使用 Java Swing 製作簡易記事本

基於 Swing 與 NIO 的簡易記事本實現

本範例展示如何使用 Java Swing 構建 GUI 介面，結合 RandomAccessFile 與 NIO FileChannel 實現文件的讀取、編輯、保存，並包含文件鎖機制防止併發衝突。

核心功能

• 菜單欄：打開、保存
• 文本編輯區域
• 文件鎖：獨佔模式打開，防止多進程同時修改
• 字符編碼處理：自動適應系統默認編碼

關鍵代碼結構

public class SimpleNotepad implements ActionListener {
    private Frame frame;
    private TextArea ta;
    private FileDialog fd_load, fd_save;
    private String file = "";
    private RandomAccessFile raf;
    private FileChannel fci;
    private FileLock flock;
    private CharsetEncoder encoder;
    private CharsetDecoder decoder;

    public void init() {
        // 1. 構建 UI：Frame, MenuBar, Menu, MenuItem, TextArea
        // 2. 註冊事件監聽
        // 3. 初始化 FileDialog、Charset 編解碼器
    }

    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        String cmd = e.getActionCommand();
        if ("打開".equals(cmd)) {
            fd_load.setVisible(true);
            String dir = fd_load.getDirectory();
            String fname = fd_load.getFile();
            if (dir != null && fname != null) {
                String path = dir + fname;
                if (!path.equals(file)) {
                    closeFile(); // 關閉舊文件
                    file = path;
                    loadFile();  // 加載新文件
                }
            }
        } else if ("保存".equals(cmd)) {
            saveFile();
        }
    }

    private void loadFile() {
        try {
            raf = new RandomAccessFile(file, "rw");
            fci = raf.getChannel();
            flock = fci.tryLock(); // 嘗試獲取獨佔鎖
            if (flock == null) {
                JOptionPane.showMessageDialog(null, "文件正被佔用，無法獨佔打開！", "錯誤", JOptionPane.ERROR_MESSAGE);
                closeFile();
                return;
            }
            // NIO 讀取：ByteBuffer -> CharBuffer -> String
            int len = (int) fci.size();
            ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(len);
            fci.read(bb);
            bb.flip();
            CharBuffer cb = decoder.decode(bb);
            ta.setText(cb.toString());
            frame.setTitle("My Notepad - " + file);
            save.setEnabled(true);
        } catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); }
    }

    private void saveFile() {
        String content = ta.getText();
        try {
            CharBuffer cb = CharBuffer.wrap(content.toCharArray());
            ByteBuffer bb = encoder.encode(cb);
            raf.setLength(0); // 清空文件
            fci.write(bb);
            fci.force(true);  // 強制寫入磁盤
        } catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); }
    }

    private void closeFile() {
        try {
            if (flock != null) flock.release();
            if (raf != null) raf.close();
            file = "";
            frame.setTitle("My Notepad");
            save.setEnabled(false);
        } catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); }
    }
}

技術亮點

1. 文件鎖：使用 FileChannel.tryLock() 實現進程級獨佔訪問，避免數據衝突。
2. NIO 讀寫：利用 ByteBuffer、CharBuffer、CharsetEncoder/Decoder 高效處理二進制與字符轉換，自動適應編碼。
3. 資源管理：在 closeFile() 中釋放鎖、關閉通道、重置狀態，防止資源洩漏。

改進方向

• 使用 try-with-resources (JDK 7+) 自動關閉資源。
• 增加「另存為」、「編碼選擇」、「撤銷/重做」功能。
• 遷移至 JavaFX 或 Swing 的 JTextPane 支持富文本。