Java Applet 與 JApplet 詳解：生命週期、網頁嵌入與動畫實作

前言

雖然 Applet 技術已隨瀏覽器停止支援 Java 外掛而退出歷史舞台，但理解其架構對掌握 Java GUI 程式模型、生命週期管理、以及早期 Web 應用演進仍具教學價值。本文詳細解析 Applet/JApplet 的五大生命週期方法、網頁嵌入方式、與 Swing 整合，並提供動畫範例。

一、Applet 與 JApplet 的關係

• Applet (java.applet.Applet)：AWT 時代基礎類別，繼承 Panel，採用 AWT 組件
• JApplet (javax.swing.JApplet)：Swing 版本，繼承 Applet，內含 JRootPane，支援 Swing 組件與雙重緩衝
• 兩者無 main 方法，由瀏覽器或 AppletViewer 呼叫生命週期方法啟動

二、五大生命週期方法

生命週期流程圖

載入類別 → init() → start() → [可見期間: 重複 paint() / 使用者互動]
                    ↑                      |
                    |---------- stop() ←---┘ (頁面切離)
                                    |
                              destroy() (關閉瀏覽器/卸載)

三、網頁嵌入方式

傳統 <applet> 標籤已棄用，現代改用 <object> 或 Java Network Launch Protocol (JNLP)。歷史嵌入範例：

<applet codebase="." code="HelloApplet" width="400" height="300" name="HelloApplet">
    <param name="name" value="HelloApplet">
</applet>

• codebase：類別檔案基礎路徑
• code：主類別名稱（不含 .class）
• width/height：顯示區域尺寸
• param：傳遞參數，Applet 內用 getParameter("name") 取得

實際部署常使用 JDK HtmlConverter 工具自動產生跨瀏覽器相容標籤。

四、JApplet 與 Swing 整合範例

以下範例展示 JApplet 使用 Swing 組件，並提供 main 方法方便桌面測試。

範例 1：基本 JApplet 結構

public class HelloApplet extends JApplet {
    @Override
    public void init() {
        // Swing 組件初始化需在 EDT 執行
        try {
            SwingUtilities.invokeAndWait(() -> {
                setLayout(new FlowLayout());
                add(new JButton("按鈕 XXX"));
                add(new JButton("按鈕 YYY"));
                JLabel label = new JLabel("JApplet 測試", SwingConstants.CENTER);
                label.setFont(new Font("微軟正黑體", Font.BOLD, 18));
                add(label, BorderLayout.NORTH);
            });
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }

    @Override public void start() {
        System.out.println("[Applet] start() 呼叫");
    }

    @Override public void stop() {
        System.out.println("[Applet] stop() 呼叫");
    }

    @Override public void destroy() {
        System.out.println("[Applet] destroy() 呼叫");
    }

    @Override
    public void paint(Graphics g) {
        super.paint(g); // 必須呼叫，繪製子組件
        System.out.println("[Applet] paint() 呼叫");
        g.drawLine(10, 10, 200, 100);
    }

    // 方便桌面測試的 main 方法
    public static void main(String[] args) {
        SwingUtilities.invokeLater(() -> {
            JFrame frame = new JFrame("JApplet 桌面測試");
            JApplet applet = new HelloApplet();
            applet.setPreferredSize(new Dimension(400, 300));
            // 手動觸發生命週期
            applet.init();
            applet.start();
            frame.add(applet);
            frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
            frame.pack();
            frame.setLocationRelativeTo(null);
            frame.setVisible(true);
        });
    }
}

關鍵點

1. SwingUtilities.invokeAndWait：確保組件建立在事件派發執行緒（EDT）
2. super.paint(g)：必須呼叫，否則子組件不會被繪製
3. main 方法模擬：手動呼叫 init()/start()，將 Applet 當作面板加入 JFrame

五、Applet 動畫實作：彈跳字串

使用 javax.swing.Timer 定時觸發 repaint()，在 paint() 中繪製隨機位置、顏色、字體的字串。

範例 2：動畫 Applet

public class BouncingTextApplet extends Applet {
    private static final String TEXT = "Java 真好玩，學習很有趣！";
    private int nextX, nextY;
    private Color nextColor;
    private Font nextFont;
    private final Random random = new Random(System.currentTimeMillis());

    @Override
    public void init() {
        setBackground(Color.WHITE);
        // 每 200ms 觸發一次重繪
        Timer timer = new Timer(200, e -> {
            nextX = random.nextInt(400);
            nextY = random.nextInt(300);
            nextColor = new Color(random.nextInt(256), random.nextInt(256), random.nextInt(256));
            nextFont = new Font("Serif", Font.BOLD, random.nextInt(48) + 12);
            repaint(); // 排程重繪
        });
        timer.start();
    }

    @Override
    public void paint(Graphics g) {
        // Applet 不需呼叫 super.paint(g)（無雙重緩衝），直接繪製
        g.setColor(nextColor);
        g.setFont(nextFont);
        g.drawString(TEXT, nextX, nextY);
    }

    // 桌面測試 main
    public static void main(String[] args) {
        SwingUtilities.invokeLater(() -> {
            JFrame frame = new JFrame("Applet 動畫測試");
            Applet applet = new BouncingTextApplet();
            applet.setPreferredSize(new Dimension(400, 300));
            applet.init();
            applet.start();
            frame.add(applet);
            frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
            frame.pack();
            frame.setLocationRelativeTo(null);
            frame.setVisible(true);
        });
    }
}

動畫關鍵技術

• Timer：Swing 定時器，事件在 EDT 執行，安全更新 UI 狀態
• repaint()：非同步請求重繪，系統合併多次請求，效能優於直接呼叫 paint
• 雙重緩衝：JApplet 自動啟用，Applet 需手動實作（離屏圖片）避免閃爍

六、Applet 衰退與現代替代方案

主要衰退原因：安全性風險（沙箱逃逸）、瀏覽器廠商移除 NPAPI 外掛支援、行動裝置不支援、HTML5/JS 生態完善。

七、遷移建議

1. 教學/舊系統維護：保留 Applet 知識，使用 appletviewer 或桌面模式測試
2. Web 應用現代化：重寫為 Spring Boot + React/Vue/Angular，或使用 Vaadin（Java 單語言全端）
3. 桌面應用：遷移至 JavaFX、Swing（獨立應用）、TornadoFX
4. 跨平台客戶端：考慮 Electron、Flutter、Compose Multiplatform

總結

Applet/JApplet 是 Java 早期 Web 野心的產物，雖已退場，其生命週期管理模型（init/start/stop/destroy）深深影響後續 Servlet、JavaFX、Android Activity 等框架設計。理解 Applet 有助於掌握「容器管理元件生命週期」這一核心軟體架構模式。

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