使用 Java 構(gòu)建你自己的文本編輯器
有時候，除你自己外，沒有人能制作你所夢想的工具。以下是如何開始構(gòu)建你自己的文本編輯器。
有很多文本編輯器。有運行在終端中、運行在 GUI 中、運行在瀏覽器和瀏覽器引擎中的。有很多是還不錯，有一些則是極好的。但是有時候，毫無疑問，最令人滿意的就是你自己構(gòu)建的編輯器。
毫無疑問：構(gòu)建一個真正優(yōu)秀的文本編輯器比表面上看上去要困難得多。但話說回來，建立一個基本的文本編輯器也不像你擔(dān)心的那樣難。事實上，大多數(shù)編程工具包已經(jīng)為你準(zhǔn)備好了文本編輯器的大部分組件。圍繞文本編輯的組件，例如菜單條，文件選擇對話框等等，是很容易落到實處。因此，雖然是中級的編程課程，但構(gòu)建一個基本的文本編輯器是出乎意料的有趣和簡明。你可能會發(fā)現(xiàn)自己渴望使用一個自己構(gòu)造的工具，而且你使用得越多，你可能會有更多的靈感來增加它的功能，從而更多地學(xué)習(xí)你正在使用的編程語言。
為了使這個練習(xí)切合實際，最好選擇一種具有令人滿意的 GUI 工具箱的語言。有很多種選擇，包括 Qt 、FLTK 或 GTK ，但是一定要先評審一下它的文檔，以確保它有你所期待的功能。對于這篇文章來說，我使用 Java 以及其內(nèi)置的 Swing 小部件集。如果你想使用一種不同的語言或者一種不同的工具集，這篇文章在如何幫你處理這種問題的方面也仍然是有用的。
不管你選擇哪一種，在任何主要的工具箱中編寫一個文本編輯器都是驚人的相似。如果你是 Java 新手，需要更多關(guān)于開始的信息，請先閱讀我的 猜謎游戲文章 。
工程設(shè)置
通常，我使用并推薦像 Netbeans 或 Eclipse 這樣的 IDE，但我發(fā)現(xiàn)，當(dāng)學(xué)習(xí)一種新的語言時，手工做一些工作是很有幫助的，這樣你就能更好地理解使用 IDE 時被隱藏起來的東西。在這篇文章中，我假設(shè)你正在使用文本編輯器和終端進行編程。
在開始前，為你自己的工程創(chuàng)建一個工程目錄。在工程文件夾中，創(chuàng)建一個名稱為 src 的目錄來容納你的源文件。
$ mkdir -p myTextEditor/src$ cd myTextEditor
在你的 src 目錄中創(chuàng)建一個名稱為 TextEdit.java 的空白的文件：
$ touch src/TextEditor.java
在你最喜歡的文本編輯器中打開這個空白的文件（我的意思是除你自己編寫之外的最喜歡的一款文本編輯器），然后準(zhǔn)備好編碼吧！
包和導(dǎo)入
為確保你的 Java 應(yīng)用程序有一個唯一的標(biāo)識符，你必須聲明一個 package 名稱。典型的格式是使用一個反向的域名，如果你真的有一個域名的話，這就特別容易了。如果你沒有域名的話，你可以使用 local 作為最頂層。像 Java 和很多語言一樣，行以分號結(jié)尾。
在命名你的 Java 的 package 后，你必須告訴 Java 編譯器（javac）使用哪些庫來構(gòu)建你的代碼。事實上，這通常是你邊編寫代碼邊添加的內(nèi)容，因為你很少事先知道你自己所需要的庫。然而，這里有一些庫是顯而易見的。例如，你知道這個文本編輯器是基于 Swing GUI 工具箱的，因此，導(dǎo)入 javax.swing.JFrame 和javax.swing.UIManager 和其它相關(guān)的特定庫。
package com.example.textedit;import javax.swing.JFileChooser;import javax.swing.JFrame;import javax.swing.JMenu;import javax.swing.JMenuBar;import javax.swing.JMenuItem;import javax.swing.JOptionPane;import javax.swing.JTextArea;import javax.swing.UIManager;import javax.swing.UnsupportedLookAndFeelException;import javax.swing.filechooser.FileSystemView;import java.awt.Component;import java.awt.event.ActionEvent;import java.awt.event.ActionListener;import java.io.File;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileReader;import java.io.FileWriter;import java.io.IOException;import java.util.Scanner;import java.util.logging.Level;import java.util.logging.Logger;
對于這個練習(xí)的目標(biāo)，你可以提前預(yù)知你所需要的所有的庫。在真實的生活中，不管你喜歡哪一種語言，你都將在研究如何解決一些問題的時候發(fā)現(xiàn)庫，然后，你將它導(dǎo)入到你的代碼中，并使用它。不需要擔(dān)心 —— 如果你忘記包含一個庫，你的編譯器或解釋器將警告你！
主窗口
這是一個單窗口應(yīng)用程序，因此這個應(yīng)用程序的主類是一個 JFrame ，其附帶有一個捕捉菜單事件的 ActionListener 。在 Java 中，當(dāng)你使用一個現(xiàn)有的小部件元素時，你可以使用你的代碼“擴展”它。這個主窗口需要三個字段：窗口本身（一個 JFrame 的實例）、一個用于文件選擇器返回值的標(biāo)識符和文本編輯器本身（JTextArea）。
public final class TextEdit extends JFrame implements ActionListener {private static JTextArea area;private static JFrame frame;private static int returnValue = 0;
令人驚奇的是，這數(shù)行代碼完成了實現(xiàn)一個基本文本編輯器的 80% 的工作，因為 JtextArea 是 Java 的文本輸入字段。剩下的 80 行代碼大部分用于處理輔助功能，比如保存和打開文件。
構(gòu)建一個菜單
JMenuBar 小部件被設(shè)計到 JFrame 的頂部，它為你提供你想要的很多菜單項。Java 不是一種 拖放式的編程語言，因此，對于你所添加的每一個菜單，你都還必須編寫一個函數(shù)。為保持這個工程的可控性，我提供了四個函數(shù)：創(chuàng)建一個新的文件，打開一個現(xiàn)有的文件，保存文本到一個文件，和關(guān)閉應(yīng)用程序。
在大多數(shù)流行的工具箱中，創(chuàng)建一個菜單的過程基本相同。首先，你創(chuàng)建菜單條本身，然后創(chuàng)建一個頂級菜單（例如 “File” ），再然后創(chuàng)建子菜單項（例如，“New”、“Save” 等）。
public TextEdit() { run(); }public void run() {frame = new JFrame("Text Edit");// Set the look-and-feel (LNF) of the application// Try to default to whatever the host system preferstry {UIManager.setLookAndFeel(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName());} catch (ClassNotFoundException | InstantiationException | IllegalAccessException | UnsupportedLookAndFeelException ex) {Logger.getLogger(TextEdit.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);}// Set attributes of the app windowarea = new JTextArea();frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);frame.add(area);frame.setSize(640, 480);frame.setVisible(true);// Build the menuJMenuBar menu_main = new JMenuBar();JMenu menu_file = new JMenu("File");JMenuItem menuitem_new = new JMenuItem("New");JMenuItem menuitem_open = new JMenuItem("Open");JMenuItem menuitem_save = new JMenuItem("Save");JMenuItem menuitem_quit = new JMenuItem("Quit");menuitem_new.addActionListener(this);menuitem_open.addActionListener(this);menuitem_save.addActionListener(this);menuitem_quit.addActionListener(this);menu_main.add(menu_file);menu_file.add(menuitem_new);menu_file.add(menuitem_open);menu_file.add(menuitem_save);menu_file.add(menuitem_quit);frame.setJMenuBar(menu_main);}
現(xiàn)在，所有剩余的工作是實施菜單項所描述的功能。
編程菜單動作
你的應(yīng)用程序響應(yīng)菜單選擇，是因為你的 JFrame 有一個附屬于它的 ActionListener 。在 Java 中，當(dāng)你實施一個事件處理程序時，你必須“重寫”其內(nèi)建的函數(shù)。這只是聽起來可怕。你不是在重寫 Java；你只是在實現(xiàn)已經(jīng)被定義但尚未實施事件處理程序的函數(shù)。
在這種情況下，你必須重寫 actionPerformed方法。因為在 “File” 菜單中的所有條目都與處理文件有關(guān)，所以在我的代碼中很早就定義了一個 JFileChooser 。代碼其它部分被劃分到一個 if 語句的子語句中，這起來像接收到什么事件就相應(yīng)地執(zhí)行什么動作。每個子語句都與其它的子語句完全不同，因為每個項目都標(biāo)示著一些完全唯一的東西。最相似的是 “Open” 和 “Save”，因為它們都使用 JFileChooser 選擇文件系統(tǒng)中的一個位置來獲取或放置數(shù)據(jù)。
“New” 菜單會在沒有警告的情況下清理 JTextArea ，“Quit” 菜單會在沒有警告的情況下關(guān)閉應(yīng)用程序。這兩個 “功能” 都是不安全的，因此你應(yīng)該想對這段代碼進行一點改善，這是一個很好的開始。在內(nèi)容還沒有被保存前，一個友好的警告是任何一個好的文本編輯器都必不可少的一個功能，但是在這里為了簡單，這是未來的一個功能。
@Overridepublic void actionPerformed(ActionEvent e) {String ingest = null;JFileChooser jfc = new JFileChooser(FileSystemView.getFileSystemView().getHomeDirectory());jfc.setDialogTitle("Choose destination.");jfc.setFileSelectionMode(JFileChooser.FILES_AND_DIRECTORIES);String ae = e.getActionCommand();if (ae.equals("Open")) {returnValue = jfc.showOpenDialog(null);if (returnValue == JFileChooser.APPROVE_OPTION) {File f = new File(jfc.getSelectedFile().getAbsolutePath());try{FileReader read = new FileReader(f);Scanner scan = new Scanner(read);while(scan.hasNextLine()){String line = scan.nextLine() + "\n";ingest = ingest + line;}area.setText(ingest);}catch ( FileNotFoundException ex) { ex.printStackTrace(); }}// 保存} else if (ae.equals("Save")) {returnValue = jfc.showSaveDialog(null);try {File f = new File(jfc.getSelectedFile().getAbsolutePath());FileWriter out = new FileWriter(f);out.write(area.getText());out.close();} catch (FileNotFoundException ex) {Component f = null;JOptionPane.showMessageDialog(f,"File not found.");} catch (IOException ex) {Component f = null;JOptionPane.showMessageDialog(f,"Error.");}} else if (ae.equals("New")) {area.setText("");} else if (ae.equals("Quit")) { System.exit(0); }}}
從技術(shù)上來說，這就是這個文本編輯器的全部。當(dāng)然，并沒有真正做什么，除此之外，在這里仍然有測試和打包步驟，因此仍然有很多時間來發(fā)現(xiàn)缺少的必需品。假設(shè)你沒有注意到提示：在這段代碼中 肯定 缺少一些東西。你現(xiàn)在知道缺少的是什么嗎？（在 猜謎游戲文章 中被大量的提到。）
測試
你現(xiàn)在可以測試你的應(yīng)用程序。從終端中啟動你所編寫的文本編輯器：
$ java ./src/TextEdit.javaerror: can’t find main(String[]) method in class: com.example.textedit.TextEdit
它看起來像在代碼中沒有獲得 main 方法。這里有一些方法來修復(fù)這個問題：你可以在 TextEdit.java 中創(chuàng)建一個 main 方法，并讓它運行一個 TextEdit 類實例，或者你可以創(chuàng)建一個單獨的包含 main 方法的文件。兩種方法都可以工作，但從大型工程的預(yù)期來看，使用后者更為明智，因此，使用單獨的文件與其一起工作使之成為一個完整的應(yīng)用程序的方法是值得使用的。
在 src 中創(chuàng)建一個 Main.java 文件，并在最喜歡的編輯器中打開：
package com.example.textedit;public class Main {public static void main(String[] args) {TextEdit runner = new TextEdit();}}
你可以再次嘗試，但是現(xiàn)在有兩個相互依賴的文件要運行，因此你必須編譯代碼。Java 使用 javac 編譯器，并且你可以使用 -d 選項來設(shè)置目標(biāo)目錄：
$ javac src/*java -d .
這會在你的軟件包名稱 com/example/textedit 后創(chuàng)建一個準(zhǔn)確地模型化的新的目錄結(jié)構(gòu)。這個新的類路徑包含文件 Main.class 和 TextEdit.class ，這兩個文件構(gòu)成了你的應(yīng)用程序。你可以使用 java 并通過引用你的 Main 類的位置和 名稱（非文件名稱）來運行它們：
$ java info/slackermedia/textedit/Main`
你的文本編輯器打開了，你可以在其中輸入文字，打開文件，甚至保存你的工作。
帶有單個下拉菜單的白色文本編輯器框，有 File、New、Open、Save 和 Quit 菜單
以 Java 軟件包的形式分享你的工作
雖然一些程序員似乎看起來認(rèn)可以各種各樣的源文件的形式分發(fā)軟件包，并鼓勵其他人來學(xué)習(xí)如何運行它，但是，Java 讓打包應(yīng)用程序變得真地很容易，以至其他人可以很容易的運行它。你已經(jīng)有了必備的大部分結(jié)構(gòu)體，但是你仍然需要一些元數(shù)據(jù)到一個 Manifest.txt 文件中：
$ echo "Manifest-Version: 1.0" > Manifest.txt
用于打包的 jar 命令，與 tar 命令非常相似，因此很多選項對你來說可能會很熟悉。要創(chuàng)建一個 JAR 文件：
$ jar cvfme TextEdit.jarManifest.txtcom.example.textedit.Maincom/example/textedit/*.class
根據(jù)命令的語法，你可以推測出它會創(chuàng)建一個新的名稱為 TextEdit.jar 的 JAR 文件，它所需要的清單數(shù)據(jù)位于 Manifest.txt 中。它的主類被定義為軟件包名稱的一個擴展，并且類自身是 com/example/textedit/Main.class 。
你可以查看 JAR 文件的內(nèi)容：
$ jar tvf TextEdit.jar0 Wed Nov 25 META-INF/105 Wed Nov 25 META-INF/MANIFEST.MF338 Wed Nov 25 com/example/textedit/textedit/Main.class4373 Wed Nov 25 com/example/textedit/textedit/TextEdit.class
如果你想看看你的元數(shù)據(jù)是如何被集成到 MANIFEST.MF 文件中的，你甚至可以使用 xvf 選項來提取它。
使用 java 命令來運行你的 JAR 文件：
$ java -jar TextEdit.jar
你甚至可以 創(chuàng)建一個桌面文件 ，這樣，在單擊應(yīng)用程序菜單中的圖標(biāo)時，應(yīng)用程序就會啟動。
改進它
在當(dāng)前狀態(tài)下，這是一個非常基本的文本編輯器，最適合做快速筆記或簡短自述文檔。一些改進（比如添加垂直滾動條）只要稍加研究就能快速簡單地完成，而另一些改進（比如實現(xiàn)一個廣泛的偏好系統(tǒng)）則需要真正的工作。
但如果你一直在想學(xué)一種新的語言，這可能是一個完美的自我學(xué)習(xí)實用工程。創(chuàng)建一個文本編輯器，如你所見，它在代碼方面并不難對付，它在一定范圍是可控的。如果你經(jīng)常使用文本編輯器，那么編寫你自己的文本編輯器可能會使你滿意和樂趣。因此打開你最喜歡的文本編輯器（你寫的那個），開始添加功能吧！
