🌸 Java swing桌面应用初探（二）——表格基础
Java swing中的表格
JTable简介
在Java swing中，表格JTable是一类较为复杂的组件，用于显示和编辑常规二维单元表。官方文档JavaDocsApi见此：javax.swing.JTable。
需要注意的是，JTable本身并不包含或缓存数据，它只是简单地将数据可视化。表格一般会放入带滚动条的面板中，如下图所示。
创建简单的表格
表格一般分为两部分：标题行和数据。如下的代码便可创建出一个简单的的表格，
// 标题行
String[] columnNames = {"First Name",
"Last Name",
"Sport",
"# of Years",
"Vegetarian"};
// 数据
Object[][] data = {
{"Kathy", "Smith",
"Snowboarding", new Integer(5), new Boolean(false)},
{"John", "Doe",
"Rowing", new Integer(3), new Boolean(true)},
{"Sue", "Black",
"Knitting", new Integer(2), new Boolean(false)},
{"Jane", "White",
"Speed reading", new Integer(20), new Boolean(true)},
{"Joe", "Brown",
"Pool", new Integer(10), new Boolean(false)}
};
JTable table = new JTable(data, columnNames);
但是用这种方式创建出来的表格是不能变更行列数的。还有另外一种稍灵活一些的基于Vector的创建方式，
JTable(Vector rowData, Vector columnNames)
这些构造函数的优点是易于使用，但也有如下缺点：
- 它自动使各单元格处于可编辑的状态。
- 它将所有数据的类型都视为作为
String。例如，如果想包含Boolean类型的数据，那么我们本可以用复选框中表示数据。 但是，如果使用前面列出的两个JTable构造函数，则Boolean类型将一律显示为字符串。 - 它们要求所有数据要放入数组或向量中，这过于死板，不适用于某些场合。
为了解除这些限制，我们将引入TableModel这套接口。TableModel将在下一部分介绍。
显示表格
如前所述，我们需要把表格放入带滚动条的面板中。在swing中，JScrollPane就是这样一种面板。它就相当于JTabel的容器。
// 新建表格对象
JTable personTable = new JTable();
// 新建滚动面板，用上面新建的表格示例初始化之
JScrollPane personScrollPane = new JScrollPane(personTable);
// 设定其位置和大小
personScrollPane.setBounds(350, 50, 350, 480);
// 把滚动条面板加入大面板中
panel.add(personScrollPane);
这样，无论表格多长，用户都能通过拖动滚动条，看到表格的全貌。
表格模型和相关接口
表格模型TableModel
TableModel、JTable（表格对象）和表格数据的关系如下图所示。
具体来说，TableModel接口指定了JTable用于询问表格式数据模型的方法。TableModel封装了表格中的各种数据，为表格显示提供数据。上面案例中直接使用行数据和表头创建表格，实际上JTable 内部自动将传入的行数据和表头封装成了TableModel。
常用的TableModel接口的实现类有两个，AbstractTableModel和DefaultTableModel。前者是一个抽象类，为大多数方法提供了默认实现，但仍需要我们手动实现如下三个方法
public int getRowCount();
public int getColumnCount();
public Object getValueAt(int row, int column);
后者则是具体的TableModel接口的实现。它用Vector嵌套Vector存储单元格的值对象（里层的每个Vector为一行）。DefaultTableModel 还增加了许多方便操作表格数据的方法，例如 添加和删除行列等。
单元格渲染器TableCellRenderer
swing支持表格的自定义外观样式。为了让表格清晰、美观，我们用单元格渲染器TableCellRenderer指定单元格的显示样式。swing也为我们提供了这一接口的默认实现类DefaultTableCellRenderer。例如，如下代码即可实现简单的表格样式设置
Jtable table = new JTable(...);
...
// 新建默认单元格渲染器实例tcr
DefaultTableCellRenderer tcr = new DefaultTableCellRenderer();
// 设置水平方向居中对齐
tcr.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);
// 将表格的默认渲染器设置为tcr
table.setDefaultRenderer(Object.class, tcr);
此外，swing还为用户提供了表格监听器TableModelListener（监听表格单元格数据的更改，表格行列的增加和移除）、表格元素选择器ListSelectionModel（允许用户以不同的模式选中表格中的数据）和单元格数据编辑器TableCellEditor等众多组件接口。由于FriendshipGraphGUI客户端的表格仅作展示作用，并不希望用户通过修改表格来更改图数据，所以对这些组件不做具体介绍。
应用JTable展示图数据
下面，我们将尝试利用JTable，设计和实现图数据的展示。
设计展示形式
我们要展示的数据对象是朋友关系图FriendshipGraph类。我们可以将结点和边各用一张表展示：
- 节点图：展示每个结点的名称、入度值和出度值
- 边图：展示每条边的起点、终点和权值（默认为1）
使用JTable实现数据展示
新建结点图的JTable和TableModel对象实例：
// 新建结点（Person）图
JTable personTable = new JTable();
// 表头设置为3列，分别为名称、入度和出度
Vector<Object> personTableHeader = new Vector<>() ;
// 新建表格模型，喂给personTable
personTable.setModel(new DefaultTableModel(new Vector<>(), personTableHeader));
// 将personTable装进带滚动条的面板中
JScrollPane personScrollPane = new JScrollPane(personTable);
// 设置面板的位置和大小
personScrollPane.setBounds(350, 50, 350, 480);
// 向总面板中加入装有personTable的面板
panel.add(personScrollPane);
// 根据图更新数据
updatePersonTable(personTable, personTableHeader);
边图的新建也是类似的。
数据更新方法updatePersonTable可以这样实现：
// 传入表格和表格头，根据图数据更新表格内容
private void updatePersonTable(JTable table, Vector<?> header) {
// 新建表格数据容器（二维Vector）
Vector<Vector<Object>> data = new Vector<>();
// 遍历图中结点
for (Person person : graph.vertices()) {
// 每个节点新建一行
Vector<Object> line = new Vector<>();
// 加入名称、入度、出度
line.add(person.getName());
line.add(graph.targets(person).size());
line.add(graph.sources(person).size());
// 向数据容器中接入这一行
data.add(line);
}
// 设置表格外观格式
beautifyTable(table);
// 用新数据建立新表格模型，并将其喂给表格
DefaultTableModel model = new DefaultTableModel(data, header);
table.setModel(model);
}
边图数据更新的方法类似实现。
设置表格外观格式的方法beautifyTable可以这样实现：
private void beautifyTable(JTable table) {
// 新建单元格渲染器
DefaultTableCellRenderer tcr = new DefaultTableCellRenderer();
// 设置水平方向为居中对齐
tcr.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);
// 设置字体
tcr.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN, 18));
// 将表格的默认渲染器设置为tcr
table.setDefaultRenderer(Object.class, tcr);
// 设置表格行高
table.setRowHeight(30);
}
这个方法对于两个表格都是适用的。
最后，在按钮的动作监听器函数里，要加上表格更新的动作：
addPersonButton.addActionListener(e -> {
String name = personNameText.getText();
if (name.length() > 0) {
if (graph.addVertex(name)) {
addPersonInfoLabel.setText("Successfully added a person named '" + name + "' !");
// 更新表格数据
updatePersonTable(personTable, personTableHeader);
printPersonLabel.setText("Total: " + graph.verticesNum() + " People");
}
else {
addPersonInfoLabel.setText("Error: Cannot add the person.");
}
personNameText.setText("");
}
});
其他按钮也是类似的。需要注意的是，如果加边成功，需要同时更新两张表。
留待改进之处
这套GUI的效率是比较低的：每加一个点或一条边，就要更新整张表。
事实上，我们可以建立一个Person -> Vector和Relationship -> Vector的对应关系，实现「精准更新」，提高效率。
最终界面展示
完整GUI代码
下面给出完整的FriendshipGraphGUI类的代码（与两篇博文中节选的代码可能有冲突之处，如遇到请以完整代码为准）：
package P2;
import javax.swing.*;
import javax.swing.table.DefaultTableCellRenderer;
import javax.swing.table.DefaultTableModel;
import java.awt.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Vector;
public class FriendshipGraphGUI extends JFrame {
private final FriendshipGraph graph;
public FriendshipGraphGUI(FriendshipGraph graph) {
this.graph = graph;
}
public void run(String title) {
JFrame frame = new JFrame(title);
frame.setSize(1150, 600);
// frame.setDefaultCloseOperation(DISPOSE_ON_CLOSE);
frame.setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
frame.setLocationRelativeTo(null);
JPanel panel = new JPanel(null);
frame.add(panel);
placeComponents(panel);
frame.setVisible(true);
}
private void updatePersonTable(JTable table, Vector<?> header) {
Vector<Vector<Object>> data = new Vector<>();
for (Person person : graph.vertices()) {
Vector<Object> line = new Vector<>();
line.add(person.getName());
line.add(graph.targets(person).size());
line.add(graph.sources(person).size());
data.add(line);
}
beautifyTable(table);
DefaultTableModel model = new DefaultTableModel(data, header);
table.setModel(model);
}
private void updateRelationshipTable(JTable table, Vector<?> header) {
Vector<Vector<Object>> data = new Vector<>();
for (Person person : graph.vertices()) {
for (Person to : graph.targets(person).keySet()) {
Vector<Object> line = new Vector<>();
line.add(person.getName());
line.add(to.getName());
line.add(1);
data.add(line);
}
}
beautifyTable(table);
DefaultTableModel model = new DefaultTableModel(data, header);
table.setModel(model);
}
private void beautifyTable(JTable table) {
DefaultTableCellRenderer tcr = new DefaultTableCellRenderer();
tcr.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);
tcr.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN, 18));
table.setDefaultRenderer(Object.class, tcr);
table.setRowHeight(30);
}
private void placeComponents(JPanel panel) {
JTable personTable = new JTable();
Vector<Object> personTableHeader = new Vector<>() ;
personTable.setModel(new DefaultTableModel(new Vector<>(), personTableHeader));
JScrollPane personScrollPane = new JScrollPane(personTable);
personScrollPane.setBounds(350, 50, 350, 480);
panel.add(personScrollPane);
updatePersonTable(personTable, personTableHeader);
JTable relationshipTable = new JTable();
Vector<Object> relationshipTableHeader = new Vector<>() ;
relationshipTable.setModel(new DefaultTableModel(new Vector<>(), relationshipTableHeader));
JScrollPane relationshipScrollPane = new JScrollPane(relationshipTable);
relationshipScrollPane.setBounds(750, 50, 350, 480);
panel.add(relationshipScrollPane);
updateRelationshipTable(relationshipTable, relationshipTableHeader);
JLabel printPersonLabel = new JLabel(String.format("Total: %d People", graph.verticesNum()));
printPersonLabel.setBounds(350, 30, 150, 30);
printPersonLabel.setHorizontalAlignment(SwingConstants.LEFT);
printPersonLabel.setVerticalAlignment(SwingConstants.TOP);
panel.add(printPersonLabel);
JLabel printRelationshipLabel = new JLabel(String.format("Total: %d Relationships", graph.edgesNum()));
printRelationshipLabel.setBounds(750, 30, 300, 30);
printRelationshipLabel.setHorizontalAlignment(SwingConstants.LEFT);
printRelationshipLabel.setVerticalAlignment(SwingConstants.TOP);
panel.add(printRelationshipLabel);
int yCoord = 25;
int xCoord = 20;
Font functionTitleFont = new Font("Berlin Sans FB", Font.PLAIN, 20);
JLabel addPersonLabel = new JLabel("Add a new person");
addPersonLabel.setBounds(xCoord, yCoord, 200, 25);
addPersonLabel.setFont(functionTitleFont);
panel.add(addPersonLabel);
yCoord += 35;
JLabel personNameLabel = new JLabel("Name: ");
personNameLabel.setBounds(xCoord, yCoord, 80, 25);
panel.add(personNameLabel);
JTextField personNameText = new JTextField(20);
personNameText.setBounds(70, yCoord, 125, 25);
panel.add(personNameText);
JLabel addPersonInfoLabel = new JLabel("");
addPersonInfoLabel.setBounds(xCoord, yCoord + 30, 400,25);
panel.add(addPersonInfoLabel);
JButton addPersonButton = new JButton("Add");
addPersonButton.setBounds(210, yCoord, 80, 25);
addPersonButton.addActionListener(e -> {
String name = personNameText.getText();
if (name.length() > 0) {
if (graph.addVertex(name)) {
addPersonInfoLabel.setText("Successfully added a person named '" + name + "' !");
updatePersonTable(personTable, personTableHeader);
printPersonLabel.setText("Total: " + graph.verticesNum() + " People");
}
else {
addPersonInfoLabel.setText("Error: Cannot add the person.");
}
personNameText.setText("");
}
});
panel.add(addPersonButton);
yCoord += 75;
JLabel addRelationshipLabel = new JLabel("Add a new relationship");
addRelationshipLabel.setBounds(xCoord, yCoord, 280, 25);
addRelationshipLabel.setFont(functionTitleFont);
panel.add(addRelationshipLabel);
yCoord += 35;
JLabel fromNameLabel = new JLabel("From: ");
fromNameLabel.setBounds(xCoord, yCoord, 80, 25);
panel.add(fromNameLabel);
JTextField fromNameText = new JTextField(20);
fromNameText.setBounds(70, yCoord, 125, 25);
panel.add(fromNameText);
yCoord += 35;
JLabel toNameLabel = new JLabel("To: ");
toNameLabel.setBounds(xCoord, yCoord, 80, 25);
panel.add(toNameLabel);
JTextField toNameText = new JTextField(20);
toNameText.setBounds(70, yCoord, 125, 25);
panel.add(toNameText);
JButton swapFromToButton = new JButton("Swap");
swapFromToButton.setBounds(210, yCoord - 23, 80, 35);
swapFromToButton.addActionListener(e -> {
String temp = toNameText.getText();
toNameText.setText(fromNameText.getText());
fromNameText.setText(temp);
});
panel.add(swapFromToButton);
yCoord += 35;
JLabel addRelationshipInfoLabel = new JLabel("");
addRelationshipInfoLabel.setBounds(xCoord, yCoord + 30, 400,25);
panel.add(addRelationshipInfoLabel);
JButton addRelationshipButton = new JButton("Add");
addRelationshipButton.setBounds(xCoord, yCoord, 80, 25);
addRelationshipButton.addActionListener(e -> {
String fromName = fromNameText.getText(), toName = toNameText.getText();
if (fromName.length() > 0 && toName.length() > 0) {
if (graph.addEdge(fromName, toName)) {
updateRelationshipTable(relationshipTable, relationshipTableHeader);
updatePersonTable(personTable, personTableHeader);
printRelationshipLabel.setText("Total: " + graph.edgesNum() + " Relationships");
addRelationshipInfoLabel.setText("Successfully added a relationship from '" + fromName + "' to '" + toName + "' !");
}
else {
addRelationshipInfoLabel.setText("Error: Cannot add the relationship.");
}
}
});
panel.add(addRelationshipButton);
JButton clearRelationshipButton = new JButton("Clear");
clearRelationshipButton.setBounds(xCoord + 90, yCoord, 84, 25);
clearRelationshipButton.addActionListener(e -> {
fromNameText.setText("");
toNameText.setText("");
});
panel.add(clearRelationshipButton);
yCoord += 75;
JLabel queryDistanceLabel = new JLabel("Query the distance");
queryDistanceLabel.setBounds(xCoord, yCoord, 280, 25);
queryDistanceLabel.setFont(functionTitleFont);
panel.add(queryDistanceLabel);
yCoord += 35;
JLabel startNameLabel = new JLabel("Start: ");
startNameLabel.setBounds(xCoord, yCoord, 80, 25);
panel.add(startNameLabel);
JTextField startNameText = new JTextField(20);
startNameText.setBounds(70, yCoord, 125, 25);
panel.add(startNameText);
yCoord += 35;
JLabel endNameLabel = new JLabel("End: ");
endNameLabel.setBounds(xCoord, yCoord, 80, 25);
panel.add(endNameLabel);
JTextField endNameText = new JTextField(20);
endNameText.setBounds(70, yCoord, 125, 25);
panel.add(endNameText);
yCoord += 35;
JLabel queryDistanceInfoLabel = new JLabel("");
queryDistanceInfoLabel.setBounds(xCoord, yCoord + 30, 400,25);
panel.add(queryDistanceInfoLabel);
JButton queryDistanceButton = new JButton("Query");
queryDistanceButton.setBounds(xCoord, yCoord, 80, 25);
queryDistanceButton.addActionListener(e -> {
String startName = startNameText.getText(), endName = endNameText.getText();
if (startName.length() > 0 && endName.length() > 0) {
int result = graph.getDistance(new Person(startName), new Person(endName));
if (result == -2) {
queryDistanceInfoLabel.setText("Error: Cannot calculate the distance.");
}
else if (result == -1) {
queryDistanceInfoLabel.setText("'" + startName + "' and '" + endName + "' are not connected.");
}
else {
queryDistanceInfoLabel.setText("The distance { " + startName + " => " + endName + " } is " + result + " .");
}
startNameText.setText("");
endNameText.setText("");
}
});
panel.add(queryDistanceButton);
yCoord += 80;
JButton clearAllButton = new JButton("Clear All");
clearAllButton.setBounds(xCoord, yCoord, 180, 25);
clearAllButton.addActionListener(e -> {
graph.clearAll();
updateRelationshipTable(relationshipTable, relationshipTableHeader);
updatePersonTable(personTable, personTableHeader);
addPersonInfoLabel.setText("");
addRelationshipInfoLabel.setText("");
queryDistanceInfoLabel.setText("");
fromNameText.setText("");
toNameText.setText("");
printPersonLabel.setText("Total: 0 People");
printRelationshipLabel.setText("Total: 0 Relationships");
});
panel.add(clearAllButton);
}
}