这段时间真是忙得要死,一方面要开发公司项目的系统框架,要将项目分成不同的子项目,编写核心代码;另一方面要将极限编程(XP)引入团队开发,部署各类
XP需要的服务例如subversion啦,ant+ivy啦,Hudson啦等等。顺便说句题外话,ubuntu还真是不是一般的好用,建议有能力的全
部转到ubuntu上去开发。
我目前开发的这个框架的客户端是具肥的客户端,也就是Swing客户端了。Swing应用相对于Web应用有很多优势,因为它更肥。数据验证就是
其中一个。当然现在的Web应用通过使用Ajax也要比以前强很多了,但是还是避免不了在验证数据时向服务段发出请求,至少你无法避免验证结果从Web服
务器传输到用户浏览器上这段过程。而Swing这类肥客户端可以实现完全在本地对数据进行验证,甚至可以断网继续工作(这也是Web应用目前在研发的一个
重要课题)。
前段时间开发出了一个可以应用于所有Swing应用的通用数据验证模块,发现它在项目中使用后,对于普通的数据验证,程序员几乎不需要编码,效率提高了不少,就写了一篇博文拿出来和大家分享。原文是用英文写的,在这里:
http://polygoncell.blogspot.com/2008/07/validation-module-for-swing-application.html。英文好的朋友可以直接去那里看。
编写这个模块使用了很多不同的开源框架和类库,其中很重要的一个就是JXLayer。文章写完后,我就跑去邀请JXLayer的作者Alexp来指点一下,然后就在我的文章后面开始了一段讨论,挺有意思的,他不愧为是Swing team里面的牛人啊!厉害啊!呵呵。
ok,回到今天这篇文章的正题。今天的主要目的是将我的英文博文翻译成中文(自己的文章,我就不逐字逐句翻译了,意思到了就行了,可能还会随兴展
开一番讨论)在这里展示给大家,与大家分享开发经验,希望大家能够从中获益,也希望能够以文会友,广交朋友。废话少说,切入正题。
数据验证(Validation)一直是软件开发中非常重要的一环,有了它,你的系统会让客户感到更加友善,同时你的系统也得到了一定程度的保
护。一般来说,数据验证既可以在客户端也可以在服务端。默认的JSF数据验证就是在服务端,数据只能在被提交以后才能够被验证,然后把错误信息传递回用户
的浏览器。后来大规模使用Ajax后,基本可以实现对修改的数据“即时”验证,注意这里是个打了引号的即时,数据事实上还是要在浏览器和服务端之间进行传
递的,只不过Ajax将这种传递改为隐式了而已,理论上并没有真正实现(断网)即时验证。而在Swing应用上就能够达成这种愿望。
事实上,开发Swing应用时,数据验证一直比较棘手,需要手工编码的地方太多,效率不高。后来出了JGoodies Validation
结合JGoodies binding后,好了一些。这个JGoodies
Validation既可以实现model层面的验证,也可以实现Bean层面的验证,但是多年使用下来,发现其实它比较适用于中小项目,而且要编写的代
码其实一点不比自己手动编写的少。
JGoodies流行了一段时间后,sun开始推出自己的bean绑定方案:beansbinding(JSR
295),我个人感觉要比JGoodies
binding好用(JGoodies的作者Karsten也在专家组里,这个人我以前和他一起共事过,我的msn
space里面还有跟他的合影,绝对是Swing界的牛人)。这个beansbinding也提供数据验证,但是它的这个数据验证只是在target被改
动后,数据被同步回source之前才会起作用,使用起来局限性比较大,而且编码量也不小。
由于目前绝大部分项目是基于POJO的,Hibernate
validator已经提供了一个很好的数据验证框架,我们完全没必要再重复发明轮子,我们应该努力站在巨人的肩膀上,这样我们才能站得更高,看得更远。
于是我考虑结合beansbinding和Hibernate
Validator开发数据验证。还有一个重要的问题,那就是数据错误的时候,需要在用户界面上展示相应的信息,例如Error
icon和错误提示,这部分我考虑使用JXLayer。
你可以在如下链接中找到相关框架的具体信息:
1. Hibernate Validator:
http://www.hibernate.org/hib_docs/validator/reference/en/html_single/
2. Beansbinding:
https://beansbinding.dev.java.net/
3. JXlayer:
http://weblogs.java.net/blog/alexfromsun/
阅读这篇文章,不需要你熟悉这些类库,不过了解这些类库能够帮助你更好地理解这篇文章。
我的这个通用模块是参考JXLayer里面的一个demo类TextValidationDemo的,这个JXlayer是由Alexander Potochkin开发的,我很喜欢,使用起来很顺手,强烈推荐使用。
下面开始介绍代码。首先是建立一个java项目,对于这个小项目,我使用netbeans。这里说句题外话,中型和大型的Swing应用,建议最
好还是不要使用netbeans的GUI
Builder,一方面它生成的代码超级烂,另一方面很难测试。目前市面上有很多好用的layout的框架,例如 JGoodies
form和MigLayout,开发效率绝对不比netbeans的GUI builder差,你还不需要面对令人头疼的机器成的代码。
项目创建好后,加入类库:
然后写一个persistence bean:
package de.jingge.domain;
import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.GenerationType;
import javax.persistence.Id;
import org.hibernate.validator.Length;
import org.hibernate.validator.NotEmpty;
@Entity
public class Country extends AbstractBean {
private static final long serialVersionUID = 5341382564159667599L;
public static final String PROPERTYNAME_NAME = "name";
public static final String PROPERTYNAME_CODE = "code";
private String name;
private String code;
private Long id;
public Country() {
}
public Country(String code, String name) {
super();
setCode(code);
setName(name);
}
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
public Long getId() {
return id;
}
public void setId(Long id) {
this.id = id;
}
@NotEmpty
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
firePropertyChange(PROPERTYNAME_NAME, this.name, this.name = name);
}
@Length(min=2, max= 2, message="Code length must be 2")
@NotEmpty
public String getCode() {
return code;
}
public void setCode(String code) {
firePropertyChange(PROPERTYNAME_CODE, this.code, this.code = code);
}
}
这里我为了强调可以在Swing客户端直接使用和验证persistence bean,故意写了一个persistence bean,实际应用中,这个类只需要是一个pojo就行了。
这个Country类代表一个国家,它有两个属性,code和name,我给他们分别加上个各自的验证限制。code不能为空,且必须正好是两个
字符,例如CN,DE,US。name不能为空。这些annotaion均出自Hibernate
Validator。那个父类AbstractBean出自SwingX类库,我们的Country类继承了它之后就可以支持property
change event了。
ok, 下面可以开始编写这个模块的核心代码了。前面说过,我会使用JXlayer。使用它的好处是:所有JXlayer的painting
event都会被转到UI类来,我们只需要编写一个集成Hibernate
Validator的UI类就可以了,我称这个类为HibernateValidationUI,代码如下:
package de.jingge.view;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
import javax.swing.BorderFactory;
import javax.swing.JComponent;
import javax.swing.text.JTextComponent;
import org.hibernate.validator.ClassValidator;
import org.hibernate.validator.InvalidValue;
import org.jdesktop.beansbinding.ELProperty;
import org.jdesktop.beansbinding.PropertyStateEvent;
import org.jdesktop.beansbinding.PropertyStateListener;
import org.jdesktop.jxlayer.JXLayer;
import org.jdesktop.jxlayer.plaf.AbstractLayerUI;
/**
* Header:
* Description: A layerUI which will validate the referenced property value of
* the object each time when the paint() method is called.
* The value of the given object property will be observed.
* Note: This UI works only with {@link JXLayer}. Any change of the property
* will force repainting the UI. The work process looks like: property changed ->
* jxlayer will be repainted -> the paint() method of this UI will be called.
* The logic of validation will be handled by the Hibernate validator
* framework.
*
*/
public class HibernateValidationUI extends AbstractLayerUI<jTextComponent> {
private Object object;
private String propertyName;
private ClassValidator validator;
private ELProperty elProperty;
private PropertyStateListener propertyChangeHandler;
public HibernateValidationUI(Object obj, String propertyName) {
this.object = obj;
this.propertyName = propertyName;
propertyChangeHandler = new PropertyChangeHandler();
validator = new ClassValidator(obj.getClass());
elProperty = ELProperty.create("${" + propertyName + "}");
}
public void installUI(JComponent c) {
super.installUI(c);
elProperty.addPropertyStateListener(object, propertyChangeHandler);
}
public void uninstallUI(JComponent c) {
super.uninstallUI(c);
elProperty.removePropertyStateListener(object, propertyChangeHandler);
}
protected void paintLayer(Graphics2D g2, JXLayer<jTextComponent> l) {
super.paintLayer(g2, l);
InvalidValue[] validationMessages = validator.getInvalidValues(object,
propertyName);
if (validationMessages.length > 0) {
BufferedImage image = Java2DIconFactory.createErrorIcon();
g2.drawImage(image, l.getWidth() - image.getWidth() - 1,
l.getHeight() - 8, null);
l.getView().setToolTipText(validationMessages[0].getMessage());
return;
}
l.getView().setToolTipText(null);
}
boolean isValid() {
return validator.getInvalidValues(object, propertyName).length == 0;
}
class PropertyChangeHandler implements PropertyStateListener {
@Override
public void propertyStateChanged(PropertyStateEvent pse) {
setDirty(true);
}
}
}
这个HibernateValidationUI类只有一个构建器,它接收两个参数,一个是source object,也就是我们要修改的那个Bean类的实例,另外一个是这个bean的一个属性,这个HibernateValidationUI就负责验证这个属性。
在installUI()方法中,我们启动对属性变化的观察类,而在uninstallUI()方法里面,我们需要卸载这个观察类。
当给定对象的属性值发生变化时,PropertyChangeHandler的propertyStateChanged()方法就会被调用,这
个功能是通过elProperty和PropertzChangeHandler相结合来实现的。在propertyStateChangeed()方法
里UI类的方法setDirty()会被调用,该方法的调用会导致UI类的状态变化,进而引发(re)painting,之后经过一系列的方法调用传
递,paintLayer(Graphics2D g2, JXLayer<jTextComponent>
l)这个方法将会被调用,这个方法要做的就是我们这个数据验证模块的核心功能:
1. 调用Hibernate Validator验证该属性。
2. 如果数据不正确,则在GUI上显示一个error icon,并且将错误信息作为tooltip展示给用户。
在第二点里面产生了一个问题,谢谢Alexp对我的指点。Swing
team里面有一些规定,其中之一就是,在paint()方法里面最好不要改变Component的状态,而setTooltip()方法将会改变
component的状态,因此需要在paint()方法之外调用。我目前使用下来,还没有发现什么严重的错误,决定暂时不改了,回头有时间在将这个代码
翻新一下。
类中用到的Java2DIconFactory代码如下:
package de.jingge.view;
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.RenderingHints;
import java.awt.image.BufferedImage;
public class Java2DIconFactory {
public static BufferedImage createErrorIcon() {
return createErrorIcon(7, 8);
}
public static BufferedImage createErrorIcon(int width, int height) {
BufferedImage icon = new BufferedImage(width, height,
BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
Graphics2D g2 = (Graphics2D) icon.getGraphics();
g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_STROKE_CONTROL,
RenderingHints.VALUE_STROKE_PURE);
g2.setColor(Color.RED);
g2.fillRect(0, 0, width, height);
g2.setColor(Color.WHITE);
g2.drawLine(0, 0, width, height);
g2.drawLine(0, height, width, 0);
g2.dispose();
return icon;
}
}
没什么太多好解释的,就是使用Java 2D画一个Error icon。
接着,我们需要编写一个Factory类,构建一个JTextField,尽量把复杂技术封装起来,这样程序员开发起来可以提高效率,代码如下:
package de.jingge.view;
import javax.swing.JTextField;
import javax.swing.text.JTextComponent;
import org.jdesktop.beansbinding.AutoBinding;
import org.jdesktop.beansbinding.BeanProperty;
import org.jdesktop.beansbinding.BindingGroup;
import org.jdesktop.beansbinding.Bindings;
import org.jdesktop.beansbinding.ELProperty;
import org.jdesktop.jxlayer.JXLayer;
import static org.jdesktop.beansbinding.AutoBinding.UpdateStrategy.*;
public class GuiComponentFactory {
public static JXLayer<jTextComponent> createTextField(
BindingGroup bindingGroup, Object sourceObject,
String sourceProperty) {
JTextField field = new JTextField();
AutoBinding binding = Bindings.createAutoBinding(READ_WRITE,
sourceObject, ELProperty.create("${" + sourceProperty + "}"),
field, BeanProperty.create("text"));
bindingGroup.addBinding(binding);
bindingGroup.bind();
return new JXLayer<jTextComponent>(field, new HibernateValidationUI(
sourceObject, sourceProperty));
}
}
createTextField()方法主要将给定对象属性的值与JTextField的text绑定,然后将JTextField纳入到
JXLayer的管理之下。这样一来,一旦用户在JTextField里面修改数据,这个改变就会同步到该对象属性上,然后就引发了前面描述的一系列逻
辑,最终改变的数据就会被Hiberante Validator加以验证。
最后,我们可以编写一个Demo application来看看效果如何,代码如下:
package de.jingge.main;
import de.jingge.domain.Country;
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Toolkit;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.UIManager;
import javax.swing.UnsupportedLookAndFeelException;
import javax.swing.text.JTextComponent;
import net.miginfocom.swing.MigLayout;
import org.jdesktop.beansbinding.BindingGroup;
import org.jdesktop.jxlayer.JXLayer;
import static de.jingge.view.GuiComponentFactory.*;
public class ValidationApplicaton {
private BindingGroup bg;
private Country country;
private JXLayer<jTextComponent> codeField;
private JXLayer<jTextComponent> nameField;
/**
* @param args the command line arguments
*/
public static void main(String[] args) {
try {
UIManager.setLookAndFeel(
"com.sun.java.swing.plaf.nimbus.NimbusLookAndFeel");
} catch (UnsupportedLookAndFeelException ex) {
System.err.println(
"Nimbus L&F does not support. Default L&F will be used.");
} catch (ClassNotFoundException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
ValidationApplicaton app = new ValidationApplicaton();
JFrame frame = new JFrame("Demo Validation Application");
frame.setPreferredSize(new Dimension(360, 150));
frame.getContentPane().add(app.buildPanel(), BorderLayout.CENTER);
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
setCenter(frame);
frame.setVisible(true);
frame.pack();
}
private static void setCenter(JFrame frame) {
Toolkit toolkit = Toolkit.getDefaultToolkit();
Dimension screenSize = toolkit.getScreenSize();
// Calculate the frame location
int x = (screenSize.width - (int) frame.getPreferredSize().getWidth()) / 2;
int y = (screenSize.height - (int) frame.getPreferredSize().getHeight()) / 2;
// Set the new frame location
frame.setLocation(x, y);
}
public ValidationApplicaton() {
country = new Country();
bg = new BindingGroup();
}
private JPanel buildPanel() {
codeField = createTextField(bg, country, Country.PROPERTYNAME_CODE);
nameField = createTextField(bg, country, Country.PROPERTYNAME_NAME);
JPanel panel = new JPanel(new MigLayout("",
"[50px, right]10[200px:250px:300px]", "[center]"));
panel.add(new JLabel("Code:"), "cell 0 0");
panel.add(codeField, "cell 1 0, w 200px:250px:300px");
panel.add(new JLabel("Name:"), "cell 0 1");
panel.add(nameField, "cell 1 1, w 200px:250px:300px");
return panel;
}
}
这个类比较简单了,我简单解释一下:
在main()方法里面,我们创建了一个JFrame,然后放入一个JPanel
setCenter()方法负责将窗口至于屏幕的正中间。
在构建器里面,我们创建了Country和BindingGroup的对象实例。
在buildPanel()方法里面,我们使用MigLayout构建了一个Panel,其中codeField和nameField对应各自的对象属性。更多关于MigLayout的信息看这里:
http://www.miglayout.com/。这也是一个例子,大家可以看到使用MigLayout开发Swing真的是非常方便。
从这个Demo里面也可以看出,编写好pojo后,程序员只需要调用createTextField(bg, country,
Country.PROPERTYNAME_CODE); 就可以创建一个支持数据验证的JTextField,编码量已经可以说是最大限度的降低了。
运行程序,你会看到:
这个code和name的数据都不合法,用户看到了error icon。
将鼠标移到Text field上,你会看到:
填好合法数据后,Error icon就不见了:
总结:
使用这个通用数据验证模块有很多好处:
1. 如果项目使用ORM,例如Hibernate,这个方案应该是解决数据验证的最好方案之一。
2. 对于普通的数据验证,例如非空,email,长度等等,程序员根本不需要编码,只要在POJO上使用相应的Hibernate Validator annotation就可以了。
3. 对于复杂的数据验证,Hibernate Validator提供了很好的扩展机制,只要写一个annotation外加一个Validator就可以了。Swing应用这边仍然不需要编写任何代码。
综上所述,可以看出通过使用这个通用数据验证模块,开发效率会提高很多。