Java 实用程序设计（西电版）第9章 Java GUI程序设计.ppt

,第 9 章 Java GUI 程序设计,9.1 Java 2D图形处理 9.2 Swing基础知识 9.3 容器结构及常用容器 9.4 布局管理 9.5 事件的捕获与事件模型 9.6 Swing组件概览 9.7 SWT,9.1 Java 2D图形处理 Java 2D API为程序员提供了一个二维图形框架，其功能非常强大，增强了抽象窗口工具包(AWT)的文字、文本和图形功能，程序员通过调用其中的API方法就能实现对图形的反转、缩放和旋转等。,1. Font类 Font类表示Java程序中的字体，该类主要用来实现文本的可视效果。Font对象用来创建一种字体，使用Font类时，首先需要导入java.awt.Font类。Font类的主要构造方法及其含义如表9-1所示。,其中，参数name指定字体的名称，style指定字体的样式，size指定字体的磅数。例如： Font font1 = new Font(Font.SERIF，Font.BOLD，20)； Font font2 = new Font(font1)； Font类给出的字体很少，程序员可使用系统支持的其他字体，如“宋体”、“黑体”等，可以使用它们创建Font对象。程序员可使用下述方法调用获取系统中可用的字体名称： GraphicsEnvironment local = GraphicsEnvironment. getLocalGraphicsEnvironment( )； String fonts = local.getAvailableFontFamilyNames( );,2. Color类 Color类用来封装标准RGB颜色空间中的颜色。按照标准RGB的要求，所有颜色都是由红、绿、蓝三原色按照不同比例构成的，每种原色使用一个int值(0255 )表示。使用Color类时，首先需要导入java.awt.Color类。Color类的主要构造方法及其含义如表9-2所示。 Color color1 = new Color(100， 100， 100)； Color color2 = new Color(100，100，100，0)；,3. Graphics2D类 Graphics2D类继承于java.awt.Graphics，是描绘2D图像的类。 在使用Graphics2D类时，需要使用强制类型转换将Graphics类型转换为Graphics2D，如下所示： public void paint( Graphics g) Graphics2D graphics2d = (graphics2D)g； ,4. BasicStroke类 在描绘图形时，可以选择笔画的属性，比如改变线条的粗细，使用线条的样式等。BasicStroke类为图形的轮廓定义了一系列的显示属性。通常，可以用一个BasicStroke对象设置一个Graphics2D对象的Stroke属性，这一设置需要使用Graphics2D类中提供的setStroke()方法。使用Stroke时，首先需要导入java.awt.BasicStroke类。BasicStroke类的主要构造方法及其含义如表9-3所示。,图9-1 例9-1运行结果,5. Java2D基本图形 java.awt.geom包中定义了一些基本几何图形，包括 直线(Line2D)、矩形(Rectangle2D)、圆角矩形(RoundRectangle2D)、椭圆(Ellipse2D)等，也可以描绘 文字。典型的基本图形的绘制如例9-2所示。,图9-2 例9-2运行结果,9.2 Swing基础知识 Swing为程序员构建图形用户界面提供了一系列的组件，能够向Java应用程序加入丰富的图形化功能和交互性。Swing组件完全由Java语言实现。通过Swing，程序员可以创建外观跨平台或兼容当前平台的图形用户界面。Swing是Java基础类库(Java Foundation Classes，JFC)的一部分。,1. Swing和AWT AWT的全称是抽象窗口工具集(Abstract Window Toolkit)，其中包含用户界面相关的组件。它的类库包括创建Java图形界面程序的所有工具。用户可以利用AWT在容器中创建标签、按钮、复选框、文本框等用户界面元素。,总结Swing组件与AWT组件的区别如下： (1) Swing组件的实现不包含任何本地代码，其平台独立性可以使其不受硬件平台的限制； (2) Swing组件比AWT组件拥有更多、更好的功能； (3) Swing库是AWT库的扩展，相比AWT提供的简单的工具，它提供了更多的特性和工具，可以用来实现更复杂的图形用户界面。,2. Java GUI API Java GUI API所包含的类可以分为以下三种。 (1) 组件类(component class)。 (2) 容器类(container class)。 (3) 辅助类(helper class)。,9.3 容器结构及常用容器 容器组件的主要作用是容纳其他组件，并按照一定的方式组织排列它们，单个组件是不能直接显示在用户界面的，需要将组件放置在容器中，同一个容器中的所有组件通常同时被显示或同时被隐藏。,1. 容器的结构 容器分为顶层容器和面板，顶层容器用来包含其他非顶层容器和基本组件。,2. 顶层容器 1) JFrame窗体 JFrame窗体是java.awt.Frame的子类，是Java图形应用程序的顶层容器，用来存放Swing组件，该容器不能包含在其他的容器之中。GUI的应用程序通常至少使用一个框架窗口。JFrame组件可以用于在Swing程序中创建窗体。,图9-3 例9-3运行结果,JFrame可以调用setDefaultCloseOperation(int operation) 方法关闭窗体。Java提供了几种方式来关闭窗体，这几种方式在javax.swing.WindowConstants接口中定义，常用的有以下4种： DO_NOTHING_ON_CLOSE：窗体关闭时什么都不做。 DISPOSE_ON_CLOSE：移除窗口的默认窗口关闭操作。 HIDE_ON_CLOSE：隐藏窗口的默认关闭操作。 EXIT_ON_CLOSE：退出应用程序默认窗口关闭操作。,2) JDialog窗体 JDialog窗体是java.awt.Dialog的子类，是Swing组件中的对话框。JDialog窗体与JFrame类似，使用的时候也需要调用getContentPane()方法获取JDialog中的容器，然后在这个容器中添加组件或者设置布局管理器。,图9-4 例9-4运行结果,3. 常用面板 1) JPanel面板 JPanel是javax.swing.JComponent的子类，是一个轻量级容器。JPanel是一个面板容器，既可以加入到其他的容器中使用，也可以把其他组件(如JButton、JTextArea、JLable等)加入到JPanel中。,图9-5 例9-5运行结果,2) JScrollPane面板 在设置界面时，可能会出现一个比较小的容器需要显示一个较大部分内容的情况，这时就可以使用JScrollPane面板。JScrollPane面板是带有滚动条的容器，可以很好地解决上面的问题，但是JScrollPane面板只能放置一个组件，所以如果想要放置多个组件，可以先将组件放置在JPanel容器上，再将JPanel容器放置到JScrollPane面板上。,例9-6 JScrollPanelDemo.java：带有滚动条的JScrollPane面板。,图9-6 例9-6运行结果,3) 其他面板 JTabbedPane：可以同时包含多个组件，但是每次只能显示一个，用户可以在组件之间方便地切换。,9.4 布 局 管 理 基本组件放置到顶级容器或者面板中，组件可能会充满整个框架并且相互重叠，从而无法正常使用。程序员为了能够设计出美观的界面，需要使用布局管理器来控制组件在容器中的相对位置。Java.awt包中定义了几种布局管理器类，每一种布局管理器类对应一种布局策略。,1. FlowLayout类 FlowLayout为流式布局管理器，是最简单的布局管理器，也是JApplet和JPanel默认的布局管理器，它按照组件添加的顺序，从左到右依次排列组件。FlowLayout类的构造方法及其含义如表9-7所示。,图9-7 例9-7运行结果,2. BorderLayout类 BorderLayout为边界布局管理器，是JFrame、JDialog 的默认布局管理器，它将容器分为北、南、东、西和中间五个区域，可以将组件放置在这五个区域中，当框体大小改变时，南、北位置的组件可以水平方向拉伸，东、西位置的组件可以垂直方向拉伸，中间位置的组件水平和垂直方向都可以拉伸。BorderLayout类的构造方法及其含义如表9-8所示。,图9-8 例9-8运行结果,3. GridLayout类 GridLayout为网格布局管理器，该布局管理器能够按照矩阵的形式管理容器中的组件。GridLayout布局管理器按照添加的顺序依次从左到右、从上到下一行一行放置组件。,图9-9 例9-9运行结果,4. CardLayout类 CardLayout为卡片布局管理器，它将组件像卡片一样放置在容器中，一次只显示一张卡片，一张卡片放置一个组件。卡片布局使得多个组件可以共享同一个显示空间，初始时显示该空间中第一个添加的组件，并通过CardLayout提供的方法来切换卡片显示其他组件。CardLayout类的常用方法及其含义如表9-10所示。,图9-10 例9-10运行结果1,图9-11 例9-10运行结果2,5. 使用null布局管理器 一般容器都有默认的布局方式，但是有时候需要组件按照绝对位置和绝对大小放置，这时容器提供的默认布局方式会产生干扰。Java提供了对null布局的支持，使得程序员可以在固定的位置上放置组件，操作步骤如下： (1) 首先使用setLayout(null )将容器的布局方式设置为null布局。 (2) 再调用组件的setBounds(int x，int y，int width，int height)方法设置组件在容器中的位置和大小，单位为像素(参数x、y为组件左边缘和上边缘距离窗体左边缘和上边缘的距离，width和height为组件的宽和高)。,图9-12 例9-11运行结果,9.5 事件的捕获与事件模型 Java应用程序在运行过程中，用户通过程序的用户界面进行某个操作时，比如单击了一个按钮，便会引发一个相应的动作，也称为事件。Java定义了很多事件类，分别描述不同的用户行为，程序员可以根据这些事件类实现自己相应的功能。,1. Java的事件机制 Java的事件机制主要涉及以下三类对象。 Event(事件)：事件封装了事件源对象和与事件相关的信息(通常就是一次用户操作)。如果程序需要获得界面组件上所发生事件的相关信息，一般可以通过EventObject类中getSource()方法获得。 Event Source(事件源)：事件发生的地方，通常就是各个组件，比如JButton等。 Event Listener(事件监听器)：注册在事件源上，用来监听事件源所发生的事件，并对各种事件做出相应的响应。,2. 事件监听器 1) 匿名内部类监听器 匿名内部类是没有名字的内部类，可以实现一步完成定义内部类和创建该类实例，匿名内部类使得程序变得整洁。,图9-13 例9-12运行结果,2) 内部类监听器 程序也可以使用内部类定义监听器类，只需要创建一个监听器类，可以将这个监听器类共享给多个组件，然后让监听处理器去检测事件源，即由哪个组件产生的事件，最后使用相应的事件处理方法处理。例9-13使用内部类编写一个监听器类，实现多个组件共享同一个监听器。,例9-13 InnerListenerDemo.java：内部类监听器示例。,3) 使用框架作为监听器类 程序还可以使用一个框架作为事件监听器，通过将框架注册到需要监听的组件上，实现事件的监听和处理。例9-14的程序通过这种方式来实现事件监听。,3. 监听器接口适配器 前面章节介绍了如何在组件(事件源)上绑定监听器，使用组件提供的addxxxListener方法，需要实现xxxListener接口类中全部抽象方法，但是有时程序员并不想实现全部抽象方法，只是需要其中的几个。为了方便，Java为程序员提供了更为方便的监听器接口适配器类，如表9-11所示，它提供了监听器接口中全部方法的默认实现，程序员只需要根据自己的需要重写相关的方法即可。,1) 窗口事件 前面章节介绍了组件上的一些动作事件，比如单击按钮，在文本框中输入文本等。本节给出一个WindowEvent的例子(例9-15)，用来介绍Window类及其子类可以触发的窗口事件。顺便介绍监听器接口适配器的用法。WindowListener接口中需要重写的方法及其含义如表9-12所示。,图9-14 例9-15运行结果,2) 鼠标事件 当用户在应用程序界面上点击鼠标时会产生相应的鼠标事件，MouseEvent对象会捕获到这个事件，并交给相应的事件监听器去处理。MouseListener接口中需要重写的方法及其含义如表9-13所示。MouseMotionListener接口中需要重写的方法及其含义如表9-14所示。,图9-15 例9-16运行结果,3) 按键事件 按键事件是利用键盘来控制和执行一些操作，或者从键盘上获取输入。当用户在键盘上按下、释放一个键，或者使用键盘在一个组件上敲击时，都会触发按键事件。这些事件由KeyEvent对象捕获。KeyListener接口中需要重写的方法及其含义如表9-15所示。,图9-16 例9-17运行结果,图9-17 例9-17的控制台输出结果,9.6 Swing组件概览 第9.2节已经简单介绍了AWT与Swing的区别，下面分别介绍Swing所包含的组件，大致可以分为如下四类：按钮组件、列表组件、菜单组件以及文本组件。,1. 按钮组件 1) 提交按钮组件 Swing中的提交按钮是由JButton对象来表示的，其主要构造方法及其含义如表9-16所示。,图9-18 例9-18运行结果,事实上，设置按钮属性除了通过构造方法外，还可以通过调用其他方法调用来实现。例如，在调用缺省构造方法创建按钮之后，可以调用setText()和setIcon()方法为按钮设置显示文字和图标，其方法形式如下： JButton.setText(String text)； JButton.setIcon(new ImageIcon(“icon.png”)；,2) 单选按钮组件 单选按钮(JRadioButton)在图形界面上显示为一个圆形图标，在应用程序中一般将多个单选按钮放置在一个按钮组内，当用户选中其中某个单选按钮后，该按钮组中其他按钮将被自动取消。,单选按钮与提交按钮的用法基本一致，区别在于实例化的时候单选按钮需添加到按钮组，其具体步骤如下： (1) 建立单选框对象。 JRadioButton radio1 = new JRadioButton(“财富”)； JRadioButton radio2 = new JRadioButton(“知识”，true)； (2) 只有分为一组的单选框才有单选的关系，将单选框分组的代码如下： ButtonGroup group = new ButtonGroup()； group.add(radio1)； group.add(radio2)；,(3) 将单选框放到容器中。 container.add(radio1)； container.add(radio2)；,3) 复选框组件 复选框(JCheckBox)与单选按钮的作用类似，每个复选框都有“选中”与“不选中”两种情况，与单选按钮不同的是这些选项之间没有相互排斥的关系，可以进行多选设置。,复选框的创建分为以下两步： (1) 创建一个复选框对象。 JCheckBox check1 = new JCheckBox(“草莓”)； JCheckBox check2 = new JCheckBox(“苹果”，true)； JCheckBox check5 = new JCheckBox(“樱桃”，true)； JCheckBox check6 = new JCheckBox(“柚子”)； 其中“苹果”和“香蕉”默认被选中。 (2) 将复选框组件放到容器中。 container.add(check1)； container.add(check6)； 实现的复选框结果如图9-19所示。,图9-19 复选框运行结果,2. 列表组件 1) 下拉框组件 下拉框又叫组合框(JComboBox)，是一种在多个选项中选择一个选项的组件。单从功能上看，它和前面的单选框很像，也是在多个选项中选一项，但是下拉框具有下拉功能，因此它比单选框要节省空间。,创建下拉框的步骤如下： (1) 建立一个数据类型，如数组、向量或ComboBoxModel类型，将所有预设的选项都存储在该数据类型中。例如将所有预设内容存入一个数组，语句如下： String comboStr = “草莓”，“苹果”，“香蕉”，“荔枝”，“樱桃”，“柚子”，“其他”； (2) 创建下拉框对象，将字符串数组放到下拉框中，语句如下： JComboBox combo=new JComboBox(comboStr )； (3) 将下拉框对象放入容器中，语句如下： container.add(combo)；,下拉框中的内容除了可以显示外还可以编辑，对于可编辑的下拉框，允许用户修改选项内容，对于不可编辑的下拉框，用户只能从预设的选项中选择。创建可编辑的下拉框只需调用setEditable()方法来设置，使用如下语句： combo.setEditable(true)；,图9-20 下拉框运行结果1,图9-21 下拉框运行结果2,2) 列表框组件 列表框(JList)是允许用户从一个列表中选择一项或多项的组件，它与下拉框的区别在于列表框只在窗体上占据固定的大小，列表框的所有项目都是可见的，如果选项很多，超出了列表框可见区的范围，则列表框的旁边会有一个滚动条。,对于上述没有参数的构造方法，可以在初始化列表框后通过使用setListData()方法对列表框属性进行设置。列表框的建立分为以下三步： (1) 创建列表框对象。 列表框是JList类的对象，在创建列表框对象时，若使用数组作为初始化列表框的参数，语句如下： String listStr = “草莓”，“苹果”，“香蕉”，“荔枝”，“樱桃”，“柚子”，“葡萄”，“芒果”； JList list = new JList(listStr)； 通过以上方式创建的列表框如图9-22所示。,图9-22 列表框运行结果1,(2) 设置列表框属性。在创建好列表框以后，可以 根据需要设置它的属性。例如，选项模式可以通过setSelectionMode()方法来设定，共有三种不同的选项模式。 单项选择：只能选择多项中一项，语句如下： list.setSelectionMode(ListSelectionModel.SINGLE_ SELECTION)； 运行结果如图9-23所示。,图9-23 列表框运行结果2, 区间选择。可以选择一个区间范围，语句如下： list.setSelectionMode(ListSelectionModel.SINGLE _INTERVAL_SELECTION)； 运行结果如图9-24所示。 多项选择。可以选择一个区间或几个文件，语句如下： list.setSelectionMode(ListSelectionModel.MULTIPLE _INTERVAL_SELECTION)； 运行结果如图9-25所示。,图9-24 列表框运行结果3,图9-25 列表框运行结果4,(3) 将列表框放到一个滚动条面板中。 通常情况下，列表框中的项目数都多于它能显示的数量，因此需要一个滚动条面板，将列表框添加到其中以便显示所有项目。代码如下所示： JScrollPane scrollpanel = new JScrollPane(list)； scrollpanel.setPreferredSize(new Dimension(200，100)；,3. 菜单组件 1) 下拉式菜单 (1) 菜单条。 (2) 菜单。,(3) 菜单项。菜单项(JMenuItem)是组成菜单的最小单位，在菜单项上可以注册ActionEvent事件监听器。当单击菜单项时，执行actionPerformed()方法。JMenuItem的主要构造方法及其含义如表9-22所示。,建立菜单的步骤如下： 建立菜单栏对象。首先建立一个JMenuBar对象，然后利用框架的setJMenuBar()方法将菜单栏对象放置与框架的顶端，语句如下： JMenuBar menuBar = new JMenuBar()； frame.setJMenuBar(menuBar)；, 建立菜单组。菜单组包含一组菜单项，通过点击它可显示它所包含的所有菜单项，菜单组是JMenu对象，下面的代码建立了一个菜单组并把它加入到菜单栏中： JMenu menu = new JMenu(“设置”)； menuBar.add(menu)； 菜单运行结果如图9-26所示，其中的“设置”、“帮助”就是两个不同的菜单组。, 建立菜单项。将一个菜单项加入菜单组中的代码如下： JMenuItem menuItem = new JMenuItem(“字体”)； menu.add(menuItem)； 建立菜单项运行结果如图9-27所示，图中分别为“设置”菜单组加入了三个菜单项“字体”、“颜色”和“大小”。,图9-26 建立菜单组运行结果,图9-27 建立菜单项运行结果,2) 弹出式菜单 弹出式菜单(JPopupMenu)是一种特殊形式的菜单，它与下拉式菜单类似，但JPopupMenu创建的弹出式菜单并不固定在窗口的某个位置，而是由鼠标指针与系统判断并决定其在哪里出现。JPopupMenu类的主要构造方法及其含义如表9-23所示。,图9-28 弹出式菜单运行结果,4. 文本组件 1) 文本框组件 文本框(JTextField)是一个单行文本编辑框，用于显示或编辑一行文字。文本框是由javax.swing包中的JTextField类来创建的，该类继承了javax.swing.text.JTextComponent类，主要的构造方法及其含义如表9-24所示。,创建文本框组件首先要创建一个文本框对象，再将对象放入容器中，语句如下： JTextField text = new JTextField(20)； container.add(text)； 其中，文本框构造方法中的参数“20”是该文本框可以显示 的字符长度，但并不意味着可输入的字符串长度为20，可 输入的字符串长度远大于可以显示的字符串长度，如图9-29所示。,图9-29 文本框运行结果,2) 文本域组件 文本域(JTextArea)是一个多行文本编辑框，其基本操作与JTextField类似，但增加了滚动条功能。其主要的构造方法及其含义如表9-25所示。,例如，构造一个高4行，宽20个字符的文本域，可以使用如下语句： JTextArea textArea = new JTextArea(4，20)； 文本域默认是不会自动换行 (但可以输入回车符换行)的，但可以使用JTextArea类的 setLineWrap(boolean wrap)方法设置是否允许自动换行。wrap为true时允许自动换行，如下语句可实现自动换行： textArea.setLineWrap(true)； 文本域运行结果如图9-30所示。,图9-30 文本域运行结果,3) 密码框组件 密码框(JPasswordFiled)是JTextFiled的子类，与文本框的定义与用法类似，用于编辑作为密码的单行文本，其不同之处在于输入字符时，不显示原字符，而以其他符号进行加密，常用于登录界面。JPasswordFiled的主要构造方法及其含义如表9-26所示。,创建密码框首先需创建一个密码框对象，再将密码框放到容器中，具体代码如下： JPasswordField password = new JPasswordField(20)； password.setEchoChar(#)； container.add(userPassword)； 其中，第二行代码中setEchoChar()方法的作用是设置回显字符，缺省的回显字符为“*”，即用户输入的所有字符都会用“*”号表示。,9.7 SWT SWT(标准窗口小部件工具集)是基于系统原生组件的，它为整个Eclipse用户界面提供了基础。从功能上来说，SWT与AWT/SWING是基本等价的。SWT以方便有效的方式提供了便携式的、带有本地操作系统观感的UI组件。 SWT应用程序要求包含swt.jar包。下面通过一个Hello World程序来了解SWT。,在SWT编程中，程序结束后，必须调用dispose()方法显式地释放掉Display对象资源，因为SWT中的对象通常是和底层打交道的，申请的也是底层操作系统的资源，如果不释放，会耗尽系统资源，造成一些操作系统上的问题。与Swing中不同，SWT编程中添加组件时，组件的构造方法必须指定一个具有泛型化类型Conposite的父对象，还需要一个标志参数，提供组件的样式。如创建一个带有滚动条的文本框，代码如下： Text text； Text = new Text(shell，SWT.SCROLL)；,