Java学习之图形化界面（Swing基础）

Posted 2021-01-08 majiekun

Java学习之图形化界面（Swing基础）

一、Java图形化界面发展史

       起初在早期的计算机系统中，电脑只提供命令行界面（CLI），现在在Windows中开个DOS窗口，就可以历史足迹，这就是命令行界面在 现在Windows界面中的体现。

       后来Apple公司率先在电脑的操作系统中实现了图形化的用户界面（Graphical User Interface，简称GUI），但由于Apple公司封闭的市场策略，自己完成电脑硬件、操作系统、应用软件一条龙的产品，与其它PC不兼容。这使得Apple公司错过了一次一统全球PC的好机会。

　　 后来，著名的Microsoft公司推出了风靡全球的Windows操作系统，它凭借着优秀的图形化用户界面，一举奠定了操作系统标准的地位。这也造就了世界首富---比尔.盖茨和IT业的泰山北斗微软公司。

　　在图形用户界面风行于世的今天，一个应用软件没有良好的GUI是无法让用户接受的。而Java语言也深知这一点的重要性，它提供了一套可以轻松构建GUI的工具。 

 

二、Java语言提供的GUI构建工具

　　分为“组件”（component）和“容器”（container)，光有“组件”是不能组装成程序的，我们必须使用“容器”将这些“组件”装配起来，使其成为一个整体。以我的理解来说，组件就是一个图形化界面中的一个个组成元件，容器JFrame就是将这些元件容纳进来，形成一个整体，组件在JFrame容器中进行布局，然后生成一个完整的图形化界面。容器JDialog 是依附于组件上的对话框，当它所依赖的窗口或组件消失，对话框也将消失。比如点击按钮弹出确认键。

　　Java中提供以下10种组件：

• 标签
• 文本框
• 列表框
• 选择框
• 复选框
• 按钮
• 单选按钮
• 滚动条
• 画布
• 菜单

　　Java语言是通过AWT（抽象窗口化工具包）和Java基础类（JFC或更常用的Swing）来提供这些GUI组件的。

　　其中Java.awt是最原始的GUI工具包，存放在java.awt包中。Java 1.0提供的AWT在所有的系统上表现得都不太好，而且限制颇多：只能使用四种字体，不能访问存在于本地操作系统上的任何成熟的DUI组件，且AWT编程模型非常笨拙，并且不是面向对象的。（可能是最初版本的AWT是在一个月内构思、设计和实现的原因，借此说明精心设计的重要性！）现在有许多功能被已被Swing取代并得到了很大的增加与提高，因此一般我们很少再使用Java.awt，但是AWT中还是包含了最核心的功能，通常，一个Java的GUI程序至少还要使用下面几个类：

• java.awt.Color：基本颜色定义
• java.awt.Font：基本字体定义
• java.awt.Cursor：光标操作定义

　　而Swing是JAVA提供的一组丰富的与平台无关的方式来创建图形用户界面的库。

　　Swing特点

• Swing中有一个令人称道的原则，称为“正交使用（orthogonality of use）”，意思是一旦了解了库中的某个通用概念，就可以把这个概念应用到其他地方。比如标准的命名约定可以仅仅通过方法的名称就能正确猜出其功能。再比如，通常可以把一个组件“插”到另一个组件里面，而且能正常工作。
• Swing自动支持键盘导航：可以不用鼠标运行Swing程序，而且不用额外编写代码。
• Swing还支持称为“可插式外观”（pluggable look and feel），意思是用户界面的外观可以动态改变，以适应不同平台和操作系统下用户的习惯。

　　Java中提供以下2种容器

• 窗口（Form）
• 对话框(Dialog)

 

三、组件（JComponent）

　　Swing的整个可视组件库的基础构造块是JComponent，它是所有组件的父类，并且是一个抽象类，所以我们不能直接创建JComponent对象，但是作为类层次结构的基础。

• 　　组件基本通用构成元素及设置方法

　　以组件JLable jlable为例

（一）边框 

　　组件默认的边框是一个黑边的矩形

　　设置组件的边框：

1 public void setBorder(Border border)

　　该方法的参数是一个接口，必须向该参数传递一个实现接口Border类的实例。如果传递一个null，组件将取消边框。 

（二）颜色

1 public void setBackground(Color c)    //设置组件的背景色。
2 public void setForeground(Color c)    //设置组件的前景色。
3 public Color getBackground(Color c)  //获取组件的背景色。
4 public Color getForeground(Color c)   // 获取组件的前景色。
5 public Color(int red,int green,ing blue)    //创建一个颜色对象，其中red、green、blue的取值在0到255之间。

eg:   

jlable.setForeground(Color.BLUE)    //设置组件的前景色为蓝色。

（三）字体样式、大小和颜色

public void setFont(Font f)   // 组件调用该方法设置组件上的字体。
public Font getFont(Font f)   // 组件调用该方法获取组件上的字体。

　　上述方法中用到了java.awt包中的Font类，Font类的构造方法是：

public Font(String name,int style,int size)     // 创建字体对象。name是字体样式的名字，style决定字体的样式(1是粗体，0是平常的），size是字体大小，取值是一个整数。

eg:

jlable.setFont(new Font("宋体"，1，15)) //设置JLable字体为宋体，加粗，大小为15

（四）大小和位置

1 public void setSize(int width,int height)　　//设置组件的大小。
2 public void setLocation(int x,int y)　　//设置组件在容器中的位置，组件距容器的左、上边界 x、y 个像素。
3 public Dimension getSize()　　//返回一个Dimension对象的引用，该对象实体中当前组件的宽度和高度。
4 public Point getLocation(int x,int y)　　//返回一个Point对象的引用，该对象实体中含有组件的左上角在容器的坐标系中的x坐标和y坐标。
5 public void setBounds(int x,int y,int width,int height)　　//设置组件在容器中的位置和组件的大小。
6 public Rectangle getBounds()　　//返回一个Rectangle对象的引用，该对象实体中含有当前组件左上角在容器坐标系中的x坐标和y坐标，宽度和高度。

 

（五）透明性

　　组件默认是不透明的，我们可以通过方法：

1 public void setOpaque(boolean isOpaque)  

　　设置组件是否不透明。isOpaque取false时,组件被设置为透明；isOpaque取true时组件被设置为不透明。

（六）激活与可见性

1 public void setEnabled(boolean b)
 /*设置组件是否可被激活。
 当参数b取值true时，组件可以被激活。
 当参数b取值false 时，组件不可激活。
 默认情况下，组件是可以被激活的。*/
2 public void setVisible(boolean b)
 /*设置组件在该容器中的可见性。
 当b取值true时，组件在容器中可见。
 当b取值false时，组件在容器中不可见。
 除了Window型组件外，其它类型组件默认是可见的。*/

•            组件的不同类型

（1）标签(JLable)

　　标签组件，一般用来显示信息，但没有编辑功能。

　　常用构造方法：

• public JLabel()：创建空标签对象。
• public JLabel(String text)：创建带文本的标签对象。
• public JLabel(String text, int aligment)：创建带文本的标签对象，并设置文本对齐方式

　　常用方法：

• String getText()：获取标签的名字。
• void setText(String s)：设置标签的名字。

（2）文本框

   

　　单行文本框

　　用来建立文本框的组件，用户可以在文本框中输入单行的文本。

　　常用构造方法：

• JTextField(int x)：创建文本框对象，可以在文本框中输入若干个字符，文本框的可见字符个数由参数x指定。
• JTextField(String s)：创建文本框对象，则文本框的初始字符串为s，可以在文本框中输入若干个字符。 常用方法： public void setText(String text)：设置文本框中的文本为参数text指定的文本。 public String getText()：获取文本框中的文本。 public void setEditable(boolean b)：指定文本框的可编辑性(默认为true-可编辑的)。 public void setHorizontalAlignment(int alignment)：设文本在文本框中的对齐方式，其中alignment的有效值确定对齐方式，如：LEFT、CENTER、RIGHT。 

　　JPasswordField 密码框

　　用于接收密码信息，输入的文本不会以明文形式显示出来。

　　常用方法：

• setEchoChar(char echoChar)：设置回显字符（默认的回显字符是‘*’）。
• char[] getPassword()：获取密码框中的密码。

　　JTextArea 多行文本框

　　用户可以在文本区输入多行的文本。

　　常用构造方法：

• JTextArea(int rows, int columns)：构造一个可见行和可见列分别是rows、columns的文本区。

　　常用方法：

• setLineWrap(boolean b)：决定输入的文本能否在文本区的右边界自动换行。
• setWrapStyleWord(boolean b)：决定是以单词为界(b取true时)或以字符为界(b取false时)进行换行。
• getText()：获取文本区的文本。
• setText(String text)：设置文本内容。
• append(String text)：尾部加文本。
• insert(String text,int index)：在文本区的指定位置处插入文本。
• public void copy()：拷贝选定的区域。
• public void cut()：剪切选定的区域。
• public void paste()：在指定的区域粘贴。 

（3）列表框

　　表格对象。（JTable）

　　常用构造方法：

• public JTable(Object[][] data , Object[] columnName)
  • 表格的视图将以行和列的形式显示数组data每个单元中对象的字符串表示。
  • 参数columnName用来指定表格的列名。
  • 用户在表格单元中输入的数据都被认为是一个Object对象。
  • 用户通过表格视图对表格单元中的数据进行编辑，以达到修改二维数组data中对应的数据。 

　　分组框（JComboBox）

　　即下拉列表。用户可以在下拉列表看到第一个选项和它旁边的箭头按钮，当用户单击箭头按钮时，列表选项打开。

　　常用构造方法：

• public JComboBox()：创建一个没有选项下拉列表。

　　常用方法：

• public void addItem(Object anObject)：增加选项。
• public int getSelectedIndex()：返回当前下拉列表中被选中的选项的索引，索引的起始值是0。
• public Object getSelectedItem()：返回当前下拉列表中被选中的选项。
• public void removeItemAt(int anIndex)：从下拉列表的选项中删除索引值是anIndex 选项。
• public void removeAllItems()：删除全部选项。 public void
• addItemListener(ItemListener)：向下拉列表增加ItemEvent事件的监视器。 

（4）复选框(JCheckBox)

　　复选框，提供两种状态，一种是选中，另一种是未选中，用户通过单击该组件切换状态。如果不对复选框进行初始化设置,默认的初始化设置均为未选中。

　　常用构造方法：

• public JCheckBox()：创建一个没有名字的复选框。
• public JCheckBox(String text)：创建一个名字是text的复选框。

　　常用方法：

• public void setSelected(boolean b)：设置按钮状态--是否选中
• public boolean isSelected()：如果复选框处于选中状态该方法返回true，否则返回false。 

（5）按钮(JButton)

　　按钮组件

　　常用构造方法：

• public JButton(String text)：创建名字是text的按钮。
• public JButton(Icon icon)：创建带有图标icon的按钮。
• public JButton(String text, Icon icon)：创建名字是text且带有图标icon的按钮。

　　常用方法：

• public String getText()：获取当前按钮上的名字。
• public void setText(String text)：重新设置当前按钮的名字，名字由参数text指定。
• public Icon getIcon()：获取当前按钮上的图标。
• public void setIcon(Icon icon)：重新设置当前按钮上的图标。
• public void setHorizontalTextPosition(int textPosition)：设置按钮名字相对按钮上图标的水平位置。

　　textPosition取值：

　　SwingConstants.RIGHT

　　SwingConstants.LEFT

　　SwingConstants.CENTER

　　SwingConstants.LEADING

　　SwingConstants.TRAILING

• public void setVerticalTextPosition(int textPosition)：设置按钮上名字相对按钮上图标的垂直位置。
• public void addActionListener(ActionListener)：按钮对象调用该方法可以向按钮增加动作监视器。
• public void removeActionListener(ActionListener)：按钮对象调用该方法可以移去按钮上的动作监视器。

（6）单选按钮(JRadioButton)

　　单选按钮

　　一组单选按钮同一时刻只能有一个被选中。

　　当创建了若干个单选按钮后，应使用ButtonGroup再创建一个对象，然后利用这个对象把这若干个单选按钮归组。归到同一组的单选按钮每一时刻只能选一。 

（7）菜单　　

    

　　Swing菜单由菜单条(JMenuBar)、菜单(JMenu)和菜单项(JMenuItem)构成。

　　菜单条是所有菜单和菜单项的根(容器)。

　　 JMenuBar

　　 JMenuBar是JComponent类的子类，负责创建菜单条。

1 JMenuBar menuBar=new JMenuBar(); 

 　　将菜单条放置到JFrame窗口中：

1 public void setJMenuBar(JMenuBar menubar);

 　　需要注意的是，只能向窗口添加一个菜单条。

　　JMenu

　　JMenu是JComponent类的间接子类，负责创建菜单。

　　构造方法：

• pulbic JMenu()：建立一个没有标题的菜单。
• pulbic JMenu(String title)：建立一个指定标题菜单，标题由参数title确定

　　常用方法：

• add(MenuItem item)：向菜单增加由参数item指定的菜单选项对象。
• add(String s)：向菜单增加指定的选项。
• getItem(int n)：得到指定索引处的菜单选项。
• getItemCount()：得到菜单选项数目。

eg:

　　创建一个名为“Edit”的菜单，并添加到菜单条中：

1 JMenu editMenu=new JMenu(“Edit”);  
2 menuBar.add(editMenu); 

  　JMenuItem

　  JMenuItem是JComponent类的间接子类，负责创建菜单项。

　　常用构造方法：

• public JMenuItem(String s)：构造有标题的菜单项。
• public JMenuItem(String text, Icon icon)：构造有标题和图标的菜单项。 创建图标对象 Icon icon=new ImageIcon(“图标文件名”);

　　常用方法：

• public void setEnabled(boolean b)：设置当前菜单项是否可被选择。
• public String getLabel()：得到菜单选项的名字。
• public void setAccelerator(KeyStroke keystroke)：为菜单项设置快捷键。

　　KeyStroke类静态方法：

1 public static KeyStroke getKeyStroke(int keyCode, int modifiers)

   　　keyCode一般取值范围：KeyEvent.VK_A~KeyEvent.VK_Z

　　　modifiers一般取值：InputEvent.ALT_MASK，InputEvent.CTRL_MASK，InputEvent.SHIFT_MASK

eg：

　　创建一个菜单项，并将其放在“Edit”菜单里：

1 JMenuItem pasteItem=new JMenuItem(“Paste”);   
2 editMenu.add(pasteItem); 

  　　嵌入JMenu子菜单

　　菜单项本身也可以是一个菜单，我们称这样的菜单项为子菜单。如：

1 JMenu editMenu = new JMenu(“Edit”);   
2 JMenu optionsMenu = new JMenu(“Options”);   
3 editMenu.add(optionsMenu);   

　　弹出式菜单(JPopupMenu)

　　由JPopupMenu类负责创建，通常用于右键菜单。

　　常用构造方法：

• public JPopupMenu()：构造无标题弹出式菜单。-
• public JPopupMenu(String label)：构造由参数label指定标题的弹出式菜单。

　　常用方法：

• public void show(Component invoker, int x, int y)：设置弹出式菜单在组件invoker上的弹出的位置。 

 

四、容器（container）

　　以容器JFrame jframe为例

(一)JFrame

　　JFrame类是一个顶层窗口，也是一个容器，允许将其他组件添加到它里面，把它们组织起来，并把它们呈现给用户。它有许多其他好处，我们先看最简单的图片：

　　JFrame实际上不仅仅让您把组件放入其中并呈现给用户。比起它表面上的简单性，它实际上是 Swing 包中最复杂的组件。为了最大程度地简化组件，在独立于操作系统的Swing组件与实际运行这些组件的操作系统之间，JFrame起着桥梁的作用。JFrame在本机操作系统中是以窗口的形式注册的，这么做之后，就可以得到许多熟悉的操作系统窗口的特性：最小化/最大化、改变大小、移动。

　　常用构造方法：

• JFrame()：可以创建一个无标题的窗口
• JFrame(String title)：创建一个标题为title的窗口

　　常用方法：

• getTitle()/setTitle()：获取/设置窗口的标题。
• getState/setState()：获取/设置窗口的最小化、最大化等状态。
• isVisible()/setVisible()：获取/设置窗口的可视状态（即是否在屏幕上显示）。
• getLocation/setLocation()：获取/设置窗口在屏幕上应当出现的位置。
• getSize()/setSize()：获取/设置窗口的大小。
• setBounds()：获取/设置窗口出现在屏幕上时的初始位置与大小。
• setResizable()：设置窗口是否可调整大小，窗口默认是可调整大小的。
• add()：将组件添加到窗口中。
• setDefaultCloseOperation() :设置单击窗体右上角的关闭图标后，程序会做出怎样的处理。 

(二)JDialog(对话框类)

     

　　JDialog类是Window的子类。对话框必须要依赖于某个窗口或组件，当它所依赖的窗口或组件消失，对话框也将消失；当它所依赖的窗口或组件可见时，对话框又会自动恢复。 　　我们通过建立JDialog的子类来建立一个对话框类。不可以把组件直接添加到对话框中，不能为对话框设置布局，可以使用getContentPane()方法得到内容面板。

　　对话框可分为无模式和有模式两种：

• 如果一个对话框是有模式的对话框，那么当这个对话框处于激活状态时，只让程序响应对话框内部的事件，程序不能再激活它所依赖的窗口或组件，而且它将堵塞当前线程的执行，直到该对话框消失不可见。
• 无模式对话框处于激活状态时，程序仍能激活它所依赖的窗口或组件，它也不堵塞线程的执行。

　　消息对话框：

　　消息对话框是有模式对话框。

　　进行一个重要的操作动作之前，最好能弹出一个消息对话框以确定操作。 可以用javax.swing包中的JOptionPane类的静态方法：

1 public static void showMessageDialog (Component parentComponent,String message,String title, int messageType) 

　　 创建一个消息对话框。参数分别是对话框所依赖的组件、对话框上显示的消息,对话框的标题,对话框的外观。

　　确认对话框：

　　确认对话框是有模式对话框。

　　可以用javax.swing包中的JOptionPane类的静态方法创建一个确认对话框： 

1 public static int showConfirmDialog (Component parentComponent,Object message,String title,int optionType)

  　 颜色对话框：

　　可以用javax.swing包中的JColorChooser类的静态方法： 

1 public static Color showDialog (Component component,String title,Color initialColor)  

 　　创建一个颜色对话框。参数component指定对话框所依赖的组件，title指定对话框的标题；initialColor指定对话框返回的初始颜色。

　　文件对话框：

　　文件对话框提供从文件系统中进行文件选择的界面。

　　JFileChooser对象调用下列方法：

1  showDialog(Component parent，String s) 
2  showOpenDialog(Component parent)
3  showSaveDialog(Component parent)

　　以上方法都可以使得一个有模式对话框显示在桌面上，该对话框称作文件对话框。

　　文件对话框将在参数指定的组件parent的正前方显示，如果parent为null，则在系统桌面的正前方显示。

 

五、容器JFrame与组件的组合

1 add( )　　//将组件添加到该容器中。
2 removeAll() 　　//移掉容器中的全部组件。
3 remove(Component c) 　　//移掉容器中参数指定的组件。
4 validate()　　//每当容器添加新的组件或移掉组件时，调用该方法以保证容器中的组件能正确显示出来。

eg:

jframe.add(jlable)　　//将组件jlable添加到容器frame中

 六、布局管理器

   

　　作用：

• 指定各个视图组件在窗口中的分布位置，实现动态布局。
• 有助于创建复合式的复杂界面，一个复合式界面由一些简单的基本界面组成。

　　 布局管理器的类型：

• 流布局管理器：FlowLayout
• 边界布局管理器：BoderLayout
• 卡片式布局管理器：CardLayout
• 网格布局管理器：GridLayout
• 盒式布局管理器：BoxLayout

　　 我们使用方法 setLayout(LayoutManager) 来设计自己的布局。

　　 BorderLayout 边界布局管理器

　　这是Window型容器的默认布局，比如Jframe类、JDialog类。

　　每个被BorderLayout管理的容器均被划分为五个区域：东(EAST)，南(SOUTH)，西(WEST)，北(NORTH)，中(CENTER)。

　　容器的每个区域，只能加入一个组件，如果试图加入多个组件，其中只有一个组件是可见的。 　　对于东南西北这四个边界区域，如果，其中的某个区域没有用，它的大小将变为0，CENTER区域将扩展并占用该区域。

　　 在BorderLayout布局管理器的管理下，组建必须通过add()方法加入到容器的五个命名区域之一，否则它们是不可见的。方法：add(组件, 区域)

　　FlowLayout 流式布局管理器

　　将组件按照加入的顺序逐个地放在容器中的一行上，一行放满后再另起一个新行。

　　 每一行中的组件按布局指定的方式对齐方，默认情况下是居中对齐。

　　 FlowLayout布局管理器不强行设定组件的大小，而是允许组件拥有自己希望的大小。

　　每个组件都有一个getPreferredSize()方法，容器布局管理器会调用此方法取得每个组件希望的大小。

　　FlowLayout布局管理器是JPanle容器的默认布局管理器。

　　 GridLayout 网格式的布局管理器

　　它将容器空间划分成若干行乘若干列的网格，每个格放一个组件。

　　各组件按照从上到下，从左至右的顺序排列。

　　使用GridLayout布局设计的一般步骤：

1. 1. 使用GridLayout的构造方法创建布局对象，指定划分网格的行数和列数。
   2. 使用GridLayout布局容器调用方发add将组件加入容器。

　　GridLayout布局中每个网格都是相同大小并且强制组件与网格相同大小。

　　CardLayout 卡式布局管理器，

　　可以容纳多个组件，但是同一时刻容器只能从这些组件中选出一个来显示，被显示的组件占据容器的整个空间。

　　选项卡窗格(JTabbedPane)的默认布局是CardLayout。

　　BoxLayout 盒式布局管理器

　　Box类创建的容器称作一个盒式容器，盒式容器的的默认布局是盒式布局，而且不允许更改盒式容器的布局。

　　行型盒式布局，特点：

• 容器中组件的上沿在同一水平线上。
• Box类的类方法createHorizontalBox()可以获得一个具有行型盒式布局的盒式容器。
• 行型盒式容器中组件间的间距：Box类调用静态方法createHorizontalStrut(int width)可以得到一个不可见的水平Struct类型对象，称做水平支撑。

　　列型盒式布局，特点：

• 容器中组件的左沿在同一垂直线上。
• Box类的类方法createVerticalBox()可以获得一个具有列型盒式布局的盒式容器。
• 列型盒式容器中组件间的间距：Box类调用静态方法createVertialStrut(int height)可以得到一个不可见的垂直Struct类型对象，称做垂直支撑。

 

七、中间容器

   

　　用来添加组件的轻容器，称为中间容器。包括：

• JPanel
• JScrollPane
• JSplitPane
• JLayeredPane

　　JPanel

　　JPanel类用来创建一个面板对象，可以向这个面板添加组件(直接使用add方法)。

　　 使用时需要把这个面板添加到底层容器或其他中间容器中。

　　JPanel面板的默认布局是FlowLayout布局。

　　 JScrollPane滚动窗格

　　把一个组件放到一个滚动窗格中，然后通过滚动条来观察这个组件。

　　例如，JTextArea不自带滚动条，如果希望使用带滚动条的多行文本框，可把JTextArea放到一个滚动窗格中。

　　JSplitPane 拆分窗格

　　将容器拆分成两部分，拆分窗格有两种类型：

• 水平拆分：用一条拆分线把容器分成左右两部分，拆分线可以水平移动。
• 垂直拆分：用一条拆分线分成上下两部分，拆分线可以垂直移动。

　　JLayeredPane 分层窗格

　　如果添加到容器中的组件经常需要处理重叠问题，就可以将组件添加到JLayeredPane容器中。

　　JLayeredPane将容器分成5个层，容器使用add(Jcomponent component, int layer)方法添加组件component，并指定component所在的层layer。

　　layer取值：

• DEFAULT_LAYER：最底层
• PALETTE_LAYER
• MODAL_LAYER
• POPUP_LAYER
• DRAG_LAYER：最上面的层