Графические интерфейсы пользователя Java - Тимур Сергеевич Машнин

Библиотека AWT

Итак, самой первой графической Java-библиотекой была создана библиотека AWT (Abstract Window Toolkit).

Она была включена в первую версию JDK 1.0.

Затем библиотека AWT была дополнена библиотекой Java 2D API, расширяющей возможности работы с двухмерной графикой и изображениями.

Так как технология Java является платформо-независимой, то соответственно и графическая Java-библиотека должна быть платформо-независимой.

Сам по себе язык Java не обладает возможностями низкоуровневого взаимодействия с конкретной операционной системой, обеспечивающими передачу информации от мышки или клавиатуры приложению и вывод пикселей на экран.

Поэтому библиотека AWT была создана так, что каждый AWT-компонент имеет своего двойника-пира peer – интерфейс, обеспечивающий взаимодействие с конкретной операционной системой.

Таким образом, переносимость графической библиотеки AWT обусловлена наличием реализации пакета java.awt.peer для конкретной операционной системы.

Вследствие этого, AWT-компоненты называют тяжеловесными.

Все AWT-компоненты, кроме элементов меню, представлены подклассами класса java.awt.Component.

Для элементов меню суперклассом является класс java.awt.MenuComponent.

Архитектура AWT устроена таким образом, что компоненты размещаются в контейнерах (суперкласс java.awt.Container) с помощью менеджеров компоновки – классов, реализующих интерфейс java.awt.LayoutManager.

Для настольных приложений корневое окно графического интерфейса пользователя представляет контейнер java.awt. Window, который в свою очередь должен содержать окно java.awt.Frame с заголовком и границами или диалоговое окно java.awt. Dialog, также имеющее заголовок и границы.

AWT-компоненты добавляются в панель java.awt.Panel – контейнер, который может содержать как компоненты, так и другие панели.

Для апплетов класс java. applet. Applet, расширяющий класс java.awt.Panel, является корневым контейнером для всех графических компонентов.

Создаваемые на основе платформы Java SE апплеты представляют собой программы, написанные на языке Java и работающие в среде браузера, который загружает их и запускает виртуальную машину JVM для их выполнения.

В отличие от настольных приложений, апплеты являются управляемыми программными компонентами.

Это означает, что апплет не может быть запущен, как настольное приложение, одной только виртуальной машиной JVM.

Для его работы необходим браузер, который распознает тэги <APPLET> или <OBJECT> и <EMBED>, включающие апплет в HTML-страницу.

Главный класс апплета должен быть подклассом класса java. applet. Applet, при этом класс Applet служит интерфейсом между апплетом и браузером.

Жизненным циклом апплета управляет компонент Java Plug-in среды выполнения JRE.

Настольные приложения платформы Java SE – это независимые Java-приложения, которые выполняются виртуальной машиной JVM, при этом точкой входа в приложение является главный класс приложения, содержащий статический метод main.

Начиная с версии Java SE 7 с апреля 2013 года все Java-апплеты и приложения Web Start должны подписываться доверенным сертификатом.

Это фактически уничтожило свободную разработку и распространение апплетов, так как приобретение доверенного сертификата является платной и не дешевой услугой.

Более того, Java 9 вообще запрещает использование апплетов, которые теперь уходят в историю.

Java Web Start

Java Web Start (JWS) – это технология, основанная на протоколе Java Network Launching Protocol (JNLP), позволяет загружать и запускать приложения с сайта, с помощью браузера.

Преимущество данной технологии в том, что пользователю не нужно самому специально инсталлировать приложение на своем компьютере и беспокоиться о его обновлениях.

Вся площадка для загрузки и старта приложения находится на сервере сайта.

Настольное Java приложение можно распространять двумя способами.

Можно выкладывать для скачивания версии приложения, которые будут скачиваться пользователем, и который сам должен следить за обновлениями приложения.

Или можно использовать технологию Java Web Start.

Java Web Start – это технология развертывания приложений, которая позволяет пользователям запускать полнофункциональные приложения одним щелчком мыши из любого веб-браузера.

Web-страничка браузера должна содержать ссылку, указывающую на файл с расширением. JNLP, который включает в себя инструкции для загрузки, кэширования и запуска приложения.

Пользователи могут загружать и запускать приложения, не выполняя сложные процедуры установки.

С помощью Java Web Start пользователи запускают приложения, перейдя по ссылке на веб-странице.

Если приложение отсутствует на компьютере, Java Web Start автоматически загружает все необходимые файлы.

Затем файлы кэшируются на компьютере, чтобы приложение всегда было готово к перезагрузке в любое время, когда пользователь захочет – либо с помощью значка на рабочем столе, либо с помощью ссылки браузера.

Независимо от того, какой метод используется для запуска приложения, всегда отображается самая последняя версия приложения.

Технология, лежащая в основе Java Web Start, – это протокол Java Network Launching Protocol & API (JNLP).

Java Web Start – это эталонная реализация для спецификации JNLP.

Технология JNLP определяет, помимо прочего, файл JNLP, который является стандартным файловым форматом, описывающим запуск приложения.

С технологической точки зрения Java Web Start имеет ряд преимуществ.

Технология Java Web Start построена исключительно для запуска приложений, написанных на платформе Java, Standard Edition.

Таким образом, одно приложение может быть доступно на веб-сервере, а затем развернуто на самых разных платформах, включая Windows, Linux и macOS.

Java Web Start поддерживает несколько версий платформы Java Standard Edition.

Таким образом, приложение может запрашивать определенную версию требуемой платформы, например, Java SE 9.

Несколько приложений могут запускаться одновременно с разными версиями платформ, не вызывая конфликтов.

Java Web Start позволяет запускать приложения независимо от веб-браузера.

Это можно использовать для автономной работы приложения, когда запуск приложения через браузер неудобен или невозможен.

Приложение также можно запускать с помощью ярлыков на рабочем столе, что делает запуск развернутого в Интернете приложения похожим на запуск нативного приложения.

Java Web Start использует функции безопасности платформы Java.

Приложения запускаются в защитной среде или песочнице с ограниченным доступом к локальным дисковым и сетевым ресурсам.

Пользователи также должны давать согласие на запуск приложения при первом запуске.

Приложения, запущенные с помощью Java Web Start, локально кэшируются.

Таким образом, уже загруженное приложение запускается аналогично традиционно установленному приложению.

Java Web Start входит в состав платформы Java Platform, Standard Edition (JDK) и Java Runtime Environment (JRE) и поддерживает функции безопасности платформы Java.

Это означает, что приложение, запускаемое с помощью Java Web Start, должно быть подписано доверенным сертификатом.

Что значительно сужает применение Java Web Start, так как получение доверенного сертификата является платным.

Таким образом, с помощью Java Web Start приложение можно запустить тремя способами:

Из веб-браузера, нажав ссылку.

Из значка на рабочем столе или в меню «Пуск».

Из Java Cache Viewer.

Независимо от того, какой путь используется, Java Web Start будет подключаться к веб-серверу каждый раз при запуске приложения, чтобы проверить, доступна ли обновленная версия приложения.

При запуске из веб-браузера используется HTML-ссылка, которая вместо того, чтобы указывать на другую веб-страницу, ссылается на специальный файл конфигурации, называемый JNLP-файлом.

Веб-браузер проверяет расширение файла или тип MIME файла и видит, что он принадлежит Java Web Start.

Поэтому браузер запускает Java Web Start с загруженным файлом JNLP в качестве аргумента.

Далее уже Java Web Start работает с загрузкой, кэшированием и запуском приложения, как это описано в файле JNLP.

Также технология Java Web Start может автоматически создавать ярлыки для вашего приложения на рабочем столе и в меню «Пуск».

Вы можете использовать панель управления Java для управления настройками ярлыков, которая находиться в панели управления компьютером.

Ярлыки также можно добавить с помощью Java Web Start Cache Viewer.

При первой загрузке приложения c помощью технологии