Java打印程序設計

1 前言

在咱們的實際工做中，常常須要實現打印功能。但因爲歷史緣由，Java提供的打印功能一直都比較弱。實際上最初的jdk根本不支持打印，直到jdk1.1才引入了很輕量的打印支持。因此，在之前用Java/Applet/JSP/Servlet設計的程序中，較複雜的打印都是經過調用ActiveX/OCX控件或者VB/VC程序來實現的，很是麻煩。實際上，SUN公司也一直致力於Java打印功能的完善，而Java2平臺則終於有了一個健壯的打印模式的開端，該打印模式與Java2D圖形包充分結合成一體。更使人鼓舞的是，新發布的jdk1.4則提供了一套完整的"Java 打印服務 API" (Java Print Service API)，它對已有的打印功能是積極的補充。利用它，咱們能夠實現大部分實際應用需求，包括打印文字、圖形、文件及打印預覽等等。本文將經過一個具體的程序實例來講明如何設計Java打印程序以實現這些功能，並對不一樣版本的實現方法進行分析比較,但願你們能從中獲取一些有益的提示。

2 Java中的打印

2.1 Java的打印API

Java的打印API主要存在於java.awt.print包中。而jdk1.4新增的類則主要存在於javax.print包及其相應的子包javax.print.event和javax.print.attribute中。其中javax.print包中主要包含打印服務的相關類，而javax.print.event則包含打印事件的相關定義，javax.print.attribute則包括打印服務的可用屬性列表等。

2.2 如何實現打印

要產生一個打印，至少須要考慮兩條：

須要一個打印服務對象。這可經過三種方式實現：在jdk1.4以前的版本，必需要實現java.awt.print.Printable接口或經過Toolkit.getDefaultToolkit().getPrintJob來獲取打印服務對象；在jdk1.4中則能夠經過javax.print.PrintSerivceLookup來查找定位一個打印服務對象。
須要開始一個打印工做。這也有幾種實現方法：在jdk1.4以前能夠經過java.awt.print.PrintJob(jdk1.1提供的，如今已經不多用了)調用print或printAll方法開始打印工做；也能夠經過java.awt.print.PrinterJob的printDialog顯示打印對話框，而後經過print方法開始打印；在jdk1.4中則能夠經過javax.print.ServiceUI的printDialog顯示打印對話框，而後調用print方法開始一個打印工做。

2.3 打印機對話框

2.3.1 Printable的打印對話框

開始打印工做以前，能夠經過PrinterJob.printDialog來顯示一個打印對話框。它給用戶一個機會以選擇應該打印的頁碼範圍，並可供用戶改變打印設置。它是一個本地對話框。

事實上，當從一個Printable對象進行一個打印工做時，打印對象並不知道須要打印多少頁。它只是不停地調用print方法。只要print方法返回Printable.PAGE_EXISTS值，打印工做就不停地產生打印頁，直到print方法返回Printable.NO_SUCH_PAGE時，打印工做才中止。

因爲打印工做只有在打印完成後才進行準確的頁數計算，因此在對話框上的頁碼範圍是還沒有初始化的[1,9999]。咱們能夠經過構建一個java.awt.print.Book對象傳遞給打印對象；也能夠經過指定的格式計算須要打印的頁數並傳遞給打印對象，使其準確地知道要打印多少頁。

2.3.2 ServiceUI的打印對話框

與Printable的對話框不一樣的是，在jdk1.4提供ServiceUI的打印機對話框的缺省行爲已經用新的 API 更改了：缺省狀況下對話框不顯示。咱們必須使用ServiceUI類調用printDialog方法建立以下所示的打印對話框。

3 Java打印程序設計實例

3.1 打印文本

3.1.1 應用場景

假設咱們須要打印一個窗體的某個文本編輯域(可能只有幾行，也可能包含多頁)的內容，而且每頁最多打印54行，如何實現呢？

3.1.2 解決方法

基本思路以下：首先咱們須要實現Printable接口，而後按照每頁最多54行的格式計算共須要打印多少頁，當打印文本的按鈕被點擊時，執行相應的打印動做。打印文本的具體操做可經過Graphics2D的drawString方法來實現。

一、實現Printable接口

/*Graphic指明打印的圖形環境；PageFormat指明打印頁格式(頁面大小以點爲計量單位，1點爲1英寸的1/72，1英寸爲25.4毫米。A4紙大體爲595×842點)；page指明頁號*/
public int print(Graphics g, PageFormat pf, int page) throws PrinterException {
    Graphics2D g2 = (Graphics2D)g;
    g2.setPaint(Color.black); //設置打印顏色爲黑色
     if (page >= PAGES) //當打印頁號大於須要打印的總頁數時，打印工做結束
         return Printable.NO_SUCH_PAGE;
    g2.translate(pf.getImageableX(), pf.getImageableY()); //轉換座標，肯定打印邊界
    drawCurrentPageText(g2, pf, page); //打印當前頁文本
     return Printable.PAGE_EXISTS; //存在打印頁時，繼續打印工做
}
/*打印指定頁號的具體文本內容*/
private void drawCurrentPageText(Graphics2D g2, PageFormat pf, int page) {
    String s = getDrawText(printStr)[page]; //獲取當前頁的待打印文本內容
     //獲取默認字體及相應的尺寸
    FontRenderContext context = g2.getFontRenderContext();
    Font f = area.getFont();
    String drawText;
     float ascent = 16; //給定字符點陣
     int k, i = f.getSize(), lines = 0;
     while(s.length() > 0 && lines < 54) //每頁限定在54行之內
    {
        k = s.indexOf('\n'); //獲取每個回車符的位置
         if (k != -1)     //存在回車符
        {
            lines += 1; //計算行數
            drawText = s.substring(0, k); //獲取每一行文本
            g2.drawString(drawText, 0, ascent); //具體打印每一行文本，同時走紙移位
             if (s.substring(k + 1).length() > 0) {
                    s = s.substring(k + 1); //截取還沒有打印的文本
                ascent += i;
            }
        }
         else //不存在回車符
        {
            lines += 1; //計算行數
            drawText = s; //獲取每一行文本
            g2.drawString(drawText, 0, ascent); //具體打印每一行文本，同時走紙移位
            s = ""; //文本已結束
        }
    }
}
/*將打印目標文本按頁存放爲字符串數組*/
public String[] getDrawText(String s) {
    String[] drawText = new String[PAGES]; //根據頁數初始化數組
for ( int i = 0; i < PAGES; i++)
        drawText[i] = ""; //數組元素初始化爲空字符串
     int k, suffix = 0, lines = 0;
     while (s.length() > 0) {
         if (lines < 54) //不夠一頁時
        {
            k = s.indexOf('\n');
             if (k != -1) //存在回車符
            {
                lines += 1; //行數累加
         //計算該頁的具體文本內容，存放到相應下標的數組元素
                drawText[suffix] = drawText[suffix] + s.substring(0, k + 1);
                 if (s.substring(k + 1).length() > 0)
                    s = s.substring(k + 1);
            }
             else
            {
                lines += 1; //行數累加
         //將文本內容存放到相應的數組元素
                drawText[suffix] = drawText[suffix] + s;
                s = "";
            }
        }
         else //已滿一頁時
        {
            lines = 0; //行數統計清零
            suffix++; //數組下標加1
        }
    }
     return drawText;
}

二、計算須要打印的總頁數

public int getPagesCount(String curStr)        {
     int page = 0;
     int position, count = 0;
    String str = curStr;
     while(str.length() > 0) //文本還沒有計算完畢
    {
        position = str.indexOf('\n'); //計算回車符的位置
        count += 1; //統計行數
         if (position != -1)
            str = str.substring(position + 1); //截取還沒有計算的文本
         else
            str = ""; //文本已計算完畢
    }
     if (count > 0)
        page = count / 54 + 1; //以總行數除以54獲取總頁數
     return page; //返回需打印的總頁數
}

3.一、以jdk1.4之前的版本實現打印動做按鈕監聽，並完成具體的打印操做

private void printTextAction() {
    printStr = area.getText().trim(); //獲取須要打印的目標文本
if (printStr != null && printStr.length() > 0) //當打印內容不爲空時
    {
        PAGES = getPagesCount(printStr); //獲取打印總頁數
        PrinterJob myPrtJob = PrinterJob.getPrinterJob(); //獲取默認打印做業
        PageFormat pageFormat = myPrtJob.defaultPage(); //獲取默認打印頁面格式
        myPrtJob.setPrintable( this, pageFormat); //設置打印工做
         if (myPrtJob.printDialog()) //顯示打印對話框
        {
             try {
                myPrtJob.print(); //進行每一頁的具體打印操做
            }
             catch(PrinterException pe) {
                pe.printStackTrace();
            }
        }
    }
     else { //若是打印內容爲空時，提示用戶打印將取消
        JOptionPane.showConfirmDialog( null, "Sorry, Printer Job is Empty, Print Cancelled!", "Empty", JOptionPane.DEFAULT_OPTION,                                                                     JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
    }
}

3.二、以jdk1.4新版本提供的API實現打印動做按鈕監聽，並完成具體的打印操做

private void printText2Action() {
    printFlag = 0; //打印標誌清零
    printStr = area.getText().trim(); //獲取須要打印的目標文本
     if (printStr != null && printStr.length() > 0) //當打印內容不爲空時
    {
        PAGES = getPagesCount(printStr); //獲取打印總頁數
         //指定打印輸出格式
        DocFlavor flavor = DocFlavor.SERVICE_FORMATTED.PRINTABLE;
         //定位默認的打印服務
        PrintService printService = PrintServiceLookup.lookupDefaultPrintService();
         //建立打印做業
        DocPrintJob job = printService.createPrintJob();
         //設置打印屬性
        PrintRequestAttributeSet pras = new HashPrintRequestAttributeSet();
        DocAttributeSet das = new HashDocAttributeSet();
         //指定打印內容
        Doc doc = new SimpleDoc( this, flavor, das);
         //不顯示打印對話框，直接進行打印工做
         try {
            job.print(doc, pras); //進行每一頁的具體打印操做
}
         catch(PrintException pe) {
            pe.printStackTrace();
        }
    }
     else { //若是打印內容爲空時，提示用戶打印將取消
        JOptionPane.showConfirmDialog( null, "Sorry, Printer Job is Empty, Print Cancelled!", "Empty", JOptionPane.DEFAULT_OPTION,                                                                     JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
    }
}

3.2 打印預覽

3.2.1應用場景

大多少商業應用都須要提供打印預覽機制，它可讓咱們在屏幕上看到頁面，這樣就不會由於不喜歡的打印結果而浪費紙張。假設咱們在打印上一節所說的文本以前，須要先進行打印預覽。那麼該怎麼實現呢？

界面實現圖示以下：(Next預覽下一頁，Preview預覽前一頁，Close則關閉預覽)

3.2.2解決方法

基本思路：雖然Java2平臺的打印API並不提供標準的打印預覽對話框，可是本身來進行設計也並不複雜。正常狀況下，print方法將頁面環境繪製到一個打印機圖形環境上，從而實現打印。而事實上，print方法並不能真正產生打印頁面，它只是將待打印內容繪製到圖形環境上。因此，咱們能夠忽略掉屏幕圖形環境，通過適當的縮放比例，使整個打印頁容納在一個屏幕矩形裏，從而實現精確的打印預覽。

在打印預覽的設計實現中，主要須要解決兩個問題。
第一，如何將打印內容按合適的比例繪製到屏幕；
第二，如何實現先後翻頁。
下面我給出這兩個問題的具體實現方法，完整的實現請參看附件中的PrintPreviewDialog.java文件。

/*將待打印內容按比例繪製到屏幕*/
public void paintComponent(Graphics g) {
     super.paintComponent(g);
    Graphics2D g2 = (Graphics2D)g;
    PageFormat pf = PrinterJob.getPrinterJob().defaultPage(); //獲取頁面格式
     double xoff; //在屏幕上頁面初始位置的水平偏移
     double yoff; //在屏幕上頁面初始位置的垂直偏移
     double scale; //在屏幕上適合頁面的比例
     double px = pf.getWidth(); //頁面寬度
     double py = pf.getHeight(); //頁面高度
     double sx = getWidth() - 1;
     double sy = getHeight() - 1;
     if (px/py < sx/sy) {
        scale = sy / py; //計算比例
        xoff = 0.5 * (sx - scale * px); //水平偏移量
        yoff = 0;
    }
     else {
        scale = sx / px; //計算比例
        xoff = 0;
        yoff = 0.5 * (sy - scale * py); //垂直偏移量
    }
    g2.translate(( float)xoff, ( float)yoff); //轉換座標
    g2.scale(( float)scale, ( float)scale);
    Rectangle2D page = new Rectangle2D.Double(0, 0, px, py); //繪製頁面矩形
g2.setPaint(Color.white); //設置頁面背景爲白色
    g2.fill(page);
    g2.setPaint(Color.black); //設置頁面文字爲黑色
    g2.draw(page);
     try {
        preview.print(g2, pf, currentPage); //顯示指定的預覽頁面
    }
     catch(PrinterException pe) {
        g2.draw( new Line2D.Double(0, 0, px, py));
        g2.draw( new Line2D.Double(0, px, 0, py));
    }
}
/*預覽指定的頁面*/
public void viewPage( int pos) {
     int newPage = currentPage + pos;     //指定頁面在實際的範圍內
     if (0 <= newPage && newPage < preview.getPagesCount(printStr)) {
        currentPage = newPage; //將指定頁面賦值爲當前頁
        repaint();
    }
}

這樣，在按下"Next"按鈕時，只須要調用canvas.viewPage(1)；而在按下"Preview"按鈕時，只須要調用canvas.viewPage(-1)便可實現預覽的先後翻頁。

3.3 打印圖形

3.3.1應用場景

在實際應用中，咱們還須要打印圖形。譬如，咱們有時須要將一個Java Applet的完整界面或一個應用程序窗體及其所包含的所有組件都打印出來，又應該如何實現呢？

3.3.2解決方法

基本思路以下：在Java的Component類及其派生類中都提供了print和printAll方法，只要設置好屬性就能夠直接調用這兩個方法，從而實現對組件及圖形的打印。

/*打印指定的窗體及其包含的組件*/
private void printFrameAction() {
    Toolkit kit = Toolkit.getDefaultToolkit(); //獲取工具箱
    Properties props = new Properties();
    props.put( "awt.print.printer", "durango"); //設置打印屬性
    props.put( "awt.print.numCopies", "2");
     if (kit != null) {
         //獲取工具箱自帶的打印對象
        PrintJob printJob = kit.getPrintJob( this, "Print Frame", props);
         if (printJob != null) {
            Graphics pg = printJob.getGraphics(); //獲取打印對象的圖形環境
             if (pg != null) {
                 try {
                     this.printAll(pg); //打印該窗體及其全部的組件
                }
                 finally {
                    pg.dispose(); //註銷圖形環境
                }
            }
            printJob.end(); //結束打印做業
        }
    }
}

3.4 打印文件

3.4.1應用場景

在不少實際應用狀況下，咱們可能都須要打印用戶指定的某一個文件。該文件多是圖形文件，如GIF、JPEG等等；也多是文本文件，如TXT、Java文件等等；還多是複雜的PDF、DOC文件等等。那麼對於這樣的打印需求，咱們又應該如何實現呢？

3.4.2解決方法

基本思路：在jdk1.4之前的版本，要實現這樣的打印功能將很是麻煩和複雜，甚至是不可思議的。但幸運的是，jdk1.4的打印服務API提供了一整套的打印文件流的類和方法。利用它們，咱們能夠很是方便快捷地實現各式各樣不一樣類型文件的打印功能。下面給出一個通用的處理方法。

/*打印指定的文件*/
private void printFileAction() {
     //構造一個文件選擇器，默認爲當前目錄
    JFileChooser fileChooser = new JFileChooser(SystemProperties.USER_DIR);
     int state = fileChooser.showOpenDialog( this); //彈出文件選擇對話框
     if (state == fileChooser.APPROVE_OPTION) //若是用戶選定了文件
    {
        File file = fileChooser.getSelectedFile(); //獲取選擇的文件
         //構建打印請求屬性集
        PrintRequestAttributeSet pras = new HashPrintRequestAttributeSet();
         //設置打印格式，由於未肯定文件類型，這裏選擇AUTOSENSE
        DocFlavor flavor = DocFlavor.INPUT_STREAM.AUTOSENSE;
         //查找全部的可用打印服務
        PrintService printService[] = PrintServiceLookup.lookupPrintServices(flavor, pras);
         //定位默認的打印服務
        PrintService defaultService = PrintServiceLookup.lookupDefaultPrintService();
         //顯示打印對話框
        PrintService service = ServiceUI.printDialog( null, 200, 200, printService, defaultService, flavor, pras);
         if (service != null) {
             try {
                    DocPrintJob job = service.createPrintJob(); //建立打印做業
                FileInputStream fis = new FileInputStream(file); //構造待打印的文件流
                DocAttributeSet das = new HashDocAttributeSet();
                Doc doc = new SimpleDoc(fis, flavor, das); //創建打印文件格式
                job.print(doc, pras); //進行文件的打印
            }
             catch(Exception e) {
                    e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

在上面的示例中，因還沒有肯定文件的類型，因此將指定文件的打印格式定義爲DocFlavor.INPUT_STREAM.AUTOSENSE。事實上，若是在進行打印以前，就已肯定地知道文件的格式，如爲GIF，就應定義爲DocFlavor.INPUT_STREAM.GIF ；如爲PDF，就應該定義爲DocFlavor.INPUT_STREAM.PDF；如爲純ASCII文件，就能夠定義爲 DocFlavor.INPUT_STREAM.TEXT_HTML_US_ASCII。等等。

jdk1.4的javax.print.DocFlavor提供了極爲豐富的文件流類型，你能夠根據具體的應用需求進行合適的選擇。具體的API參考文檔可見本文的參考資料3。

4 結束語

以上是本人在兩年多J2EE應用開發中，總結的關於用Java進行打印程序設計的一些經驗，但願能給你們一些啓示和裨益。儘管目前用Java來實現打印功能與用Microsoft的MFC API相比確實有更多的麻煩。但jdk1.4的推出，對Java之前較弱的打印功能是一個極好的補充。相信你們若是可以很好地理解前文所述的打印程序設計實例，並加以應用和拓展，應該能夠解決目前大部分應用的實際編程問題。而隨着Java的進一步發展和完善，必將更好地充實其基礎類庫及打印API，相信用Java實現高級打印功能也將愈來愈不成爲咱們這些Java癡迷者頭痛的問題。