Swing（Java）

Swingは完全にJavaで記述されているため、プラットフォームに依存しません。すべてのSwingクラスの完全なドキュメントは、Java APIガイド（バージョン6）またはJavaプラットフォーム標準版8 API仕様（バージョン8）に記載されています。

Javaの初期バージョンから、 Abstract Window Toolkit （AWT）の一部は、ユーザーインターフェイスコンポーネント向けにプラットフォーム非依存のAPIを提供してきました。AWTでは、各コンポーネントは、基盤となるウィンドウシステムに固有のネイティブなピアコンポーネントによってレンダリングおよび制御されます。

対照的に、Swing コンポーネントは、オペレーティングシステムのウィンドウツールキットでネイティブ リソースの割り当てを必要としないため、軽量であるとよく言われます。AWT コンポーネントは、重量級コンポーネントと呼ばれます。^{[ 12 ]}

Swing API の大部分は、AWT を直接置き換えるというよりは、AWT を補完する拡張機能です。実際、Swing のすべてのトップレベル コンポーネント ( JApplet、JDialog、JFrame、 および) は AWT トップレベル コンテナを継承しているため、すべての Swing 軽量インターフェースは最終的に AWT 重量コンポーネント内に存在します。Java 6 Update 10JWindowより前は、 Z オーダーの互換性の問題から、同じウィンドウ内で軽量コンポーネントと重量コンポーネントの両方を使用することは一般的に推奨されていませんでした。しかし、それ以降の Java バージョンではこれらの問題が修正され、Swing コンポーネントと AWT コンポーネントの両方を Z オーダーの問題なく 1 つの GUI で使用できるようになりました。

Swingが軽量コンポーネントを描画するために使用するコアレンダリング機能は、JFCの一部であるJava 2Dによって提供されます。

Standard Widget Toolkit (SWT) は、 IBMが開発し、現在はEclipseコミュニティが保守している競合ツールキットです。SWT の実装は、AWT の主要コンポーネントと共通点が多く、基盤となるネイティブウィンドウツールキットとのより正確な互換性といった利点がある一方で、プログラミングモデルにおいてネイティブプラットフォームへの依存度が高まるという欠点があります。

SWTとSwingのパフォーマンスについては、かなりの議論と憶測がありました。SWTはJNIに大きく依存しているため、GUIコンポーネントとJavaがデータを通信する必要がある場合は遅くなりますが、データモデルがGUIにロードされるとレンダリングが速くなるという意見もありましたが、どちらの方向も確認されていません。^{[ 13 ]} 2005年に行われたかなり徹底的なベンチマークでは、一般的なケースではSwingもSWTも明らかに他方を上回っていないという結論が出ました。^{[ 14 ]}

このSwingアプリケーションの例は、「Hello, world!」というメッセージが表示された単一のウィンドウを作成します。

// Hello.java (Java SE 8) import javax.swing.* ;public class Hello extends JFrame { public Hello () { super ( "Hello World" ); setDefaultCloseOperation ( WindowConstants . EXIT_ON_CLOSE ); add ( new JLabel ( "Hello, world!" )); pack (); setVisible ( true ); }public static void main ( String [] args ) { SwingUtilities . invokeLater ( Hello :: new ); } }

最初のパッケージimportには、そのパッケージに含まれるすべての公開クラスとインターフェースが含まれていますjavax.swing。

クラスHelloは、タイトルバーと閉じるコントロールextendsを備えたウィンドウを実装します。JFrameJFrame

コンストラクタHello()は"Hello World"、まずスーパークラスのコンストラクタを呼び出し、ウィンドウのタイトルとして使用されるパラメータを渡すことでフレームを初期化します。次に、setDefaultCloseOperation(int)から継承したメソッドを呼び出しJFrame、タイトル バーの閉じるコントロールが選択されたときのデフォルトの動作をに設定します。これにより、フレームが閉じられたときにが破棄され（単に非表示になるのではなく）、Java 仮想マシンが終了してプログラムが終了できるようになります。次に、文字列「Hello, world!」用のが作成され、スーパークラスから継承したメソッドが呼び出されてラベルがフレームに追加されます。スーパークラスから継承したメソッドが呼び出されて、ウィンドウのサイズが調整され、その内容がレイアウトされます。スーパークラスから継承したメソッドがブール値パラメータとともに呼び出され、フレームが表示されます。WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE JFrameJLabeladd(Component)Containerpack()WindowsetVisible(boolean)Componenttrue

このmain()メソッドは、プログラムの開始時にJava仮想マシンによって呼び出されます。新しいフレームをインスタンス化しますHello。コードは、このメソッドを使用してAWTイベントディスパッチスレッドinvokeLater(Runnable)からコンストラクタを呼び出し、コードがスレッドセーフに実行されるようにします。フレームが表示された後、すべてのSwingトップレベルウィンドウが破棄されるまでイベントディスパッチスレッドがアクティブなままであるため、メソッドを終了してもプログラムは終了しません。main

以下は、比較的シンプルなSwingベースのプログラムです。JFrameラベルとボタンを含むウィンドウ（a）を表示します。

import java.awt.FlowLayout ; import javax.swing.JButton ; import javax.swing.JFrame ; import javax.swing.JLabel ; import javax.swing.WindowConstants ; import javax.swing.SwingUtilities ; public class SwingExample implements Runnable { @Override public void run () { // ウィンドウを作成しますJFrame f = new JFrame ( "Hello World!" ); // ウィンドウが閉じられたときの動作を設定しますf . setDefaultCloseOperation ( WindowConstants . EXIT_ON_CLOSE ); // ボタンがラベルの上に配置されないようにレイアウトマネージャを追加しますf . setLayout ( new FlowLayout ()); // ラベルとボタンを追加しますf . add ( new JLabel ( "Hello, world!" )); f . add ( new JButton ( "Press me!" )); // ウィンドウ内のコンポーネントを配置しますf . pack (); // デフォルトでは、ウィンドウは表示されません。表示させます。f.setVisible ( true ); } public static void main ( String [] args ) { // イベントキューで適切なタイミングでアプリケーションが実行されるようにスケジュールします。SwingUtilities.invokeLater ( new SwingExample ( ) ); }}

Swing コンポーネントのインスタンス化と処理はすべて Runnable インターフェイスを実装することによって行われることに注目してください。これは、メイン メソッドで作成されたメソッド ) を使用してイベント ディスパッチ スレッドで実行されます ( Swing とスレッド セーフティを参照)。この手法を使用せずに Swing コードを実行することもできます (たとえば、Runnable を実装せず、すべてのコマンドを run メソッドから main メソッドに移動することによって)が、Swing はスレッド セーフではないため、複数のスレッドからリソースを呼び出すとスレッド干渉やメモリ一貫性エラーが発生する可能性があるため、この手法を使用するのが良いとされています。^{[ 15 ]}SwingUtilities.invokeLater(Runnable)

テキストフィールドを使用すると、ユーザーはアプリケーションにテキストやデータを入力できます。Swingでテキストフィールドを作成するのは簡単です。JTextFieldオブジェクトをインスタンス化して、コンテナに追加するだけです。

import javax.swing.* ;public class TextFieldExample { public static void main ( String [] args ) { SwingUtilities . invokeLater (() -> { // JFrame を作成しますJFrame frame = new JFrame ( "Text Field Example" );// JTextFieldを作成しますJTextField textField = new JTextField ( 20 );// テキストフィールドをJFrameフレームに追加します。frame.add ( textField );// JFrameのサイズを設定し、表示させるframe.setSize ( 300 , 200 ) ; frame.setVisible ( true ) ; } ) ; } }

テキストフィールドの機能を強化することで、ユーザーとのインタラクションが向上します。DocumentListenerインターフェースをアタッチすることで、テキストコンテンツの変更を動的に監視し、入力データのリアルタイム検証、書式設定、または自動補完を実現できます。

テキストフィールドの入力を検証することは、データの整合性を確保し、エラーを防止するために非常に重要です。Swing は、正規表現、入力マスク、カスタム検証ロジックなど、複数の検証手法を提供しています。InputVerifier インターフェイスを実装することで、特定の検証ルールを定義し、入力が無効な場合にユーザーに即座にフィードバックを提供できます。^{[ 16 ]}

この例では、javax.swing.JFrame をスーパークラスとし、そこに独自のウィジェット (この場合は JButton) を追加します。

import javax.swing.JFrame ; import javax.swing.JButton ; import javax.swing.JOptionPane ; import javax.swing.SwingUtilities ;import java.awt.event.ActionListener ; import java.awt.event.ActionEvent ;public class Sample extends JFrame { public Sample () { super (); this . setTitle ( "HelloApp" ); this . getContentPane (). setLayout ( null ); this . setBounds ( 100 , 100 , 180 , 140 ); this . add ( makeButton ()); this . setVisible ( true ); this . setDefaultCloseOperation ( EXIT_ON_CLOSE ); }private JButton makeButton () { final JButton b = new JButton (); b.setText ( "Click me!" ) ; b.setBounds ( 40 , 40 , 100 , 30 ) ; b.addActionListener ( ( ActionEvent e ) - > JOptionPane.showMessageDialog ( b , " Hello World ! " )); return b ; }public static void main ( String [] args ) throws InvocationTargetException , InterruptedException { // Swing の呼び出しはイベントディスパッチスレッドによって実行される必要があります。SwingUtilities . invokeAndWait (() -> new Sample ()); } }

JFrame はデフォルトのレイアウトマネージャとして java.awt.BorderLayout を使用するため、このメソッドを使用してレイアウトを null に設定しますContainer.setLayout(LayoutManager)。BorderLayout では、コンテナに追加されたものはすべて中央に配置され、他のウィジェットを収容するために引き伸ばされます。実際の G​​UI アプリケーションのほとんどは、すべてを絶対座標に配置するのではなく、レイアウトマネージャを使用することを好みます。^{[ 17 ]}