1、学位论文基于java的浏览器的设计与实现基于java的浏览器的设计与实现GUI界面子系统摘 要21世纪人们对互联网的依赖越来越大，而网页浏览器作为上网浏览信息所必需的软件之一，已经得到了广泛地应用。在IE占据了大部分浏览器市场的情况下，国内外开发商依然没有放弃这个巨大的市场，各式各样的浏览器被开发出来抢占市场。网页浏览器的开发与应用已成为了计算机领域近年来的一大热点。本文用软件工程的开发过程，详细论述了浏览器的分析、设计及代码实现，最终实现一个具有能同时浏览多个网页，可查看收藏夹，可以实现打开网页，超链接监听并响应，前进和后退等基本功能的浏览器。 本文以一个实际运作的浏览器Browser为主轴
2、介绍浏览器的设计理念与方法,同时讲述浏览器中各个模块如何互相协同运作，来完成一个呈现网页的工作。通过下载JDIC类库，实现了浏览器选项卡，从而达成了一个窗口显示多个网页的目的。收藏夹的实现是将收藏夹集合序列化到数据文件中，这样收藏夹被持久化解决了收藏夹的问题。另外，Java Swing技术也是本文介绍的浏览器所使用的一种主要的技术，通过使用各个组件，并增加监听器和事件处理等操作，最终形成一个具有一定事物处理能力的浏览器的界面部分。关键词：浏览器，JDIC类库，Java Swing，事件Based on the design and implementation of a Java browse
3、rAbstractIn the 21st century, people rely on the Internet is more and more big, the web browser as one of the necessary software, surfing the Internet information has been widely used. In the case of occupying most of the IE browser market, developers still didnt give up the huge market at home and
4、abroad, developed a variety of browser is preempted market. The development and application of web browser has become a focus in the computer field in recent years.In the development process of software engineering, this paper detailed discusses the analysis, design and code implementation of the br
5、owser, and ultimately achieve a have to browse multiple web pages at the same time, to view the favorites, can realize open a webpage, hyperlinks to monitor and respond to, the basic function such as forward and backward in the browser. Based on an actual operation of the Browser Browser Browser des
6、ign concept and method of introduction for main shaft, various modules tells the Browser how to work together with each other at the same time, to finish the work of a rendered page. By downloading the JDIC class library, the realization of the browser TAB, which reached the purpose of a window to d
7、isplay multiple web pages. The realization of the favorites are favorites collection serialized into a data file, this collection double coverlet persistent solved the problem of the favorites. In addition, the Java Swing technology is also introduced in this paper by the browser using a kind of mai
8、n technology, through the use of the individual components, and adding listeners and event handling operations such as, eventually forming a certain things browser interface part of processing capacity.Keywords:The browser,The JDIC class library,Java Swing,The event目 录1 引言 111 研究课题的目的和意义 112 国内外研究现状
9、及发展趋势 113 本课题实现的目标 22 程序开发的基础 321 Java技术 32.1.1 Java概述 32.1.2 Java平台简介 32.1.3 JDIC项目简介 422 GUI技术简介 42.2.1 GUI的概述 42.2.2 Swing 的概述 52.2.3 Swing 的特点 523 开发环境 63 系统的总体分析 731 需求分析 732 系统结构与设计分析 73.2.1 响应模式 73.2.2 结构分析 733 功能结构图 84 系统功能与实现 941 核心技术 94.1.1 JDIC项目实现浏览器组件 94.1.2 收藏夹的保存与装载 104.1.3阻止IE打开弹出窗口
10、1042 菜单栏的实现 104.2.1 文件菜单 104.2.2 转到菜单 114.2.3 调整菜单 1243 工具栏的实现 1244 地址栏的实现 1345 浏览器选项卡的实现 144.5.1 继承扩展浏览器组件 144.5.2 编写浏览器面板 144.5.3 编写浏览器选项卡面板 154.5.4 编写浏览器组件监听器 1546 收藏夹的实现 154.6.1 添加到收藏夹 154.6.2 整理收藏夹 165 测试 1751 测试与调试的基本概念 1752 测试时间 1753 软件测试的内容 186 结论 24参考文献 25致谢 261 引言11 研究课题的目的和意义当前，信息化浪潮正在全球范
11、围内兴起，一个以计算机网络为核心的信息时代正向我们走来。在Internet飞速发展的今天，互联网成为人们快速获取、发布和传递信息的重要渠道，从而倍受人们的重视，而互联网上信息的查找又要通过浏览器的浏览来实现，所以本文通过对当下流行的浏览器的模拟设计和实现来让大家对网络及网络资源的认识，以及浏览器的各个功能的实现有一个大概的认识1。浏览器是一个基于C/S架构的应用软件，其最基本的功能，就是能够将因特网上的众多资源，例如网页上的内容与信息或是在线服务等，呈现给使用者并让使用者得以使用存在于因特网上的各项服务。因此透过网络传输数据对浏览器来说，是相当重要且必备的一项能力。浏览器作为重要的系统应用软件
12、是不可或缺的。但目前，浏览器产品的市场被少数国外大公司垄断，众多的小型浏览器也尚处于发展期,而国内的自主技术的浏览器更屈指可数，刚刚进入实用阶段。迫切需要更多的人来关注浏览器技术，开发中国自主知识产权的浏览器产品。12 国内外研究现状及发展趋势常见的桌面浏览器有微软的Internet Explorer，网景的Netscape，开放源码的Mozilla FireFox，以及opera，mosaic，Hotjava，字符模式的lynx等。其中IE，Opera已有嵌入式版本，以上的大多数浏览器均有跨多平台的版本。这些桌面型浏览器功能参差不齐，但大多都能实现基本的浏览功能。其中IE与Netscape对
13、HTML页面的显示效果均堪称完美。与完美的浏览效果，功能丰富，支持多种媒体格式和视音频插件等优点形成对立的是，这些浏览器庞大的体积和对机器配置的高要求；这也是桌面浏览器和嵌入式浏览器最大的区别。另外，桌面型浏览器通常是基于通用的操作系统，用于桌面电脑如PC机、MAC机等；而嵌入式浏览器通常基于专用系统。需要指出的是，在网上常看到的一些浏览器，如Netcaptor，魔装网神，腾讯，飓风，Fantasia，金山WPS office的浏览器等等，均为使用IE内核的浏览器，使用了多页面多线程的方式，降低了系统资源的耗费，方便了浏览，但软件本身没有使用多少技术，可以用Delphi，VB等工具轻易开发出来
14、（如果不要求完善的功能，只需简单到拖一个IE控件过去就行了），这也体现了微软的COM+及ActiveX技术的强大。13 本课题实现的目标本项目是网页浏览器，包括五个部分，菜单栏模块,工具栏模块,地址栏模块,浏览器选项卡模块以及收藏夹模块。1. 菜单栏模块内容包括文件菜单,转到菜单,调整菜单和收藏夹菜单。主要是通过菜单栏的操作实现网页的前进,后退,停止,刷新和转到功能,还包括收藏夹的新建与整理。2. 工具栏的功能则是实现常用的操作,通过点击工具图标来实现菜单栏中所有的操作。3. 地址栏模块则用来接收用户输入的网站地址,然后将该地址传给浏览器组件,呈现指定的网页。4. 浏览器选项卡模块实现在同一个
15、窗体中显示多个页面。5. 收藏夹模块是本设计中最重要的一部分,包括整理收藏夹菜单和添加收藏夹菜单,可在程序运行的过程中根据用户保存的内容,填充收藏夹的内容,且在网页浏览器重新启动的情况下依旧保留有上次保存的网页。2 程序开发的基础21 Java技术2.1.1 Java概述Java是一个广泛使用的编程语言,它基于Java虚拟机技术,从而实现跨平台。它简单,面向对象,不依赖与机器的结构,具有可移植性,安全性,并且提供了并发的机制,具有很高的性能。其次,它最大限度的利用了网络,Java的小应用程序(applet)可在网络上传输而不受CPU和环境的限制,另外,Java还提供了丰富的类库,使程序设计者可
16、以很方便地建立自己的系统2。Java平台是一种纯软件平台，它有三个版本Java SE、JavaEE、Java ME。JavaSE允许开发和部署在桌面、服务器、嵌入式环境和实时环境中使用的Java 应用程序。Java SE还包含了支持Java Web服务开发的类，并为Java EE这个版本提供基础。JavaEE下有很多流行的开发框架，像Struts、Spring、Hibernate这种流行的所谓SSH组合等。JavaME应用领域像各种移动设备和嵌入式设备，比如：手机、PDA、电视机顶盒和打印机。 2.1.2 Java平台简介Java平台版本 Java平台版本主要有：J2EE（企业版本）、J2SE
17、（标准版本）、J2ME（迷你版本）。这三个版本有不同的用途，J2EE主要用于分布式的网络程序的开发，如电子商务网站和ERP系统；J2SE主要用于桌面应用软件的编程；J2ME主要应用于嵌入是系统开发，如手机和PDA的编程3。 Java平台的组成 Java平台主要是由一个compiler(编译器)，一个运行环境(runtime environment),和一个核心的API组成。 1. JVM（Java虚拟机）：Java程序并不是直接在本地机器的操作系统上执行，而是通过JVM解释成本地的机器语言，其优点是可以保证Java代码在Windows、Linux、Solaris等操作系统上的移植性，其代价是执
18、行速度比C代码要慢。考虑到软件越来越庞大，而计算机硬件性能越来越快，而且WEB应用的发展，其代价是可接受的4。 2. JDK（Java Development Kit）：Java平台开发包；JSDK（Java 2 Software Development Kit):Java 2平台开发包。目前普遍采用J2SDK。 3. JRE（Java Runtime Environment）：Java运行环境，一般情况下已集成到J2SDK中，但如果用户只是执行Java程序，而不进行Java代码的开发，则只需安装JRE。 Java环境变量的设置 安装完J2SDK之后，需要设置环境变量，方法如下：控制面板 高级
19、设置 环境变量 系统变量 path里添加一个路径。这个路径是安装J2SDK的bin文件夹的路径。2.1.3 JDIC项目简介JDesktop Integration Components，或JDIC，是一个给Java开发人员提供通过交差平台API存取本地特性的包罗万象的项目。该项目由Sun的Desktop组启动，目的是让Java应用能更好地和它们所运行的桌面环境集成5。为了能从开发人员那里得到想要的特性的快速反馈，他们将JDIC做成了开源项目。尽管目前没有计划，但JDIC团队正考虑把JDIC的特征加入Java核心类库的未来版本中去。JDIC分为五个部分和一个孵化中的项目：桌面：为了打开、编辑和
20、用email邮寄文件来打开桌面程序；文件类型：设置桌面文件类型关联； 浏览器：在AWT画布上嵌入本地浏览器(Internet Explorer或者Mozilla)；包装器：把Java Web Start程序转换成本地安装程序的命令行工具；托盘API：支持系统托盘图标和弹出式菜单；SaverBeans：Java中的系统屏幕保护。22 GUI技术简介2.2.1 GUI的概述GUI（Graphics User Interface）是指图形用户接口，当Java在1995年的春天第一次发布的时候，它包含了一个叫AWT(Abstract Windowing Toolkit)的库，用来构建图形用户界面应用程
21、序。Java很有雄心的宣言write once, run anywhere许诺：一个具有下拉菜单，命令按钮，滚动条以及其他常见的GUI控件的应用程序将能够在各种操作系统上运行而不必重新编译成针对某一平台的二进制代码，包括Microsoft Windows, Suns own Solaris, Apples Mac OS以及Linux。 虽然最初Java是支持操作系统独立的应用程序开发，在Java提出write once, run anywhere宣言那段时间的革命导致了Java applet和主导桌面应用程序计划的产生。尽管从那以后大部分构建桌面应用程序的成就都慢慢衰退，Java构建图形用户界
22、面的能力反倒增强了。跟踪Java GUI的发展和演化，我们将发现3个主要的构建窗口程序库:AWT,Swing和SWT(Standard Widget Toolkit)。在本系统中，主要采用的是Swing。2.2.2 Swing 的概述Swing 是SUN 公司退出的第二代图形用户接口工具包，通过Swing 可以开发出功能强大，界面优美的客户应用程序。Swing 不但提供了很多功能完善的控件，而且其还具有良好的扩展能力，用Swing来进行交互界面的开发是一件另开发人员非常愉快的工作。Swing从诞生到现在大致经历了如下几个阶段。Swing 项目是从1996年底开始的，在项目开始的同时所有的参与者
23、共同选定了这个名称，目的就是开发一个不依赖于本地系统的图形用户接口工具包。1997年后半年Swing进入测试阶段，并在1998年春随同JDK1.1首次发行，对于JDK1.1之前的版本，是不能使用Swing库的。Swing从首次发行开始，就不断快速的成长，自JDK1.2之后，便被完全集成到了java的标准类库中，成为java基础类库（JFC）大家族中一个重要组成部分。2.2.3 Swing 的特点Swing的特点主要包括完全轻量级的控件、可插拔的感观风格、更多的控件扩展3个方面。完全轻量级的控件：几乎所有的Swing控件都是轻量级的、纯java开发的，这样在控件对自己进行绘制时就不会依赖本地操作
24、系统平台的对等控件，而是使用绘制图形的基本元素直接通过java平台在屏幕上进行绘制，这样就避免了早期不是使用轻量级控件的java图形用户界面程序在不同的操作系统中运行时有不同的外观，切换操作系统后显示不正常等问题6。可插拔的感观风格：Swing在界面显示上很吸引人的一点就是支持可插拔的感观风格，主要包含以下几个方面：Swing能够模拟各种不同操作系统的感观风格，其类库中就包含了Windows,Unix Motif,Linux GTK,Mac OS X以及Java Metal等感观风格。如果有需要，开发人员还可以通过系统提供的接口编写自定义的感观风格。Swing还允许用户在不关闭应用程序的情况下
25、，在各种感观风格之间进行自由切换。系统自带的Java Metal感观风格合并了众多风格中最好的图形元素，甚至增加了一些属于其自己的特性。现在的Metal感观风格支持多种不同的主题，各主题之间在颜色和字体等方面都有所不同，用户如果有需要，还可以开发自己的主题。更多的控件扩展：Swing中增加了许多新的控件并且为每个控件都增加了工具提示的功能，同时Swing还支持任意数量嵌套边框的镶边替代物，并且可以任意的将键盘事件绑定到控件中。23 开发环境以下版本是本次使用:操作系统: Windows XPJava虚拟机: JDK1.6开发工具: MyEclipse5.53 系统的总体分析31 需求分析本模块
26、要实现的功能模块包括:菜单栏模块,工具栏模块,地址栏模块,浏览器选项卡模块以及收藏夹模块。1.菜单栏模块内容包括文件菜单,转到菜单,调整菜单和收藏夹菜单。主要是通过菜单栏的操作实现网页的前进,后退,停止,刷新和转到功能,还包括收藏夹的新建与整理。2.工具栏的功能则是实现常用的操作,通过点击工具图标来实现菜单栏中所有的操作。3.地址栏模块则用来接收用户输入的网站地址,然后将该地址传给浏览器组件,呈现指定的网页。4.浏览器选项卡模块实现在同一个窗体中显示多个页面。5.收藏夹模块是本设计中最重要的一部分,包括整理收藏夹菜单和添加收藏夹菜单,可在程序运行的过程中根据用户保存的内容,填充收藏夹的内容,且
27、在网页浏览器重新启动的情况下依旧保留有上次保存的网页。32 系统结构与设计分析3.2.1 响应模式用户在地址栏输入一个URL，单击“转到”按钮，请求发出，浏览器内核进行读取识别，并通过特征提取模块进行特征比对，按照网页分类算法对网页类别库中的网页中符合的网页提取出来返回给用户。图3-1 响应模式3.2.2 结构分析本模块设计的浏览器，有菜单栏，工具栏，地址栏，页面显示区，收藏夹。它的主要特点有：1. 基于IE内核,采用多窗口多线程工作方式，节约了系统资源，稳定性好，不会像那样因打开多窗口而使系统速度缓慢，甚至出现“程序没有相应“等现象。2. 对网页自动分类，这是它的特点。当用户在浏览网页进入一
28、个从未到过的网站时，很容易导致迷航，用户先阅读网页才能判定该网页是否是自己所感兴趣的网页。这样，用户把大量时间和精力花费在不必要的网页上，分散了用户的注意力。3. 提供类别导航功能。它将已分类的网站地址置入各类别中，用户可以根据自己感兴趣的主题进行访问和浏览。类别的跟新，修改，添加等维护一般由系统进行，也可由用户自己手动维护。系统可以根据类别的更改而自行调整系统的分类结果。33 功能结构图以下是本模块的功能结构图：图3-2 功能结构4 系统功能与实现浏览器的窗体是程序的主界面,它包括浏览指定的网站,收藏网站信息等业务。主要由菜单栏,工具栏,地址栏,浏览器选项卡和状态栏组成。41 核心技术4.1
29、.1 JDIC项目实现浏览器组件浏览器组件API可以让你访问几个浏览器事件以及在历史记录上的控制(向前，后退，刷新)7。未来修订的API版本希望能提供更多存取浏览器和任意装载的文档的功能。在你的应用里使用浏览器组件实在是非常容易：import org.jdesktop.jdic.browser.*;import .*;import javax.swing.*;public class BrowserTest public static void main(String args) throws Exception WebBrowser browser = new WebBrowser(); b
30、rowser.setURL(new URL(); JFrame frame = new JFrame(Browser Test); frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); frame.getContentPane().add(browser); frame.pack(); frame.setSize(500,500); frame.setVisible(true); 正如你所看到的那样，WebBrowser对象仅仅是一个你可以把它放入一个标准的Jframe中的AWT组件。Main方法的第一行创建了一个新的WebBrowser，
31、第二行设置了你想显示的URL。其他的代码创建了一个frame，把浏览器加入其中，并使得frame可见记住WebBrowser是个本地AWT组件，因此你可能陷入与Swing结合的困境。混合它们的两个规则是 1)不要让Swing和AWT组件重叠和 2)在你的菜单上调用setLightWeightPopupEnabled(false)否则它们将消失在浏览器组件后边。4.1.2 收藏夹的保存与装载收藏夹模块的功能可以将正在浏览的网址添加到收藏夹中,并且提供分类,通常的做法是将收藏夹的内容存放在集合类中,如果程序关闭,收藏夹的内容和分类将丢失,因为它们没有被持久化。将收藏夹持久化的方法有两种:持久化到数据库可以将收藏夹内容全部保存到数据库中,在程序关闭时,收藏夹的内容保存在数据库而不在内存中,这样可以避免数据丢失,在程序下次启动的时候,可以从数据库中读取收藏夹内容从新显示。持久化到文件中另一种方法将收藏夹的内容保存到一个数据文件中,例如”favorite.data”,这种方法保存收藏夹数据可以节省访问数据库的开销,也可以随浏览器模块一同发布,既方便又节省资源。4.1.3阻止IE打开弹出窗口使用WebBrowser组件编写的浏览器模块,可以在本窗口中浏览各
