14.11.1997

Tiivistelmä: Tämä seminaariesitelmä on lyhyt johdanto Java-kieleen ja sovellusten tekemiseen Borland JBuilder 1.0:lla. Esitelmässä esitellään eri Java-komponenttien käyttöä ja hieman Java-ohjelmien siirtoa eri järjestelmiin. Loppuosassa esitetään Java-kielen erityispiirteitä.

Sisällys:

• 1. Johdanto
• 2. Malliohjelma
  • 2.1 Yleistä JBuilderistä
  • 2.2 Autolaskuri
    • 2.2.1 Uuden sovelluksen luominen
    • 2.2.2 Nappuloiden lisääminen
    • 2.2.3 Laskuriruutujen lisääminen
    • 2.2.4 Talletus
    • 2.2.5 Kääntäminen ja ajaminen
    • 2.2.6 Ohjelmakoodin lisääminen
    • 2.2.7 Valmis ohjelma
  • 2.3 Muita komponentteja
    • 2.3.1 Itsetehdyn beanin lisääminen työkaluvalikkoon
    • 2.3.2 TimerBean - ajastetut tapahtumat
    • 2.3.3 Menut
    • 2.3.4 Valmiit lomakkeet
    • 2.3.5 Omat dialogit
  • 2.4 Ohjelmakoodin korjailu
  • 2.5 Muut tapahtumat
    • 2.5.1 Saman tapahtuman käyttö toisessa komponentissa
    • 2.5.2 Vedä ja pudota (drag and drop, DaD)
  • 2.6 Applet-tyyppinen Java-ohjelma
  • 2.7 Java-ohjelmien siirtämisestä eri käyttöjärjestelmiin
    • 2.7.1 CLASSPATH-ympäristömuuttuja
    • 2.7.2 JBuilderin Deployment Wizard
• 3. Javan perusominaisuuksia
  • 3.1 Lyhyt johdanto Javaan
  • 3.2 Parametrin välitys
  • 3.3 Silmukat ja taulukot
  • 3.4 Olio-ominaisuudet
  • 3.5 Säikeet ja dynaamiset kontrollit
• 4. Yhteenveto

1. Johdanto

Tämä esitelmä on lyhyt johdanto Java-kieleen ja sovellusten luomiseen Borlandin JBuilder 1.0:lla. Pääpaino esityksessä on ennenkaikkea käytännönläheisyydessä, jotta lukijalla olisi mahdollisuus päästä mahdollisimman helposti tutuksi Java-kielen kanssa. Tavoitteena on herättää lukijan mielenkiinto asiaa kohtaan ja tarjota perustiedot omia jatkotutkimuksia varten.
Java on saavuttanut suurta suosioita erityisesti verkko-ohjelmointiin sopivana ja laitteistoriippumattomana kielenä. Java on hyvin kunnianhimoinen yritys luoda uusi ohjelmointikieli, joka olisi yhtä aikaa sekä laitteistoriippumaton, hyvin hajautettava, turvallinen ja vielä helppokäyttöinen. Varsin monia lupauksia Java onkin jo lunastanut, mutta kehitystyötä on vielä tehtävä runsaasti.
Toisen luvun alussa rakennetaan malliohjelma, joka havainnollistaa graafisen käyttöliittymän eri osatekijöiden suunnittelua JBuilderillä. Päätarkoituksena on esitellä ohjelman suunnittelua ja toteutusta helposti ja nopeasti. Malliohjelmaa jatkokehitetään lisäämällä siihen uusia osia, kuten omia komponentteja, menuja, sekä valmiita ja itsetehtyjä dialogeja. Luvun loppuosassa selvitetään hieman, kuinka Java-ohjelmia voidaan siirtää järjestelmästä toiseen.
Kolmannessa luvussa selvitetään Java-kielen perusominaisuuksia, kuten parametrien välitystä, silmukoita, taulukoita, luokkia. Säikeiden käyttöä havainnollistetaan graafisella sovelluksella.
Tämä esitys on rakenteeltaan samanlainen kuin Vesa Lappalaisen "Delphi pikakurssi". Tarkoituksena onkin, että tämän esityksen rinnalla luettaisiin ko. teosta.
Esityksessä käytetyt ohjelmaesimerkit ja tiedostot on saatavilla osoitteesta http://www.jyu.fi/~majole/java

2. Malliohjelma

Tämän luvussa on hieman yleistä asiaa Jbuilderista. Pääasiana on rakentaa ensimmäisen malliohjelma, joka sisältää graafisen käyttöliittymän peruskomponentit. Lisäksi esitellään Applet-tyyppinen Java-ohjelma ja käsitellään hieman ohjelmien siirtoa eri järjestelmiin.

2.1 Yleistä JBuilderistä

JBuilder on visuaalinen Java-kielen sovelluskehitin. Se on käytön kannalta varsin yhdenmukainen Borlandin muiden visuaalisten sovelluskehittimien, kuten Delphin ja C++Builderin kanssa. Ohjelman ulkoasun suunnittelu tapahtuu samalla tavalla asettelemalla komponentteja lomakkeille. Javassa komponentit ovat JavaBeaneja, joiden käsittely on hyvin pitkälle samanlaista kuin Delphin komponenttien. Tässä esityksessä käytetäänkin näitä sanoja lähes synonyymeinä.
JBuilder 1.0:ssa on vähemmän valmiita komponentteja kuin esim. Delphissä. Koodin organisointi ja synkronointi on varsin kehittynyttä, tosin hyvin yksinkertainen leikekirjatoteutus hankaloittaa kehitystyötä. JBuilder 1.0 käyttää JDK (Java Developer Kit) 1.1-versiota, joten sillä tuotetut ohjelmat eivät pyöri ympäristöissä, joissa on käyttössä JDK 1.0-versio.

2.2 Autolaskuri

Ensimmäisenä malliohjelmana teemme "autolaskurin" (kuva 2.2). Sen kahta nappia painamalla voi lisätä joko henkilöautojen tai kuorma-autojen lukumäärää.

2.2.1 Uuden sovelluksen luominen

Ensimmäiseksi luodaan perustiedostot sovellusta varten.

1. Käynnistä JBuilder.
2. Sulje mahdollisesti auki olevat projektit valikkokäskyllä File/Close All.
3. Käynnistä ApplicationWizard tuplaklikkaamalla File/New-valikosta avautuvasta New-ikkunasta Application-ikonia.
4. Ensin sovellukselle luodaan projekti käyttäen ProjectWizardia. Täytä avautuneeseen dialogiin projektitiedoston nimi File-riville (esim c:\omat\autol\autolaskuri.jpr). Vaihda projektille nimeksi Title-riville Autolaskuri. Paina lopuksi Finnish-painiketta.
5. Nyt käynnistyy varsinainen ApplicationWizard, joka on kaksivaiheinen. Ensimmäisessä vaiheessa määritellään varsinaisen sovelluksen ominaisuuksia. Tyhjennä Package-rivi (yksinkertaisuuden vuoksi; muutoin tuotettava koodi sijoitetaan Package-rivin osoittamaan alihakemistoon ja tästä seuraa joitain hankaluuksia). Vaihda Class-riville nimeksi Autolaskuri. Paina Next-painiketta.
6. Toisessa vaiheessa asetetaan sovelluksen päädialogiin (Frame) liittyviä ominaisuuksia. Vaihda Class-riville nimeksi LaskuriFrame ja Frame Title-riville Autolaskuri. Paina taas lopuksi Finnish-painiketta.
7. JBuilder on nyt luonut neljä tiedostoa: autolaskuri.jpr, autolaskuri.html, Autolaskuri.java ja LaskuriFrame.java.
8. Muutetaan vielä projektin Out Path-omianaisuus osoittamaan projektihakemistoon, jotta saadaan käännöksessä syntyvät .class-tiedostot sinne. Klikkaa hiiren oikealla napilla projekti-ikkunassa projektitiedostoa (autolaskuri.jpr). Valitse avautuvasta valikosta Properties. Laita avautuvaan dialogiin projektihakemisto kohtaan Out Path (riittää, kun laitat pisteen ko. kohtaan)

2.2.2 Nappuloiden lisääminen

Nyt voidaaan alkaa sunnitella soveluksen ulkoasua.

1. Pääikkunan (AppBrowser) vasemmassa yläkulmassa on projektinhallintaikkuna. Valitse sieltä tiedosto LaskuriFrame.java, niin näet koodin, jonka JBuilder on luonut. Paina koodi-ikkunan alareunassa olevaa Design-välilehteä päästäksesi suunnittelemaan ohjelman graafista ulkoasua.
2. Valitse Controls-työkaluvalikosta painike (ButtonControl,) klikkaamalla kuvaketta kerran
3. Lisää nappula lomakkeeseen viemällä hiiri sinne minne haluat nappulan vasemman yläkulman ja paina vasen nappi alas. Siirrä hiiri oikean alakulman paikalle ja päästä nappi ylös. "Kahvoihin" tarttumalla voit vielä vaihtaa nappulan kokoa.
4. Anna nappulalle nimeksi buttonContolHA.
5. Vaihda nappulan tekstiksi Henkilöautoja (label-ominaisuus). Valitettavasti JBuilderilla ei voi suoraan yhdistää näppäinyhdistelmiä panikkeisiin.
6. Luo toinen painike samalla tavalla. Nimeä uusi panike buttonControlKA ja vaihda tekstiksi Kuorma-autoja. ( Et voi kopioida painiketta leikepöydän avulla, koska JBuilder 1.0:ssä leikepöytää voi käyttää ainoastaan tekstin muokkaamiseen! Vastaaavasti Undo-toimintokin koskee vain tekstiä.)

2.2.3 Laskuriruutujen lisääminen

1. Lisää lomakkeelle "laskuriruutu" panikkeen alapuolelle käyttäen vakiotekstiä (LabelControl,).
2. Kun olet lisännyt tekstin, saat sen samanlevyiseksi kuin panikkeenkin valitsemalla molemmat aktiiviseksi (shift+klikkaus hiiren vasemmalla napilla kumpaankin) ja sitten hiiren oikeasta napista aukeavasta menusta Same Size Horizontal. Huomaa, että koko muutetaan ensimmäisenä valitun objektin mukaiseksi.
3. Anna vakiotekstille nimi labelControlHA ja aseta tekstiksi 0 (text-ominaisuus).
4. Teksti saadaan ruudun oikeaan reunaan laittamalla alignment-ominaisuudeksi Right.
5. Vaihda tekstin väriksi vaikkapa Blue (foreground-ominaisuus) ja taustaksi White. (background -ominaisuus).
6. Vaihda tekstin kirjasimeksi esimerkiksi Dialog Bold 18 (font-ominaisuus).
7. Muuta tekstiruudun korkeus vastaamaan kirjasimen korkeutta.
8. Luo toinen vakioteksti Kuorma-autoja-painikkeen alle ja anna sille nimi LabelKA.

2.2.4 Talletus

1. Lisää vielä painike, jonka nimeksi annat buttonContolNollaa ja tekstiksi Nollaa.
2. Talleta projekti näppäinyhdistelmällä Alt-F v (Save All).

2.2.5 Kääntäminen ja ajaminen

Ohjelma on nyt toimintakuntoinen, mutta se ei vielä voi tehdä mitään. Voimme kuitenkin kokeilla miltä valmis ohjelma näyttäisi:

1. Käännä ja aja ohjelma painamalla Shift-F9.

2.2.6 Ohjelmakoodin lisääminen

Koko ajan, kun komponentteja on aseteltu lomakkeelle, on JBuilder lisännyt ohjelmakoodia LaskuriFrame-luokkaan (class) tiedostoon LaskuriFrame.java. Tästä LaskuriFrame-luokasta luodaan olio Autolaskuri.java-tiedoston Autolaskuri-luokassa. Painikkeiden toiminnallisuutta vastaavan koodin lisääminen on ohjelmoijan tehtävä. Onneksi JBuilder tekee tästäkin suurimman osan:

1. Tuplaklikkaa Henkilöautoja-painiketta. Tällöin aukeaa koodi-ikkuna, johon on lisätty Java-kielinen tapahtumankäsittelijän esittely tapahtumalle, joka tulee kun painetaan painiketta nimeltä buttonControlHA:



void buttonControlHA_actionPerformed(ActionEvent e) { }

2. Kursori on valmiina paikassa, johon oma koodi kirjoitetaan. Halutaan, että painiketta painettaessa labelControlHA:ssa olevan lukeman lisääntyyvän yhdellä. Komponenttien ominaisuuksia voi muuttaa vain niihin tarkoitetuilla metodeilla, joista tässä käytetään metodia setText(). Tekstikentän teksti on ensin muutettava numeeriseksi, koska tekstiä ei voi numeerisesti lisätä. Siispä kirjoitamme koodin



labelControlHA.setText(""+(Integer.parseInt(labelControlHA.getText())+1));

3. Koodi kannattaa saman tien laittaa leikekirjaan, koska se tulee lähes samanlaisena painikkeeseen buttonControlKA.
4. Lisää vastaava koodi oikeaksi muutettuna painikkeeseen buttonControlKA. Huom! Jos et edellä huomannut laittaa koodia leikekirjaan, löytyy edellinen koodi samasta koodi-ikkunasta hieman ylempää, josta voit sen hakea kuin missä tahansa editorissa.
5. Lisää vielä koodi painikkeeseen buttonControlNollaa. Nyt koodiksi riittää



labelControlHA.setText("0"); labelControlKA.setText("0");

6. Käännä ja aja ohjelma.

2.2.7 Valmis ohjelma

Seuraavana vielä listaukset valmiin malliohjelman tiedostoista hakemistossa autol (autolaskuri.jpr ei ole mukana). Ensimmäisenä on JBuilderin luoma projektin kuvaus.

autol\autolaskuri.html - projektin kuvaus

<HTML> <HEAD> <h1> Project Notes </h1> <hr> </HEAD> <BODY> <FONT SIZE=+1> <B>Project:</B> Autolaskuri <FONT> <BR> <FONT SIZE=+1> <B>Author:</B> Markku Lehtinen <FONT> <BR> <FONT SIZE=+1> <B>Company:</B> <FONT> <BR> <FONT SIZE=+1> <B>Description</B> <FONT> <BR> <HR> <FONT SIZE=+1> <B>Things to do...</B> <FONT> <BR> <UL> <Edit this section to keep track of your to do items> <LI> Item 1 <LI> Item 2 </UL> </BODY> </HTML>

Autolaskurin pääluokka sijaitsee autolaskuri.jpr-tiedostossa, jossa on myös main-metodi.

autol\Autolaskuri.java - autolaskurin pääluokka

public class Autolaskuri   boolean packFrame = false;   //Construct the application   public Autolaskuri() {     LaskuriFrame frame = new LaskuriFrame();     //Pack frames that have useful preferred size info, e.g. from their layout     //Validate frames that have preset sizes     if (packFrame)       frame.pack();     else       frame.validate();       frame.setVisible(true);   }    //Main method    static public void main(String[] args) {     new Autolaskuri();   } }

LaskuriFrame.java-tiedostossa on varsinainen graafinen toteutus. Seuraavassa lomakkeen listauksessa värilliset osat ovat niitä, joita on muutettu AppBrowserissa. JBuilderissä ei ole erikseen resurssitiedostoja, vaan kaikki komponenttien ominaisuudet asetetaan ja luetaan omilla metodeillaan.

autol\LaskuriFrame.java - Varsinasen käyttöliittymän totettava luokka

import java.awt.*; import java.awt.event.*; import borland.jbcl.control.*; import borland.jbcl.layout.*; public class LaskuriFrame extends DecoratedFrame {   BorderLayout borderLayout1 = new BorderLayout();   XYLayout xYLayout2 = new XYLayout();   BevelPanel bevelPanel1 = new BevelPanel();   ButtonControl buttonControlHA = new ButtonControl();   ButtonControl buttonControlKA = new ButtonControl();   LabelControl labelControlKA = new LabelControl();   LabelControl labelControlHA = new LabelControl();   ButtonControl buttonControlNollaa = new ButtonControl();   //Construct the frame   public LaskuriFrame() {     try {       jbInit();     }     catch (Exception e) {       e.printStackTrace();     }   }   //Component initialization   public void jbInit() throws Exception{     this.setLayout(borderLayout1);     this.setSize(new Dimension(269, 207));     this.setTitle("Autolaskuri");     buttonControlHA.setLabel("Henkilöautoja");     buttonControlHA.addActionListener(new LaskuriFrame_buttonControlHA_actionAdapter(this));                     labelControlKA.setBackground(Color.white);     labelControlKA.setFont(new Font("Dialog", 1, 18));     labelControlKA.setText("0");     labelControlKA.setAlignment(Label.RIGHT);     labelControlKA.setForeground(Color.blue);     labelControlHA.setBackground(Color.white);     labelControlHA.setFont(new Font("Dialog", 1, 18));     labelControlHA.setAlignment(Label.RIGHT);     labelControlHA.setForeground(Color.blue);     labelControlHA.setText("0");     buttonControlNollaa.setLabel("Nollaa");     buttonControlNollaa.addActionListener(new LaskuriFrame_buttonControlNollaa_actionAdapter(this));     buttonControlKA.setLabel("Kuorma-autoja");     buttonControlKA.addActionListener(new LaskuriFrame_buttonControlKA_actionAdapter(this));     bevelPanel1.setLayout(xYLayout2);     this.add(bevelPanel1, BorderLayout.CENTER);     bevelPanel1.add(buttonControlHA, new XYConstraints(22, 31, 100, 23));     bevelPanel1.add(buttonControlKA, new XYConstraints(129, 31, 100, 23));     bevelPanel1.add(labelControlKA, new XYConstraints(129, 78, -1, 24));     bevelPanel1.add(labelControlHA, new XYConstraints(22, 78, -1, 24));     bevelPanel1.add(buttonControlNollaa, new XYConstraints(77, 132, 100, -1));   }   void buttonControlHA_actionPerformed(ActionEvent e) {     labelControlHA.setText(""+(Integer.parseInt(labelControlHA.getText())+1));   }   void buttonControlKA_actionPerformed(ActionEvent e) {     labelControlKA.setText(""+(Integer.parseInt(labelControlKA.getText())+1));   }   void buttonControlNollaa_actionPerformed(ActionEvent e) {     labelControlHA.setText("0");     labelControlKA.setText("0");   } } class LaskuriFrame_buttonControlHA_actionAdapter implements java.awt.event.ActionListener {   LaskuriFrame adaptee;   LaskuriFrame_buttonControlHA_actionAdapter(LaskuriFrame adaptee) {     this.adaptee = adaptee;   }   public void actionPerformed(ActionEvent e) {     adaptee.buttonControlHA_actionPerformed(e);   } } class LaskuriFrame_buttonControlKA_actionAdapter implements java.awt.event.ActionListener {   LaskuriFrame adaptee;   LaskuriFrame_buttonControlKA_actionAdapter(LaskuriFrame adaptee) {     this.adaptee = adaptee;   }   public void actionPerformed(ActionEvent e) {     adaptee.buttonControlKA_actionPerformed(e);   } } class LaskuriFrame_buttonControlNollaa_actionAdapter implements java.awt.event.ActionListener {   LaskuriFrame adaptee;   LaskuriFrame_buttonControlNollaa_actionAdapter(LaskuriFrame adaptee) {     this.adaptee = adaptee;   }   public void actionPerformed(ActionEvent e) {     adaptee.buttonControlNollaa_actionPerformed(e);   } }

Tehtävä 2.1 Polkupyörät
Lisää ohjelmaan myös polkupyörien laskeminen.

2.3 Muita komponentteja

Javassa Delphin ja C++Builderin komponetteja vastaavat JavaBeanit. JBuilderissa ei kuitenkaan ole valmiina niin laajaa komponenttikirjastoa kuin esim. Delphissä. Sen sijaan omia beaneja on varsin helppo luoda JBuilderin tarjoamilla työkaluilla. Seuraavissa esimerkeissä käytetään itsetehtyjä beaneja, koska vastaavia toimintoja ei voi JBuilderissä niin yksinkertaisesti ja havainnollisesti toteutettaa kuin tässä luvussa on tarkoituksena. Seuraavia toimenpiteitä varten tarvitaan omat.jar-niminen tiedosto, joka sisältää nämä beanit. Tämän tiedoston voit hakea esitelmän johdannossa mainitusta paikasta. Lisäksi tarvitset auton kuvaa varten tiedoston hauto.gif. Kopioi auton kuva projektitiedostoon ennen seuraavaa vaihetta.

2.3.1 Itsetehdyn beanin lisääminen työkaluvalikkoon

1. Valitse työkaluvalikosta Others-välilehti. Klikkaa välilehden päällä hiiren oikeaa näppäintä. Saat Properties-valikon.
2. Valitse välilehti Add from Archive. Paikallista Browse-painikkeella omat.jar-tiedosto, jonka olet hakenut. Valitse ylemmästä valintaikkunasta package nimeltä omat.image. Nyt alavalikossa näkyy JavaBean nimeltä omat.image.ImageBean.
3. Valitse ko. bean ja paina Install-näppäintä. Tee sama omat.timer.TimerBeanille.
4. Käynnistä JBuilder uudelleen. Voit nyt käyttää asennettuja beaneja aivan kuten muitakin työkaluvalikon komponentteja, jotka todellisuudessa itsekin ovat JavaBeaneja.

2.3.2 TimerBean - ajastetut tapahtumat

Lisätään lomakkeelle vaikkapa aluksi auton kuva, joka ajaa ruudun vasemmasta laidasta oikeaan laitaan.

1. Lisää juuri haettu ImageBean-komponentti ruudun vasempaan alalaitaan. Komponentin koon ja paikan saat määrättyä samoin kuin aiemmin painiketta lisättäessä.
2. Jos et äsken kopioinut auton kuvaa projektihakemistoon, tee se nyt (voit joutua kuitenkin käynnistämään JBuilderin uudelleen, että saisit auton kuvan käyttöön). Auton kuva on gif-muodossa, koska Javassa on suora tuki vain .gif- ja .jpg-tyyppisille kuville.
3. Klikkaa ImageBean-komponenttia ja laita siihen ominaisuudeksi imageName: hauto.gif. Huom. Käytä vain suhteellista osoitusta, koska varsinkin Applet-tyyppisissä sovelluksissa saattaa tulla ongelmia.
4. Vaihda beanin nimeksi vaikkapa imageBeanHA.
Jotta auton kuva liikkuisi, tulee ImageBean-olion paikkaa muuttaa tietyin väliajoin. Tietyin aikavälein tapahtuvia tapahtumia saadaan TimerBean-komponentilta.
1. Valitse TimerBean-komponentti (löytyy siis Others-sivulta). Klikkaa vasemmalla näppäimellä lomakkeen päällä. Huomaat, että komponenttihierarkiaan kohtaan Others syntyi timerBean1-niminen olio. Komponettihierarkia näkyy AppBrowserin vasemmalla sivulla, kun ollaan Design-tilassa.
2. Vaihda ajastimen nimeksi vaikkapa TimerBeanHA.
3. Vaihda tapahtumaväliksi (timeSlice) esim. 100 (100 ms). Huomaa, että timeSlice täytyy alustaa positiiviseksi luvuksi, jotta ajastin lähtee käyntiin.
4. Tuplaklikkaa Events-sivulla timerActionia ja paina Enter. Kirjoita tapahtuma-käsittelijään seuraava koodi:



void timerBeanHA_timerAction(TimerEvent e) {    imageBeanHA.setLocation(imageBeanHA.getLocation().x + 1,    imageBeanHA.getLocation().y); }

5. Huom! Java-komponenttien päivitys ei ole ilmeisesti tehty tällaista varten, joten liikkuva kuva saattaa välkkyä ja käyttäytyä välillä hieman oudosti.


Tehtävä 2.2 Edestakaisin
Muuta ohjelmaa siten, että auton kuva kulkee ruudussa edestakaisin.

2.3.3 Menut

Lisätään ohjelmaan vielä päämenu.

1. Lisää lomakkeelle MenuBar-komponentti (AWT-sivu). Menu syntyy komponentti-hierarkiaan kohtaan Menu.
2. Tuplaklikkaa menuBar1-oliota komponenttihierarkiassa.
3. Kirjoita seuraava valikkojärjestelmä:



File Options Help Exit Colors About

(Huomaa, että Javassa ei voi &-merkillä aikaansaada pikavalintaa)
4. Laita vielä lisäksi Exit-kohtaan pikavalinta Ctrl-X (shortcut-ominaisuus).
5. Valitse Exit-menuvalinnan Events-sivulta actionPerformed ja lisää tapahtumaksi koodi



void menuItemExit_actionPerformed(ActionEvent e) {    System.exit(0); }

2.3.4 Valmiit lomakkeet

JBuilderissä on valmiina joukko yleisimpiä dialogeja, kuten tiedostodialogi, fonttien valinta, värin valinta, sekä viestidialogi.

Lisäämme seuraavaksi mahdollisuuden taustavärin vaihtamiseksi.

1. Lisää komponenttihierarkiaan väridialogi (Dialogs-sivu).
2. Laita dialogin nimeksi vaikkapa colorChooserTausta.
3. Aseta dialogin Frame-ominaisuudeksi this.
4. Lisää Options-menun Colors-kohdan tapahtumaksi koodi



void menuItemColors_actionPerformed(ActionEvent e) {     colorChooserTausta.show();     if (colorChooserTausta.getResult() == ColorChooser.OK)     bevelPanel1.setBackground(colorChooserTausta.getValue()); }

Tehtävä 2.3 Muidenkin komponenttien värin vaihto
Muuta ohjelmaa siten, että voit muuttaa kaikkien muidenkin komponenttien värin (voit käyttää samaa dialogia kaikille komponenteille).

2.3.5 Omat dialogit

Oikeassa ohjelmassa on harvoin vain yksi ikkuna. Lisäämme esimerkin vuoksi vielä ohjelmaamme itse tehdyn About-dialogin (About-dialogin saisi tehtyä myös automaattisesti):

1. Ensin on luotava dialogille oma Frame. Tämä onnistuu valitsemalla valikosta File|New->New|Frame. Tyhjää package-rivi ja anna luokan nimeksi AboutFrame.
Dialogin luonti hoituu valitsemalla valikosta File|New -> New|Dialog.
2. Tyhjennä jälleen package-rivi ja vaihda luokan nimeksi AboutDialog.
3. JBuilderissä ei ole monirivistä vakiotekstiä, joten lisää lomakkeelle vakiotekstejä. Tekstiksi voit sitten laittaa mitä tahansa ohjelman toimintaa yms. kuvaavaa tekstiä.
4. Lisää vielä haluamiasi koristeita, kuten esim. kuvia (vrt. liikkuvan auton lisääminen).
5. Lisää vielä painike, jonka nimeksi buttonControlOK ja tekstiksi OK.
6. Lisää OK-painikkeen koodiksi:



void buttonControlOK_actionPerformed(ActionEvent e) {    this.setVisible(false); }

8. Dialogi on nyt valmis, mutta siihen ei viitata LaskuriFramesta. Lisää LaskuriFrame.java-tiedostoon



public class LaskuriFrame extends DecoratedFrame {   AboutFrame aboutFrame = new AboutFrame();   AboutDialog aboutDialog = new AboutDialog(aboutFrame,                                             "Tietoja Autolaskurista",false); }

9. Lisää menunvalintaan About seuraava koodi:



void menuItemAbout_actionPerformed(ActionEvent e) {   aboutDialog.show(); }

10. Kokeile ohjelmaa.

AboutDialog aboutDialog = new AboutDialog(aboutFrame,"Tietoja Autolaskurista",true);

Mitä eroa on nyt ohjelman toiminnassa?

Tehtävä 2.5 Liikkuva auto myös toisessa dialogissa
Lisää liikkuva auto myös About-dialogiin.

2.4 Ohjelmakoodin korjailu

JBuilderissä on varsin kehittynyt ohjelmakoodin editointijärjestelmä. Seuraavassa muutamia piirteitä:

1. JBuilderissä ohjelmakoodi pysyy synkronissa, muutettiinpa komponenttien ominaisuuksia joko Source- tai Design-tilassa (teksti- tai suunnittelutilassa). Tosin tässäkin on rajoituksensa. Älä muuta komponentti-olion nimeä tekstitilassa, koska joudut tekemään muutoksen jokaiseen olion esiintymiseen ohjelmakoodissa. Dynaamisesti ajon aikana luotavat komponentit eivät tietenkään näy suunnitteluikkunassa.
2. Source-tilassa AppBrowserin vasemmassa reunassa toimii reaaliaikainen koodinjäsentäjä. Jäsentimellä voidaan paikallistaa haluttuja elementtejä helposti. Jäsentimellä voidaan myös liikkua luokkahierarkiassa. Kokeile sitä esimerkiksi valitsemalla LaskuriFrame.java Source-tilaan ja tuplaklikkaa DecoratedFrame-solmua. Tästä voit jatkaa luokkahierarkiaa ylöspäin.
3. Jäsentimen avulla voi myös saada dokumenttitietoa käsiteltävänä olevasta luokasta, mikäli dokumentit on asennettu järjestelmään. Kokeile ensin kuten edellä ja valitse sitten Doc-tila.

2.5 Muut tapahtumat

2.5.1 Saman tapahtuman käyttö toisessa komponentissa

Tapahtuman käsittelijän koodi on voitu kirjoittaa tuplaklikkaamalla komponenttia. Näin voidaan kirjoittaa kuitenkin vain komponentin oletustapahtuman käsittelijä. Kullakin komponentilla on lukuisia muitakin tapahtumia. Nämä muut tapahtumat löytyvä Component Inspectorissa Events-sivulta. Kuvassa 2.3 on esimerkki buttonControlHA:n mahdollisista tapahtumista:

Tapahtuman nimi päästään kirjoittamaan tuplaklikkaamalla tapahtuman nimen paikkaa (tai siinä jo olevaa nimeä). Itse koodia päästään lisämään tuplaklikkaamalla toisen kerran tai painamalla enter. Tapahtumakäsittelijä voidaan asettaa myös samaksi komponentin jonkin toisen tapahtuman kanssa, jolla on sama tapahtumatyyppi (esim. molempien tyyppi on mouseEvent).

Tehtävä 2.6 Laskenta tapahtumaan myös laskurista
Muuta ohjelmaa (kirjoittamatta lisää koodia) siten, että myös laskurikentän LabelHA tai LabelKA painaminen lisää vastaavaa laskuria. Laita vielä liikkuvan kuvan painaminen lisäämään henkilöautojen lukumäärää (joudut hidastamaan ajastinta melko paljon, että viesti ehtii mennä perille).

2.5.2 Vedä ja pudota (drag and drop, DaD)

Javan luokkakirjastoon on määritelty myös Drag and drop-tiedonvälityksen, mutta sitä ei ole vielä toteutettu JDK 1.1:ssä

2.6 Applet-tyyppinen Java-ohjelma

Tähän mennessä on saatu aikaiseksi Java-sovellus, joka toimii vain JDK:n mukana tulevan Java-tulkin alaisuudessa. Entäpä, jos halutaan siirtää autolaskuri sellaiseen muotoon, että sitä voidaan ajaa vaikkapa jollain HTML-selaimella. Tätä varten on olemassa Applet-tyyppiset Java-ohjelmat. Tarkastellaan seuraavaksi, kuinka autolaskuri voidaan muuttaa Applet-tyyppiseksi.

1. Luodaan ensin uusi Appletti (valikkokäskyllä File|New->New|Applet). Tämä tulee toimimaan alustana LaskuriFramellelle, joka on jo saatu aikaiseksi.
2. Tyhjennä jälleen package-rivi ja vaihda luokan nimeksi LaskuriApplet.
3. Paina kaksi kertaa Next-näppäintä, jolloin siirryt vaiheeseen 3/3. Vaihda generoitavan HTML-koodiin nimeksi vaikka applaskuri.html. Paina lopuksi Finnish. Jos Project-ikkuna vaihtui Opended-ikkunaan, vaihda takaisin Project-ikkunaan.
4. Etsi käsille vanha päätiedosto Autolaskuri.java Kopioi sieltä seuraavat alueet leikepöytään:



public class Autolaskuri {   boolean packFrame = false;   //Construct the application   public Autolaskuri() {     LaskuriFrame frame = new LaskuriFrame();     //Pack frames that have useful preferred size info, e.g. from their layout     //Validate frames that have preset sizes     if (packFrame)       frame.pack();     else       frame.validate();     frame.setVisible(true);   }   //Main method   static public void main(String[] args) {     new Autolaskuri();   } }

5. Liitä leikepöydältä nämä rivit LaskuriApplet.java-tiedostoon:



public class Autolaskuri extends Applet implements Runnable { ...    public Autolaskuri() {    LaskuriFrame frame = new LaskuriFrame();       frame.validate();       frame.setVisible(true);    }   ... }

6. Poista Autolaskuri.java projektista miinus-painikkeella.
7. Valitse Project-ikkunasta applaskuri.html ja aja ohjelma (Shift-F9).
8. Ruutuun ilmestyy ensin Appletviewer ja sen jälkeen vasta Autolaskuri.
9. Minkä takia applaskuri.html täytyi olla valittuna, kun ohjelma käynnistettiin? Tämä on siksi, että Appletviewer tarvitsee parametrikseen html-tiedoston, jossa <APPLET>-tagilla on annettu ajettava Java-ohjelma.



<APPLET   CODEBASE = ""   CODE = "LaskuriApplet.class"   NAME = "AutolaskuriApplet"   WIDTH = 400   HEIGHT = 300   HSPACE = 0   VSPACE = 0   ALIGN = Middle >

2.7 Java-ohjelmien siirtämisestä eri käyttöjärjestelmiin

Java-kielen eräs tärkeimpiä ominaisuuksia on sen käyttöjärjestelmäriippumattomuus. Periaatteessa samat ohjelmat pyörivät eri käyttöjärjestelmissä sellaisenaan. Hankaluuksia saattaa aiheuttaa kuitenkin erilaiset graafiset ympäristöt. Tämän vuoksi Javan perusmäärittelyssä ei ole koordinaatteihin perustuvaa komponenttien käsittelyä, vaan kaikki komponenttien asettelut annetaan järjestelmän tehtäväksi tietyn layoutin mukaan. Tämän esimerkin autolaskurissa on käytetty JBuilderin oletus-layoutia, XYLayoutia, joka ei kuitenkaan sovellu käytettäväksi ohjelmissa, joita halutaan siirtää käyttöjärjestelmien välillä. Tämän tähden XYLayoutia pitäisi käyttää ainoastaan sovelluksen kehitysvaiheessa. Lisäksi luokkakirjastojen siirtäminen tuottaa erilaisia ongelmia ja niihin on kehittetty erilaisia ratkaisuja. Seuraavassa esitellään muutamia tärkeimpiä siirtämiseen liittyviä asioita.

2.7.1 CLASSPATH-ympäristömuuttuja

Java-luokkien käytössä oleellisen tärkeä asia on ympäristömuuttuja CLASSPATH. Sen avulla Java-tulkki osaa paikallistaa tarvitsemansa luokkakirjastot järjestelmästä. Seuraavassa on esimerkki CLASSPATHin käytöstä Windows NT:ssä:

1. Avaa projektin ominaisuudet (klikkaa oikealla näppäimellä autolaskuri.jpr:ää)
2. Kopioi leikepöytään Class Path -rivi.
3. Käynnistä Windowsin Control Panelista System-ohjelma ja sieltä Enviroment-sivu.
4. Kirjoita Variable-riville CLASSPATH ja liitä leikepöydän sisältö Value-riville. Laita vielä polun alkuun oletushakemisto lisäämällä .; Paina Set-näppäintä ja lopuksi Apply-näppäintä.
5. Lisää vielä PATH-muuttujaan polku JBuilder\Java\bin-hakemistoon samalla tavalla. Huomaa, että tällä lailla asetukset tallentuvat pysyvästi järjestelmään!
6. Käynnistä cmd-komentotulkki. Jos et halua muuttaa järjestelmän asetuksia, voit muuttaa ympäristömuuttujien arvoja myös komentotulkista myös set-käskyllä. Tällöin asetukset häviävät, kun komentotulkista poistutaan.
7. Siirry projektihakemistoon ja kirjoita: appletviewer applaskuri.html
UNIX:ssa CLASSPATH asetetaan hieman erilailla riippuen komentotulkista. Matematiikan laitoksen jane-koneessa se tapahtuu esimerkiksi seuraavasti: export CLASSPATH=.:~/java:~/classes/jbcl.zip:... . Tämän jälkeen voidaan Java-sovelluksia ajaa yhtälailla UNIX:ssa, kunhan vain kaikki tarvittavat luokkakirjastot on määritelty CLASSPATH:issa (JBuilderin käyttämiä ovat: jbcl.zip, jgl.zip ja jclasses.zip). Sovelluksesta erikseen ladattavien tiedostojen, kuten kuvien ja äänien käytössä saattaa olla hankaluuksia.

2.7.2 JBuilderin Deployment Wizard

JBuilderillä helpoin tapa siirtää Java-ohjelmia eri järjestelmiin on käyttää Deployment Wizardia.
Ominaisuuksia:

* Pakkaa kaikki tarvittavat tiedostot jar-tyyppiseksi (Java ARchive) paketiksi.
* Pakkausmuoto on tavallinen zip, joten jar-tiedostoja voi tutkia esim. WinZipillä. Ainoa ero tavalliseen zip-tiedostoon on se, että jar-tiedostoon on lisätty eräitä tunnistetietoja.
* JDK 1.1 tukee jar-tiedostotyyppiä ja sitä voidaan käyttää suoraan <APPLET>-tagissa.
* Siirtoon tarvitaan vain yksi jar-tiedosto, jos kaikki käytetyt luokkakirjastot on otettu siihen.

1. Talleta kaikki tiedostot ja käännä ohjelma aktivoimalla autolaskuri.jpr ja näppäilemällä Ctrl+F9.
2. Käynnistä Deployment Wizard Tools-menusta.
3. Muuta tiedoston nimeksi esim. laskuri.jar. Huomaa, että tiedoston pitää tulla samaan hakemistoon, jossa äsken luotu applaskuri.html on.
4. Poista rastit lomakkeen kohdista JBCL ja JGL. Tämä tarkoittaa sitä, että näistä luokkakirjastoista otetaan mukaan tarvittavat luokat. Kohdejärjestelmässä ei siis tarvitse olla näitä kirjastoja asennettuna.
5. Käynnistä Wizard painamalla Finnish-painiketta.
6. Tiedostoon applaskuri.html täytyy nyt lisätä seuraavaa:



... <APPLET   CODEBASE = ""   CODE = "Autolaskuri.class"   ARCHIVE = "laskuri.jar"   WIDTH = 400   HEIGHT = 300   HSPACE = 0   VSPACE = 0   ALIGN = Middle > ...

Käynnistä nyt komentotulkki, siirry projektihakemistoon ja aseta ympäristömuuttuja käskyllä set CLASSPATH=laskuri.jar . Kokeile tämän jälkeen laskurin toimintaa appletviewer applaskuri.html. Autolaskurin pitäisi toimia nyt myös UNIX-koneessa esim. janessa. Kopioi laskuri.jar, applaskuri.html ja kuvatiedostot johonkin hakemistoon, aseta CLASSPATH osoittamaan jar-tiedostoon. Kokeile ohjelman toimintaa käskyllä appletviewer applaskuri.html. (Toistaiseksi tuntemattomasta syystä kuvatiedostot eivät kuitenkaan näyttäisi löytyvän sovellusta ajettaessa.)

3. Javan perusominaisuuksia

Tämän luvun pääaiheena on esitellä Java-kielen perusominaisuuksia. Ensin esitellään Javaa lyhyesti. Kielen syntaksia käymme läpi esimerkkiohjelmien avulla. Käsittelemme mm. parametrien välitystä, silmukoita, taulukoita, luokkia ja säikeitä.

3.1 Lyhyt johdanto Javaan

Java on kehitetty C++-kielen pohjalta, joten syntaksiltaan se on sitä hyvin lähellä. Näin on pyritty luomaan tutun oloinen kieli, jossa kuitenkin olisi korjattu C++:n ongelmia. Javalla on mm. seuraavia erityisominaisuuksia:

* olio-ominaisuudet, ei kuitenkaan varsinaista moniperintää,
* vähän määriteltyjä sanoja,
* vahva tyypitys (kts. alla olevaa konsoli-esimerkkiä),
* unicode - 16-bittinen merkkijärjestelmä,
* poikkeuksien ( Exceptions ) käsittely,
* säikeet,
* automaattinen roskien keruu ( garbage collection ) sekä
* monipuoliset luokkakirjastot mm. graafisiin käyttöliittymiin.

perus\Perus.java - Java perusrakenne

public class Perus { static public void main(String[] args) {   int a,b;   System.out.println("Anna kaksi lukua rivinvaihdolla erotettuna");   a = (int) Ali.readValue(); b = (int) Ali.readValue();   System.out.println("Suurempi luvuista on " + Ali.bigger(a,b));   System.out.println("Lukujen keskiarvo on " + Ali.average(a,b));   if (a > b) {     int apu = a; a = b; b = apu;     System.out.println("Luvut järjestyksessä ovat " + a + " " + b);   } else     System.out.println("Luvut olivat järjestyksessä");   } }

Java-ohjelman rakenteen tärkeimpiä ominaisuuksia:

* Java-tiedostossa täytyy olla yksi (ja vain yksi) pääluokka. Pääluokan on oltava samanniminen kuin tiedosto, jossa se sijaitsee ja sen täytyy olla public-tyyppiä.
* Jos kyseessä ei ole Applet-tyyppinen ohjelma, main-metodi on aina oltava ja se on muotoa:  



static public void main(String[] args)

* Java ei ole erillisiä funktioita ts. kaikki funktiot ovat jonkun luokan metodeja
* Isojen ja pienten kirjainten välille tehdään ero. Myös eksoottiset merkit kelpaavat koodiin esim. int Åke = 5;
* Vahva tyypitys tarkoittaa sitä, että aina kun tyyppimuunnoksessa voidaan menettää informaatiota, on käytettävä eksplisiittistä tyyppimuunnosta. Muutoin saadaan virheilmoitus. Esimerkiksi int a = 1.234; tulee olla int a = (int)1.234;
* Merkkijonoja (String) voidaan yhdistellä +-operaattorilla. Huomaa, että char[] ei ole sama kuin String.
* if-lauseeseen käy vain boolean-arvon tuottava ehtolause. Näin ollen esimerkiksi int-tyypin palauttavaa metodia ei voi suoraan sijoittaa if-lauseen sisälle.
* Standarditulostusvirta on System.out, jossa on implementoituna kaksi tulostumetodia print ja println (muiden metodien lisäksi). Metodit ottavat parametrikseen String-tyyppisen olion. println-metodi tulostaa rivinvaihdon tulostuksen loppuun.
* Starndardisyöttövirta on System.in. Siitä voi lukea vain yhden merkin kerrallaan. Monipuolisempiin syöttöihin on käytettävä kehittyneempiä syöttövirtoja.
* Pääohjelman loppuun kannattaa lisätä seuraava koodin pätkä, jotta konsooli-ikkuna häviää vasta kun on painettu enter-näppäintä.



int i = -1; do {    try { i = System.in.read(); } catch (Exception e) {} } while (i == -1);

3.2 Parametrin välitys

Edellisen esimerkin aliohjelmat on kirjoitettu omaan tiedostoonsa. Tiedoston tulee sijaita projektihakemistossa, josta Java-kääntäjä osaa etsiä sitä automaattisesti tarpeen vaatiessa. Aliohjelmat voidaan määritellä package-käskyn avulla myös yleiskäyttöisiksi aliohjelmakirjastoiksi. Tällöin aliohjelma pitää ottaa käyttöön import-käskyllä pääohjelmatiedoston alussa. Seuraavassa esimerkissä tällä käskyllä otetaan käyttöön Javan syöttöön ja tulostukseen liittyvä aliohjelmakirjasto.

perus\Ali.java - aliohjelmat

import java.io.*; public class Ali {   static public double readValue() {     StreamTokenizer st = new StreamTokenizer(                             new BufferedReader(                                new InputStreamReader(System.in)));     st.parseNumbers();      try {            st.nextToken();     } catch (IOException e){}         return st.nval;   }   static public int bigger(int a, int b) { if ( a > b ) return a;       return a;   }   static public double average(int a, int b) {       return (a+b)/2.0;   } }

Aliohjelmiin ja parametreihin liittyviä piirteteitä:

* Aliohjelmatiedosto ei poikkea rakenteellisesti mitenkään muista tiedostoista, lukuunottamatta mahdollista package-käskyä. Jos aliohjelmatiedosto sijaitsee projektihakemistossa (tällöin se ei voi sisältää package-käskyä), ei mitään ylimääräisiä määrittelyjä tarvita.
* Jotta metodeja voitaisiin kutsua static-tyyppisistä konteksteista ( mm. main on tällainen), on metodit määritettävä static-tyyppisiksi. Muutoin aliohjelmaluokasta jouduttaisiin aina luomaan olio, jonka metodeja kutsuttaisiin. static-tyyppisestä metodista tai muuttujasta on vain yksi ainoa esiintymä, vaikka luokasta olisi luotu monta oliota.
* Javaa ei selvästikään ole suunniteltu konsolikäyttöön! Yksinkertaisia C-tyylisiä syöttövirtojen skannausta muuttujiin ei ole ja siksi lukujen syöttö on toteutettu tässä esimerkissä readValue()-aliohjelmalla. Myöskään syöttövirtoihin tulostuksessa ei ole valmista tulostuskenttien muotoilun ohjausta.
* Javassa on kahdentyppisiä aliohjelmaparametreja: call-by-value ja call-by-reference. Valitettavasti primitiivityypin muuttujat (int, long, float, char jne.) välitetään aina call-by-valuena, eli vain kopioit muuttujien arvoista välitetään aliohjelmille. Toisaalta, kun Javassa ei voi käsitellä osoitteita, aliohjelmalla ei ole mitään mahdollisuutta muuttaa primitiivityypin muuttujan sisältöä, eikä swap-tyylistä aliohjelmaa voi suoraan totetuttaa Javalla! Ongelmaa voi yrittää kiertää esim. seuraavalla tavalla:

Luodaan uusi luokka (jompaan kumpaan tiedostoon)



class Apu_int {   int luku;   Apu_int(int arvo) { luku = arvo; }   public void aseta(int arvo) { luku = arvo; }   public int arvo() { return luku; }   static public void swap(Apu_int a, Apu_int b) {     int apu;     apu = b.arvo(); b.aseta(a.arvo()); a.aseta(apu);   } }

ja lisätään pääohjelmaan rivit



Apu_int bi = new Apu_int(b); Apu_int ai = new Apu_int(a); Apu_int.swap(ai,bi); a = ai.arvo(); b = bi.arvo();

Se, että onko tällaisessa koodimäärässä yhtä aliohjelman kutsua varten mitään järkeä, on eri kysymys! Koska luokan lisäksi taulukko välitetään call-by-reference-muodossa myös sitä voisi käyttää swap-toteutukseen.

3.3 Silmukat ja taulukot

Seuraavassa esimerkissä on ohjelma, joka ensin tekee viisipaikkaisen kokonaislukutaulukon:

Ohjelma laskee montako taulukon alkiota voidaan ottaa mukaan, ilman että summa ylittää vielä arvon 10. Lopuksi tulostetaan ko. alkiot takaperin tyyliin

3 lukua mahtuu alle 10 näiden summa on 9 Luvut on: 6 3 0

Silmu.java - esimerkki silmukoista ja taulukoista

public class Silmu {   final static int TKOKO = 5,RAJA = 10;   static void alusta(int[] luvut, int n, int kasvu)   {     int luku = 0, iraja = ( n > luvut.length ? luvut.length : n );     for(int i = 0; i < iraja; i++) {     luvut[i] = luku;     luku += kasvu;     }   }   static int montako_mahtuu(int[] luvut, int n, int raja)   {     int i = 0, summa = 0, iraja = ( n > luvut.length ? luvut.length : n );     do {       summa += luvut[i];     } while ( summa < raja && ++i < iraja);     return i;     }   static int summaa(int[] luvut, int n)   {     int i = 0,summa = 0;     while (i < n) {       summa += luvut[i];       i++;     }     return summa;   }   static void tulosta(int[] luvut, int n)   {     for( int i = ( n > luvut.length ? luvut.length : n) - 1; i >= 0; i--)       System.out.print(luvut[i]+" ");     System.out.println();   }   public static void main(String[] args)   {     int luvut[] = new int[TKOKO];     int n;     alusta(luvut,TKOKO,3);     n = montako_mahtuu(luvut,TKOKO,RAJA);     System.out.println(n+" lukua mahtuuu alle "+RAJA+" näiden summa on "+summaa(luvut,n));     System.out.print("Luvut ovat: ");     tulosta(luvut,n);   } }

Aliohjelmista ja silmukoista seuraavia havaintoja:

* Javassa ei ole #define-tyylisiä vakioita tai makroja. Kielessä ei myöskään ole globaaleja muuttujia.
* Vakio saadaan määrittelemällä muuttuja final static-tyyppiseksi.
* Silmukat toimivat kuten C:ssä.
* Koodissa for(int i; i < n; i++) on i olemassa vain for-silmukan ajan.
* Taulukot toimivat suurinpiirtein kuten C:ssä. Taulukon koon voi alustaa myös muuttujalla. Ominaisuus length kertoo taulukon koon. Indeksi juoksee välillä 0...length-1. Taulukon voi alustaa jo esittelyn yhteydessä, jolloin taulukon kokoa ei saa määritellä itse



int luvut[] = new int[]{1,2,3,4,5};

* Jos yritetään viitata laittomiin indekseihin, saadaan ajonaikainen poikkeus.
* break- ja continue-lauseita on parannettu C:hen ja Pascaliin verrattuna. Niiden perään voi laittaa lohkon nimen, jonka tasolla toiminta halutaan toteuttaa. Esimerkiksi tiedon etsiminen kaksiulotteisesta taulukosta voidaan tehdä seuraavasti (i ja j ovat lopuksi löydetyn paikan indeksit):



int i=0,j=0; eka: for (i = 0; i < luvut.length; i++){                  for (j = 0; j < luvut[0].length; j++) {                      if ( luvut[i][j] == etsitty ) {                          break eka;         }      }

Tehtävä 3.1 swap-funktio taulukon avulla.
Toteuta edellisen esimerkin swap-funktio taulukon avulla (laita parametrit taulukkoon). Onko tämä yhtään parempi ratkaisu?

Tehtävä 3.2 Kaksiulotteiset taulukot.
Muuta ohjelmaa Silmu.java siten, että se toimii kaksiulotteisilla taulukoilla. Toiminta on muuten sama, mutta käytä tiedon varastointiin kaksiulotteista taulukkoa (eli kun yksi taulukon rivi tulee täyteen, aletaan täyttämään järjestyksessä seuraavaa riviä).

3.4 Olio-ominaisuudet

Seuraavassa esimerkissä Oliot.java toteutetaan kuvan 3.1 luokkahierarkia (käytämme unkarilaista nimeämistapaa, missä c=class ja a=abstract).

Oliot.java - esimerkki perinnästä

abstract class caGraafinenOlio {   private int x,y;   private boolean nakyy;   private boolean paikka(int x, int y){   this.x = x; this.y = y;   return false; } caGraafinenOlio(int x, int y) { paikka(x,y); nakyy = false; }   caGraafinenOlio() { this(0,0); }   abstract boolean piirra(); {}   final boolean nakyvissa() { return nakyy; }   final boolean sammuta()   {     if ( !nakyvissa() ) return true;     System.out.print("Sammutettu: ");     nakyy = false;     return piirra();   }   final boolean sytyta()   {     if ( nakyvissa() ) return true;     System.out.print("Sytytetty: ");     nakyy = true;     return piirra();   }   boolean siirra(int x, int y) {     if ( !nakyvissa() ) return paikka(x,y);     sammuta(); paikka(x,y); return sytyta();   }   boolean tulosta(String s) {     System.out.print(tasaaOik(getClass().getName(),10)+": "+tasaaOik(s,10)+                      " ("+tasaaVas(""+x,2)+","+tasaaVas(""+y,2)+")" );     return false;   }   public String tasaaOik(String str,int koko) {     while(str.length() < koko) str += " ";     return str;   }   public String tasaaVas(String str,int koko) {     while(str.length() < koko) str = " " + str;     return str;   } } abstract class caSateellinenOlio extends caGraafinenOlio {   private int r;   private boolean koko(int r) {     this.r = r; return false;   }   caSateellinenOlio(int x, int y, int r) { super(x,y); this.r = r; }   caSateellinenOlio(int x, int y) { this(x,y,1); }   caSateellinenOlio() { this(0,0,1); }   boolean tulosta(String s) {     super.tulosta(s);     System.out.print(" r="+r);     return false;   }   boolean muuta_koko(int r) {     if ( !nakyvissa() ) return koko(r);     sammuta(); koko(r); return sytyta();   } } class cPiste extends caGraafinenOlio {   cPiste(int x, int y) { super(x,y); }   cPiste() { this(0,0); }     boolean piirra() {     tulosta("Piste"); System.out.println();     return false;   } } class cYmpyra extends caSateellinenOlio {   cYmpyra(int x, int y, int r) { super(x,y,r); }   cYmpyra(int x, int y) { this(x,y,1); }   cYmpyra() { this(0,0,1); }   boolean piirra() {     tulosta("Ympyra"); System.out.println();     return false;   } } public class Oliot {   public static void main(String[] argv)   {     caGraafinenOlio p;     caGraafinenOlio[] kuvat = new caGraafinenOlio[10];     cPiste p1 = new cPiste(),p2 = new cPiste(10,20);     cYmpyra y1 = new cYmpyra(1,1,2);     p1.sytyta(); p2.sytyta();     p1.siirra(7,8);     y1.sytyta(); y1.muuta_koko(5);     p = new cYmpyra(9,9,9);     p = new cYmpyra(9,9,9);     p.sytyta(); p.siirra(8,8);     if ( p instanceof caSateellinenOlio )       ((caSateellinenOlio) p).muuta_koko(4);     kuvat[0] = new cYmpyra(10,10,100);     kuvat[1] = new cPiste(11,11);     kuvat[2] = new cYmpyra(12,12,102);     kuvat[3] = null;     for(int i = 0; kuvat[i] != null; i++ ) kuvat[i].sytyta();   } }

Ohjelma tulostaa seuraavaa:

Sytytetty:  cPiste   : Piste     ( 0, 0) Sytytetty:  cPiste   : Piste     (10,20) Sammutettu: cPiste   : Piste     ( 0, 0) Sytytetty:  cPiste   : Piste     ( 7, 8) Sytytetty:  cYmpyra  : Ympyra    ( 1, 1) r=2 Sammutettu: cYmpyra  : Ympyra    ( 1, 1) r=2 Sytytetty:  cYmpyra  : Ympyra    ( 1, 1) r=5 Sytytetty:  cYmpyra  : Ympyra    ( 9, 9) r=9 Sammutettu: cYmpyra  : Ympyra    ( 9, 9) r=9 Sytytetty:  cYmpyra  : Ympyra    ( 8, 8) r=9 Sammutettu: cYmpyra  : Ympyra    ( 8, 8) r=9 Sytytetty:  cYmpyra  : Ympyra    ( 8, 8) r=4 Sytytetty:  cYmpyra  : Ympyra    (10,10) r=100 Sytytetty:  cPiste   : Piste     (11,11) Sytytetty:  cYmpyra  : Ympyra    (12,12) r=102

Javassa luokkien käyttöön liittyy seuraavia asioita:

* Kaikki luokat periytyvät java.lang.Object-luokasta.
* Kaikki muut elementit paitsi primitiivityypit ( int, double, ... ) pitää luoda new-operaattorilla. Tämä on siksi, että muuttujat ovat vain referenssejä ko. olioihin. new-operaattoria käytettäessä kutsutaan luokan konstruktoria.
* Olioiden hävittämisestä ei tarvitse välittää, sillä automaattinen roskien keruu huolehtii siitä. Olioita ei sammutettu esimerkkiohjelman lopussa, koska roskien keruun takia Javassa ei ole destruktoreita, joita kutsuttaisiin varmasti aina, kun olio meinataan hävittää.
* Javassa on kyllä olemassa jokaiseen luokkaan periytyvä ylikirjoitettava finalize-niminen metodi, jota kutsutaan kun olio hävitetään muistista. Kuitenkin, kun ohjelma lopetetaan, yhtäkään finalize-metodia ei kutsuta, koska roskienkeruutakaan ei tarvita.
* Javassa on funktioiden ylikuormitus (function overloading).
* Parametreille ei voi antaa oletusarvoja, mutta ongelma voidaan kiertää ylikuormituksen avulla useimmissa tapauksissa.
* Kaikki metodit on kirjoitettava ohjelmakoodissa luokan sisään.
* Javassa ei ole operaattoreiden lisämäärittelyä (operator overloading).
* Javassa ei ole moniperintää, tosin interface-konseptilla voidaan aikaansaada eräänlaista moniperintää.
* Konstruktori periytyy. Jos isäluokan konstruktori kelpaa sellaisenaan, ei tarvitse kirjoittaa kontruktoria, joka pelkästään kutsuu isäluokan kontruktoria
* Konstruktorista voidaan kutsua luokan toista (eri parametrillista) konstruktoria this()-käskyllä. Isäluokan konstruktoria kutsutaan super()-käskyllä. Samoin isäluokan metodeja voidaan kutsua super.metod() -tyylillä.
* abstract määritelee metodin abstraktiksi.
* Luokan metodin ylikirjoitus periytymisessä voidaan estää määrittelemällä metodi final-tyyppiseksi.

3.5 Säikeet ja dynaamiset kontrollit

Kuva 3.2. SaieFrame.

Javassa määritellään säikeet (threads) kieleen sisäänrakennettuna ominaisuutena. Toteutus tosin voidaan virtuaalikoneessa hoitaa käyttöjärjestelmän säikeillä. Seuraava esimerkki luo DecoratedFrame-ikkunassa (SaieFrame, kuva 3.2) valmiiksi olevan Käynnistä-painikkeen lisäksi joukon laskureita (Label). Kun Käynnistä-painiketta painetaan, käynnistetään kutakin laskuri-kenttää varten oma prosessi (säie), joka pyörittää kentässä lukuja 0:sta ylöspäin. Kenttää painamalla voidaan ko. säie "tappaa". Ohjelmasta on jätetty listaamatta pääohjelma SaieDemo.java sekä tapahtumakäsittelijä omat/adapter/ActionAdapter.java (lisää nämä projektiin ajaaksesi ohjelman).  Javan oma tapahtumakäsittelijöiden toteutus perustuu siihen, että jokaista komponenttia varten luodaan oma tapahtumakäsittelijäluokka, ei pelkästään oliota. Tämä tuottaa runsaasti koodia ja tämä menetelmä ei edes onnistu, kun halutaan luoda dynaamisesti komponentteja ajon aikana. Seuraavassa onkin käytetty itsetehtyä tapahtumakäsittelijää. Se implementoi erilaisia tapahtumia ja kelpaa näin ollen parametriksi eri addXXXListener-funktioille, jotka liittävät komponenttiin tapahtuman tarkkailijan. Kun tarkkailija havaitsee sille sopivan tapahtuman, se lähettää komponentille siitä tapahtumaviestin.

saie\SaieFrame.java - esimerkki säikeistä

import java.awt.*; import java.awt.event.*; import borland.jbcl.control.*; import borland.jbcl.layout.*; import omat.adapter.*; public class SaieFrame extends DecoratedFrame {   BorderLayout borderLayout = new BorderLayout();   XYLayout xYLayout2 = new XYLayout();   BevelPanel bevelPanel = new BevelPanel();   Button button = new Button();   final int BUTTON = 1, LABEL = 2;   final int SAIKEITA = 20;   final int KIERROKSIA = 1000000;   Label[] label = new Label[SAIKEITA];   cLaskuri[] laskuri = new cLaskuri[SAIKEITA];   //Construct the frame   public SaieFrame() {     try {       jbInit();     }     catch (Exception e) {       e.printStackTrace();     }   }   //Component initialization   public void jbInit() throws Exception{     this.setLayout(borderLayout);     this.setSize(new Dimension(160, 500));     this.setTitle("SaieFrame");     button.setFont(new Font("Dialog", 0, 10));     button.setLabel("Käynnistä");     button.addMouseListener(new ActionAdapter(MouseEvent.MOUSE_CLICKED,this,"button_mouseClicked",button));     bevelPanel.setLayout(xYLayout2);     this.add(bevelPanel, BorderLayout.CENTER);     bevelPanel.add(button, new XYConstraints(70, 21, 71, 26));     for (int i = 0; i < SAIKEITA; i++) {       label[i] = new Label("0");       label[i].setFont(new Font("Dialog", 0, 10));       bevelPanel.add(label[i], new XYConstraints(10, 10 + i*20, 50, 20));     }   }   public void button_mouseClicked(Object o, Object event) {        for (int i = 0; i < SAIKEITA; i++) {       if (laskuri[i] != null )       if ( laskuri[i].isAlive() ) continue;       laskuri[i] = new cLaskuri(label[i],KIERROKSIA);       laskuri[i].start();       laskuri[i].setPriority(laskuri[i].MIN_PRIORITY);       label[i].addMouseListener(new ActionAdapter(MouseEvent.MOUSE_CLICKED,this,                                    "label_mouseClicked",laskuri[i]));     } }   public void label_mouseClicked(Object o, Object event) {     ((cLaskuri) o).lopeta();   } } class cLaskuri extends Thread {   Label Text;   final int PAIVITYS = 5000;   int n;   int raja;   boolean loppuu = false;   cLaskuri(Label Text, int raja) {     this.Text = Text;     this.raja = raja;     n = 0;   }   void lopeta() { loppuu = true; }   public void run() {     String mes = "";     while ( n < raja ) {       if ( loppuu ) {         mes = "T"; break;       }       count();     }     Text.setText("" + n + mes);   }   void count() {     if ( ++n % PAIVITYS == 0 )     Text.setText("" + n);   } }

Javan säikeitten käytöstä seuraavia huomioita:

* Javassa säie on helppo käynnistää start()-metodilla.
* Säie kuolee stop()-metodilla.
* Säiettä ei voi lopettaa niin, että jotain säikeen metodia kutsuttaisiin lopettamisen jälkeen. Lopetus onkin jouduttu toteuttamaan ilmoitusmuuttujan (loppuu) avulla (tämä onkin on käsikirjojen suosittelema tapa).
* Javassa kontrollien ominaisuuksien muuttaminen on varsin vaivantonta, koska kaikille ominaisuuksille on oma asetus- ja lukumetodi.

4. Yhteenveto

Toisessa luvussa rakensimme JBuilderilla yksinkertaisen graafisen mallisovelluksen, jossa työtä oli pyritty yksinkertaistamaan mahdollisimman pitkälle. Todellisessa elämässä tuskin riittävät näin yksinkertaiset toteutukset. Hieman vaativammilla sovelluksilla päästään jo tuntemaan, mitä Java-ohjelmointi on, mitä hyviä puolia on tässä ohjelmointikielessä ja mitä olisi voitu toteuttaa paremmin. Vähitellen selviävät myös, kuinka kielen ominaispiirteitä voi käyttää hyväksi eri tarkoituksiin. Toisaalta selviää myös, mihin Javaa ei kannata käyttää. Laaja perusluokkakirjasto helpottaa ohjelmointityötä, kunhan siihen ensin tutustuu tarpeeksi hyvin.
JBuilder 1.0 jatkaa Borlandin hyvää visuaalisten sovelluskehittimien sarjaa. Graafinen Java-ohjelmointi on pyritty tekemään mahdollisimman selkeäksi ja mukaan on otettu Borlandin varsin kattavan yleiskirjaston lisäksi muutamia muita yleisiä komponettikirjastoja. JBuilder vaatii valitettavasti runsaasti laitetehoa sillä se on toteutettu itsekin Javalla. Kun JBuilderiä vielä kehitetään, siitä saa hyvän työkalun Java-ohjelmointiin.
Tässä työssä ei perehdytty sen tarkemmin eri graafisten elementtien ominaisuuksiin ja käyttöön. Niinikään tietokantaominaisuudet, tietoturva ja verkko-ominaisuudet ohitettiin. JavaBeaneihin päästiin tutustumaan lähinnä käytön kannalta. Näihin asioihin on tarkoitus palata hieman laajemmassa työssä myöhemmin.

Lähteet:

Arnold Ken, Gosling James, "The Java Programming Language", Addison-Wesley, 1996.

Lappalainen Vesa, "Delphi pikakurssi", Jyväskylän yliopisto,Matematiikan laitos, 1996.

Kopra Otto, "Java-seminaarityö", http://www.math.jyu.fi/docs/kurssit/ohjelmistotekniikka/java, 28.11.1996.

JavaSoft, "JDK 1.1.2 Documentation", http://java.sun.com/products/jdk/1.1/docs/index.html, 10.11.1997.

Campione Mary, Walrath Kathy,"Java tutorial", http://java.sun.com/docs/books/tutorial, 10.11.1997.

JBuilder 1.0 dokumentit, Borland.