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Java學習之圖形化界面（Swing基礎）

一、Java圖形化界面發展史

起初在早期的計算機系統中，電腦只提供命令行界面（CLI），現在在Windows中開個DOS窗口，就可以歷史足跡，這就是命令行界面在 現在Windows界面中的體現。

後來Apple公司率先在電腦的操作系統中實現了圖形化的用戶界面（Graphical User Interface，簡稱GUI），但由於Apple公司封閉的市場策略，自己完成電腦硬件、操作系統、應用軟件一條龍的產品，與其它PC不兼容。這使得Apple公司錯過了一次一統全球PC的好機會。

　　 後來，著名的Microsoft公司推出了風靡全球的Windows操作系統，它憑借著優秀的圖形化用戶界面，一舉奠定了操作系統標準的地位。這也造就了世界首富---比爾.蓋茨和IT業的泰山北鬥微軟公司。

　　在圖形用戶界面風行於世的今天，一個應用軟件沒有良好的GUI是無法讓用戶接受的。而Java語言也深知這一點的重要性，它提供了一套可以輕松構建GUI的工具。

二、Java語言提供的GUI構建工具

　　分為“組件”（component）和“容器”（container)，光有“組件”是不能組裝成程序的，我們必須使用“容器”將這些“組件”裝配起來，使其成為一個整體。以我的理解來說，組件就是一個圖形化界面中的一個個組成元件，容器JFrame就是將這些元件容納進來，形成一個整體，組件在JFrame容器中進行布局，然後生成一個完整的圖形化界面。容器JDialog 是依附於組件上的對話框，當它所依賴的窗口或組件消失，對話框也將消失。比如點擊按鈕彈出確認鍵。

　　Java中提供以下10種組件：

• 標簽
• 文本框
• 列表框
• 選擇框
• 復選框
• 按鈕
• 單選按鈕
• 滾動條
• 畫布
• 菜單

　　Java語言是通過AWT（抽象窗口化工具包）和Java基礎類（JFC或更常用的Swing）來提供這些GUI組件的。

　　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在所有的系統上表現得都不太好，而且限制頗多：只能使用四種字體，不能訪問存在於本地操作系統上的任何成熟的DUI組件，且AWT編程模型非常笨拙，並且不是面向對象的。（可能是最初版本的AWT是在一個月內構思、設計和實現的原因，借此說明精心設計的重要性！）現在有許多功能被已被Swing取代並得到了很大的增加與提高，因此一般我們很少再使用Java.awt，但是AWT中還是包含了最核心的功能，通常，一個Java的GUI程序至少還要使用下面幾個類：

• java.awt.Color：基本顏色定義
• java.awt.Font：基本字體定義
• java.awt.Cursor：光標操作定義

　　而Swing是JAVA提供的一組豐富的與平臺無關的方式來創建圖形用戶界面的庫。

　　Swing特點

• Swing中有一個令人稱道的原則，稱為“正交使用（orthogonality of use）”，意思是一旦了解了庫中的某個通用概念，就可以把這個概念應用到其他地方。比如標準的命名約定可以僅僅通過方法的名稱就能正確猜出其功能。再比如，通常可以把一個組件“插”到另一個組件裏面，而且能正常工作。
• Swing自動支持鍵盤導航：可以不用鼠標運行Swing程序，而且不用額外編寫代碼。
• Swing還支持稱為“可插式外觀”（pluggable look and feel），意思是用戶界面的外觀可以動態改變，以適應不同平臺和操作系統下用戶的習慣。

　　Java中提供以下2種容器

• 窗口（Form）
• 對話框(Dialog)

三、組件（JComponent）

　　Swing的整個可視組件庫的基礎構造塊是JComponent，它是所有組件的父類，並且是一個抽象類，所以我們不能直接創建JComponent對象，但是作為類層次結構的基礎。

• 　　組件基本通用構成元素及設置方法

　　以組件JLable jlable為例

（一）邊框

　　組件默認的邊框是一個黑邊的矩形

　　設置組件的邊框：

1 public void setBorder(Border border)

　　該方法的參數是一個接口，必須向該參數傳遞一個實現接口Border類的實例。如果傳遞一個null，組件將取消邊框。

（二）顏色

1 public void setBackground(Color c)    //設置組件的背景色。
2 public void setForeground(Color c)    //設置組件的前景色。
3 public Color getBackground(Color c)  //獲取組件的背景色。
4 public Color getForeground(Color c)   // 獲取組件的前景色。
5 public Color(int red,int green,ing blue)    //創建一個顏色對象，其中red、green、blue的取值在0到255之間。

eg:

jlable.setForeground(Color.BLUE)    //設置組件的前景色為藍色。

（三）字體樣式、大小和顏色

public void setFont(Font f)   // 組件調用該方法設置組件上的字體。
public Font getFont(Font f)   // 組件調用該方法獲取組件上的字體。

　　上述方法中用到了java.awt包中的Font類，Font類的構造方法是：

public Font(String name,int style,int size)     // 創建字體對象。name是字體樣式的名字，style決定字體的樣式(1是粗體，0是平常的），size是字體大小，取值是一個整數。

eg:

jlable.setFont(new Font("宋體"，1，15)) //設置JLable字體為宋體，加粗，大小為15

（四）大小和位置

1 public void setSize(int width,int height)　　//設置組件的大小。
2 public void setLocation(int x,int y)　　//設置組件在容器中的位置，組件距容器的左、上邊界 x、y 個像素。
3 public Dimension getSize()　　//返回一個Dimension對象的引用，該對象實體中當前組件的寬度和高度。
4 public Point getLocation(int x,int y)　　//返回一個Point對象的引用，該對象實體中含有組件的左上角在容器的坐標系中的x坐標和y坐標。
5 public void setBounds(int x,int y,int width,int height)　　//設置組件在容器中的位置和組件的大小。
6 public Rectangle getBounds()　　//返回一個Rectangle對象的引用，該對象實體中含有當前組件左上角在容器坐標系中的x坐標和y坐標，寬度和高度。

（五）透明性

　　組件默認是不透明的，我們可以通過方法：

1 public void setOpaque(boolean isOpaque)  

　　設置組件是否不透明。isOpaque取false時,組件被設置為透明；isOpaque取true時組件被設置為不透明。

（六）激活與可見性

1 public void setEnabled(boolean b)
 /*設置組件是否可被激活。
 當參數b取值true時，組件可以被激活。
 當參數b取值false 時，組件不可激活。
 默認情況下，組件是可以被激活的。*/
2 public void setVisible(boolean b)
 /*設置組件在該容器中的可見性。
 當b取值true時，組件在容器中可見。
 當b取值false時，組件在容器中不可見。
 除了Window型組件外，其它類型組件默認是可見的。*/

• 組件的不同類型

（1）標簽(JLable)

　　標簽組件，一般用來顯示信息，但沒有編輯功能。

　　常用構造方法：

• public JLabel()：創建空標簽對象。
• public JLabel(String text)：創建帶文本的標簽對象。
• public JLabel(String text, int aligment)：創建帶文本的標簽對象，並設置文本對齊方式

　　常用方法：

• String getText()：獲取標簽的名字。
• void setText(String s)：設置標簽的名字。

（2）文本框

　　單行文本框

　　用來建立文本框的組件，用戶可以在文本框中輸入單行的文本。

　　常用構造方法：

• JTextField(int x)：創建文本框對象，可以在文本框中輸入若幹個字符，文本框的可見字符個數由參數x指定。
• JTextField(String s)：創建文本框對象，則文本框的初始字符串為s，可以在文本框中輸入若幹個字符。 常用方法： public void setText(String text)：設置文本框中的文本為參數text指定的文本。 public String getText()：獲取文本框中的文本。 public void setEditable(boolean b)：指定文本框的可編輯性(默認為true-可編輯的)。 public void setHorizontalAlignment(int alignment)：設文本在文本框中的對齊方式，其中alignment的有效值確定對齊方式，如：LEFT、CENTER、RIGHT。

　　JPasswordField 密碼框

　　用於接收密碼信息，輸入的文本不會以明文形式顯示出來。

　　常用方法：

• setEchoChar(char echoChar)：設置回顯字符（默認的回顯字符是‘*’）。
• char[] getPassword()：獲取密碼框中的密碼。

　　JTextArea 多行文本框

　　用戶可以在文本區輸入多行的文本。

　　常用構造方法：

• JTextArea(int rows, int columns)：構造一個可見行和可見列分別是rows、columns的文本區。

　　常用方法：

• setLineWrap(boolean b)：決定輸入的文本能否在文本區的右邊界自動換行。
• setWrapStyleWord(boolean b)：決定是以單詞為界(b取true時)或以字符為界(b取false時)進行換行。
• getText()：獲取文本區的文本。
• setText(String text)：設置文本內容。
• append(String text)：尾部加文本。
• insert(String text,int index)：在文本區的指定位置處插入文本。
• public void copy()：拷貝選定的區域。
• public void cut()：剪切選定的區域。
• public void paste()：在指定的區域粘貼。

（3）列表框

　　表格對象。（JTable）

　　常用構造方法：

• public JTable(Object[][] data , Object[] columnName)
  • 表格的視圖將以行和列的形式顯示數組data每個單元中對象的字符串表示。
  • 參數columnName用來指定表格的列名。
  • 用戶在表格單元中輸入的數據都被認為是一個Object對象。
  • 用戶通過表格視圖對表格單元中的數據進行編輯，以達到修改二維數組data中對應的數據。

　　分組框（JComboBox）

　　即下拉列表。用戶可以在下拉列表看到第一個選項和它旁邊的箭頭按鈕，當用戶單擊箭頭按鈕時，列表選項打開。

　　常用構造方法：

• public JComboBox()：創建一個沒有選項下拉列表。

　　常用方法：

• public void addItem(Object anObject)：增加選項。
• public int getSelectedIndex()：返回當前下拉列表中被選中的選項的索引，索引的起始值是0。
• public Object getSelectedItem()：返回當前下拉列表中被選中的選項。
• public void removeItemAt(int anIndex)：從下拉列表的選項中刪除索引值是anIndex 選項。
• public void removeAllItems()：刪除全部選項。 public void
• addItemListener(ItemListener)：向下拉列表增加ItemEvent事件的監視器。

（4）復選框(JCheckBox)

　　復選框，提供兩種狀態，一種是選中，另一種是未選中，用戶通過單擊該組件切換狀態。如果不對復選框進行初始化設置,默認的初始化設置均為未選中。

　　常用構造方法：

• public JCheckBox()：創建一個沒有名字的復選框。
• public JCheckBox(String text)：創建一個名字是text的復選框。

　　常用方法：

• public void setSelected(boolean b)：設置按鈕狀態--是否選中
• public boolean isSelected()：如果復選框處於選中狀態該方法返回true，否則返回false。

（5）按鈕(JButton)

　　按鈕組件

　　常用構造方法：

• public JButton(String text)：創建名字是text的按鈕。
• public JButton(Icon icon)：創建帶有圖標icon的按鈕。
• public JButton(String text, Icon icon)：創建名字是text且帶有圖標icon的按鈕。

　　常用方法：

• public String getText()：獲取當前按鈕上的名字。
• public void setText(String text)：重新設置當前按鈕的名字，名字由參數text指定。
• public Icon getIcon()：獲取當前按鈕上的圖標。
• public void setIcon(Icon icon)：重新設置當前按鈕上的圖標。
• public void setHorizontalTextPosition(int textPosition)：設置按鈕名字相對按鈕上圖標的水平位置。

　　textPosition取值：

　　SwingConstants.RIGHT

　　SwingConstants.LEFT

　　SwingConstants.CENTER

　　SwingConstants.LEADING

　　SwingConstants.TRAILING

• public void setVerticalTextPosition(int textPosition)：設置按鈕上名字相對按鈕上圖標的垂直位置。
• public void addActionListener(ActionListener)：按鈕對象調用該方法可以向按鈕增加動作監視器。
• public void removeActionListener(ActionListener)：按鈕對象調用該方法可以移去按鈕上的動作監視器。

（6）單選按鈕(JRadioButton)

　　單選按鈕

　　一組單選按鈕同一時刻只能有一個被選中。

　　當創建了若幹個單選按鈕後，應使用ButtonGroup再創建一個對象，然後利用這個對象把這若幹個單選按鈕歸組。歸到同一組的單選按鈕每一時刻只能選一。

（7）菜單　　

　　Swing菜單由菜單條(JMenuBar)、菜單(JMenu)和菜單項(JMenuItem)構成。

　　菜單條是所有菜單和菜單項的根(容器)。

　　 JMenuBar

　　 JMenuBar是JComponent類的子類，負責創建菜單條。

1 JMenuBar menuBar=new JMenuBar(); 

　　將菜單條放置到JFrame窗口中：

1 public void setJMenuBar(JMenuBar menubar);

　　需要註意的是，只能向窗口添加一個菜單條。

　　JMenu

　　JMenu是JComponent類的間接子類，負責創建菜單。

　　構造方法：

• pulbic JMenu()：建立一個沒有標題的菜單。
• pulbic JMenu(String title)：建立一個指定標題菜單，標題由參數title確定

　　常用方法：

• add(MenuItem item)：向菜單增加由參數item指定的菜單選項對象。
• add(String s)：向菜單增加指定的選項。
• getItem(int n)：得到指定索引處的菜單選項。
• getItemCount()：得到菜單選項數目。

eg:

　　創建一個名為“Edit”的菜單，並添加到菜單條中：

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

　JMenuItem

　 JMenuItem是JComponent類的間接子類，負責創建菜單項。

　　常用構造方法：

• public JMenuItem(String s)：構造有標題的菜單項。
• public JMenuItem(String text, Icon icon)：構造有標題和圖標的菜單項。 創建圖標對象 Icon icon=new ImageIcon(“圖標文件名”);

　　常用方法：

• public void setEnabled(boolean b)：設置當前菜單項是否可被選擇。
• public String getLabel()：得到菜單選項的名字。
• public void setAccelerator(KeyStroke keystroke)：為菜單項設置快捷鍵。

　　KeyStroke類靜態方法：

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

　　keyCode一般取值範圍：KeyEvent.VK_A~KeyEvent.VK_Z

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

eg：

　　創建一個菜單項，並將其放在“Edit”菜單裏：

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

　　嵌入JMenu子菜單

　　菜單項本身也可以是一個菜單，我們稱這樣的菜單項為子菜單。如：

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

　　彈出式菜單(JPopupMenu)

　　由JPopupMenu類負責創建，通常用於右鍵菜單。

　　常用構造方法：

• public JPopupMenu()：構造無標題彈出式菜單。-
• public JPopupMenu(String label)：構造由參數label指定標題的彈出式菜單。

　　常用方法：

• public void show(Component invoker, int x, int y)：設置彈出式菜單在組件invoker上的彈出的位置。

四、容器（container）

　　以容器JFrame jframe為例

(一)JFrame

　　JFrame類是一個頂層窗口，也是一個容器，允許將其他組件添加到它裏面，把它們組織起來，並把它們呈現給用戶。它有許多其他好處，我們先看最簡單的圖片：

　　JFrame實際上不僅僅讓您把組件放入其中並呈現給用戶。比起它表面上的簡單性，它實際上是 Swing 包中最復雜的組件。為了最大程度地簡化組件，在獨立於操作系統的Swing組件與實際運行這些組件的操作系統之間，JFrame起著橋梁的作用。JFrame在本機操作系統中是以窗口的形式註冊的，這麽做之後，就可以得到許多熟悉的操作系統窗口的特性：最小化/最大化、改變大小、移動。

　　常用構造方法：

• JFrame()：可以創建一個無標題的窗口
• JFrame(String title)：創建一個標題為title的窗口

　　常用方法：

• getTitle()/setTitle()：獲取/設置窗口的標題。
• getState/setState()：獲取/設置窗口的最小化、最大化等狀態。
• isVisible()/setVisible()：獲取/設置窗口的可視狀態（即是否在屏幕上顯示）。
• getLocation/setLocation()：獲取/設置窗口在屏幕上應當出現的位置。
• getSize()/setSize()：獲取/設置窗口的大小。
• setBounds()：獲取/設置窗口出現在屏幕上時的初始位置與大小。
• setResizable()：設置窗口是否可調整大小，窗口默認是可調整大小的。
• add()：將組件添加到窗口中。
• setDefaultCloseOperation() :設置單擊窗體右上角的關閉圖標後，程序會做出怎樣的處理。

(二)JDialog(對話框類)

　　JDialog類是Window的子類。對話框必須要依賴於某個窗口或組件，當它所依賴的窗口或組件消失，對話框也將消失；當它所依賴的窗口或組件可見時，對話框又會自動恢復。 　　我們通過建立JDialog的子類來建立一個對話框類。不可以把組件直接添加到對話框中，不能為對話框設置布局，可以使用getContentPane()方法得到內容面板。

　　對話框可分為無模式和有模式兩種：

• 如果一個對話框是有模式的對話框，那麽當這個對話框處於激活狀態時，只讓程序響應對話框內部的事件，程序不能再激活它所依賴的窗口或組件，而且它將堵塞當前線程的執行，直到該對話框消失不可見。
• 無模式對話框處於激活狀態時，程序仍能激活它所依賴的窗口或組件，它也不堵塞線程的執行。

　　消息對話框：

　　消息對話框是有模式對話框。

　　進行一個重要的操作動作之前，最好能彈出一個消息對話框以確定操作。 可以用javax.swing包中的JOptionPane類的靜態方法：

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

　　 創建一個消息對話框。參數分別是對話框所依賴的組件、對話框上顯示的消息,對話框的標題,對話框的外觀。

　　確認對話框：

　　確認對話框是有模式對話框。

　　可以用javax.swing包中的JOptionPane類的靜態方法創建一個確認對話框：

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

　 顏色對話框：

　　可以用javax.swing包中的JColorChooser類的靜態方法：

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

　　創建一個顏色對話框。參數component指定對話框所依賴的組件，title指定對話框的標題；initialColor指定對話框返回的初始顏色。

　　文件對話框：

　　文件對話框提供從文件系統中進行文件選擇的界面。

　　JFileChooser對象調用下列方法：

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

　　以上方法都可以使得一個有模式對話框顯示在桌面上，該對話框稱作文件對話框。

　　文件對話框將在參數指定的組件parent的正前方顯示，如果parent為null，則在系統桌面的正前方顯示。

五、容器JFrame與組件的組合

1 add( )　　//將組件添加到該容器中。
2 removeAll() 　　//移掉容器中的全部組件。
3 remove(Component c) 　　//移掉容器中參數指定的組件。
4 validate()　　//每當容器添加新的組件或移掉組件時，調用該方法以保證容器中的組件能正確顯示出來。

eg:

jframe.add(jlable)　　//將組件jlable添加到容器frame中

六、布局管理器

　　作用：

• 指定各個視圖組件在窗口中的分布位置，實現動態布局。
• 有助於創建復合式的復雜界面，一個復合式界面由一些簡單的基本界面組成。

　　 布局管理器的類型：

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

　　 我們使用方法 setLayout(LayoutManager) 來設計自己的布局。

　　 BorderLayout 邊界布局管理器

　　這是Window型容器的默認布局，比如Jframe類、JDialog類。

　　每個被BorderLayout管理的容器均被劃分為五個區域：東(EAST)，南(SOUTH)，西(WEST)，北(NORTH)，中(CENTER)。

　　容器的每個區域，只能加入一個組件，如果試圖加入多個組件，其中只有一個組件是可見的。 　　對於東南西北這四個邊界區域，如果，其中的某個區域沒有用，它的大小將變為0，CENTER區域將擴展並占用該區域。

　　 在BorderLayout布局管理器的管理下，組建必須通過add()方法加入到容器的五個命名區域之一，否則它們是不可見的。方法：add(組件, 區域)

　　FlowLayout 流式布局管理器

　　將組件按照加入的順序逐個地放在容器中的一行上，一行放滿後再另起一個新行。

　　 每一行中的組件按布局指定的方式對齊方，默認情況下是居中對齊。

　　 FlowLayout布局管理器不強行設定組件的大小，而是允許組件擁有自己希望的大小。

　　每個組件都有一個getPreferredSize()方法，容器布局管理器會調用此方法取得每個組件希望的大小。

　　FlowLayout布局管理器是JPanle容器的默認布局管理器。

　　 GridLayout 網格式的布局管理器

　　它將容器空間劃分成若幹行乘若幹列的網格，每個格放一個組件。

　　各組件按照從上到下，從左至右的順序排列。

　　使用GridLayout布局設計的一般步驟：

1. 1. 使用GridLayout的構造方法創建布局對象，指定劃分網格的行數和列數。
   2. 使用GridLayout布局容器調用方發add將組件加入容器。

　　GridLayout布局中每個網格都是相同大小並且強制組件與網格相同大小。

　　CardLayout 卡式布局管理器，

　　可以容納多個組件，但是同一時刻容器只能從這些組件中選出一個來顯示，被顯示的組件占據容器的整個空間。

　　選項卡窗格(JTabbedPane)的默認布局是CardLayout。

　　BoxLayout 盒式布局管理器

　　Box類創建的容器稱作一個盒式容器，盒式容器的的默認布局是盒式布局，而且不允許更改盒式容器的布局。

　　行型盒式布局，特點：

• 容器中組件的上沿在同一水平線上。
• Box類的類方法createHorizontalBox()可以獲得一個具有行型盒式布局的盒式容器。
• 行型盒式容器中組件間的間距：Box類調用靜態方法createHorizontalStrut(int width)可以得到一個不可見的水平Struct類型對象，稱做水平支撐。

　　列型盒式布局，特點：

• 容器中組件的左沿在同一垂直線上。
• Box類的類方法createVerticalBox()可以獲得一個具有列型盒式布局的盒式容器。
• 列型盒式容器中組件間的間距：Box類調用靜態方法createVertialStrut(int height)可以得到一個不可見的垂直Struct類型對象，稱做垂直支撐。

七、中間容器

　　用來添加組件的輕容器，稱為中間容器。包括：

• JPanel
• JScrollPane
• JSplitPane
• JLayeredPane

　　JPanel

　　JPanel類用來創建一個面板對象，可以向這個面板添加組件(直接使用add方法)。

　　 使用時需要把這個面板添加到底層容器或其他中間容器中。

　　JPanel面板的默認布局是FlowLayout布局。

　　 JScrollPane滾動窗格

　　把一個組件放到一個滾動窗格中，然後通過滾動條來觀察這個組件。

　　例如，JTextArea不自帶滾動條，如果希望使用帶滾動條的多行文本框，可把JTextArea放到一個滾動窗格中。

　　JSplitPane 拆分窗格

　　將容器拆分成兩部分，拆分窗格有兩種類型：

• 水平拆分：用一條拆分線把容器分成左右兩部分，拆分線可以水平移動。
• 垂直拆分：用一條拆分線分成上下兩部分，拆分線可以垂直移動。

　　JLayeredPane 分層窗格

　　如果添加到容器中的組件經常需要處理重疊問題，就可以將組件添加到JLayeredPane容器中。

　　JLayeredPane將容器分成5個層，容器使用add(Jcomponent component, int layer)方法添加組件component，並指定component所在的層layer。

　　layer取值：

• DEFAULT_LAYER：最底層
• PALETTE_LAYER
• MODAL_LAYER
• POPUP_LAYER
• DRAG_LAYER：最上面的層

Java學習之圖形化界面（Swing基礎）