数独图形用户界面
好吧，我忍不住......这是我的尝试。这一切都在一个包中：
- 具有符合规范的所有元素的 GUI（问题）
- 灵活的布局
- 没有外部依赖——使用标准的 Swing 布局
- 输入验证（仅数字 0-9）
- 模型视图控制器架构
- 后台任务运行器（您的 GUI 永远不会冻结）
- 内置一些调试方法（数独输出为文本）
- 虚拟实现 - 模拟显示 GUI 响应能力的长时间运行计算
我尽力使代码尽可能地可读。可能有相当不清楚的部分。可能线程部分不是很清楚，但如果有人发现这有任何用处，我很乐意更好地描述它。
所以我的目标是最简单的用法。如果您查看接口，则很难将这些东西（冻结 UI，获取 Null Pointer Exc 等）作为编写公共 API 的练习。这可能不是最好的实现，但它是我写的最好的实现之一。:)
希望能帮助到你。
这是它的样子：
（注意：数值是随机的）
用法
您所要做的就是实现接口：
public interface SudokuImplementation {
void goButtonPressed(Integer[][] leftSudokuValues, SudokuController resultAcceptor);
}
只需在此方法中进行所有计算并使用resultAcceptor.setSudokuResult()
以下是实际显示 GUI 的方法：
SudokuImplementation sudokuImplementation =
new YourSuperSudoku(); // <- your implementation
SudokuView sudokuView = new SudokuView();
sudokuView.setSudokuImplementation(sudokuImplementation);
sudokuView.setVisible(true);
就这样！
代码
所有类都在默认包中 - 根据您的意愿重构。以下是它们的列表：
- SudokuView - 主图形用户界面
- SudokuRun - 示例跑步者
- SudokuController - 允许以安全的方式控制视图
- SudokuImplementation - 数独实现的接口
- DummySudokuImplementation - 示例实现
1.数独视图：
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import javax.swing.text.*;
import javax.swing.border.*;
/**
* View which constructs every component and creates it's own controller.
*/
public class SudokuView extends JFrame {
SudokuController controller;
public void setSudokuImplementation(SudokuImplementation listener) {
controller.setListener(listener);
}
/** Creates new form NewJFrame */
public SudokuView() {
controller = new SudokuController();
setTitle("Sudoku Solver 1.0");
getContentPane().add(createCenterPanel(), BorderLayout.CENTER);
getContentPane().add(createBottomPanel(), BorderLayout.SOUTH);
setMinimumSize(new Dimension(600, 300));
pack();
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
}
private JPanel createBottomPanel() {
JPanel bottomPanel = new JPanel(new GridBagLayout());
JLabel leftLabel = createLabel("left");
JLabel rightLabel = createLabel("right");
controller.bindLeftLabel(leftLabel);
controller.bindRightLabel(rightLabel);
bottomPanel.add(leftLabel, getWholeCellConstraints());
bottomPanel.add(new JSeparator(JSeparator.VERTICAL));
bottomPanel.add(rightLabel, getWholeCellConstraints());
bottomPanel.setBorder(new BevelBorder(BevelBorder.LOWERED));
return bottomPanel;
}
private JLabel createLabel(String text) {
JLabel label = new JLabel(text);
label.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);
return label;
}
private JPanel createCenterPanel() {
JPanel centerPanel = new JPanel(new GridBagLayout());
centerPanel.add(createLeftPanel(), getWholeCellConstraints());
centerPanel.add(createCenterButton(), getPreferredSizeConstraint());
centerPanel.add(createRightPanel(), getWholeCellConstraints());
return centerPanel;
}
private GridBagConstraints getPreferredSizeConstraint() {
// default will do
return new GridBagConstraints();
}
private JButton createCenterButton() {
JButton goButton = new JButton(">");
controller.bindCenterButton(goButton);
return goButton;
}
private static final Insets sixPixelInset = new Insets(6, 6, 6, 6);
private JPanel createRightPanel() {
JPanel rightPanel = create3x3Panel(6);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
JPanel panel2 = create3x3Panel(2);
fillPanelWithNonEditable(panel2, i, j);
rightPanel.add(panel2);
}
}
rightPanel.setBorder(new EmptyBorder(sixPixelInset));
return rightPanel;
}
private JPanel createLeftPanel() {
JPanel leftPanel = create3x3Panel(6);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
JPanel panel2 = create3x3Panel(2);
fillPanelWithEditable(panel2, i, j);
leftPanel.add(panel2);
}
}
leftPanel.setBorder(new EmptyBorder(sixPixelInset));
return leftPanel;
}
private GridBagConstraints getWholeCellConstraints() {
GridBagConstraints wholePanelCnstr = getPreferredSizeConstraint();
wholePanelCnstr.fill = java.awt.GridBagConstraints.BOTH;
wholePanelCnstr.weightx = 1.0;
wholePanelCnstr.weighty = 1.0;
return wholePanelCnstr;
}
private void fillPanelWithEditable(JPanel panel, int majorRow, int majorColumn) {
for (int minorRow = 0; minorRow < 3; minorRow++) {
for (int minorColumn = 0; minorColumn < 3; minorColumn++) {
final JFormattedTextField editableField = createEditableField();
int column = majorColumn * 3 + minorColumn;
int row = majorRow * 3 + minorRow;
controller.bindLeftSudokuCell(row, column, editableField);
panel.add(editableField);
}
}
}
private void fillPanelWithNonEditable(JPanel panel, int majorRow, int majorColumn) {
for (int minorRow = 0; minorRow < 3; minorRow++) {
for (int minorColumn = 0; minorColumn < 3; minorColumn++) {
final JFormattedTextField editableField = createNonEditableField();
int column = majorColumn * 3 + minorColumn;
int row = majorRow * 3 + minorRow;
controller.bindRightSudokuCell(row, column, editableField);
panel.add(editableField);
}
}
}
private JPanel create3x3Panel(int gap) {
final GridLayout gridLayout = new GridLayout(3, 3, 1, 1);
gridLayout.setHgap(gap);
gridLayout.setVgap(gap);
JPanel panel = new JPanel(gridLayout);
return panel;
}
private JFormattedTextField createNonEditableField() {
JFormattedTextField field = createEditableField();
field.setEditable(false);
field.setBackground(Color.WHITE); // otherwise non-editable gets gray
return field;
}
private JFormattedTextField createEditableField() {
JFormattedTextField field = new JFormattedTextField();
// accept only one digit and nothing else
try {
field.setFormatterFactory(new DefaultFormatterFactory(new MaskFormatter("#")));
} catch (java.text.ParseException ex) {
}
field.setPreferredSize(new Dimension(16, 30));
field.setHorizontalAlignment(javax.swing.JTextField.CENTER);
field.setText(" ");
field.setBorder(null);
return field;
}
}
2.数独：
import java.awt.EventQueue;
import javax.swing.UIManager;
public class SudokuRun implements Runnable {
public void run() {
// ******************** here You can swap Your true implementation
SudokuImplementation sudokuImplementation = new DummySudokuImplementation();
// ***************************** *************** ********* **** ** *
SudokuView sudokuView = new SudokuView();
sudokuView.setSudokuImplementation(sudokuImplementation);
sudokuView.setVisible(true);
}
public static void main(String args[]) {
tryToSetSystemLookAndFeel();
EventQueue.invokeLater(new SudokuRun());
}
private static void tryToSetSystemLookAndFeel() {
try {
UIManager.setLookAndFeel(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName());
} catch (Exception ex) {
System.out.println("Couldn't set LAF");
}
}
}
3.数独控制器：
import java.awt.EventQueue;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.beans.PropertyChangeEvent;
import java.beans.PropertyChangeListener;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFormattedTextField;
import javax.swing.JLabel;
public class SudokuController {
JLabel leftLabel, rightLabel;
JFormattedTextField[][] leftSudoku, rightSudoku;
JButton goButton;
public SudokuController() {
leftSudoku = new JFormattedTextField[9][9]; // standard sudoku size
rightSudoku = new JFormattedTextField[9][9];
}
void bindLeftLabel(JLabel label) {
leftLabel = label;
}
void bindRightLabel(JLabel label) {
rightLabel = label;
}
void bindLeftSudokuCell(final int row, final int column, JFormattedTextField field) {
field.addPropertyChangeListener("value", new PropertyChangeListener() {
// if user edits field than You could do something about it here
public void propertyChange(PropertyChangeEvent evt) {
if (evt.getNewValue() != null) {
String newValue = (String) evt.getNewValue();
userEditedValueAt(row, column, Integer.valueOf(newValue));
}
}
});
leftSudoku[row][column] = field;
}
void userEditedValueAt(int row, int column, int value) {
System.out.println("Value changed at row:" + row + ", column:" + column + " to " + value);
}
void bindRightSudokuCell(int row, int column, JFormattedTextField field) {
rightSudoku[row][column] = field;
}
void spitOutSudokus() {
System.out.println("Left:");
System.out.println(getPrettyPrinted(leftSudoku));
System.out.println("Right:");
System.out.println(getPrettyPrinted(rightSudoku));
}
private String getPrettyPrinted(JFormattedTextField[][] sudoku) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 9; i++) {
sb.append("|");
for (int j = 0; j < 9; j++) {
if (sudoku[i][j] != null) {
sb.append(sudoku[i][j].getText());
} else {
sb.append("-");
}
sb.append(" ");
}
sb.append("|\n");
}
return sb.toString();
}
void bindCenterButton(JButton goButton) {
this.goButton = goButton;
goButton.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
goButtonPressed();
}
});
}
SudokuImplementation listener;
public void setListener(SudokuImplementation listener) {
this.listener = listener;
}
Thread backGroundThread;
private void goButtonPressed() {
if (listener != null) {
if (backGroundThread == null || (backGroundThread != null && !backGroundThread.isAlive())) {
backGroundThread = new Thread() {
@Override
public void run() {
listener.goButtonPressed(getLeftValues(), SudokuController.this);
}
};
backGroundThread.start();
}
}
}
private Integer[][] getLeftValues() {
Integer[][] values = new Integer[9][9];
for (int i = 0; i < 9; i++) {
for (int j = 0; j < 9; j++) {
if (!leftSudoku[i][j].getText().equals(" ")) {
values[i][j] = Integer.valueOf(leftSudoku[i][j].getText());
}
}
}
return values;
}
public void setSudokuResult(final Integer[][] result) {
// Any GUI interaction must be done on EDT
// We don't want to block computation so we choose invokeLater
// as opposed to invokeAndWait.
EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 9; i++) {
for (int j = 0; j < 9; j++) {
rightSudoku[i][j].setValue(String.valueOf(result[i][j]));
}
}
}
});
}
public void setSudokuTime(final String time) {
EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
public void run() {
leftLabel.setText("<html>Running time: <b>" + time);
}
});
}
public void setSudokuCompleted(final boolean completed) {
EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
public void run() {
rightLabel.setText("<html>Completely Solved: <b>" + completed);
if (completed) {
spitOutSudokus();
}
}
});
}
}
4.数独实现：
public interface SudokuImplementation {
void goButtonPressed(Integer[][] leftSudokuValues, SudokuController resultAcceptor);
}
5. DummySudoku实现：
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* Simulates Sudoku solver. Demonstrates how to update GUI. The whole
* implementation is constructed so GUI never freezes.
*/
class DummySudokuImplementation implements SudokuImplementation {
public DummySudokuImplementation() {
}
public void goButtonPressed(Integer[][] leftSudokuValues, SudokuController resultAcceptor) {
System.out.println("Long running computation simulation...");
for (int i = 0; i < 50; i++) {
resultAcceptor.setSudokuCompleted(false);
resultAcceptor.setSudokuTime(String.valueOf(i * 50) + "ms");
resultAcceptor.setSudokuResult(getRandomResult());
waitSomeTime();
}
resultAcceptor.setSudokuResult(leftSudokuValues);
resultAcceptor.setSudokuCompleted(true);
waitSomeTime();
System.out.println("Done!");
}
private void waitSomeTime() {
try {
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(50);
} catch (InterruptedException ex) {
}
}
private Integer[][] getRandomResult() {
Integer[][] randomResult = new Integer[9][9];
for (int i = 0; i < 9; i++) {
for (int j = 0; j < 9; j++) {
randomResult[i][j] = (int) (Math.random() * 9);
}
}
return randomResult;
}
}
解释
我并不声称我所做的方式是最好的。我很想看到其他答案，比如说，所有视图都是用 MigLayout 完成的。这将是非常有启发性的。当 Sun 的实现只有一个时，我正在学习 Swing GUI，所以它在我的风格中占了上风。也就是说，我建议参考Sun 的 Swing GUI 短期课程。它还包括一个简单的研究案例。阅读后，SudokuView 的几乎整个部分都应该清楚了。
我确实将代码分开以使其更具可读性。这就是为什么控制器是另一个类，而不是视图的一部分。该视图仅用于构建小部件和布局，但为了使其简单（而不是创建更多类），我还在其中初始化控制器。
真正的工作是在控制器中。它包含最毛茸茸的细节......线程也在那里，所以它实际上做了什么并不那么明显。我从头开始实现了一个 Thread 类。还有另一种选择：使用SwingWorker。这可能是陈词滥调，但要明确一点：我使用线程来使 GUI 随时响应。如果没有适当的线程，整个 GUI 将在计算发生时冻结。我决定从 Sudoku 的实现角度让它尽可能简单，比如非阻塞增量更新。
至于线程，了解哪些代码在哪个线程中运行至关重要。GUI 组件触发的每个操作都在 EDT（事件调度线程）上运行。如果您对其执行任何长时间运行的任务，GUI 将不会响应。所以我只是创建另一个线程（参见 的实现goButtonPressed()）并启动它。之后，EDT 可以处理任何其他事件而不会阻塞。
所以你的数独在一个特殊的后台线程中运行。它可以为所欲为，除非它必须更新 GUI。几乎可以肯定它会，因为那是部分更新的地方。这里有一个问题：如果您直接调用任何 GUI 组件（设置一些值），那么 GUI 将冻结。这是一种称为 EDT 调度违规的情况。与 Swing 的所有交互都应在 EDT 上完成，以避免任何冻结。怎么做？EDT 有专门的事件队列。您在队列上发布更新事件。在 EDT 上，代码一直在监视传入的事件并相应地更新 GUI。所以基本上，这是后台线程和 EDT 之间的通信。在队列上发布事件您可以使用专门为此设计的特殊实用程序方法：EventQueue.invokeLater(new Runnable() { /* here goes your GUI interaction */ });. 看一眼SudokuController方法：
- 设置数独结果（）
- 公共无效 setSudokuTime()
- setSudokuCompleted()
那是发布了 GUI 更新事件。
