15.8 JComponent und Component als Basis aller Komponenten 
Die Klasse Component bildet die Basisklasse der Objekte, die als grafische AWT-Komponenten auf den Schirm kommen. Sie wird für Swing-Komponenten noch einmal zu JComponent erweitert. Allerdings leitet JComponent nicht direkt von Component ab, sondern erst von Container und Container dann direkt von Component. (Dies hat zur Konsequenz, dass jede JComponent automatisch auch ein Container ist.)
Die JComponent bietet mit vielen Funktionen die Basis aller Swing-Komponenten und bietet ihnen unter anderem das auswechselbare Look-And-Feel, Tastaturbedienung, Tooltips, Rahmen, Accessibility, Client-Properties, Doppelpufferung.
15.8.1 Tooltips 
Ein Tooltip ist eine Zeichenkette, die beim längeren Verweilen des Mauszeigers auf einer JComponent auftaucht. Dazu öffnet Swing ein Popup-Fenster. Tooltips lassen sich in Swing sehr einfach hinzufügen.
Listing 15.15 com/tutego/insel/ui/swing/Tooltip.java
package com.tutego.insel.ui.swing;
import javax.swing.*;
public class Tooltip
{
public static void main( String[] args )
{
JFrame frame = new JFrame();
frame.setDefaultCloseOperation( JFrame.EXIT_ON_CLOSE );
String text = "<html>Ich brauch' Hilfe.<p>Schnell!</html>";
JButton button = new JButton( text );
String help = "<html>Hier ist sie, die <b>Hilfe:</b>"+
"<ul><li>Cool bleiben<li>Handbuch lesen</ul></html>";
button.setToolTipText( help );
frame.add( button );
frame.setSize( 250, 250 );
frame.setVisible( true );
}
}Dann erscheint Folgendes:
Abbildung 15.5 Die schnelle Hilfe
15.8.2 Rahmen (Border)
Jeder Swing-Komponente kann mit der Methode setBorder() ein Rahmen zugewiesen werden. Ein Rahmen ist eine Klasse, die die Schnittstelle Border implementiert. Swing stellt einige Standardrahmen zur Verfügung:
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AbstractBorder |
Abstrakte Klasse, die die Schnittstelle minimal implementiert |
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BevelBorder |
(Eingelassener) 3D-Rahmen |
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CompoundBorder |
Rahmen, der andere Rahmen aufnehmen kann |
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EmptyBorder |
Rahmen, dem freier Platz zugewiesen werden kann |
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EtchedBorder |
Noch deutlicher markierter Rahmen |
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LineBorder |
Rahmen in einer einfachen Farbe in gewünschter Dicke |
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MatteBorder |
Rahmen, der aus Kacheln von Icons besteht |
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SoftBevelBorder |
3D-Rahmen mit besonderen Ecken |
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TitledBorder |
Rahmen mit einem String in einer gewünschten Ecke |
Damit können wir ein kleines Testprogramm für Rahmen implementieren.
Listing 15.16 com/tutego/insel/ui/swing/BorderDemo.java
package com.tutego.insel.ui.swing;
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import javax.swing.border.*;
public class BorderDemo
{
public static void main( String[] args )
{
JFrame frame = new JFrame();
frame.setDefaultCloseOperation( JFrame.EXIT_ON_CLOSE );
frame.setLayout( new GridLayout(0,2,10,10) );
JButton b1 = new JButton( "Schamlis" );
b1.setBorder( new BevelBorder(BevelBorder.RAISED) );
frame.add( b1 );
JButton b2 = new JButton( "Borfluq" );
b2.setBorder( new BevelBorder(BevelBorder.LOWERED) );
frame.add( b2 );
JButton b3 = new JButton( "Tüm Tüm de Lüm" );
b3.setBorder( BorderFactory.createEtchedBorder() );
frame.add( b3 );
JButton b4 = new JButton( "Skromm" );
b4.setBorder( new EtchedBorder(Color.blue, Color.yellow) );
frame.add( b4 );
frame.setSize( 500, 200 );
frame.setVisible( true );
}
}
Abbildung 15.6 BevelBorder und EtchedBorder
Rahmenfabrik (BorderFactory)
Mit Hilfe der statischen Funktionen createXXXBorder() der Klasse BorderFactory lassen sich ebenfalls Rahmen erzeugen. Die Methode liefert Rahmen-Objekte aus einem Objekt-Pool, sodass nicht immer neue Border-Objekte nötig sind.
JPanel p = new JPanel(); p.setBorder( BorderFactory.createRaisedBevelBorder() );
15.8.3 Fokus und Navigation
In einem GUI-System hat nur eine Komponente den Fokus. Das bedeutet, dass diese Komponente in einer besonderen Empfangsbereitschaft steht und diese auch hervorhebt, etwa durch einen Rahmen, andere Farben oder im Textfeld durch einen blinkenden Cursor.
Die Navigation und der Fokuswechsel führen durch:
- Mausklick auf die Komponente
- Aktivierung mit einem Tastenkürzel
- Cursortasten bei geöffneten Menüs und in Komponentengruppen
/
+
, was die folgende beziehungsweise vorangehende Komponente in der Reihenfolge auswählt. Wer der Nachfolger und Vorgänger ist, bestimmt der Fokus-Manager, der in Java durch die Zentrale namens KeyboardFocus-Manager repräsentiert wird. Eine gute Navigation ist Pflicht.
Es ist nicht selbstverständlich, dass ein Fokuswechsel immer möglich ist. Wenn eine Textkomponente etwa fehlerhafte Eingaben registriert, kann die Komponente den Fokuswechsel untersagen und folglich erzwingen, dass der Benutzer eine gültige Eingabe macht.
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Tipp Fokus vom Programm aus setzen
Der Fokuswechsel kann auch programmiert werden, sodass beim Start zum Beispiel die OK-Schaltfläche oder ein Textfeld aktiviert ist. Für diese Aufgabe lässt sich die Methode requestFocusInWindow() aus JComponent nutzen.
button.requestFocusInWindow(); // Schaltfläche button aktivieren
Auf den Fokuswechsel reagieren
Ein FocusListener kann einen Fokuswechsel melden. Er kann mit addFocusListener(FocusListener l) an jeder java.awt.Component, also auch an jeder Swing-Komponente, festgemacht werden.
Weitere Informationen zu Navigation und Fokus findet der Leser unter http://java.sun.com/docs/books/tutorial/uiswing/misc/focus.html.
Standard-Schaltfläche
Bringt ein Dialog Eingabefelder unter, und die Dialoge können mit Schaltflächen wie OK oder Abbrechen beendet werden, so es ist nützlich, mit dem Druck der Taste Return automatisch die Aktivierung der OK-Schaltfläche zu verbinden. Um das zu erreichen, wird von JRootPane die Methode setDefaultButton(JButton) aufgerufen – eine JRootPane liefert getRootPane() eines JFrame/JDialog direkt oder erfragt über eine Komponente SwingUtilities. getRootPane(Component).
15.8.4 Ereignisse jeder Komponente
Ein Component- und JComponent-Objekt verarbeitet schon eine ganze Reihe von Ereignissen, die allen anderen Komponenten zugute kommen. Mit anderen Worten: An alle Komponenten können Listener für die in der folgenden Tabelle aufgeführten Ereignisse angehängt werden.
| Komponente | Erzeugte Ereignisse | Grund |
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Component |
ComponentEvent |
Die Komponente wird bewegt, angezeigt, verdeckt oder verschoben. |
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FocusEvent |
Die Komponente bekommt oder verliert den Fokus. |
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KeyEvent |
Tastendruck |
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MouseEvent |
Die Maus betritt oder verlässt die Komponente. Der Benutzer drückt eine Maustaste oder bewegt den Mauszeiger. |
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InputMethodEvent |
Text- oder Cursor-Veränderung |
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HierarchyEvent |
Die Hierarchie, zu der die Komponente gehört, verändert sich. |
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PropertyChangeEvent |
Eine gebundene Eigenschaft ändert sich. |
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Container |
ContainerEvent |
Komponenten werden dem Container hinzugefügt oder aus ihm gelöscht. |
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JComponent |
PropertyChangeEvent |
Eine gebundene Eigenschaft ändert sich. |
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AncestorEvent |
Der Vorgänger wurde modifiziert. |
Auf Tastendrücke hören: KeyListener und KeyEvent
Jede java.awt.Component (und somit auch Swing-Komponenten) lässt sich mit addKeyListener() ein KeyListener hinzufügen. Dieser erwartet drei implementierte Methoden:
interface java.awt.event.KeyListener
extends EventListener |
- void keyTyped( KeyEvent e )
Aufruf bei einem eingegebenen Zeichen. Das System löst mehrere Tastendrücke, die ein Zeichen ergeben, zu einem Unicode-Zeichen auf, etwa
+
zum Unicode-Buchstaben »A«. Das gedrückte Zeichen lässt sich über getKeyChar() vom KeyEvent erfragen. Ist das Zeichen kein gültiges Unicode-Zeichen, dann ist die Rückgabe CHAR_UNDEFINED (65535).
- void keyPressed( KeyEvent e )
- void keyReleased( KeyEvent e )
Die beiden letzten Funktionen sind systemabhängig und bekommen auch Metatasten mit, etwa ein Druck auf die
-Taste, die Funktionstaste
,
oder
. Für diese Tasten ist ein virtueller Code (engl. virtual key code) als Konstante in KeyEvent deklariert, die mit VK_ beginnt. Das sind fast 200 Konstanten. Einige Beispiele: VK_BACK_SPACE, VK_BEGIN, VK_CONTROL, VK_DELETE. Selbst die beiden Windows-Tasten sind mit VK_WINDOWS und VK_CONTEXT_MENU vorhanden.
Aufklärung über den Zusammenhang schafft ein Stückchen Quellcode, der an eine Komponente gehängt wird. Beachten Sie den Unterschied zwischen getKeyChar() (das Unicode-Zeichen oder CHAR_UNDEFINED) und getKeyCode() (VK-Code).
t.addKeyListener( new KeyListener()
{
public void keyTyped( KeyEvent e ) {
System.out.println( "typed " + e.getKeyChar() );
System.out.println( "typed " + e.getKeyCode() );
}
public void keyPressed( KeyEvent e ) {
System.out.println( "pressed " + e.getKeyChar() );
System.out.println( "pressed " + e.getKeyCode() );
}
public void keyReleased( KeyEvent e ) {
System.out.println( "released " + e.getKeyChar() );
System.out.println( "released " + e.getKeyCode() );
}
});Aktiviert der Benutzer die Taste
, ist das Ergebnis:
pressed a pressed 65 typed a typed 0 released a released 65
Aktiviert er
+
, ist das Resultat:
pressed ? pressed 16 pressed A pressed 65 typed A typed 0 released A released 65 released ? released 16
Die Tatsache, dass zweimal ein »pressed« auftaucht, lässt sich dadurch erklären, dass »pressed« und »released« Lowlevel-Ereignisse sind, die den Druck auf die
-Taste registrieren. Das Fragezeichen bei getKeyChar() ist nichts anderes als CHAR_UNDEFINED.
Soll unser Programm erkennen, ob der Nutzer die
-Taste drückt, schreiben wir in key-Pressed():
if ( keyEvent.getKeyChar() == KeyEvent.CHAR_UNDEFINED )
{
if ( keyEvent.getKeyCode() == KeyEvent.VK_F1 )
...
}|
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Hinweis Mausrad-Unterstützung
Seit der Version 1.4 gibt es mit dem Ereignis MouseWheelEvent eine Unterstützung des Mausrads (auch Rollrad, engl. mouse wheel) für grafische Java-Programme. Jedes Component-Objekt kann Interesse an dem Ereignis anmelden.
- public synchronized void addMouseWheelListener( MouseWheelListener l )
- public synchronized void removeMouseWheelListener( MouseWheelListener l )
Bei den nativen AWT-Komponenten wird das Rollrad schon vom Betriebssystem her abgefragt und unterstützt, so etwa bei TextArea, Choice, FileDialog und List. Die anderen Komponenten geben das Ereignis an den Container weiter. In Swing unterstützt JScrollPane automatisch das Rollrad. Mit der Methode setWheelScrollingEnabled() kann es angepasst werden.
15.8.5 Die Größe und Position einer Komponente
Jede Komponente verwaltet drei Größenangaben: die minimale, die maximale und die gewünschte Größe. Zum Setzen und Erfragen der Größen bietet JComponent die folgenden Methoden:
abstract class javax.swing.JComponent
extends Container
implements Serializable |
- void setPreferredSize( Dimension preferredSize )
- void setMaximumSize( Dimension maximumSize )
- void setMinimumSize( Dimension minimumSize )
- Dimension getMaximumSize()
- Dimension getMinimumSize()
- Dimension getPreferredSize()
Zum Setzen kann die Anwendung setXXXSize() nutzen oder in einer Komponenten-Unterklasse die getMXXimumSize()-Methoden überschreiben. Mit einer Baseline seit Java 6 kann der Layoutmanager Komponenten auch mit unterschiedlichen Größen an einer virtuellen Linie anordnen. Beschreibend sind die Methoden getBaseline() und getBaselineResize-Behavior().
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Die Position der Komponente
Der Klasse Component gehört eine ganz nützliche Funktion an, um die absolute Position der Komponente auf dem Bildschirm zu ermitteln. Diese Funktion ist besonders dann praktisch, wenn die Position eines Fensters gefragt ist.
abstract class java.awt.Component
implements ImageObserver, MenuContainer, Serializable |
- Point getLocationOnScreen() Liefert die Position der linken oberen Ecke der Komponente als Punkt-Objekt.
15.8.6 Komponenten-Ereignisse
Die Schnittstelle ComponentListener ist die Basis für alle Komponenten, die Ereignisse empfangen. Sie deklariert vier Methoden, die in der Klasse ComponentAdapter wieder mit einem leeren Programmblock gefüllt sind.
interface java.awt.event.ComponentListener
extends EventListener |
- void componentHidden( ComponentEvent e ) Wenn die Komponente versteckt wurde.
- void componentMoved( ComponentEvent e ) Wenn die Komponente bewegt wurde.
- void componentResized( ComponentEvent e ) Wenn die Komponente in der Größe verändert wurde.
- void componentShown( ComponentEvent e ) Wenn die Komponente gezeigt wurde.
15.8.7 Hinzufügen von Komponenten
Ein Container nimmt Komponenten auf und setzt sie mit Hilfe eines Layoutmanagers in die richtige Position. Alle Container in Java erweitern die Klasse Container. Die Methode add() setzt Komponenten in den Container.
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Da Container selbst eine Component ist, können auch Container selbst Container aufnehmen. Das ist ein bekanntes Design-Pattern und nennt sich Composite Pattern.
15.8.8 UI-Delegate – der wahre Zeichner
Jede Swing-Komponente ist von JComponent abgeleitet, doch üblicherweise zeichnet sie sich nicht selbst. Wegen der Swing-Fähigkeit, das Aussehen der Komponenten beliebig wechseln zu können, wäre Zeichencode in der Komponente selbst nicht optimal aufgehoben. Daher delegiert die Komponente die Darstellung an ein UI-Delegate, was in einer MVC-Architektur dem Controller entspricht. Da alle dargestellten Komponenten das Äußere ändern können, gibt ein UI-Delegate pro Swing-Komponente – so ist javax.swing.plaf.ButtonUI die Basisklasse für eine Schaltflächen-Visualisierung. Alle UI-Delegates sind von javax.swing.plaf. ComponentUI abgeleitet, wo Funktionalität wie update(), paint() oder getPreferredSize() gefordert wird. Jede Komponente kann mit setUI() mit einem neuen UI-Delegate-Objekt verbunden werden, und getUI() liefert das Darstellungsobjekt vom aktuellen Look-and-Feel. Dass das Standard-LaF Metal ist, zeigt Folgendes:
out.println( new JButton().getUI() ); // javax.swing.plaf.metal.MetalButtonUI@47b480
MetalButtonUI erweitert BasicButtonUI, und die weniger als 200 Zeilen Programmcode zeichnen über das Einsprungziel update() die Schaltfläche mit einem Gradienten, Icon und dem Text.
Abfolge beim Zeichnen paint(), paintComponent(),UI-Delegate
Wir wollen uns exemplarisch das Zeichnen einer Schaltfläche anschauen. Zentrale Funktion jeder Darstellung ist paint(). JButton, wie jede andere Komponente auch, erbt die Methode von JComponent und überschreibt sie nicht. paint() ruft auf:
Listing 15.17 javax.swing.JComponent
public void paint( Graphics g )
{
...
paintComponent( co );
paintBorder( co );
paintChildren( co );
...
}Die Darstellung in paintComponent() wird nun auf das Delegate delegiert.
Listing 15.18 javax.swing.JComponent, Ausschnitt
protected transient ComponentUI ui;
protected void paintComponent( Graphics g ) {
...
ui.update( scratchGraphics, this );
...
}Die Objektvariable ui repräsentiert das UI-Delegate, der im Fall von JButton standardmäßig MetalButtonUI ist.
Komponenten im Container zeichnen
Zeichnet Swing eine Komponente oder einen Container, ist die Reihenfolge der Zeichenoperationen immer gleich. Die erste Tatsache ist, dass das Zeichnen selbst im AWT-Event-Thread stattfindet. Dieser zentrale Thread setzt damit die Zeichenoperationen in eine sequenzielle Reichenfolge. Bekommt der Thread die Aufforderung, ein JFrame zu zeichnen, gibt er die Aufforderung zur Content-Pane weiter. Enthält diese zum Beispiel ein JPanel, wird der Thread den Hintergrund zeichnen, dann, falls vorhanden, den Rahmen (engl. border) und anschließend die Kinder. So geht das rekursiv bis zu den atomaren Komponenten weiter. Jeder Container kann eigene Zeichenfunktionen durchführen – etwa seine Zeichenfläche grau füllen –, die dann eine Rolle spielen, wenn die Kinder nicht den ganzen Platz verbrauchen und es einen Zwischenraum gibt, so dass wir den vom Container gezeichneten Bereich sehen. Zum Schluss steht die atomare Swing-Komponente, die die Zeichenoperation an den UI-Delegate weitergibt.
revalidate(), invalidate(), validate(), repaint()
Jede Swing-Komponente liegt zwangsläufig in einem Container. Die Ausmaße der meisten Container sind von der Größe der Kinder abhängig, sodass sie mitbekommen müssen, wenn sich die Größe der Kinder verändert. Wenn etwa ein JLabel einen Text mit einer anderen Länge bekommt, muss auch der Container sich neu darstellen und seine Kinder neu ausrichten. Diese Mitteilung sendet eine Komponente über die Methode revalidate().
Listing 15.19 javax.swing.JLabel
public void setText( String text ) {
...
revalidate();
repaint();
...
}Das revalidate() ist eine geerbte Funktion aus JComponent. Sie ruft im AWT-Event-Thread invalidate() auf und setzt die aktuelle Komponente auf eine Liste der invaliden Komponenten, die beim nächsten Zeichen aktualisiert werden müssen.
Listing 15.20 javax.swing.JComponent
public void revalidate() {
...
invalidate();
RepaintManager.currentManager( this ).addInvalidComponent( this );
...
}Das invalidate() ist eine aus Container geerbte Funktion, die allen übergeordneten Swing-Container nach oben und allen Kindern unten mitteilt, dass das Layout nicht mehr aktuell ist. Die Aufforderung zur Neudarstellung übernimmt addInvalidComponent(). Die Methode legt ein Event in die Event-Queue, in der alle invaliden Komponenten vermerkt sind. Beim Neuzeichnen ruft der Event-Thread auf allen diesen Komponenten die Berechnungsfunktion validate() auf, damit das Layout wieder stimmt. Der Container überschreibt validate() und ruft die protected-Methode validateTree() auf, was die Komponenten des Containers zur Neuberechnung auffordert. Halten wir noch drei Aussagen fest:
- Eine Neuzeichnung ist mit invalidate() nicht verbunden. Die Funktion markiert nur Komponenten.
- Eine Neuberechnung ist mit invalidate() nicht verbunden, denn invalidate() ruft nicht validate() auf.
- Das validate() führt ebenfalls nicht zur Neudarstellung, sondern nur zur Neuberechnung der Größen.
Mit diesem Vorgehen führt das revalidate() nach einem Markieren der Komponenten im Baum über invalidate() zu einem Repaint-Event, was über validate() die Größen neu berechnet und zur korrekten Neudarstellung führt. Die Funktion validate() können wir auch selbst zur Neuberechnung des Layouts aufrufen – doch dürfen wir nicht vergessen, ein repaint() aufzurufen.
15.8.9 Undurchsichtige (opak) Komponente
Eine wichtige Eigenschaft von Swing-Komponenten ist die Undurchsichtigkeit, die Opazität genannt wird. Ob eine Komponente opak ist oder nicht, erfragt die JComponent-Methode is-Opaque() und setzt setOpaque(boolean). Transparente Komponenten sind nicht opak.
Die opak-Property bestimmt, ob eine Komponente alle Pixel ihres Bereiches selbst zeichnet oder Pixel aus dem Hintergrund durchkommen. Für JComponent ist der Standard opak, aber die konkreten Komponenten machen den Wert von ihrem Look-and-Feel abhängig. Die Beschriftung JLabel ist üblicherweise nicht opak, also transparent. Bei einer Neudarstellung der Beschriftung muss also der Hintergrund gezeichnet werden, denn es kann sein, dass Teile aus dem Hintergrund hervorlugen. Setzen wir setOpaque(true), zeichnet die Komponente ihren kompletten Bereich selbst, und die darunterliegende Komponente muss nicht gezeichnet werden. Das bedeutet umgekehrt, dass sich ein setOpaque(false) negativ auf die Performance auswirken kann, da ein Repaint einer Komponente zu einem Repaint des Containers führt, was sich zum Beispiel bei Fenstervergrößerungen an einem Flackern bemerkbar macht.
15.8.10 Properties und Listener für Änderungen
Jeder JComponent lassen sich beliebig viele Schlüssel-Werte-Paare zuweisen, die sie intern vermerkt. Die Methode void putClientProperty(Object key, Object value) setzt so ein Paar, Object getClientProperty(Object key) erfragt es. Zum Löschen eines Paares wird bei putClientProperty() der Wert mit null belegt. Änderungen an den Zuständen lassen sich mit PropertyChangeListener verfolgen. Das macht eine Eigenschaft zur gebundenen Property, denn nur diese werden über Listener abgehorcht, anders als normale Bean-Properties, die keine Ereignisse bei Änderungen auslösen.
AWT und Swing nutzen PropertyChangeEvents an einigen Stellen, an denen kein spezielles AWT-Ereignis vorgesehen ist. Das gilt etwa bei Änderungen von Hintergrund, Vordergrund oder Zeichensatz. Ein Component-Ereignis deckt dies nicht ab. Damit wir auch über diese Änderungen informiert werden, fügen wir einen Listener hinzu und horchen auf »foreground«, »background« oder »font«.
15.8.11 Swing-Beschriftungen eine andere Sprache geben
Die Swing-Komponenten sind von Haus aus lokalisiert. So begegnet dem Anwender ein Dateiauswahldialog unter dem deutschen System auch mit deutschen Beschriftungen. Die Sprache lässt sich über das passende Locale-Objekt ändern. So setzt für neue Komponenten Folgendes die Sprache auf Arabisch:
JComponent.setDefaultLocale( new Locale("ar") );Mit der Änderung auf eine Sprache, die von rechts nach links schreibt, ist automatisch eine Umsortierung der Komponenten verbunden, wenn diese zum Beispiel in einem Container mit FlowLayout liegen.