Question

java源代码编辑器 设计用于编写Java源代码的编辑器，基本要求：可以完成源程序的文件打开，编辑和文件保存

使用Eclipse作为开发工具。
大作业课题名称：Java源代码编辑器
设计用于编写Java源代码的编辑器，基本要求：可以完成源程序的文件打开，编辑和文件保存操作。提高要求：实现剪贴板的功能；实现搜索关键字段的功能；实现Java关键词语法加亮的功能

Answer 1

一. 高亮的内容:
需要高亮的内容有:
1. 关键字, 如 public, int, true 等.
2. 运算符, 如 +, -, *, /等
3. 数字
4. 高亮字符串, 如 "example of string"
5. 高亮单行注释
6. 高亮多行注释

二. 实现高亮的核心方法:
StyledDocument.setCharacterAttributes(int offset, int length, AttributeSet s, boolean replace)

三. 文本编辑器选择.
Java中提供的多行文本编辑器有: JTextComponent, JTextArea, JTextPane, JEditorPane等, 都可以使用. 但是因为语法着色中文本要使用多种风格的样式, 所以这些文本编辑器的document要使用StyledDocument.
JTextArea使用的是PlainDocument, 此document不能进行多种格式的着色.
JTextPane, JEditorPane使用的是StyledDocument, 默认就可以使用.
为了实现语法着色, 可以继承自DefaultStyledDocument, 设置其为这些文本编辑器的documet, 或者也可以直接使用JTextPane, JEditorPane来做. 为了方便, 这里就直接使用JTextPane了.

四. 何时进行着色.
当文本编辑器中有字符被插入或者删除时, 文本的内容就发生了变化, 这时检查, 进行着色.
为了监视到文本的内容发生了变化, 要给document添加一个DocumentListener监听器, 在他的removeUpdate和insertUpdate中进行着色处理.
而changedUpdate方法在文本的属性例如前景色, 背景色, 字体等风格改变时才会被调用.
@Override
public void changedUpdate(DocumentEvent e) {

}

@Override
public void insertUpdate(DocumentEvent e) {
try {
colouring((StyledDocument) e.getDocument(), e.getOffset(), e.getLength());
} catch (BadLocationException e1) {
e1.printStackTrace();
}
}

@Override
public void removeUpdate(DocumentEvent e) {
try {
// 因为删除后光标紧接着影响的单词两边, 所以长度就不需要了
colouring((StyledDocument) e.getDocument(), e.getOffset(), 0);
} catch (BadLocationException e1) {
e1.printStackTrace();
}
}

五. 着色范围:
pos: 指变化前光标的位置.
len: 指变化的字符数.
例如有关键字public, int
单词"publicint", 在"public"和"int"中插入一个空格后变成"public int", 一个单词变成了两个, 这时对"public" 和 "int"进行着色.
着色范围是public中p的位置和int中t的位置加1, 即是pos前面单词开始的下标和pos+len开始单词结束的下标. 所以上例中要着色的范围是"public int".
提供了方法indexOfWordStart来取得pos前单词开始的下标, 方法indexOfWordEnd来取得pos后单词结束的下标.
public int indexOfWordStart(Document doc, int pos) throws BadLocationException {
// 从pos开始向前找到第一个非单词字符.
for (; pos > 0 && isWordCharacter(doc, pos - 1); --pos);
return pos;
}

public int indexOfWordEnd(Document doc, int pos) throws BadLocationException {
// 从pos开始向前找到第一个非单词字符.
for (; isWordCharacter(doc, pos); ++pos);
return pos;
}

一个字符是单词的有效字符: 是字母, 数字, 下划线.
public boolean isWordCharacter(Document doc, int pos) throws BadLocationException {
char ch = getCharAt(doc, pos); // 取得在文档中pos位置处的字符
if (Character.isLetter(ch) || Character.isDigit(ch) || ch == '_') { return true; }
return false;
}

所以着色的范围是[start, end] :
int start = indexOfWordStart(doc, pos);
int end = indexOfWordEnd(doc, pos + len);

六. 关键字着色.
从着色范围的开始下标起进行判断, 如果是以字母开或者下划线开头, 则说明是单词, 那么先取得这个单词, 如果这个单词是关键字, 就进行关键字着色, 如果不是, 就进行普通的着色. 着色完这个单词后, 继续后面的着色处理. 已经着色过的字符, 就不再进行着色了.
public void colouring(StyledDocument doc, int pos, int len) throws BadLocationException {
// 取得插入或者删除后影响到的单词.
// 例如"public"在b后插入一个空格, 就变成了:"pub lic", 这时就有两个单词要处理:"pub"和"lic"
// 这时要取得的范围是pub中p前面的位置和lic中c后面的位置
int start = indexOfWordStart(doc, pos);
int end = indexOfWordEnd(doc, pos + len);

char ch;
while (start < end) {
ch = getCharAt(doc, start);
if (Character.isLetter(ch) || ch == '_') {
// 如果是以字母或者下划线开头, 说明是单词
// pos为处理后的最后一个下标
start = colouringWord(doc, start);
} else {
//SwingUtilities.invokeLater(new ColouringTask(doc, pos, wordEnd - pos, normalStyle));
++start;
}
}
}

public int colouringWord(StyledDocument doc, int pos) throws BadLocationException {
int wordEnd = indexOfWordEnd(doc, pos);
String word = doc.getText(pos, wordEnd - pos); // 要进行着色的单词

if (keywords.contains(word)) {
// 如果是关键字, 就进行关键字的着色, 否则使用普通的着色.
// 这里有一点要注意, 在insertUpdate和removeUpdate的方法调用的过程中, 不能修改doc的属性.
// 但我们又要达到能够修改doc的属性, 所以把此任务放到这个方法的外面去执行.
// 实现这一目的, 可以使用新线程, 但放到swing的事件队列里去处理更轻便一点.
SwingUtilities.invokeLater(new ColouringTask(doc, pos, wordEnd - pos, keywordStyle));
} else {
SwingUtilities.invokeLater(new ColouringTask(doc, pos, wordEnd - pos, normalStyle));
}

return wordEnd;
}

因为在insertUpdate和removeUpdate方法中不能修改document的属性, 所以着色的任务放到这两个方法外面, 所以使用了SwingUtilities.invokeLater来实现.
private class ColouringTask implements Runnable {
private StyledDocument doc;
private Style style;
private int pos;
private int len;

public ColouringTask(StyledDocument doc, int pos, int len, Style style) {
this.doc = doc;
this.pos = pos;
this.len = len;
this.style = style;
}

public void run() {
try {
// 这里就是对字符进行着色
doc.setCharacterAttributes(pos, len, style, true);
} catch (Exception e) {}
}
}

七: 源码
关键字着色的完成代码如下, 可以直接编译运行. 对于数字, 运算符, 字符串等的着色处理在以后的教程中会继续进行详解.
import java.awt.Color;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JTextPane;
import javax.swing.SwingUtilities;
import javax.swing.event.DocumentEvent;
import javax.swing.event.DocumentListener;
import javax.swing.text.BadLocationException;
import javax.swing.text.Document;
import javax.swing.text.Style;
import javax.swing.text.StyleConstants;
import javax.swing.text.StyledDocument;

public class HighlightKeywordsDemo {
public static void main(String[] args) {
JFrame frame = new JFrame();

JTextPane editor = new JTextPane();
editor.getDocument().addDocumentListener(new SyntaxHighlighter(editor));
frame.getContentPane().add(editor);

frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.setSize(500, 500);
frame.setVisible(true);
}
}

/**
* 当文本输入区的有字符插入或者删除时, 进行高亮.
*
* 要进行语法高亮, 文本输入组件的document要是styled document才行. 所以不要用JTextArea. 可以使用JTextPane.
*
* @author Biao
*
*/
class SyntaxHighlighter implements DocumentListener {
private Set<String> keywords;
private Style keywordStyle;
private Style normalStyle;

public SyntaxHighlighter(JTextPane editor) {
// 准备着色使用的样式
keywordStyle = ((StyledDocument) editor.getDocument()).addStyle("Keyword_Style", null);
normalStyle = ((StyledDocument) editor.getDocument()).addStyle("Keyword_Style", null);
StyleConstants.setForeground(keywordStyle, Color.RED);
StyleConstants.setForeground(normalStyle, Color.BLACK);

// 准备关键字
keywords = new HashSet<String>();
keywords.add("public");
keywords.add("protected");
keywords.add("private");
keywords.add("_int9");
keywords.add("float");
keywords.add("double");
}

public void colouring(StyledDocument doc, int pos, int len) throws BadLocationException {
// 取得插入或者删除后影响到的单词.
// 例如"public"在b后插入一个空格, 就变成了:"pub lic", 这时就有两个单词要处理:"pub"和"lic"
// 这时要取得的范围是pub中p前面的位置和lic中c后面的位置
int start = indexOfWordStart(doc, pos);
int end = indexOfWordEnd(doc, pos + len);

char ch;
while (start < end) {
ch = getCharAt(doc, start);
if (Character.isLetter(ch) || ch == '_') {
// 如果是以字母或者下划线开头, 说明是单词
// pos为处理后的最后一个下标
start = colouringWord(doc, start);
} else {
SwingUtilities.invokeLater(new ColouringTask(doc, start, 1, normalStyle));
++start;
}
}
}

/**
* 对单词进行着色, 并返回单词结束的下标.
*
* @param doc
* @param pos
* @return
* @throws BadLocationException
*/
public int colouringWord(StyledDocument doc, int pos) throws BadLocationException {
int wordEnd = indexOfWordEnd(doc, pos);
String word = doc.getText(pos, wordEnd - pos);

if (keywords.contains(word)) {
// 如果是关键字, 就进行关键字的着色, 否则使用普通的着色.
// 这里有一点要注意, 在insertUpdate和removeUpdate的方法调用的过程中, 不能修改doc的属性.
// 但我们又要达到能够修改doc的属性, 所以把此任务放到这个方法的外面去执行.
// 实现这一目的, 可以使用新线程, 但放到swing的事件队列里去处理更轻便一点.
SwingUtilities.invokeLater(new ColouringTask(doc, pos, wordEnd - pos, keywordStyle));
} else {
SwingUtilities.invokeLater(new ColouringTask(doc, pos, wordEnd - pos, normalStyle));
}

return wordEnd;
}

/**
* 取得在文档中下标在pos处的字符.
*
* 如果pos为doc.getLength(), 返回的是一个文档的结束符, 不会抛出异常. 如果pos<0, 则会抛出异常.
* 所以pos的有效值是[0, doc.getLength()]
*
* @param doc
* @param pos
* @return
* @throws BadLocationException
*/
public char getCharAt(Document doc, int pos) throws BadLocationException {
return doc.getText(pos, 1).charAt(0);
}

/**
* 取得下标为pos时, 它所在的单词开始的下标. ±wor^d± (^表示pos, ±表示开始或结束的下标)
*
* @param doc
* @param pos
* @return
* @throws BadLocationException
*/
public int indexOfWordStart(Document doc, int pos) throws BadLocationException {
// 从pos开始向前找到第一个非单词字符.
for (; pos > 0 && isWordCharacter(doc, pos - 1); --pos);

return pos;
}

/**
* 取得下标为pos时, 它所在的单词结束的下标. ±wor^d± (^表示pos, ±表示开始或结束的下标)
*
* @param doc
* @param pos
* @return
* @throws BadLocationException
*/
public int indexOfWordEnd(Document doc, int pos) throws BadLocationException {
// 从pos开始向前找到第一个非单词字符.
for (; isWordCharacter(doc, pos); ++pos);

return pos;
}

/**
* 如果一个字符是字母, 数字, 下划线, 则返回true.
*
* @param doc
* @param pos
* @return
* @throws BadLocationException
*/
public boolean isWordCharacter(Document doc, int pos) throws BadLocationException {
char ch = getCharAt(doc, pos);
if (Character.isLetter(ch) || Character.isDigit(ch) || ch == '_') { return true; }
return false;
}

@Override
public void changedUpdate(DocumentEvent e) {

}

@Override
public void insertUpdate(DocumentEvent e) {
try {
colouring((StyledDocument) e.getDocument(), e.getOffset(), e.getLength());
} catch (BadLocationException e1) {
e1.printStackTrace();
}
}

@Override
public void removeUpdate(DocumentEvent e) {
try {
// 因为删除后光标紧接着影响的单词两边, 所以长度就不需要了
colouring((StyledDocument) e.getDocument(), e.getOffset(), 0);
} catch (BadLocationException e1) {
e1.printStackTrace();
}
}

/**
* 完成着色任务
*
* @author Biao
*
*/
private class ColouringTask implements Runnable {
private StyledDocument doc;
private Style style;
private int pos;
private int len;

public ColouringTask(StyledDocument doc, int pos, int len, Style style) {
this.doc = doc;
this.pos = pos;
this.len = len;
this.style = style;
}

public void run() {
try {
// 这里就是对字符进行着色
doc.setCharacterAttributes(pos, len, style, true);
} catch (Exception e) {}
}
}
}