描画

GUI を備えた Java プログラムがそれ自身を描画する必要がある場合、それが最初の描画か、隠れていない状態に戻されたためか、プログラム内で発生した何かを反映させるために外観を変える必要が生じたのかにかかわらず、再描画する必要がある構成要素の最も高い階層から (たとえば、階層の頂点のコンポーネントから) 始めて、最下部のコンポーネントへ向かって描画していく。これはすべて AWT 描画システムによって調整される。

Converter アプリケーションがそれ自身を描画するとき、以下のことが発生する。

Frame がそれ自身を描画する。

Converter オブジェクトがその領域の周りにボックスを描いて、それ自身を描画する。

2 つの ConversionPanel の 1 つは、その領域の周りにボックスを描いて、それ自身を描画する。
注: 同じレベルにある 2 つのコンポーネントが描画される順序は定まっていない。たとえば、metric パネルが U.S. パネルより先に描かれるかどうかはわからない。同様に、2 つのコンポーネントが異なる レベルにあって、低い方のコンポーネントが高い方のコンポーネントに含まれていない場合も、その 2 つのコンポーネントの描かれる順番は定まっていない。

ConversionPanel のコンテンツ、すなわち Label、TextField、Scrollbar、 Choice がそれら自身を描画する。

このように、それぞれのコンポーネントは、内部に含んでいるコンポーネントより前に自分自身を描画する。このことから、たとえば Panel のバックグラウンドは、それが含んでいるコンポーネントによって隠されていない場所だけで可視となるわけである。

描画要求が発生する仕組み

プログラムが描画できるのは、AWT に指示されたときだけである。この理由は、コンポーネントがそれ自身を描くということは常に、割り込みのない状態で実行されなければならないからである。そうでなければ、ボタンの描画途中で、時間のかかる動画に割り込まれるなど、予測できない結果が生じる可能性が出てくる。 AWT は、描画要求をシングルスレッドで実行することにより描画の順序を設定しているが、コンポーネントでは repaint() メソッドによって描画のスケジュールに組み入れるよう要求することができる。

AWT は、コンポーネントの update() メソッドを呼び出して、コンポーネントにそれ自身を描画するよう要求する。update() メソッドのデフォルトの (コンポーネントの) 実装は、コンポーネントのバックグラウンドをクリアし (そのコンポーネントのクリップ領域の上にコンポーネントのバックグラウンドカラーで矩形を描画する)、そのコンポーネントのpaint() メソッドを呼び出すだけである。paint() メソッドのデフォルトの実装は何も行わない。

Graphics オブジェクト

paint() および update() メソッドへのただ 1 つの引数は、コンポーネントがその描画を実行できるコンテキストを表す Graphics オブジェクトである。 Graphics クラスは次のことを行うメソッドを提供する。

矩形、弧、線、だ円、多角形、テキスト、イメージを描画し、塗りつぶす。

現在のカラー、フォント、クリップ領域を調べる、または設定する。

ペイントモードを設定する。

描画の仕組み
コンポーネントがそれ自身を描く最も単純な方法は、その paint() メソッドに描画を行うコードを入れることである。これは、AWT が描画要求を出すとき (コンポーネントの update() メソッドを呼び出す。このメソッドは上記のように実装されている) に、コンポーネント全体の領域がクリアされ、そのコンポーネントのpaint() メソッドが呼び出されるということである。それ自身をあまり頻繁にはリペイントしないプログラムの場合は、この方式で性能も良好である。

重要:paint() と update() メソッドは高速に実行されなければならない！そうしないと、プログラムの目で見える性能が大きく損なわれる。ペイント要求の結果として何か時間のかかる操作を実行する必要がある場合は、別のスレッドを始動して (または何らかの方法で別のスレッドへ要求を送信して) その操作を実行すべきである。スレッドの使用法については、スレッドのコントロールを参照する。

以下に paint() メソッドの実装例を示す。 Converter と ConversionPanel クラスはどちらもこのコードを使って領域の周りにボックスを描いている。 (どちらのクラスも、パネルのコンテンツの周りのパディングを指定する、insets() メソッドも実装している。このメソッドがなければ、paint() メソッドによって描かれたボックスが、パネルのコンテンツの外部境界にオーバラップすることになる。)
public void paint(Graphics g) {
    Dimension d = size();
    g.drawRect(0,0, d.width - 1, d.height - 1);
}
それ自身を頻繁にリペイントするプログラムの性能を上げるには、2 つのテクニックがある。1 つは update() と paint() を両方とも実装すること、もう 1 つはダブルバッファリングを利用することである。このようなテクニックについては [まだない] で説明する。

Java UI の概説