Swing第三刀：做套ERP，要配得上我的登录界面！

在《Swing第一刀》和《Swing第二刀》中提到了一个我正在折腾的一个ERP界面小框架，不少童鞋表示灰常感兴趣，这里继续和大家分享一个新的小进展：一个全新的登录界面。也许可以改变一些你对Swing和UI设计的看法。

 

为啥又是登录界面

登录界面是一个软件系统中最简单的一个界面，也是最重要的一个界面。为什么？因为它是用户看到的第一个界面；因为它是用户每天都要看的界面。要想让用户爱上你的软件，一个美观、耐看、友好的登录界面是一个重要的前提。下功夫做一个好的登录界面，你的系统就成功了一半。这就是为什么很多美工初学者总是喜欢从模仿、创作登录界面开始。

 

不信咱仔细瞅瞅。瞧，这是你做的登录界面：

 

抓图来自网络，版权归作者所有

瞧，这是我的登录界面（来自本文案例）：

 

美工设计效果图

程序实际运行图

 

哪个更讨人喜欢？你是凤姐，我是志玲姐；你是芙蓉姐姐，我是Lady Gaga姐，不大好比哦。嗯，正如你所说，是“各有所长”吧！不过，除非你有严重的自虐倾向，否则你的选择应当跟我一样。

 

估计有人已经在叫了：“你这是Swing做的？”“用JNI了？”“这透明圆角，这透明文字，这阴影…咋弄的？”“快扔源码！”“Flex做这个太容易了”“花里胡哨有P用？”…你看，程序员的“老毛病”又来了。

 

不错，这个界面是Swing做的；也没有JNI（从来也没整过JNI）；代码也极其简单，就是窗户纸一捅就破；也谈不上多么高深技术；也无意和Flex、.NET之类的技术相比较。我只是想让大家更多的了解Java和Swing的能力，以及我们对待技术和UI的态度。如果急吼吼的看一下代码run一下demo “哦！”一下，继续扭头堆代码，那我就算是白费这劲了。

 

Swing变冷了，还是变热了

JavaEye上最近关于Swing的帖子络绎不绝，不少人惊呼：Swing似乎难道又要热了？面对这样的疑问，国内著名Java专家、《程序员》杂志特约撰稿人、美国密苏里州立大学计算机科学与技术学院客座教授、JavaEye创始人Robbin却表现的很坦然，他告诉我说“对于我们Swing程序员来说，这是很正常的事情。”在Robbin看来，这是再正常不过的现象了。“Swing本来就很强大， 而最近频频出现的热帖也不是因为Swing发展加快了，只是媒体关注变多了。我使用Swing已经30多年了，在我上大学读书开始就接触Swing，”Robbin说，“毫无疑问，我相信Swing会取得成功”。“美洲大陆已经存在上亿年了，只是哥伦布发现了它而已。所以，不必惊呼新大陆很美很新鲜，只能怪我们很傻很无知。”

 

（注：以上访谈纯属自编自导个人杜撰，如有雷同，纯属巧合。）

 

Swing做界面，是快刀还是钝刀

用Swing做一个上面的登录界面，需要多少时间？答绝不可能是几分钟。而要做到“技惊四座、一鸣惊人”，用“鬼斧神工”搬的精致来彻底讨好和吸引用户，就必须下足功夫。这往往不是程序员一个人在战斗！美工师、程序员、熟悉业务的系统工程师…需要一起雕章琢句、废寝忘食。然而，好的设计带来的回报也会远远超过你的想象。所以，讨论所谓**技术更“快”和更“慢”毫无意义，当初快如闪电的PB、Delphi如今也难觅踪迹。所以，程序的价值和回报不在于速度，更多的在于我们的态度：精雕细琢成大器，还是粗制滥造堆垃圾呢？

 

程序员：我们并不在意程序是否好看

真的吗？你真的这样看吗？真是很可怕的一件事情。当然，在Java领域里，只要一提到J2EE、企业应用，大家就会立刻想到业务、重构、集群、云计算、松耦合、SOA、线程池、EJB、JPA、Hibernate、Spring、JBPM、SSH、JBoss、Lucene、Seam数之不尽的buzzword和framework。很多程序员浸淫在各种框架之中乐此不疲、无法自拔，甚至从来没有写下过例如“public class MyClass extends *** implements ***”亲手create过一个自己的class，实在是挺可怕。软件说到底是拿来“用”的，不是用来“学”的。再多的框架和技术，最终还是要为用户服务，和用户交互就要有好的UI。UI无非就是User Interface，是一切between在用户和机器之间的东西。忽视UI技术和UI设计，确实对一个程序员的成长是不利的。

 

程序员：我们需要左脑还是右脑

美国的斯佩里和日本角田等人的研究表明，左脑支配右半身的神经和感觉，是理解语言的中枢，主要完成语言、逻辑、分析、代数的思考认识和行为，它是进行有条不紊的条理化思维，即逻辑思维，是程序员的典型活跃区域，也是我们的“国家级重点保护区”。喜欢踢足球的程序员们注意了：尽量不要头球；用也要尽量用右脑；用左脑最好戴个摩托头盔先，别把吃饭的家什整坏了。右脑支配左半身的神经和感觉，是没有语言中枢的哑脑，但有接受音乐的中枢，主要负责可视的、综合的、几何的、绘画的思考认识和行为，也就是负责鉴赏绘画、观赏自然风光、欣赏音乐，凭直觉观察事物，纵观全局，把握整体。右脑具有类别认识能力、图形认识、空间认识、绘画认识、形象认识能力，是形象思维。看上去右脑似乎也恰恰是咱们程序员的软肋。但这能很好的解释为什么程序员弹吉他蓬蓬作响却像弹棉花，拉二胡一身汗还是像驴叫，跟大妈吵架被骂的插不上嘴，这不能怨我们自己，原来是有生理原因的。

 

但是从事逻辑思维的程序员恰恰还需要有很强的创造力。而右脑在创造性工作中具有不可替代的作用。美国科学家在《思维的艺术》一书中，将创造过程分为四个阶段，即准备阶段、酝酿阶段、闪光阶段和验证阶段。这其中，直觉和顿悟是创造的泉源，但是它必须经过语言的描述和逻辑的检验才具有价值。左右脑的这种协同关系是创造力的真正基础和源泉。如果我们一味的抱怨右脑发育不良，甚至自认右脑天生脑残，那就只能一生一世做一个不折不扣的coder编码机器了。

 

勤奋和聪明，哪个更重要

这个话题有点大。作为程序员，不管缺了哪样，都是致命的，还不如早点放弃这条路的好。这论调似乎很没新意，如果非要选择一个的话，我选择勤奋。不聪明，哪怕做不了程序员还可以干其他的嘛，比如当个官员、干个城管、踢个足球啥的（仅限国足，男队）。但要是不勤奋，恐怕就一事无成了，想做贪官都难（不勤奋你以为就能贪的到啊）。勤奋又聪明，再加上那么一点点激情，你就厉害了！

 

细节是魔鬼：登录还是登陆？

这真是一个问题。Google一下看，很多人都在争论和分析是“登陆”还是“登录”，这似乎不仅仅是一个软件问题，而变成了一个语言学术研究问题。《北京晚报》还在2007年5月专门发表解青的署名文章《“登陆网站”还是“登录网站”》进行深入的分析。经过一系列复杂的公式推导逻辑运算，作者最终得出的结论是应当使用“登陆网站”。我们程序员语言能力一向很差，虽然“登陆网站”还说得过去，但是软件的login界面如果用“登陆”那我们就会感觉有点点怪了，总让人想起彪炳史册的伟大的“诺曼底”这个地方。毫无疑问，“登录”是更正确的选择。别说程序员不用这样较真，别说这个跟我程序员无关。如果哪个大型软件的login界面用“登陆”两个字，请你立刻鄙视它、嘲笑它、讽刺它、挖苦它、打击它、永远别买它、永远离开它，离啊离开它，离~开~它！不服气现在就重启系统看看Windows界面用的什么，去Google一下主流软件抓图用的是什么。如果你做的软件真的由此而不能卖出去，此事也与你无关吗？细节决定成败，细节就是魔鬼，这不是口号。你不提防它，它就吃掉你。

 

Swing与不规则窗体的“哥德巴赫猜想”

不管你信不信，“如何用Swing做不规则窗体”是近10年来Swing被最常问到的几个问题之一。Google上搜索“Swing 不规则 窗体”有将近10万个中文结果，而且从1999年就有人在致力于这一问题的解决方法，至今甚至已经出现多种不同“流派”的解决方案。

 

第一招：抓屏法

最早出现的比较靠谱的一个解决方法出现在《Swing Hacks》一书中。《Swing Hacks》一书是著名的图书出版商O’Reilly在2007年出版的Swing技巧图书，作者是Swing开发组成员Joshua Marinacci，他也是目前JavaFX开发组成员。在这本书的41章中介绍了一种制作透明窗体和不规则窗体的方法。由于当时的JDK功能所限，Java本身并未提供任何直接的API来制作半透明或不规则窗体，所以这一技巧是利用Robot来截取屏幕原有内容生成内存图片，然后将图片显示在Swing的窗体中作为背景，“欺骗”大家的眼睛误以为是窗口“透”过去了。这一招确实体现了程序员的聪明才智。

 

不过这一方法的缺陷是，当窗口被移动一下后就会露馅，所谓“透明”区域的抓图不知道位置变化，也不会随之改变。所以在该书的例子程序中，作者又将JFrame的setUndecorated设置为true去掉了标题栏，让你无法移动窗口；再启动了一个线程，每250毫秒就重新抓屏一次，更新Swing窗口的图片背景。不过由于Swing窗口显示出来后，它本身又遮挡了屏幕后面的物体，作者只好先frame.hide()把窗口隐藏一下，然后马上抓图，然后再frame.show恢复窗口显示。透明效果是勉强出来了，但是程序在那里有事没事的一直忽隐忽现，真是够怪异的，效率、实时性也都惨不忍睹。

 

以下是相关代码：

 

public void run( ) {
	try {
		while(true) {
			Thread.sleep(250);
			long now = new Date( ).getTime( );
			if(refreshRequested &&
				((now - lastupdate) > 1000)) {
				if(frame.isVisible( )) {
                    Point location = frame.getLocation( );
                    frame.hide( );
                    updateBackground( );
                    frame.show( );
				frame.setLocation(location);
                    refresh( );
				}
				lastupdate = now;
				refreshRequested = false;
				}
			}
		} catch (Exception ex) {
			p(ex.toString( ));
			ex.printStackTrace( );
		} 
	} 

  《Swing Hacks》中介绍的方法代码片段

 

第二招：AWTUtilities.setWindowShape法

随着Sun公司对JavaFX技术的猛醒和大力持续投入，JDK从6就开始从底层为JavaFX的未来做好准备，提供更多底层功能支撑。作为“酷”、“炫”的UI技术的先锋，窗口透明、不规则窗口自然是将来JavaFX不可缺少的元素和特性。所以，Sun在JDK6中提供了几个新的函数，用来支持窗口透明度、窗口任意形状：

 

 

void setWindowOpacity(Window window, float opacity)  //设置窗口透明度
void setWindowShape(Window window, Shape shape)   //设置窗口形状

 

 

这里有官方的具体介绍：

http://java.sun.com/developer/technicalArticles/GUI/translucent_shaped_windows/

 

setWindowOpacity方法提供了官方的、彻底的方法来生成不规则形状窗体。不过依旧有以下几个问题：

 

• AWTUtilities并非JDK公开类，将来可能会发生变化。当然除了编译时的一个不爽的警告外，也不用过度担心，即使将来API发生变化，相信Sun和Oracle也会妥善处理好。
• 用Shape形状定义的窗口边缘粗糙，显示效果差。使用setWindowShape函数对窗口设定形状后，其窗口切割的边缘并未做抗锯齿（anti-alias）处理，也没有相应的函数或参数进行控制，导致显示效果粗糙。看看Sun自己做出来的例子：http://java.sun.com/developer/technicalArticles/GUI/translucent_shaped_windows/9.jpg，一个简单的椭圆Shape，其边缘就已经粗糙不堪。更不用说更复杂的透明图片边缘了。本人经过好几天的反复尝试，发现其效果始终不甚理想（如图），无论对图片的透明边缘如何精细处理，甚至直接new Shape，都完全达不到美工设计出来的效果图。 
   
• 透明PNG图片的边缘Shape不好获取。如果我们的窗体不是一个规则的、可定义的几何形状Shape，而是一个任意透明PNG图片，该如何获取图片的透明边缘Shape，进而设置window的不规则形状呢？这确实是一个难题。在网上有人专门讨论这一算法，基本上是读取PNG图片的每一个像素，获得像素透明边界点，对边界点进行不断的合并与逼近，最后形成一个最终Shape。TWaver的TWaverUtil工具类中就有一个getImageShape方法用来获得任意图片的边缘shape。经反复测试验证，就是采用了这种算法。不过这种算法的缺点很明显：边缘必须是连续的，甚至必须是“外凸”的；如果png图片中间有一个透明的“洞”，甚至边缘有一个凹陷透明区域，生成的Shape都无法准确反映出来。

 

第三招：终极解决之道

经过反复的研究探索，终于获得了一个完美的解决方法：不用shape、不用抓图、不用workaround，真正的、彻底的、完全的、随意的在桌面上任意绘图、涂鸦、撒野，真正的属于程序员的Freedom！下面就来一起揭开这层窗户纸吧！

 

在程序中依次设置以下几个参数：

• 设置窗口完全透明：AWTUtilities.setWindowOpaque(frame, false);
• 设置窗口无边缘：frame.setUndecorated(true);
• 设置窗口的ContentPane为要显示的Pane：frame.setContentPane(myPane);
• 在myPane中放置具体要显示的内容，也可以重载paint方法进行Java2D绘制。这些paint会直接发生在桌面背景上。
• 接下来，就是见证奇迹的时刻！

 

 （不好意思，暴露我的桌面了）

 

通过上面方法，可以做一个任意大小、任意位置的window，在相应的桌面位置上随意显示Swing组件，或做任意Java2D画图。比如下面小例子可以在屏幕上直接画一个红色的立体矩形，而没有显示窗口：

 

 

import com.sun.awt.AWTUtilities;
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        JFrame frame = new JFrame();
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setUndecorated(true);
        frame.setBounds(500, 500, 300, 300);
        AWTUtilities.setWindowOpaque(frame, false);

        JPanel pane = new JPanel() {

            @Override
            public void paint(Graphics g) {
                super.paint(g);

                g.setColor(Color.red);
                g.fill3DRect(10, 10, 100, 100, true);
            }
        };

        frame.setContentPane(pane);

        frame.setVisible(true);
    }
}

 

运行效果如下图：

窗口的拖拽移动

窗口不再规则，窗口标题栏不再出现，如何移动窗口？按照其他类似软件的习惯做法，应当允许用鼠标直接拖拽窗体任意位置进行窗口移动。做一个鼠标监听器对窗口中的元素进行拖动监听，对窗口进行相应拖动距离的移动：

 

private MouseAdapter moveWindowListener = new MouseAdapter() {

        private Point lastPoint = null;

        @Override
        public void mousePressed(MouseEvent e) {
            lastPoint = e.getLocationOnScreen();
        }

        @Override
        public void mouseDragged(MouseEvent e) {
            Point point = e.getLocationOnScreen();
            int offsetX = point.x - lastPoint.x;
            int offsetY = point.y - lastPoint.y;
            Rectangle bounds = FreeLoginUI.this.getBounds();
            bounds.x += offsetX;
            bounds.y += offsetY;
            FreeLoginUI.this.setBounds(bounds);
            lastPoint = point;
        }
};

  对窗体上的组件安装这一listener，就可以对窗口中任意元素进行拖拽，直接拖动窗体四处晃悠了。

 

图片的切割

要做好的界面，需要一个耐心、有创意的美工大力协助，例如图片的切割就很重要。下图展示了如何从效果图进行具体切割素材：

 

制作渐变背景Panel

仔细观察中间的输入区域部分，其背景是有渐变设计的。其制作方法也很简单：首先让美工帮助制作一个一个像素宽、整个panel高度的小图片作为素材；然后用这个图片创建纹理Paint；最后用这个纹理对真个panel进行fill。

 

private JPanel inputPane = new JPanel() {

        private String backgroundImageURL = FreeUtil.getImageURL("login_background.png");
        private TexturePaint paint = FreeUtil.createTexturePaint(backgroundImageURL);

        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g) {
            super.paintComponent(g);
            Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
            g2d.setPaint(paint);
            g2d.fillRect(0, 0, this.getWidth(), this.getHeight());
        }
    };

 

 

肆虐你的桌面：六月飘雪！

既然窗户纸捅破了，在桌面上就随意折腾吧。这几天窗外酷热难耐，咱们就来个桌面飘雪，也许可以望梅止渴，带来丝丝清凉吧！

 

先准备一个雪花的png透明图片，然后在桌面上随机生成50个雪花坐标，每次paint让每个雪花的左右略微抖一下（snowX[i] += TWaverUtil.getRandomInt(5) - 3），垂直距离下坠5像素（snowY[i] += 5），再旋转个小角度。然后，用一个线程不停的repaint窗口。

 

雪花png图片：

 

程序代码如下：

 

 

public class TestSnow {

    public static void main(String[] args) {
        final JFrame frame = new JFrame();
        frame.setAlwaysOnTop(true);
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setUndecorated(true);
        frame.setExtendedState(JFrame.MAXIMIZED_BOTH);
        AWTUtilities.setWindowOpaque(frame, false);

        final JPanel pane = new JPanel() {

            private int[] snowX = null;
            private int[] snowY = null;
            private int[] angles = null;
            private int count = 50;

            @Override
            public void paint(Graphics g) {
                super.paint(g);
                Rectangle bounds = frame.getBounds();
                if (snowX == null) {

                    snowX = new int[count];
                    for (int i = 0; i < snowX.length; i++) {
                        snowX[i] = TWaverUtil.getRandomInt(bounds.width);
                    }
                    snowY = new int[count];
                    for (int i = 0; i < snowY.length; i++) {
                        snowY[i] = TWaverUtil.getRandomInt(bounds.height);
                    }
                    angles = new int[count];
                    for (int i = 0; i < snowY.length; i++) {
                        angles[i] = TWaverUtil.getRandomInt(360);
                    }
                }

                Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
                Image image = TWaverUtil.getImage("/free/test/snow.png");
                for (int i = 0; i < count; i++) {
                    snowX[i] += TWaverUtil.getRandomInt(5) - 3;
                    snowY[i] += 5;
                    angles[i] += i / 5;
                    snowY[i] = snowY[i] > bounds.height ? 0 : snowY[i];
                    angles[i] = angles[i] > 360 ? 0 : angles[i];
                    int x = snowX[i];
                    int y = snowY[i];
                    int angle = angles[i];
                    g2d.translate(x, y);
                    double angleValue = Math.toRadians(angle);
                    g2d.rotate(angleValue);
                    g2d.drawImage(image, 0, 0, null);
                    g2d.rotate(-angleValue);
                    g2d.translate(-x, -y);
                }
            }
        };

        frame.setContentPane(pane);
        frame.setVisible(true);
        Thread thread = new Thread() {

            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (Exception ex) {
                        ex.printStackTrace();
                    }
                    pane.repaint();
                }
            }
        };

        thread.start();
    }
}

 

快快运行代码，让雪花飘起来吧！

 

 

如果愿意折腾，还可以修改代码中的：

 

• private int count = 50，调整雪花的数量；
• 修改angles[i] += i / 5，调整雪花翻滚的速度；
• 修改snowY[i] += 5，调整雪花下坠的速度；
• 修改snowX[i] += TWaverUtil.getRandomInt(5) – 3，调整雪花左右摆动的速度；

 

别说你不知道怎么结束程序啊，不会Alt+F4的话，你这个程序员肯定不合格了。

秘密背后的秘密

当把透明窗口Frame设置特别大以后（例如10000*10000），你会发现不但界面变得极其缓慢，而且还会内存溢出。Sun的秘密不言自明了：还是使用了BufferedImage。否则，鼠标点击你画的椭圆或桌面的图标，它如何知道是点击了窗体，还是操作了桌面？只能生成内存图片，在里面进行像素判断了。要挖掘再深入的秘密，我也不清楚了，自己继续探索吧！

 

代码和可执行文件

作为一个完整的小Swing UI框架的一部分，可以在本文下方下载整个zip包，执行其中的login.bat来运行登录窗体、ERP程序框架、屏幕下雪例子。源代码还在整理中，请大家耐心等待。关于整个框架的更多介绍，可以查看《Swing第一刀》和《Swing第二刀》。希望大家喜欢，并给我留言，也希望各位高手批评指正！

 

谢谢！

 

评论

29 楼 creasure 2010-07-08  

太牛了，如何才能到楼主这个境界

28 楼 istudy 2010-07-08  

膜拜一下Swing高手

27 楼 drowninginjava 2010-07-08  

果然，swing不错的，看好

26 楼 xiaoyuwei 2010-07-08  

除了敬佩,没啥好说的了

25 楼 yedahong 2010-07-08  

这个比较强悍

24 楼 plusir 2010-07-08  

顶下，欣赏lz的文笔

23 楼 jychenok 2010-07-08  

恩，顶下...

22 楼 徐晶鑫 2010-07-08  

千刀万剐了我吧

21 楼 viperasi 2010-07-08  

饿 太帅了 等着挨第四刀

20 楼 yangzy666 2010-07-07  

佩服啊。。。

19 楼 mybw7601 2010-07-07  

头破血流也要顶

18 楼 sandy_1990 2010-07-07  

真的是太强大了！

17 楼 ivin 2010-07-07  

这个必须顶，虽然我不是做swing的但是一直比较喜欢swing，期待swing能够强大起来，流行起来。期待更多的swing牛人出现，更加期待楼主的下一刀！

16 楼 myy 2010-07-07  

悲哀呀，就这点破效果，也只有用 swing 的人才至于卖弄成这样...

15 楼 chemzqm 2010-07-07  

发现自己的xp真是太老土了

14 楼 helin 2010-07-07  

You are a monster!

13 楼 elan1986 2010-07-07  

icanfly 写道

引用

“JavaEye上最近关于Swing的帖子络绎不绝，不少人惊呼：Swing似乎难道又要热了？面对这样的疑问，、国内著名Java专家、《程序员》杂志特约撰稿人美国密苏里州立大学计算机科学与技术学院客座教授、JavaEye创始人Robbin却表现的很坦然，他告诉我说“对于我们Swing程序员来说，这是很正常的事情。”在Robbin看来，这是再正常不过的现象了。“Swing本来就很强大， 而最近频频出现的热帖也不是因为Swing发展加快了，只是媒体关注变多了。我使用Swing已经30多年了，在我上大学读书开始就接触Swing，”Robbin说，“毫无疑问，我相信Swing会取得成功”。“美洲大陆已经存在上亿年了，只是哥伦布发现了它而已。所以，不必惊呼新大陆很美很新鲜，只能怪我们很傻很无知。”

Robbin也来捧场了!

哈哈 你也发现了啊

+1

12 楼 大器晚成 2010-07-07  

强悍的界面需要强悍的美工和强悍的程序员
期待第四刀  我也是做Swing开发的

11 楼 xiangkun 2010-07-07  

为什么我的这里运行出来是这样的呢?

Windows Xp下的.

10 楼 zli.ray 2010-07-07  

敬佩的五体投地！！