[Java] Lecture - Day 11

🖥 Basic Java - Day 11

👉🏻 [Chapter 08] 자바 GUI 스윙 기초

자바의 GUI(Graphical User Interface)

• 목적
  • 이미지 혹은 그래픽을 이용하여 메뉴 등을 포함한 화면을 구성
  • 사용자는 마우스나 키보드를 이용하여 쉽게 입력
• 특징
  • 강력한 GUI 컴포넌트 제공
  • 쉬운 GUI 프로그래밍
• 프로그래밍 방법
  • GUI 컴포넌트와 그래픽 이용
    • AWT(java.awt package) 패키지와 Swing(javax.swing package) 패키지에 제공되는 메커니즘 이용

AWT와 Swing 패키지

• AWT(Abstract Windowing Toolkit)
  • 자바가 처음 나왔을 때 함께 배포된 GUI 라이브러리
  • java.awt package
  • AWT 컴포넌트는 중량 컴포넌트(Heavy weight components)
    • AWT 컴포넌트는 native(peer) 운영체제의 GUI 컴포넌트의 도움을 받아 작동
    • 운영체제에 많은 부담을 주지만 처리 속도는 빠름
• Swing
  • AWT 기술을 기반으로 순수 자바 언어로 만들어진 라이브러리
    • 모든 AWT 기능 + 추가된 고급 컴포넌트
    • AWT 컴포넌트에 J 자가 덧붙여진 이름의 클래스
    • 그 외 J 자로 시작하는 클래스
  • javax.swing package
  • Swing 컴포넌트는 경량 컴포넌트(Light weight components)
    • native(peer) 운영체제에 의존하지 않음

• 

  • GUI 라이브러리 계층 구조

Swing 클래스의 특징

• 클래스 이름이 J 자로 시작
• 고급 컴포넌트로 쉽게 프로그래밍 가능
• 스윙 컴포넌트는 2가지 유형
  • JComponent는 상속받는 클래스
    • 대부분의 스윙 컴포넌트
  • AWT의 Container를 상속받는 몇 개의 클래스
    • JApplet, JDialog, JFrame 등
• JComponent
  • 스윙 컴포넌트의 공통적인 속성을 구현한 추상 클래스
    • new JComponent() 처럼 인스턴스 생성 불가능
  • AWT의 Component를 상속받음

컨테이너와 컴포넌트

• 컨테이너
  • 다른 GUI 컴포넌트를 포함할 수 있는 컴포넌트
  • java.awt.Container 상속
  • 다른 컨테이너에 포함될 수 있음
  • AWT Container
    • Panel, Frame, Applet, Dialog, Window
  • Swing Container
    • JPanel, JFrame, JApplet, JDialog, JWindow
• 최상위 컨테이너
  • 다른 컨테이너에 속하지 않고 독립적으로 출력 가능한 컨테이너
    • JFrame, JDialog, JApplet
  • 독립적으로 출력 가능한 컨테이너를 제외한 모든 컴포넌트들은 컨테이너에 포함되어야 화면에 출력 가능
• 컴포넌트
  • 컨테이너에 포함되어야 화면에 출력될 수 있는 순수 컴포넌트
  • 모든 컴포넌트는 java.awt.Component를 상속받음
  • 모든 스윙 컴포넌트는 javax.swing.JComponent를 상속받음

스윙 GUI 프로그램 만들기

• 스윙 프레임 작성 -> main() 메소드 작성 -> 프레임에 스윙 컴포넌트 붙이기
• 스윙 패키지 사용을 위한 import
  • import java.awt.*; : 그래픽 처리를 위한 클래스들의 경로명
  • import java.awt.event.*; : AWT 이벤트 사용을 위한 경로명
  • import javax.swing.*; : 스윙 컴포넌트 클래스들의 경로명
  • import javax.swing.event.*; : 스윙 이벤트를 위한 경로명
• 스윙 프레임
  • 모든 스윙 컴포넌트를 담는 최상위 GUI 컨테이너
    • JFrame을 상속받아 구현
    • 컴포넌트가 화면에 보이려면 스윙 프레임에 부착되어야 함
    • 프레임을 닫으면 프레임 내의 모든 컴포넌트가 보이지 않게 됨
  • 스윙 프레임(JFrame) 기본 구성
    • 프레임 : 스윙 프로그램의 기본 틀
    • 메뉴바 : 메뉴들이 부착되는 공간
    • 컨텐트 팬 : GUI 컴포넌트들이 부착되는 공간

import javax.swing.*;

public class MyFrame extends JFrame {
    public MyFrame() {
        setTitle("스윙 프레임 만들기");
        setSize(300, 300);
        setVisible(true);
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyFrame f = new MyFrame();
    }
}

• JFrame 클래스를 상속받은 클래스 작성
• 프레임의 크기 반드시 지정 : setSize() 호출
• 프레임을 화면에 출력하는 코드 반드시 필요 : setVisible(true) 호출
• main() 메소드의 위치
  • main() 메소드를 프레임 클래스 내의 멤버로 작성 <-- 권장
  • main() 메소드를 가진 다른 클래스 MyApp 작성
  • 스윙 응용 프로그램에서 main()의 기능을 최소화하는 것이 바람직함
    • 스윙 응용 프로그램이 실행되는 시작점으로서의 기능
    • 스윙 프레임을 생성하는 정도의 코드로 최소화

프레임에 컴포넌트 붙이기

MyFrame() {
    super("title_string");
}

MyFrame() {
    setTitle("title_string");
}

• 타이틀 달기
  • super() 혹은 setTitle() 이용

public class MyFrame extends JFrame {
    MyFrame() {
        ...
        // 프레임의 컨텐트 팬 알아내기
        Container cP = getContentPane();

        // 버튼 컴포넌트 생성
        JButton b = new JButton("Click");
        cP.add(b); // 컨텐트 팬에 버튼 부착
    }
}

class MyPanel extends JPanel {
    ...
    // JPanel을 상속받은 패널 구현
}
// frame의 컨텐트 팬을 MyPanel 객체로 변경
frame.setContentPane(new MyPanel());

• 컨텐트 팬에 컴포넌트 달기
  • 컨텐트 팬 알아내기
    • 스윙 프레임에 붙은 디폴트 컨텐트 팬 알아내기
  • 컨텐트 팬에 컴포넌트 붙이기
  • 컨텐트 팬 변경

Container c = frame.getContentPane();
c.add(new JButton("Click")); // 컨텐트 팬에 직접 컴포넌트 부착

• JDK 1.5 이전
  • 프레임의 컨텐트 팬을 알아내어 반드시 컨텐트 팬에 컴포넌트 부착

frame.add(new JButton("Click"));
// 프레임이 버튼 컴포넌트를 컨텐트 팬에 대신 부착

• JDK 1.5 이후
  • 프레임에 컴포넌트를 부착하면 프레임이 대신 컨텐트 팬에 부착
• 결론
  • JDK 1.5 이전처럼 직접 컨텐트 팬에 컴포넌트를 부착하는 것이 바람직
  • 컨텐트 팬을 다룰 수 있는 능력이 필요하기 때문
  • 컴포넌트의 부모가 프레임이 아닌, 컨텐트 팬임을 알고 명확히 사용할 필요

import javax.swing.*;
import java.awt.*;

public class MyFrame extends JFrame {
    public MyFrame() {
        setTitle("Components");
        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

        Container cP = getContentPane();
        cP.setBackground(Color.ORANGE);
        cP.setLayout(new FlowLayout());

        cP.add(new JButton("OK"));
        cP.add(new JButton("Cancle"));
        cP.add(new JButton("Ignore"));

        setSize(300, 150);
        setVisible(true);
    }

    public static void main(String[] args) {
        new MyFrame();
    }
}

• 응용 프로그램 내에서 스스로 종료
  • System.exit(0);
  • 언제 어디서나 무조건 종료
• 프레임 종료 버튼 클릭 시
  • 프레임을 종료하여 프레임 윈도우가 닫힘
    • 프레임이 화면에서 보이지 않음
  • 프레임이 보이지 않지만 응용 프로그램이 종료된 것이 아님
    • 키보드나 마우스 입력을 받지 못함
    • 다시 setVisible(true)를 호출하면 보이게 되고 이전처럼 작동함
• 프레임 종료 버튼이 클릭될 때 프레임을 닫고 응용 프로그램이 종료되도록 하는 방법
  • frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

main() 종료 뒤에도 프레임이 살아있는 이유

• 스윙 프로그램이 실행되는 동안 생성되는 스레드
  • 메인 스레드
    • main()을 실행하는 스레드
    • 자바 응용 프로그램의 실행을 시작한 스레드
  • 이벤트 처리(분배) 스레드
    • 스윙 응용 프로그램이 실행될 때 자동으로 실행되는 스레드
    • 이벤트 처리(분배) 스레드의 역할
      • GUI 화면 그리기
      • 키나 마우스 입력을 받아 이벤트를 처리할 코드 호출
• 자바 응용 프로그램의 종료 조건
  • 실행 중인 사용자 스레드가 하나도 없을 때 종료
• 즉, 메인 스레드가 종료되어도 이벤트 처리(분배) 스레드가 살아 있어 프레임 화면을 그리고 마우스나 키 입력을 받기 때문에 프레임이 살아있음

컨테이너와 배치 개념

• 컨테이너마다 하나의 배치 관리자가 존재하며, 삽입되는 모든 컴포넌트의 위치와 크기를 결정하고 적절히 배치함
• 컨테이너의 크기가 변하면 내부 컴포넌트들의 위치와 크기를 모두 재조정하고 재배치함

• 배치 관리자 대표 유형

컨테이너와 배치 관리자

• 컨테이너의 디폴트 배치 관리자
  • 컨테이너는 생성 시 디폴트 배치 관리자 설정

// JPanel 패널에 BorderLayout 배치 관리자 설정
JPanel p = new JPanel();
p.setLayout(new BorderLayout());

// 컨텐트 팬의 배치 관리자를 FlowLayout으로 변경
Container c = frame.getConentPane();
c.setLayout(new FlowLayout());
c.setLayout(FlowLayout); // 오류 코드

• 컨테이너에 새로운 배치 관리자 설정

FlowLayout

• 컨테이너 공간 내에 왼쪽에서 오른쪽으로 배치
  • 다시 위에서 아래로 순서대로 컴포넌트를 배치함
• 컨테이너의 크기가 변하면 컴포넌트 재배치

FlowLayout()
FlowLayout(int align)
FlowLayout(int align, int hGap, int vGap)

• 생성자
  • align : 컴포넌트의 정렬 방법
    • 왼쪽 정렬(FlowLayout.LEFT)
    • 오른쪽 정렬(FlowLayout.RIGHT)
    • default : 중앙 정렬(FlowLayout.CENTER)
  • hGap : 좌우 컴포넌트 사이의 수평 간격(픽셀 단위)
    • default : 5
  • vGap : 상하 컴포넌트 사이의 수직 간격(픽셀 단위)
    • default : 5

BorderLayout

• 컨테이너 공간을 5 구역으로 분할, 배치
  • East, West, South, North, Center
• 배치 방법 : add(Component comp, int index)
  • comp : 컨테이너에 삽입되는 컴포넌트
  • index : 컴포넌트 위치
    • BorderLayout.EAST(동)
    • BorderLayout.WEST(서)
    • BorderLayout.SOUTH(남)
    • BorderLayout.NORTH(북)
    • BorderLayout.CENTER(중앙)
• 컨테이너의 크기가 변하면 재배치

BorderLayout()
BorderLayout(int hGap, int vGap)

• 생성자
  • hGap : 좌우 두 컴포넌트 사이의 수평 간격(픽셀 단위)
    • default : 0
  • vGap : 상하 두 컴포넌트 사이의 수직 간격(픽셀 단위)
    • default : 0

GridLayout

container.setLayout(new GridLayout(4, 3, 5, 5));
container.add(new JButton("1"));
container.add(new JButton("2"));
// 4x3 그리드 레이아웃 설정
// 총 11개의 버튼이 순서대로 add 됨
// 수직 간격 vGap : 5 pixel
// 수평 간격 hGap : 5 pixel

• 컨테이너 공간을 동일한 사각형 격자(그리드)로 분할하고 각 셀에 하나의 컴포넌트 배치
  • 격자 구성은 생성자에 행수와 열수 지정
  • 셀에 왼쪽에서 오른쪽으로, 다시 위에서 아래로 순서대로 배치
• 컨테이너의 크기가 변하면 재배치
  • 크기 재조정

GridLayout()
GridLayout(int rows, int cols)
GridLayout(int rows, int cols, int hGap, int vGap)

• 생성자
  • rows : 그리드의 행 수
    • default : 1
  • cols : 그리드의 열 수
    • default : 1
  • hGap : 좌우 컴포넌트 사이의 수평 간격(픽셀 단위)
    • default : 0
  • vGap : 상하 컴포넌트 사이의 수직 간격(픽셀 단위)
    • default : 0

배치 관리자 없는 컨테이너

• 배치 관리자가 없는 컨테인너란?
  • 응용 프로그램에서 컴포넌트의 절대 크기와 절대 위치 결정
• 용도
  • 컴포넌트의 크기나 위치를 개발자 임의로 결정하고자 하는 경우
  • 게임 프로그램과 같이 시간이나 마우스/키보드 입력에 따라 컴포넌트들의 위치와 크기가 수시로 변하는 경우
  • 여러 컴포넌트들이 서로 겹쳐 출력하고자 하는 경우
• 컨테이너의 배치 관리자 제거 방법
  • container.setLayout(null);
  • 컨테이너의 배치 관리자가 없어지면, 컴포넌트에 대한 어떤 배치도 없음
    • 추가된 컴포넌트의 크기가 0으로 설정, 위치는 예측할 수 없게 됨
• 컴포넌트의 절대 크기와 절대 위치 설정
  • 프로그램 내에서 이루어져야 함
  • 컴포넌트 크기 설정
    • component.setSize(int width, int height);
  • 컴포넌트 위치 설정
    • component.setLocation(int x, int y);
  • 컴포넌트 위치와 크기 동시 설정
    • component.setBounds(int x, int y, int width, int height);