Java图形用户界面设计

1、1第五章第五章 JavaJava图形用户界面设计图形用户界面设计5 51 Java1 Java图形用户界面计概述图形用户界面计概述5 52 Java2 Java事件处理机制事件处理机制5 53 3 使用使用AWTAWT组件库设计图形界面组件库设计图形界面5 54 4 使用使用SwingSwing组件库设计图形界面组件库设计图形界面5 55 GUI5 GUI设计实例设计实例25 51 Java1 Java图形用户界面设计概述图形用户界面设计概述基于控制台（命令行）的，程序的输出比较简陋，用户基本没有运行程序的直观体验，程序的运行结果只能通过Console窗口或命令行窗口查看，非专业人士难以对应用

2、程序进行准确的运行和操作。基于图形界面的应用程序更为简单和直观，用户使用的体验感更好，操作更加方便快捷。基于图形界面的应用程序已经成为行业内开发的主流模式，这种方式给用户提供了更为直接的体验和更为便捷的操作，相应的，也增加了程序设计人员开发的难度。3图形用户界面，也即Graphics User Interface（简称GUI），就是通过应用程序，向用户提供图形化的操作界面，包括窗口、按钮、菜单、工具栏等各种图形元素，使得用户可以通过点击鼠标或敲击键盘的方式，对应用程序进行操作。5.1.1 Java图形界面设计概述从JDK1.0版本开始，Java为图形界面的开发提供了一套基本的GUI设计类库，称

3、为抽象窗口工具集合（Abstract Window Toolkit，简称AWT），但是这套类库的功能较弱，界面也较为丑陋。4后来，Java推出一套全新的GUI设计类库，称为Swing，与AWT组件库相比，Swing的界面更为美观，功能也更为强大。Swing组件库摒弃了AWT中的一部分过时组件，新增了一部分组件，但是使用的事件处理机制，仍然是与AWT组件库一致的。由于AWT组件库是基于本地方法的C/C+程序，而Swing组件库则是完全使用Java代码实现的，因此基于AWT的应用程序运行速度要快于基于Swing的应用程序。5GUI设计的工作，概括起来，主要包括三个方面。第一，组件的外观（表象）设计

4、，也就是组件本身的容貌设计。第二，组件之间的布局设计，也就是各组件之间的相对位置和距离的设计。第三，组件的功能设计，也就是说，当组件产生某种动作以后，能够完成什么样的功能。6前两种设计，可称之为美工设计，而组件的功能设计，则属于程序开发人员的工作。5.1.2 简单的GUI程序举例AWTExample.javaSwingExample.java7一般说来，Swing组件库中的组件，在名称开头会有一个大写字母J。AWT组件库中的组件，很多在Swing组件库中均能找到对应的版本，例如Button对应于JButton，TextField对应于JTextField，Frame对应于JFrame等。对于同

5、类型的组件而言，Swing组件的功能更强大，外观也更漂亮。Java在向容器中添加组件的时候，有一套专门的布局管理器。8以上两个例子中使用的是FlowLayout布局管理方式，这也是最简单的一种布局管理，称为流式布局方式，按照从左到右，从上到下的顺序，依次将组件添加到容器中，程序中，先加入容器的组件，会显示在容器的左侧和上侧，后加入的组件，会显示在容器的右侧和下侧。不在程序中显式的申明容器的布局管理方式的话，Frame和JFrame默认不使用布局，所以，组件会按照先后顺序逐个的向窗口上添加，最后添加的组件，会将其它事先已经添加的组件覆盖，从而只能显示最后添加的组件，之前添加的组件，因为被遮挡的原

6、因，就无法显示在界面之上。95.1.3 组件的分类按照组件在GUI界面中扮演的角色，可以将组件分为两种类型：容器（Container）和基本组件（Component）。容器就是可以包含其它组件的组件。基本组件就是不能包含其它组件的组件。在一个GUI界面中，通常基本组件的数量要大于容器的数量。105 52 Java2 Java事件处理机制事件处理机制在5.1.2节中举例的两个程序，均可以实现一些简单的操作，如窗口最大化、最小化、窗口拖拽等。AWTExample.java在运行后，即使点击窗口的关闭按钮，窗口也无法实现关闭的功能。SwingExample.java在运行后，点击窗口关闭按钮，虽然可

7、以直接关闭窗口，但在Eclipse的Console窗口中， 标记仍然存在，这表示程序依然处于运行状态，没有退出。11在Java的GUI设计中，各组件（无论是AWT还是Swing）主要负责的是自身外观和属性的设计。组件何时产生何种动作，以及对这些动作会有何种响应，却并不由组件本身来完成。发现组件产生动作，以及对这个动作的响应，Java统一交给事件监听器（Listener）或者适配器（Adapter）处理。125.2.1 事件处理机制中的要素（1） 事件（Event）对一个组件的某种同类型操作动作的集合。Java按照事件产生的方式，将事件归类汇总后，分为若干种类型，例如，鼠标事件、键盘事件、窗口事

8、件、选择事件等。13（2） 事件源（Event Source）产生事件的源头，也即发生事件的组件。例如，点击一次按钮，则按钮就是一个事件源，对应的事件为鼠标事件；在文本框中输入一个字符串，则文本框也是一个事件源，对应的事件为键盘事件。14（3） 事件监听器（Listener）事件处理机制中的核心部分，主要的功能大致可以分为两部分：第一，监听组件，观察组件有没有发生某类事件；第二，如果监听的组件发生了某类事件，则调用对应的动作处理方法立刻处理这个事件。在Java事件处理机制中，监听器处于主体地位。与事件分类对应，监听器也相应的分成若干种类型，例如，鼠标事件对应鼠标监听器，键盘事件对应键盘监听器，

9、窗口事件对应窗口监听器等。15如果我们希望监听并处理一个组件的某类事件，则必须先给该组件添加对应的事件监听器，不给组件添加事件监听器的话，该组件发生任何的事件，都不会被监听器监听到，从而也不会产生任何的响应。监听器属于接口类型，实现某一种监听器，就必须实现该监听器的所有方法。16（4） 事件适配器（Adapter）可以认为是一个简化版的监听器。监听器是对一类事件可能产生的所有动作进行监听，而在具体程序设计时，其实往往只需要监听某类事件中的一个动作即可，这个时候，就可以使用事件适配器。175.2.2 Java中常用的事件类和事件监听器Java中，经常使用的事件处理机制的事件共有10种（这里仅介绍

10、常用的10种，其实共有16种），并分为高级事件（语义事件）和低级事件两大类型。高级事件包括ActionEvent、AdjustmentEvent、ItemEvent、TextEvent四种。低级事件包括ComponetEvent、ContainerEvent、WindowEvent、FocusEvent、KeyEvent、MouseEvent六种。18具体的事件类、对应的事件监听器、对应的动作处理方法以及方法的激发时机，见教材中表5.1所示，其中，阴影部分表示高级事件。192021AWTFrameClose.javaAWTFrameCloseByAdapter.javaSwingFrameCl

11、ose.java尝试一下，MouseMotionListener和MouseWheelListener怎么用？225 53 3 使用使用AWTAWT组件库设计图形界面组件库设计图形界面5.3.1 AWT组件库的常用组件（1） FrameFrame是矩形窗口，默认不可见，须在程序中显式调用setVisible(true)方法设置为可见，否则即使程序运行也看不到窗口显示。销毁Frame窗口，调用dispose方法即可，此时Frame及其承载的所有组件均从屏幕和内存中销毁。（2） ButtonButton表示按钮组件，是一个矩形的供鼠标点击的实体。23（3） Checkbox和CheckboxGro

12、upCheckbox表示复选框组件，如果将多个Checkbox组件放在一个CheckboxGroup中时，这些Checkbox组件将不再具有复选功能，而是只具有单选功能，也即变成单选框。（4） ChoiceChoice表示下拉选择框组件，选择框中的每一个选项称为一个Item，Item的类型一般为String字符串。（5） LabelLabel表示标签组件，主要作用在于创建提示性的文本。24（6） MenuBar、Menu和MenuItemMenuBar表示菜单条组件，该组件由Menu菜单构成，而Menu菜单又可由Menu菜单和MenuItem菜单项构成。（7） TextFieldTextFie

13、ld表示文本框组件，与文本域组件不同的是，文本框中只能有一行文本。（8） TextAreaTextArea表示文本域组件，可以容纳多行文本。25（9） ScrollPaneScrollPane表示滚动条组件，包括水平滚动条和垂直滚动条两个方向，属于容器组件。该组件一般用于容纳一个TextArea组件。（10） PanelPanel表示面板组件，属于容器组件。该组件不能单独存在，必须放置于某一个更高级的容器当中。Panel的作用一般用于组件的布局设计。265.3.2 AWT组件库常用组件举例【问题1】 在窗口f中，有一个文本框tf，三个按钮btn_1、btn_2、btn_3。当使用鼠标点击btn

14、_1时，文本框显示btn_1按钮被点击，当使用鼠标点击btn_2按钮时，文本框显示btn_2按钮被点击，当使用鼠标点击btn_3按钮或者窗口f的关闭按钮时，窗口关闭，程序退出。Question_1.java27【问题2】 在【问题1】中，相关的动作操作是通过适配器完成的，如果改用监听器完成，代码应该进行怎样的修改？【问题3】 在【问题1，2】中，都是采用鼠标监听器完成的动作监听和操作，如果改用其它监听器完成，代码应该进行怎样的修改？Question_2.javaQuestion_3.java28【问题4】 在【问题1，2，3】中，引入对话框的概念，当点击Button three或者窗口关闭按钮

15、时，弹出一个对话框加以确认或取消，代码应该进行怎样的修改？Question_4.java29相对AWT组件库而言，Swing组件库更加出色，功能更为强大，界面更为美观，但是，由于纯粹通过Java语言编写，在速度上相对于AWT组件库而言略显缓慢。5.4.1 Swing组件库的常用组件一般说来，大多数的AWT组件在Swing中都能找到对应的组件，且Swing中的组件，一般会以大写字母J开头。5 54 4 使用使用SwingSwing组件库设计图形界面组件库设计图形界面30（1） JFrameJFrame对应AWT的Frame。JFrame简化了窗口关闭操作，只要在程序中显式调用setDefault

16、CloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE)，即可完成窗口关闭操作，无需再另行绑定监听器完成。（2） JButtonJButton对应于AWT中的Button，JButton支持图标。31（3） JRadioButton和ButtonGroup在Swing中与Checkbox对应的是JCheckBox，实际使用时，如果需要创建单选框组的话，经常使用的是JRadioButton而非JCheckBox。如果将多个JRadioButton组件放在一个ButtonGroup中时，这些JRadioButton组件将不再具有复选功能，而是只具有单选功能，也即变成单选框。（4）

17、JComboBoxJcomboBox对应于AWT中的Choice，表示下拉选择框组件，选择框中的每一个选项称为一个Item，Item的类型一般为String字符串，也可以是指定的泛型类型。32（5） JLabelJlabel对应于AWT中的Label，表示标签组件，主要作用在于创建提示性的文本。（6） JMenuBar、JMenu和JMenuItem分别对应于AWT的MenuBar、Menu和MenuItem。JMenuBar表示菜单条组件，该组件由JMenu菜单构成，而JMenu菜单又是由JMenu菜单或JMenuItem菜单项构成的。（7） JTextField对应于AWT中的TextField，表示文本框组件，与文本域组件不同的是，文本框中只能有一行文本。33（8） JTextArea对应AWT的TextArea，表示文本域组件，可容纳多行文本。（9） JScrollPane对应AWT的ScrollPane，表示滚动条组件，包括水平滚动条和垂直滚动条两个方向，属于容器组件。该组件一般用于容纳一个JTextArea组件。（10） JPanel对应AWT的Panel，表示面板组件，属于容器组件。该组件不能单独存在，必须放置于某一个更高级的容器当中。JPanel的作用一般用于组件的布局设计。345.4.