Java i obsługa zdarzeń

Większość programów, aby były użyteczne, musi odpowiadać na polecenia użytkownika. Aby to zrobić, programy w języku Java opierają się na zdarzeniach opisujących działania użytkownika.

W zeszłym miesiącu pokazałem, jak złożyć graficzny interfejs użytkownika z komponentów dostarczonych przez zestaw narzędzi do abstrakcyjnego okienkowania biblioteki klas Java. Po zmontowaniu kilku takich interfejsów omówiłem pokrótce temat obsługi zdarzeń, ale zatrzymałem się przed pełnym opisem obsługi zdarzeń realizowanej przez AWT. W tym miesiącu zaczynamy od miejsca, w którym skończyliśmy.

Kierować się wydarzeniami

W odległej przeszłości program, który chciał wiedzieć, co robi użytkownik, musiał sam aktywnie zbierać takie informacje. W praktyce oznaczało to, że po zainicjowaniu się programu wszedł w dużą pętlę, w której wielokrotnie sprawdzał, czy użytkownik robi coś interesującego (na przykład naciśnięcie przycisku, dotknięcie klawisza, przesunięcie suwaka, poruszenie myszą) a następnie podjął odpowiednie działania. Ta technika jest znana jako sondowanie .

Sondowanie wykonuje zadanie, ale jest zwykle nieporęczne, gdy jest używane we współczesnych aplikacjach z dwóch powiązanych powodów: Po pierwsze, użycie odpytywania ma tendencję do umieszczania całego kodu obsługującego zdarzenia w jednym miejscu (wewnątrz dużej pętli); po drugie, wynikające z tego interakcje w obrębie dużej pętli wydają się być złożone. Ponadto odpytywanie wymaga, aby program siedział w pętli, zużywał cykle procesora i czekał, aż użytkownik coś zrobi - poważne marnotrawstwo cennego zasobu.

AWT rozwiązał te problemy, przyjmując inny paradygmat, który leży u podstaw wszystkich nowoczesnych systemów okiennych: programowanie sterowane zdarzeniami. W AWT wszystkie działania użytkownika należą do abstrakcyjnego zestawu rzeczy zwanych zdarzeniami . Zdarzenie opisuje wystarczająco szczegółowo określoną czynność użytkownika. Zamiast programu aktywnie gromadzącego zdarzenia generowane przez użytkowników, środowisko wykonawcze Java powiadamia program o zajściu interesującego zdarzenia. Mówi się, że programy obsługujące interakcję użytkownika w ten sposób są sterowane zdarzeniami .

Klasa Event

Klasa Event jest głównym graczem w grze eventowej. Próbuje uchwycić podstawowe cechy wszystkich zdarzeń generowanych przez użytkowników. Tabela 1 zawiera listę publicznych członków danych dostarczonych przez klasę Event.

Rodzaj Nazwa Opis
Obiekt cel Odniesienie do komponentu, który jako pierwszy odebrał zdarzenie.
długo gdy Moment, w którym nastąpiło zdarzenie.
int ID Typ zdarzenia (więcej informacji w sekcji Typy zdarzeń).
int x Współrzędna x, w której nastąpiło działanie, względem komponentu, który aktualnie przetwarza zdarzenie. W przypadku danego zdarzenia współrzędna x zmieni wartość w miarę przesuwania się zdarzenia w górę w hierarchii komponentów. Początek płaszczyzny współrzędnych znajduje się w lewym górnym rogu komponentu.
int y Współrzędna y, w której nastąpiło działanie, względem komponentu, który aktualnie przetwarza zdarzenie. W przypadku danego zdarzenia współrzędna y zmieni wartość w miarę przesuwania się zdarzenia w górę w hierarchii komponentów. Początek płaszczyzny współrzędnych znajduje się w lewym górnym rogu komponentu.
int klucz W przypadku zdarzeń związanych z klawiaturą kod właśnie naciśniętego klawisza. Jego wartością będzie zazwyczaj wartość Unicode znaku, który reprezentuje klucz. Inne możliwości obejmują wartości dla klawiszy specjalnych HOME, END, F1, F2 i tak dalej.
int modyfikatory Arytmetyczna kombinacja wartości SHIFT_MASK, CTRL_MASK, META_MASK i ALT_MASK. Jego wartość reprezentuje odpowiednio stan klawiszy Shift, Control, Meta i Alt.
int clickCount Liczba kolejnych kliknięć myszą. Ten element danych ma znaczenie tylko w zdarzeniach MOUSE_DOWN.
Obiekt arg Argument zależny od zdarzenia. W przypadku obiektów Button ten obiekt jest obiektem typu String, który zawiera tekstową etykietę przycisku.
Tabela 1: Publiczne składowe danych dostarczone przez klasę Event

Jak wyjaśnię w sekcji zatytułowanej Wysyłanie i propagowanie zdarzeń , instancja klasy Event jest zwykle tworzona przez system wykonawczy języka Java. Możliwe jest jednak, aby program tworzył i wysyłał zdarzenia do komponentów za pomocą ich postEvent()metody.

Typy wydarzeń

Jak wspomniano powyżej, klasa Event jest modelem zdarzenia interfejsu użytkownika. Zdarzenia w naturalny sposób dzielą się na kategorie w zależności od typu zdarzenia (typ zdarzenia jest wskazywany przez idczłonka danych). Tabela 2 zawiera listę wszystkich zdarzeń zdefiniowanych przez AWT, posortowanych według kategorii.

Tabela 2: Zdarzenia zdefiniowane przez AWT, posortowane według kategorii

Pouczające może być zobaczenie generowania zdarzeń w akcji. Przycisk na rysunku 1, po naciśnięciu, tworzy przeglądarkę zdarzeń, która wyświetla informacje o zdarzeniach odebranych przez przeglądarkę. Kod źródłowy przeglądarki zdarzeń jest dostępny tutaj.

Aby wyświetlić ten aplet, potrzebujesz przeglądarki obsługującej język Java

Rysunek 1: Generowanie zdarzeń w akcji

Wysyłanie i propagowanie wydarzeń

Consider the applet in Figure 2. It consists of two instances of the Button class, embedded within an instance of the Panel class. This instance of the Panel class is itself embedded within another instance of the Panel class. The latter instance of the Panel class sits below an instance of class TextArea, and both instances are embedded within an instance of the Applet class. Figure 3 presents the elements that make up this applet laid out as a tree, with the TextArea and Button instances as the leaves, and an Applet instance as the root. (For more information about the hierarchical layout of components in a user interface, read last month's introduction to the AWT.)

You need a Java-enabled browser to view this applet

Figure 2: Classes embedded within classes

Figure 3: Applet elements tree (hierarchy)

When a user interacts with the applet in Figure 2, the Java run-time system creates an instance of class Event and fills its data members with information describing the action. The Java run-time system then allows the applet to handle the event. It begins with the component that initially received the event (for instance, the button that was clicked) and moves up the component tree, component by component, until it reaches the container at the top of the tree. Along the way, each component has the opportunity to ignore the event or to react to it in one (or more) of the following ways:

  • Modify the data members of the Event instance
  • Take action and perform some computation based on the information contained in the event
  • Indicate to the Java run-time system that the event should propagate no further up the tree

The Java run-time system passes event information to a component via the component's handleEvent() method. All valid handleEvent() methods must be of the form

public boolean handleEvent(Event e) 

An event handler requires a single piece of information: a reference to the instance of the Event class containing information about the event that just occurred.

The value returned from the handleEvent() method is important. It indicates to the Java run-time system whether or not the event has been completely handled within the event handler. A true value indicates that the event has been handled and propagation should stop. A false value indicates that the event has been ignored, could not be handled, or has been handled incompletely and should continue up the tree.

Consider the following description of an imaginary user's interaction with the applet in Figure 2. The user clicks on the button labeled "One." The Java language run-time system gathers information about the event (the number of clicks, the location of the click, the time the click occurred, and the component that received the click) and packages that information in an instance of the Event class. The Java run-time system then begins at the component that was clicked (in this case, the Button labeled "One") and, via a call to the component's handleEvent() method, offers the component a chance to react to the event. If the component does not handle the event or handles the event incompletely (indicated by a return value of false), the Java run-time system offers the Event instance to the next higher component in the tree -- in this case an instance of the Panel class. The Java run-time system continues in this manner until the event is handled or the run-time system runs out of components to try. Figure 4 illustrates the path of this event as the applet attempts to handle it.

Figure 4: The path of an event

Each component making up the applet in Figure 2 adds a line to the TextArea object that indicates it received an event. It then allows the event to propagate to the next component in the tree. Listing 1 contains the code for a typical handleEvent() method. The complete source code for this applet is available here.

public boolean handleEvent(Event evt) { if (evt.id == Event.ACTION_EVENT) { ta.appendText("Panel " + str + " saw action...\n"); } else if (evt.id == Event.MOUSE_DOWN) { ta.appendText("Panel " + str + " saw mouse down...\n"); }

return super.handleEvent(evt); }

Listing 1: A typical handleEvent() method

Event helper methods

The handleEvent() method is one place a programmer can put application code for handling events. Occasionally, however, a component will only be interested in events of a certain type (for example, mouse events). In these cases, the programmer can place the code in a helper method, rather than placing it in the handleEvent() method.

Here is a list of the helper methods available to programmers. There are no helper methods for certain types of events.

action(Event evt, Object what)

gotFocus(Event evt, Object what)

lostFocus(Event evt, Object what)

mouseEnter(Event evt, int x, int y)

mouseExit(Event evt, int x, int y)

mouseMove(Event evt, int x, int y)

mouseUp(Event evt, int x, int y)

mouseDown(Event evt, int x, int y)

mouseDrag(Event evt, int x, int y)

keyDown(Event evt, int key)

keyUp(Event evt, int key)

false to indicate that the helper method did not handle the event.

The implementation of the handleEvent() method provided by class Component invokes each helper method. For this reason, it is important that the redefined implementations of the handleEvent() method in derived classes always end with the statement

return super.handleEvent(e);

The code in Listing 2 illustrates this rule.

public boolean handleEvent(Event e) { if (e.target instanceof MyButton) { // do something... return true; }

return super.handleEvent(e); }

Listing 2: Rule for ending statement in handleEvent() method

Failure to follow this simple rule will prevent the proper invocation of helper methods.

Figure 5 contains an applet that handles mouse events solely through code placed in helper methods. The source code is available here.

Event evt The next event in a linked list of events.
Window events
Window events are generated in response to changes in the state of a window, frame, or dialog.
Event ID
WINDOW_DESTROY 201
WINDOW_EXPOSE 202
WINDOW_ICONIFY 203
WINDOW_DEICONIFY 204
WINDOW_MOVED 205
Keyboard events
Keyboard events are generated in response to keys pressed and released while a component has input focus.
Event ID
KEY_PRESS 401
KEY_RELEASE 402
KEY_ACTION 403
KEY_ACTION_RELEASE 404
Mouse events
Mouse events are generated in response to mouse actions occurring within the boundary of a component.
Event ID
MOUSE_DOWN 501
MOUSE_UP 502
MOUSE_MOVE 503
MOUSE_ENTER 504
MOUSE_EXIT 505
MOUSE_DRAG 506
Scroll events
Scroll events are generated in response to manipulation of scrollbars.
Event ID
SCROLL_LINE_UP 601
SCROLL_LINE_DOWN 602
SCROLL_PAGE_UP 603
SCROLL_PAGE_DOWN 604
SCROLL_ABSOLUTE 605
List events
List events are generated in response to selections made to a list.
Event ID
LIST_SELECT 701
LIST_DESELECT 702
Miscellaneous events
Miscellaneous events are generated in response to a variety of actions.
Event ID
ACTION_EVENT 1001
LOAD_FILE 1002
SAVE_FILE 1003
GOT_FOCUS 1004
LOST_FOCUS 1005
Todd Sundsted zajmuje się programowaniem, odkąd komputery stały się dostępne w modelach stacjonarnych. Chociaż początkowo zainteresowany budowaniem aplikacji rozproszonych obiektów w C ++, Todd przeniósł się na język programowania Java, gdy Java stała się oczywistym wyborem do tego typu rzeczy. Oprócz pisania, Todd świadczy usługi konsultingowe w zakresie aplikacji internetowych i aplikacji internetowych firmom w południowo-wschodnich Stanach Zjednoczonych.

Dowiedz się więcej na ten temat

  • Samouczek Java autorstwa Mary Campione i Kathy Walrath. Wersja robocza online jest dostępna pod adresem //java.sun.com/tutorial/index.html.

Ta historia „Java i obsługa zdarzeń” została pierwotnie opublikowana przez JavaWorld.