第14章 GUI编程.doc

第十四章 GUI编程图形用户界面（Graphics user interface, GUI）是指用图形的方式，借助菜单、按钮等标准界面元素和鼠标操作，帮助用户方便地向计算机系统发出指令、启动操作，并将系统运行的结果以图形方式显示给用户的技术。由于用户界面设计质量的好坏直接影响软件的使用，Java语言对此也十分重视，几乎在JDK每个新的版本中，都增加了一定的GUI程序设计新技术或功能，Java语言的GUI发展始终保持着较好的连贯性和兼容性。目前Java主要提供了两个处理图形用户界面的类库：java.awt和javax.swing。 AWT：抽象窗口工具集（Abstract Windows Toolkit）,由于Java代码可以在不同的系统平台运行，而不同平台的图形界面外观设计各有差异，所以Java程序的图形用户界面在不同的平台上可能出现不同的运行效果，其外观取决于具体的平台，所以称AWT是一个抽象的工具集。 Swing：Swing是在AWT的基础上构建的，提供了比标准AWT组件更强大和灵活的功能。与AWT组件不同的是，Swing组件不是由特定的平台代码实现，而是纯粹的Java代码，因此能够实现与平台的无关（此类组件一般被称为轻量级组件）。利用GUI类库设计和实现图形用户界面的工作主要有两个：一是应用的外观设计，即创建组成图形界面的各部件，指定其位置和属性关系，根据需要进行排列，从而构成完整的图形用户界面的物理外观；二是与用户的交互处理，包括定义图形用户界面的事件以及各部件对不同时间的响应处理。那现在开始就先讲AWT。AWT类包含在java.awt包中，主要包括用户界面组件、事件处理模型、图形和图像工具、布局管理器等。Java.awt包中的主要类及组件类的继承关系如图先来个最简单的例子1. publicclassTestPanel2. 3. publicstaticvoidmain(Stringargs)4. 5. Framef=newFrame(测试窗口);6. /创建一个Panel对象7. Panelp=newPanel();8. /相Panel对象中添加两个组件9. p.add(newTextField(20);10. p.add(newButton(单击我);11. f.add(p);12. /设置窗口的大小、位置13. f.setBounds(30,30,250,120);14. /将窗口显示出来（Frame对象默认处于隐藏状态）15. f.setVisible(true);16. 17. 然后我讲下布局管理器AWT中分为FlowLayoutBorderLayoutCardLayoutGridLayoutGridBagLayout这五种Swing的话再加上BoxLayout顺序布局（FlowLayout）是Panel容器的缺省布局策略，即将加入容器中的组件依次从左至右，从上至下排列，适用于组件个数较少的情况。1. publicclassTestFlowLayout2. 3. publicstaticvoidmain(Stringargs)4. 5. Framef=newFrame(测试窗口);6. /设置Frame容器使用FlowLayout布局管理器7. f.setLayout(newFlowLayout(FlowLayout.LEFT,20,5);8. /向窗口中添加10个按钮9. for(inti=0;i10;i+)10. 11. f.add(newButton(按钮+i);12. 13. /设置窗口为最佳大小14. f.pack();15. /将窗口显示出来（Frame对象默认处于隐藏状态）16. f.setVisible(true);17. 18. pack()方法非常有用，能讲窗口调整到最佳大小边界布局（BorderLayout）是Frame，Dialog，ScrollPane的缺省布局。区域布局将容器分为东西南北中五个区域，加入组件时，应通过字符串East/West /South/North/Center来标记组件的方位。1. publicclassTestBorderLayout2. 3. publicstaticvoidmain(Stringargs)4. 5. Framef=newFrame(测试窗口);6. /设置Frame容器使用BorderLayout布局管理器7. f.setLayout(newBorderLayout(30,5);8. f.add(newButton(南),BorderLayout.SOUTH);9. f.add(newButton(北),BorderLayout.NORTH);10. /默认添加到中间11. f.add(newButton(中);12. f.add(newButton(东),BorderLayout.EAST);13. f.add(newButton(西),BorderLayout.WEST);14. /设置窗口为最佳大小15. f.pack();16. /将窗口显示出来（Frame对象默认处于隐藏状态）17. f.setVisible(true);18. 19. 卡片布局（CardLayout）将容器中的每一个组件当作一个卡片，一次仅有一个卡片可见，最初显示容器时，加入到容器的第一个组件可见。1. publicclassTestCardLayout2. 3. Framef=newFrame(测试窗口);4. Stringnames=第一张,第二张,第三张,第四张,第五张;5. Panelpl=newPanel();6. CardLayoutc=newCardLayout();7. publicvoidinit()8. 9. pl.setLayout(c);10. for(inti=0;inames.length;i+)11. 12. pl.add(namesi,newButton(namesi);13. 14. Panelp=newPanel();15. /控制显示上一张的按钮16. Buttonprevious=newButton(上一张);17. previous.addActionListener(newActionListener()18. 19. publicvoidactionPerformed(ActionEvente)20. 21. c.previous(pl);22. 23. );24. /控制显示下一张的按钮25. Buttonnext=newButton(下一张);26. next.addActionListener(newActionListener()27. 28. publicvoidactionPerformed(ActionEvente)29. 30. c.next(pl);31. 32. );33. /控制显示第一张的按钮34. Buttonfirst=newButton(第一张);35. first.addActionListener(newActionListener()36. 37. publicvoidactionPerformed(ActionEvente)38. 39. c.first(pl);40. 41. );42. /控制显示最后一张的按钮43. Buttonlast=newButton(最后一张);44. last.addActionListener(newActionListener()45. 46. publicvoidactionPerformed(ActionEvente)47. 48. c.last(pl);49. 50. );51. /控制根据Card名显示的按钮52. Buttonthird=newButton(第三张);53. third.addActionListener(newActionListener()54. 55. publicvoidactionPerformed(ActionEvente)56. 57. c.show(pl,第三张);58. 59. );60. p.add(previous);61. p.add(next);62. p.add(first);63. p.add(last);64. p.add(third);65. f.add(pl);66. f.add(p,BorderLayout.SOUTH);67. f.pack();68. f.setVisible(true);69. 70. publicstaticvoidmain(Stringargs)71. 72. newTestCardLayout().init();73. 74. 75.网格布局(GridLayout)将容器划分为n*m的大小相同的小格，每格区间可摆放一个组件。向容器中增加组件时，按从左至右，从上至下的顺序依次存放.eg1. publicclassTestGridLayout2. 3. publicstaticvoidmain(Stringargs)4. 5. Framef=newFrame(计算器);6. Panelp1=newPanel();7. p1.add(newTextField(30);8. f.add(p1,BorderLayout.NORTH);9. Panelp2=newPanel();10. /设置Panel使用GridLayout布局管理器11. p2.setLayout(newGridLayout(3,5,4,4);12. Stringname=0,1,2,3,4,5,13. 6,7,8,9,+,-,*,/,.;14. /向Panel中依次添加15个按钮15. for(inti=0;iname.length;i+)16. 17. p2.add(newButton(namei);18. 19. f.add(p2);20. /设置窗口为最佳大小21. f.pack();22. /将窗口显示出来（Frame对象默认处于隐藏状态）23. f.setVisible(true);24. 25. 网格包布局（GridBagLayout）这个功能最强大，但用起来太麻烦了。将视图分为多个单元，可以指定每个组件占用的单元GridBagConstraints类-参数：gridx,gridy:组件的位置gridwidth,gridheight:组件覆盖的网格单元个数insets:组件和包含它的网格单元之间的距离weightx,weighty:视图大小变化时，组件的情况，标准为100，0为组件占用空间不变fill:填充方式，4种anchor:组件在网格单元中的位置，CENTER/NORTH/NORTHWEST。eg1. publicclassTestGridBag2. 3. privateFramef=newFrame(测试窗口);4. privateGridBagLayoutgb=newGridBagLayout();5. privateGridBagConstraintsgbc=newGridBagConstraints();6. privateButtonbs=newButton10;7. publicvoidinit()8. 9. f.setLayout(gb);10. for(inti=0;ibs.length;i+)11. 12. bsi=newButton(按钮+i);13. 14. /所有组件都可以横向、纵向上扩大15. gbc.fill=GridBagConstraints.BOTH;16. gbc.weightx=1;17. addButton(bs0);18. addButton(bs1);19. addButton(bs2);20. /该GridBagConstraints控制的GUI组件将会成为横向最后一个元素21. gbc.gridwidth=GridBagConstraints.REMAINDER;22. addButton(bs3);23. /该GridBagConstraints控制的GUI组件将横向上不会扩大24. gbc.weightx=0;25. addButton(bs4);26. /该GridBagConstraints控制的GUI组件将横跨2个网格27. gbc.gridwidth=2;28. addButton(bs5);29. /该GridBagConstraints控制的GUI组件将横跨1个网格30. gbc.gridwidth=1;31. /该GridBagConstraints控制的GUI组件将纵向跨2个网格32. gbc.gridheight=2;33. /该GridBagConstraints控制的GUI组件将会成为横向最后一个元素34. gbc.gridwidth=GridBagConstraints.REMAINDER;35. addButton(bs6);36. /该GridBagConstraints控制的GUI组件将横向跨越一个网格，纵向跨越2个网格。37. gbc.gridwidth=1;38. gbc.gridheight=2;39. /该GridBagConstraints控制的GUI组件纵向扩大的权重是140. gbc.weighty=1;41. addButton(bs7);42. /设置下面的按钮在纵向上不会扩大43. gbc.weighty=0;44. /该GridBagConstraints控制的GUI组件将会成为横向最后一个元素45. gbc.gridwidth=GridBagConstraints.REMAINDER;46. /该GridBagConstraints控制的GUI组件将纵向上横跨1个网格47. gbc.gridheight=1;48. addButton(bs8);49. addButton(bs9);50. f.pack();51. f.setVisible(true);52. 53. privatevoidaddButton(Buttonbutton)54. 55. gb.setConstraints(button,gbc);56. f.add(button);57. 58. publicstaticvoidmain(Stringargs)59. 60. newTestGridBag().init();61. 62. 63.盒子布局（BoxLayout）对GridBagLayout进行了简化，保留了它的优点。Box容器的默认布局管理就是它。它是通过横向或纵向放置器件。eg1. publicclassTestBoxSpace2. 3. privateFramef=newFrame(测试);4. /定义水平摆放组件的Box对象5. privateBoxhorizontal=Box.createHorizontalBox();6. /定义垂直摆放组件的Box对象7. privateBoxvertical=Box.createVerticalBox();8. publicvoidinit()9. 10. horizontal.add(newButton(水平按钮一);11. horizontal.add(Box.createHorizontalGlue();12. horizontal.add(newButton(水平按钮二);13. /水平方向不可拉伸的间距，其宽度为10px14. horizontal.add(Box.createHorizontalStrut(10);15. horizontal.add(newButton(水平按钮三);16. vertical.add(newButton(垂直按钮一);17. vertical.add(Box.createVerticalGlue();18. vertical.add(newButton(垂直按钮二);19. /垂直方向不可拉伸的间距，其高度为10px20. vertical.add(Box.createVerticalStrut(10);21. vertical.add(newButton(垂直按钮三);22. f.add(horizontal,BorderLayout.NORTH);23. f.add(vertical);24. f.pack();25. f.setVisible(true);26. 27. publicstaticvoidmain(Stringargs)28. 29. newTestBoxSpace().init();30. 31. GUI说起来多，其实用起来很方便。只是要怎么布局美观的问题，现在一般都用IDE插件拖动来完成这个工作，但学习下原理还是很有必要的，毕竟现在的插件动不动就卡住，有时所见非所得的情况很多。AWT提供的基本组件有以下几个，ButtonCanvasCheckboxCheckboxGroupChoiceFrameLabelListPanelScrollbarScrollPane（带滚动条的Panel）TextArea（多行文本域）TextField（单行文本域）这些没什么好说的，我举个例子就能说明一切，egpublic class CommonComponent Frame f = new Frame(测试); /定义一个按钮 Button ok = new Button(确认); CheckboxGroup cbg = new CheckboxGroup(); /定义一个单选框（处于cbg一组），初始处于被选中状态 Checkbox male = new Checkbox(男 , cbg , true); /定义一个单选框（处于cbg一组），初始处于没有选中状态 Checkbox female = new Checkbox(女 , cbg , false); /定义一个复选框，初始处于没有选中状态 Checkbox married = new Checkbox(是否已婚？ , false); /定义一个下拉选择框 Choice colorChooser = new Choice(); /定义一个列表选择框 List colorList = new List(6, true); /定义一个5行、20列的多行文本域 TextArea ta = new TextArea(5, 20); /定义一个50列的单行文本域 TextField name = new TextField(50); public void init() colorChooser.add(红色); colorChooser.add(绿色); colorChooser.add(蓝色); colorList.add(红色); colorList.add(绿色); colorList.add(蓝色); /创建一个装载了文本框、按钮的Panel Panel bottom = new Panel(); bottom.add(name); bottom.add(ok); f.add(bottom , BorderLayout.SOUTH); /创建一个装载了下拉选择框、三个Checkbox的Panel Panel checkPanel = new Panel(); checkPanel.add(colorChooser); checkPanel.add(male); checkPanel.add(female); checkPanel.add(married); /创建一个垂直排列组件的Box，盛装多行文本域、Panel Box topLeft = Box.createVerticalBox(); topLeft.add(ta); topLeft.add(checkPanel); /创建一个垂直排列组件的Box，盛装topLeft、colorList Box top = Box.createHorizontalBox(); top.add(topLeft); top.add(colorList); /将top Box容器添加到窗口的中间 f.add(top); f.pack(); f.setVisible(true); public static void main(String args) new CommonComponent().init(); 然后讲下对话框，分为两种：模态对话框（打开时主对话框锁定）和非模态对话框（打开时主对话框可以激活）egpublic class TestDialog Frame f = new Frame(测试); Dialog d1 = new Dialog(f, 模式对话框 , true); Dialog d2 = new Dialog(f, 非模式对话框 , false); Button b1 = new Button(打开模式对话框); Button b2 = new Button(打开非模式对话框); public void init() d1.setBounds(20 , 30 , 300, 400); d2.setBounds(20 , 30 , 300, 400); b1.addActionListener(new ActionListener() public void actionPerformed(ActionEvent e) d1.setVisible(true); ); b2.addActionListener(new ActionListener() public void actionPerformed(ActionEvent e) d2.setVisible(true); ); f.add(b1); f.add(b2 , BorderLayout.SOUTH); f.pack(); f.setVisible(true); public static void main(String args) new TestDialog().init(); 文件对话框，egpublic class TestFileDialog Frame f = new Frame(测试); FileDialog d1 = new FileDialog(f, 选择需要打开文件 , FileDialog.LOAD); FileDialog d2 = new FileDialog(f, 选择保存文件的路径 , FileDialog.SAVE); Button b1 = new Button(打开文件); Button b2 = new Button(保存文件); public void init() b1.addActionListener(new ActionListener() public void actionPerformed(ActionEvent e) d1.setVisible(true); System.out.println(d1.getDirectory() + d1.getFile(); ); b2.addActionListener(new ActionListener() public void actionPerformed(ActionEvent e) d2.setVisible(true); System.out.println(d2.getDirectory() + d2.getFile(); ); f.add(b1); f.add(b2 , BorderLayout.SOUTH); f.pack(); f.setVisible(true); public static void main(String args) new TestFileDialog().init(); AWT菜单由以下几个部分组成:MenuBarMenuPopupMenuMenuItemCheckboxMenuItemMenuShortcut这些都可以顾名思义，当要记住一个菜单的分隔线的使用 new MenuItem(-)，这里举个例子让大家来了解下，egpublic class SimpleMenu private Frame f = new Frame(测试); private MenuBar mb = new MenuBar(); Menu file = new Menu(文件); Menu edit = new Menu(编辑); MenuItem newItem = new MenuItem(新建); MenuItem saveItem = new MenuItem(保存); /创建exitItem菜单项，指定使用 Ctrl+X 快捷键 MenuItem exitItem = new MenuItem(退出 , new MenuShortcut(KeyEvent.VK_X); CheckboxMenuItem autoWrap = new CheckboxMenuItem(自动换行); MenuItem copyItem = new MenuItem(复制); MenuItem pasteItem = new MenuItem(粘贴); Menu format = new Menu(格式); /创建commentItem菜单项，指定使用 Ctrl+Shift+/ 快捷键 MenuItem commentItem = new MenuItem(注释 , new MenuShortcut(KeyEvent.VK_SLASH , true); MenuItem cancelItem = new MenuItem(取消注释); private TextArea ta = new TextArea(6 , 40); public void init() /以匿名内部类的形式创建菜单监听器 ActionListener menuListener = new ActionListener() public void actionPerformed(ActionEvent e) String cmd = e.getActionCommand(); ta.append(单击“ + cmd + ”菜单 + n); if (cmd.equals(退出) System.exit(0); ; /为commentItem、exitItem两个菜单项添加了事件监听器。 commentItem.addActionListener(menuListener); exitItem.addActionListener(menuListener); /为file菜单添加菜单项 file.add(newItem); file.add(saveItem); file.add(exitItem); /为edit菜单添加菜单项 edit.add(autoWrap); /使用addSeparator方法来添加菜单分隔线 edit.addSeparator(); edit.add(copyItem); edit.add(pasteItem); /为format菜单添加菜单项 format.add(commentItem); format.add(cancelItem); /使用添加new MenuItem(-)的方式添加菜单分隔线 edit.add(new MenuItem(-); /将format菜单组合到edit菜单中，从而形成二级菜单 edit.add(format); /将file、edit菜单添加到mb菜单条中 mb.add(file); mb.add(edit); /为f窗口设置菜单条 f.setMenuBar(mb); /以匿名内部类的形式来创建事件监听器对象 f.addWindowListener(new WindowAdapter() public void windowClosing(WindowEvent e) ta.append(用户试图关闭窗口！n); System.exit(0); ); f.add(ta); f.pack(); f.setVisible(true); public static void main(String args) new SimpleMenu().init(); 右键菜单public class TestPopupMenu private TextArea ta = new TextArea(4 , 30); private Frame f = new Frame(测试); PopupMenu pop = new PopupMenu(); CheckboxMenuItem autoWrap = new CheckboxMenuItem(自动换行); MenuItem copyItem = new MenuItem(复制); MenuItem pasteItem = new MenuItem(粘贴); Menu format = new Menu(格式); /创建commentItem菜单项，指定使用 Ctrl+Shift+/ 快捷键 MenuItem commentItem = new MenuItem(注释 , new MenuShortcut(KeyEvent.VK_SLASH , true); MenuItem cancelItem = new MenuItem(取消注释); public void init() /以匿名内部类的形式创建菜单监听器 ActionListener menuListener = new ActionListener() public void actionPerformed(ActionEvent e) String cmd = e.getActionCommand(); ta.append(单击“ + cmd + ”菜单 + n); if (cmd.equals(退出) System.exit(0); ; /为commentItem、exitItem两个菜单项添加了事件监听器。 commentItem.addActionListener(menuListener); /为pop菜单添加菜单项 pop.add(autoWrap); /使用addSeparator方法来添加菜单分隔线 pop.addSeparator(); pop.add(copyItem); pop.add(pasteItem); /为format菜单添加菜单项 format.add(commentItem); format.add(cancelItem); /使用添加new MenuItem(-)的方式添加菜单分隔线 pop.add(new MenuItem(-); /将format菜单组合到pop菜单中，从而形成二级菜单 pop.add(format); final Panel p = new Panel(); p.setPreferredSize(new Dimension(300, 160); /向p窗口中添加PopupMenu对象 p.add(pop); p.addMouseListener(new MouseAdapter() public void mouseReleased(MouseEvent e) if (e.isPopupTrigger() pop.show(p , e.getX() , e.getY(); ); f.add(p); f.add(ta , BorderLayout.NORTH); /以匿名内部类的形式来创建事件监听器对象 f.addWindowListener(new WindowAdapter() public void windowClosing(WindowEvent e) ta.append(用户试图关闭窗口！n); System.exit(0); ); f.pack(); f.setVisible(true); public static void main(String args) new TestPopupMenu().init(); 但是遗憾的是AWT不支持带有图标的菜单，如要使用请用Swing来解决。 Java语言将每一个键盘或鼠标的操作定义为一个“事件”。在编程中只需定义每个特定事件发生时程序应该做出何种响应即可。这就是图形用户界面中的“事件”和“事件响应”。事件处理的原理其实很简单，当程序启动时awt起个线程监听键盘，鼠标等的事件，当发生时产生个事件源，事件监听器负责监听事件，然后得到Event对象，然后根据Event对象来自己处理不同的事件。下面看个最简单的事件处理，eg public class EventQs private Frame f = new Frame(测试事件); private Button ok = n