Java打印程序设计

1前言

在我们的实际工作中，经常需要实现打印功能。但由于历史原因，Java提供的打印功能一直都比较弱。实际上最初的jdk根本不支持打印，直到jdk1.1才引入了很轻量的打印支持。所以，在以前用Java/Applet/JSP/Servlet设计的程序中，较复杂的打印都是通过调用ActiveX/OCX控件或者VB/VC程序来实现的，非常麻烦。实际上，SUN公司也一直致力于Java打印功能的完善，而Java2平台则终于有了一个健壮的打印模式的开端，该打印模式与Java2D图形包充分结合成一体。更令人鼓舞的是，新发布的jdk1.4则提供了一套完整的"Java打印服务API"(JavaPrintServiceAPI)，它对已有的打印功能是积极的补充。利用它，我们可以实现大部分实际应用需求，包括打印文字、图形、文件及打印预览等等。本文将通过一个具体的程序实例来说明如何设计Java打印程序以实现这些功能，并对不同版本的实现方法进行分析比较,希望大家能从中获取一些有益的提示。

2Java中的打印

2.1Java的打印API

Java的打印API主要存在于java.awt.print包中。而jdk1.4新增的类则主要存在于javax.print包及其相应的子包javax.print.event和javax.print.attribute中。其中javax.print包中主要包含打印服务的相关类，而javax.print.event则包含打印事件的相关定义，javax.print.attribute则包括打印服务的可用属性列表等。

2.2如何实现打印

要产生一个打印，至少需要考虑两条：

需要一个打印服务对象。这可通过三种方式实现：在jdk1.4之前的版本，必须要实现java.awt.print.Printable接口或通过Toolkit.getDefaultToolkit().getPrintJob来获取打印服务对象；在jdk1.4中则可以通过javax.print.PrintSerivceLookup来查找定位一个打印服务对象。
需要开始一个打印工作。这也有几种实现方法：在jdk1.4之前可以通过java.awt.print.PrintJob(jdk1.1提供的，现在已经很少用了)调用print或printAll方法开始打印工作；也可以通过java.awt.print.PrinterJob的printDialog显示打印对话框，然后通过print方法开始打印；在jdk1.4中则可以通过javax.print.ServiceUI的printDialog显示打印对话框，然后调用print方法开始一个打印工作。

2.3打印机对话框

2.3.1Printable的打印对话框

开始打印工作之前，可以通过PrinterJob.printDialog来显示一个打印对话框。它给用户一个机会以选择应该打印的页码范围，并可供用户改变打印设置。它是一个本地对话框。

事实上，当从一个Printable对象进行一个打印工作时，打印对象并不知道需要打印多少页。它只是不停地调用print方法。只要print方法返回Printable.PAGE_EXISTS值，打印工作就不停地产生打印页，直到print方法返回Printable.NO_SUCH_PAGE时，打印工作才停止。

由于打印工作只有在打印完成后才进行准确的页数计算，所以在对话框上的页码范围是尚未初始化的[1,9999]。我们可以通过构建一个java.awt.print.Book对象传递给打印对象；也可以通过指定的格式计算需要打印的页数并传递给打印对象，使其准确地知道要打印多少页。

2.3.2ServiceUI的打印对话框

与Printable的对话框不同的是，在jdk1.4提供ServiceUI的打印机对话框的缺省行为已经用新的API更改了：缺省情况下对话框不显示。我们必须使用ServiceUI类调用printDialog方法创建如下所示的打印对话框。

3Java打印程序设计实例

3.1打印文本

3.1.1应用场景

假设我们需要打印一个窗体的某个文本编辑域(可能只有几行，也可能包含多页)的内容，并且每页最多打印54行，如何实现呢？

3.1.2解决方法

基本思路如下：首先我们需要实现Printable接口，然后按照每页最多54行的格式计算共需要打印多少页，当打印文本的按钮被点击时，执行相应的打印动作。打印文本的具体操作可通过Graphics2D的drawString方法来实现。

1、实现Printable接口

/*Graphic指明打印的图形环境；PageFormat指明打印页格式(页面大小以点为计量单位，1点为1英寸的1/72，1英寸为25.4毫米。A4纸大致为595×842点)；page指明页号*/

publicintprint(Graphicsg,PageFormatpf,intpage)throwsPrinterException{
Graphics2Dg2=(Graphics2D)g;
g2.setPaint(Color.black);//设置打印颜色为黑色
if(page>=PAGES)//当打印页号大于需要打印的总页数时，打印工作结束
returnPrintable.NO_SUCH_PAGE;
g2.translate(pf.getImageableX(),pf.getImageableY());//转换坐标，确定打印边界
drawCurrentPageText(g2,pf,page);//打印当前页文本
returnPrintable.PAGE_EXISTS;//存在打印页时，继续打印工作
}

/*打印指定页号的具体文本内容*/
privatevoiddrawCurrentPageText(Graphics2Dg2,PageFormatpf,intpage){
Strings=getDrawText(printStr)[page];//获取当前页的待打印文本内容
//获取默认字体及相应的尺寸
FontRenderContextcontext=g2.getFontRenderContext();
Fontf=area.getFont();
StringdrawText;
floatascent=16;//给定字符点阵
intk,i=f.getSize(),lines=0;
while(s.length()>0&&lines<54)//每页限定在54行以内
{
k=s.indexOf('\n');//获取每一个回车符的位置
if(k!=-1)//存在回车符
{
lines+=1;//计算行数
drawText=s.substring(0,k);//获取每一行文本
g2.drawString(drawText,0,ascent);//具体打印每一行文本，同时走纸移位
if(s.substring(k+1).length()>0){
s=s.substring(k+1);//截取尚未打印的文本
ascent+=i;
}
}
else//不存在回车符
{
lines+=1;//计算行数
drawText=s;//获取每一行文本
g2.drawString(drawText,0,ascent);//具体打印每一行文本，同时走纸移位
s="";//文本已结束
}
}
}

/*将打印目标文本按页存放为字符串数组*/
publicString[]getDrawText(Strings){
String[]drawText=newString[PAGES];//根据页数初始化数组
for(inti=0;i<PAGES;i++)
drawText[i]="";//数组元素初始化为空字符串
intk,suffix=0,lines=0;
while(s.length()>0){
if(lines<54)//不够一页时
{
k=s.indexOf('\n');
if(k!=-1)//存在回车符
{
lines+=1;//行数累加
//计算该页的具体文本内容，存放到相应下标的数组元素
drawText[suffix]=drawText[suffix]+s.substring(0,k+1);
if(s.substring(k+1).length()>0)
s=s.substring(k+1);
}
else
{
lines+=1;//行数累加
//将文本内容存放到相应的数组元素
drawText[suffix]=drawText[suffix]+s;
s="";
}
}
else//已满一页时
{
lines=0;//行数统计清零
suffix++;//数组下标加1
}
}
returndrawText;
}

2、计算需要打印的总页数

publicintgetPagesCount(StringcurStr){
intpage=0;
intposition,count=0;
Stringstr=curStr;
while(str.length()>0)//文本尚未计算完毕
{
position=str.indexOf('\n');//计算回车符的位置
count+=1;//统计行数
if(position!=-1)
str=str.substring(position+1);//截取尚未计算的文本
else
str="";//文本已计算完毕
}
if(count>0)
page=count/54+1;//以总行数除以54获取总页数
returnpage;//返回需打印的总页数
}

3.1、以jdk1.4以前的版本实现打印动作按钮监听，并完成具体的打印操作

privatevoidprintTextAction(){
printStr=area.getText().trim();//获取需要打印的目标文本
if(printStr!=null&&printStr.length()>0)//当打印内容不为空时
{
PAGES=getPagesCount(printStr);//获取打印总页数
PrinterJobmyPrtJob=PrinterJob.getPrinterJob();//获取默认打印作业
PageFormatpageFormat=myPrtJob.defaultPage();//获取默认打印页面格式
myPrtJob.setPrintable(this,pageFormat);//设置打印工作
if(myPrtJob.printDialog())//显示打印对话框
{
try{
myPrtJob.print();//进行每一页的具体打印操作
}
catch(PrinterExceptionpe){
pe.printStackTrace();
}
}
}
else{//如果打印内容为空时，提示用户打印将取消
JOptionPane.showConfirmDialog(null,"Sorry,PrinterJobisEmpty,PrintCancelled!","Empty",JOptionPane.DEFAULT_OPTION,JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
}
}

3.2、以jdk1.4新版本提供的API实现打印动作按钮监听，并完成具体的打印操作

privatevoidprintText2Action(){
printFlag=0;//打印标志清零
printStr=area.getText().trim();//获取需要打印的目标文本
if(printStr!=null&&printStr.length()>0)//当打印内容不为空时
{
PAGES=getPagesCount(printStr);//获取打印总页数
//指定打印输出格式
DocFlavorflavor=DocFlavor.SERVICE_FORMATTED.PRINTABLE;
//定位默认的打印服务
PrintServiceprintService=PrintServiceLookup.lookupDefaultPrintService();
//创建打印作业
DocPrintJobjob=printService.createPrintJob();
//设置打印属性
PrintRequestAttributeSetpras=newHashPrintRequestAttributeSet();
DocAttributeSetdas=newHashDocAttributeSet();
//指定打印内容
Docdoc=newSimpleDoc(this,flavor,das);
//不显示打印对话框，直接进行打印工作
try{
job.print(doc,pras);//进行每一页的具体打印操作
}
catch(PrintExceptionpe){
pe.printStackTrace();
}
}
else{//如果打印内容为空时，提示用户打印将取消
JOptionPane.showConfirmDialog(null,"Sorry,PrinterJobisEmpty,PrintCancelled!","Empty",JOptionPane.DEFAULT_OPTION,JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
}
}

3.2打印预览

3.2.1应用场景

大多少商业应用都需要提供打印预览机制，它可以让我们在屏幕上看到页面，这样就不会因为不喜欢的打印结果而浪费纸张。假设我们在打印上一节所说的文本之前，需要先进行打印预览。那么该怎么实现呢？

界面实现图示如下：(Next预览下一页，Preview预览前一页，Close则关闭预览)


3.2.2解决方法

基本思路：虽然Java2平台的打印API并不提供标准的打印预览对话框，但是自己来进行设计也并不复杂。正常情况下，print方法将页面环境绘制到一个打印机图形环境上，从而实现打印。而事实上，print方法并不能真正产生打印页面，它只是将待打印内容绘制到图形环境上。所以，我们可以忽略掉屏幕图形环境，经过适当的缩放比例，使整个打印页容纳在一个屏幕矩形里，从而实现精确的打印预览。

在打印预览的设计实现中，主要需要解决两个问题。
第一，如何将打印内容按合适的比例绘制到屏幕；
第二，如何实现前后翻页。
下面我给出这两个问题的具体实现方法，完整的实现请参看附件中的PrintPreviewDialog.java文件。

/*将待打印内容按比例绘制到屏幕*/
publicvoidpaintComponent(Graphicsg){
super.paintComponent(g);
Graphics2Dg2=(Graphics2D)g;
PageFormatpf=PrinterJob.getPrinterJob().defaultPage();//获取页面格式
doublexoff;//在屏幕上页面初始位置的水平偏移
doubleyoff;//在屏幕上页面初始位置的垂直偏移
doublescale;//在屏幕上适合页面的比例
doublepx=pf.getWidth();//页面宽度
doublepy=pf.getHeight();//页面高度
doublesx=getWidth()-1;
doublesy=getHeight()-1;
if(px/py<sx/sy){
scale=sy/py;//计算比例
xoff=0.5*(sx-scale*px);//水平偏移量
yoff=0;
}
else{
scale=sx/px;//计算比例
xoff=0;
yoff=0.5*(sy-scale*py);//垂直偏移量
}
g2.translate((float)xoff,(float)yoff);//转换坐标
g2.scale((float)scale,(float)scale);
Rectangle2Dpage=newRectangle2D.Double(0,0,px,py);//绘制页面矩形
g2.setPaint(Color.white);//设置页面背景为白色
g2.fill(page);
g2.setPaint(Color.black);//设置页面文字为黑色
g2.draw(page);
try{
preview.print(g2,pf,currentPage);//显示指定的预览页面
}
catch(PrinterExceptionpe){
g2.draw(newLine2D.Double(0,0,px,py));
g2.draw(newLine2D.Double(0,px,0,py));
}
}

/*预览指定的页面*/
publicvoidviewPage(intpos){
intnewPage=currentPage+pos;//指定页面在实际的范围内
if(0<=newPage&&newPage<preview.getPagesCount(printStr)){
currentPage=newPage;//将指定页面赋值为当前页
repaint();
}
}

这样，在按下"Next"按钮时，只需要调用canvas.viewPage(1)；而在按下"Preview"按钮时，只需要调用canvas.viewPage(-1)即可实现预览的前后翻页。


3.3打印图形

3.3.1应用场景

在实际应用中，我们还需要打印图形。譬如，我们有时需要将一个JavaApplet的完整界面或一个应用程序窗体及其所包含的全部组件都打印出来，又应该如何实现呢？

3.3.2解决方法

基本思路如下：在Java的Component类及其派生类中都提供了print和printAll方法，只要设置好属性就可以直接调用这两个方法，从而实现对组件及图形的打印。

/*打印指定的窗体及其包含的组件*/
privatevoidprintFrameAction(){
Toolkitkit=Toolkit.getDefaultToolkit();//获取工具箱
Propertiesprops=newProperties();
props.put("awt.print.printer","durango");//设置打印属性
props.put("awt.print.numCopies","2");
if(kit!=null){
//获取工具箱自带的打印对象
PrintJobprintJob=kit.getPrintJob(this,"PrintFrame",props);
if(printJob!=null){
Graphicspg=printJob.getGraphics();//获取打印对象的图形环境
if(pg!=null){
try{
this.printAll(pg);//打印该窗体及其所有的组件
}
finally{
pg.dispose();//注销图形环境
}
}
printJob.end();//结束打印作业
}
}
}


3.4打印文件

3.4.1应用场景

在很多实际应用情况下，我们可能都需要打印用户指定的某一个文件。该文件可能是图形文件，如GIF、JPEG等等；也可能是文本文件，如TXT、Java文件等等；还可能是复杂的PDF、DOC文件等等。那么对于这样的打印需求，我们又应该如何实现呢？

3.4.2解决方法

基本思路：在jdk1.4以前的版本，要实现这样的打印功能将非常麻烦和复杂，甚至是难以想象的。但幸运的是，jdk1.4的打印服务API提供了一整套的打印文件流的类和方法。利用它们，我们可以非常方便快捷地实现各式各样不同类型文件的打印功能。下面给出一个通用的处理方法。

/*打印指定的文件*/
privatevoidprintFileAction(){
//构造一个文件选择器，默认为当前目录
JFileChooserfileChooser=newJFileChooser(SystemProperties.USER_DIR);
intstate=fileChooser.showOpenDialog(this);//弹出文件选择对话框
if(state==fileChooser.APPROVE_OPTION)//如果用户选定了文件
{
Filefile=fileChooser.getSelectedFile();//获取选择的文件
//构建打印请求属性集
PrintRequestAttributeSetpras=newHashPrintRequestAttributeSet();
//设置打印格式，因为未确定文件类型，这里选择AUTOSENSE
DocFlavorflavor=DocFlavor.INPUT_STREAM.AUTOSENSE;
//查找所有的可用打印服务
PrintServiceprintService[]=PrintServiceLookup.lookupPrintServices(flavor,pras);
//定位默认的打印服务
PrintServicedefaultService=PrintServiceLookup.lookupDefaultPrintService();
//显示打印对话框
PrintServiceservice=ServiceUI.printDialog(null,200,200,printService,defaultService,flavor,pras);
if(service!=null){
try{
DocPrintJobjob=service.createPrintJob();//创建打印作业
FileInputStreamfis=newFileInputStream(file);//构造待打印的文件流
DocAttributeSetdas=newHashDocAttributeSet();
Docdoc=newSimpleDoc(fis,flavor,das);//建立打印文件格式
job.print(doc,pras);//进行文件的打印
}
catch(Exceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}
}

在上面的示例中，因尚未确定文件的类型，所以将指定文件的打印格式定义为DocFlavor.INPUT_STREAM.AUTOSENSE。事实上，如果在进行打印之前，就已确定地知道文件的格式，如为GIF，就应定义为DocFlavor.INPUT_STREAM.GIF；如为PDF，就应该定义为DocFlavor.INPUT_STREAM.PDF；如为纯ASCII文件，就可以定义为DocFlavor.INPUT_STREAM.TEXT_HTML_US_ASCII。等等。
jdk1.4的javax.print.DocFlavor提供了极为丰富的文件流类型，你可以根据具体的应用需求进行合适的选择。具体的API参考文档可见本文的参考资料3。


4结束语

以上是本人在两年多J2EE应用开发中，总结的关于用Java进行打印程序设计的一些经验，希望能给大家一些启示和裨益。尽管目前用Java来实现打印功能与用Microsoft的MFCAPI相比确实有更多的麻烦。但jdk1.4的推出，对Java以前较弱的打印功能是一个极好的补充。相信大家如果能够很好地理解前文所述的打印程序设计实例，并加以应用和拓展，应该可以解决目前大部分应用的实际编程问题。而随着Java的进一步发展和完善，必将更好地充实其基础类库及打印API，相信用Java实现高级打印功能也将越来越不成为我们这些Java痴迷者头痛的问题。