Creates a new instance of <code>IncorrectParameters</code> without detail message.
*/
public IncorrectParametersException() {
this("IncorrectParameters");
}
/**
* Constructs an instance of <code>IncorrectParameters</code> with the specified detail message.
* @param msg the detail message.
*/
public IncorrectParametersException(String msg) {
super(msg);
}
}
// реализация класса Needle
package clock;
/*
* Needle.java
*
* Created on май 2009 г.
*/
import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
/**
* Этот класс предназначен для создания стрелки часов
*
* @author Бочкарева Мария
*/
public class Needle {
private GeneralPath shape;
private double length, width;
/** Создает экземпляры класса <code>Needle</code>.
* При создании необходимо указать длину и ширину стрелки.
* Длина должна быть больше ширины.
*
* @param length длина стрелки
* @param width длина стрелки
*
* @exception IncorrectParametersException - если длина меньше или
* равна нулю, если ширина меньше или равна нулю, если длина
* меньше или равна ширине.
*/
public Needle(double length, double width)
throws IncorrectParametersException {
//проверяем параметры
if(length <= 0 || width <=0 || length <= width)
throw new IncorrectParametersException();
this.length = length;
this.width = width;
//создаем графический объект
shape = new GeneralPath();
shape.moveTo(0f, (float)width/2);
shape.lineTo((float)width/2, 0);
shape.lineTo((float)length, (float)width/2);
shape.lineTo((float)width/2, (float)width);
shape.closePath();
}
/**
* Возвращает стрелку в виде объекта типа <code>Shape</code>.
* @return Shape - фигура, содержащая изображение стрелки
*/
public Shape getNeedle() {
return shape;
}
/**
* Возвращает центр вращения стрелки (точку, вокруг которой
* стрелка будет вращаться)
* @return Point2D.Double - точка, содержащая координаты центра вращения
* стрелки
*/
public Point2D.Double getRotationCenter() {
Point2D.Double rc = new Point2D.Double();
rc.x = rc.y = width/2;
return rc;
}
}