Java 6 全新模態對話框 API 深度解析

前言

對話框是擁有標題與邊框的頂層彈出視窗，常用於接收用戶輸入。在 JDK 5.0 及更早版本中，建立對話框時必須指定一個框架視窗或另一個對話框作為其擁有者，即使該視窗不可見。當擁有者視窗最小化時，對話框會自動隱藏；擁有者恢復時，對話框隨之重現。

對話框分為模態與非模態兩種。模態對話框會阻擋除其擁有者視窗外的所有其他頂層視窗輸入，並捕獲焦點直到關閉（通常響應按鈕點擊）。非模態對話框則允許用戶在其他視窗仍可獲取焦點時改變其狀態，常用於工具欄視窗，如圖像編輯程式中的面板。

舊版模態模型存在諸多限制與問題，最著名的是 JavaHelp 工具視窗無法與模態對話框（如標準「另存為」對話框）同時互動。Java 6（代號 Mustang）透過全新的抽象視窗工具箱（AWT）模態模型徹底解決了這些問題。新模型允許開發者根據所選模態類型指定對話框模態阻擋的範圍，並支援真正無父視窗（null 父視窗）的視窗與對話框，有助於限制作用域與模態範圍。

四大模態類型

Java 6 支援四種模態類型，按阻擋強度遞增排序：

• 無模態：可見時不阻擋任何其他視窗。
• 文檔模態：阻擋同一文檔內所有視窗（除其子層級視窗）。文檔指共享同一根視窗的視窗層級結構（框架、對話框等），文檔根視窗為無擁有者的最頂層視窗。
• 應用程式模態：阻擋同一應用程式內所有視窗（除其子層級視窗）。多個 Applet 在瀏覽器中可能被視為獨立應用程式或單一應用程式，視具體實現環境而定。
• 工具箱模態：阻擋同一工具箱中運行的所有視窗（除其子層級視窗）。多個 Applet 共享同一工具箱，因此某 Applet 顯示的工具箱模態對話框可能影響其他 Applet。

預設情況下對話框為無模態；在 Mustang 中建構模態對話框預設使用應用程式模態。模態優先權反映阻擋範圍的巢狀關係：無模態（空範圍）→ 文檔模態（特定應用程式內）→ 應用程式模態（整個應用程式）→ 工具箱模態（整個工具箱）。需注意新模型未實現系統模態（阻擋桌面上所有應用程式）。

新建構器詳解

為實現真正無父視窗且保持向後相容，AWT 團隊引入了新建構器。JDK 5.0 允許傳遞 null 作為 JDialog/JWindow 父視窗，實際上會建立一個不可見的共享擁有者框架視窗。Java SE 6 引入文檔模態對話框後，工具箱能識別真正無父視窗的對話框/視窗。

Mustang 仍允許向舊版建構器傳遞 null（行為不變，保證相容），但新增 Dialog/Window 及 JDialog/JWindow 建構器可接受 null 並建立真正無父視窗的對話框。常用建構器包括：

• JDialog(Dialog owner)：建立無標題、指定對話框為父視窗的非模態對話框
• JDialog(Dialog owner, boolean modal)：指定擁有者與模態
• JDialog(Dialog owner, String title)：指定標題與擁有者的非模態對話框
• JDialog(Dialog owner, String title, boolean modal)：指定標題、模態與擁有者
• JDialog(Dialog owner, String title, boolean modal, GraphicsConfiguration gc)：完整參數建構
• JDialog(Frame owner)：指定框架為擁有者的非模態對話框
• JDialog(Window owner, String title, Dialog.ModalityType modalityType)：關鍵新增，支援指定模態類型（如 DOCUMENT_MODAL、APPLICATION_MODAL 等）

與擁有者視窗協作

使用新模態模型時需注意：

• 無擁有者的文檔模態對話框：Dialog 繼承自 Window，無擁有者時自動成為文檔根視窗，其阻擋範圍為空，行為等同非模態。
• 應用程式/工具箱模態對話框的擁有者影響：阻擋範圍不依賴擁有者，擁有者僅影響 Z-Order（頂層組件相對順序）。對話框永遠位於其擁有者上方。
• 執行時期改變模態類型：對可見對話框修改模態類型無即時效果，需隱藏後重新顯示才生效。

程式碼範例與示意圖

以下示範新模態 API 應用，包含 java.awt.Dialog.ModalExclusionType 與 java.awt.Dialog.ModalityType 的靈活運用：

圖1：對話框的模態優先權

圖2：被阻擋與未被阻擋的對話框

關鍵程式碼片段：

// 設定 DOCUMENT_MODAL 對話框
d22.setBounds(sw - 500 + 32, 232, 300, 200);
d22.addWindowListener(closeWindow);
d22.setLayout(new BorderLayout());
Label l = new Label("DOCUMENT_MODAL");
l.setBackground(Color.BLUE);
l.setAlignment(Label.CENTER);
l.setFont(labelFont);
d22.add(l, BorderLayout.CENTER);

// 排除模態的框架視窗
Frame f3 = new Frame("Excluded Frame");
f3.setModalExclusionType(Dialog.ModalExclusionType.APPLICATION_EXCLUDE);
// ... 設定位置、監聽器、標籤與按鈕 ...
f3.setVisible(true);

// 檔案對話框（向後相容，預設 APPLICATION_MODAL）
FileDialog fd4 = new FileDialog(f4, "File Dialog", FileDialog.LOAD);
fd4.setBounds(sw - 400 + 32, sh - 300 + 32, 300, 200);

AWT 特性與注意事項

永遠置頂視窗衝突

當非置頂的模態對話框阻擋置頂視窗時，Z-Order 未明確定義且平台相依。解決方案：將對話框亦設為置頂（d.setAlwaysOnTop(true)）。

toFront()/toBack() 行為

模態對話框應永遠位於被阻擋視窗上方。被阻擋視窗移至前景時，其阻擋對話框會隨之移至前景並置於上方；模態對話框移至背景時，所有被阻擋視窗亦會移至背景。

最小化/最大化/關閉被阻擋視窗

用戶通常無法互動式最小化/最大化/關閉被阻擋視窗（平台相依），但可透過程式呼叫 setVisible(false) 或 dispose() 關閉。

激活被阻擋視窗

選擇被阻擋視窗時，可能連同阻擋對話框一起移至前景並成為活動視窗（平台相依）。

隱藏模態對話框

擁有焦點的模態對話框隱藏時，其擁有者可能成為活動視窗（平台相依）；無焦點時活動視窗保持不變。

安全性權限

顯示工具箱模態對話框需 AWTPermission "toolkitModality"，防止 Applet 對話框阻擋瀏覽器/JWS 視窗。同樣權限用於從工具箱模態排除視窗。

平台支援檢查

使用 Toolkit.isModalityTypeSupported(modalityType) 與 Toolkit.isModalExclusionTypeSupported(modalExclusionType) 檢查平台支援度。不支援時模態對話框表現為非模態，排除標記無效果。

相容性說明

預設模態類型為應用程式模態（Dialog.setModal(true)、Dialog(owner, true) 等 API 使用）。JDK 6 前預設為工具箱模態，兩者差異僅在於 JWS 啟動的 Applet 與應用程式互動行為。所有 Java SE 平台 API 變更須經 JSR 270 專家組審核同意。