轻松学Java之图形界面编程

1、第16章 图形界面编程图形用户界面（Graphical User Interface）简称GUI，提供了一种更加直观、友好的与用户进行交互的方式。利用Java语言进行图形用户界面操作主要由java.awt和javax.swing两个包来完成。其中，AWT包是图形用户界面处理的基本工具包，SwingAWT包的基础上进行了升级、扩展，具有更加强大的图形界面开发功能。本章在了解AWT包功能的基础上，重点讲解Swing的功能。116.1 AWT简介Java 1.0的出现带来了抽象窗口工具箱（AWT）。设计目标是希望构建一个通用的GUI，使得利用它编写的程序能够运行在所有的平台上，以实现Sun公司提出的

2、口号“一次编写，随处运行”。Java AWT中包含了许多类来支持GUI设计。AWT由Java的java.awt包提供，该包中有许多用来设计GUI的组件类，如按钮、菜单、列表、文本框等组件类；同时还包含窗口、面板等容器类。AWT的具体层次结构如图16.1所示。216.1 AWT简介Java提供了一系列AWT软件包，其中主要的包及包的描述如图16.2所示。316.1 AWT简介java.awt包提供了基本的Java程序的GUI设计工具。主要包括组件、容器和布局管理器三个概念，其具体描述如图16.3所示。416.2 Swing简介Swing是Java基础类库（Java Foundation Clas

3、ses）中有关图形界面的类库。Swing扩展自AWT。例如JFrame扩展自Frame，JButton扩展自Component等。基本上AWT中的每种控件都能在Swing中找到替代品，比如AWT中的Button对应于Swing中的JButton，AWT中的TextField对应于Swing中的JTextField等。516.2 Swing简介Swing包是JFC（Java Foundation Classes）的一部分，它由许多包组成，这些包的名称及描述如表16.1所示。包名包的描述Com.sum.swing.plaf.motif实现Motif界面样式代表类Com.sum.java.swing

4、.plaf.windows实现Windows界面样式的代表类javax.swingSwing组件和使用工具javax.swing.borderSwing轻量组件的边框javax.swing.colorchooserJcolorChooser的支持类/接口javax.swing.event事件和侦听器类javax.swing.J的支持类/接口javax.swing.pending未完全实现的Swing组件javax.swing.plaf抽象类，定义UI代表的行为javax.swing.plaf.basic实现所有标准界面样式公共基类javax.swing.plaf.metal它们实现Metal界

5、面样式代表类javax.swing.tableJtable组件javax.swing.text支持文档的显示和编辑javax.swing.text.html支持显示和编辑HTML文档javax.swing.text.html.parserHtml文档的分析器javax.swing.text.rtf支持显示和编辑RTF文件javax.swing.treeJtree组件的支持类javax.swing.undo支持取消操作616.3 容器类 窗口（JFrame）、面板（JPanel）和对话框（J）是Swing中提供用来创建表示图形用户界面的类。该类的对象将被当作容器使用，所有的Swing组件都必须被

6、添加到容器中，才能被显示出来。716.3.1 JFrame类JFrame是一个窗口容器组件，可以被显示在用户桌面上，同时也是一个框架，在其中，可以添加需要的其他的Swing组件。JFrame是少数几个不是通过绘制的方式显示的Swing组件。JFrame类的构造方法如图16.5所示。816.3.1 JFrame类JFrame类中还提供了一些与窗口有关的方法。其主要方法与方法描述如表16.2所示。方法方法描述public void setVisible(boolean b)判断窗体是否可见。如果参数b为true则表示显示该窗体，否则表示不可见public void setBackground(Co

7、lor c)设置窗体背景颜色public void setTitle(String s)设置标题。其中参数s表示要显示在窗体边界中的标题public String getTitle()获取窗体边界的标题。如果没有标题则返回空字符串public void pack()调整适合其子组件的大小和布局窗口的大小public void setResizable(boolean resizable)设置窗口大小是否可以调整public Container getContentPane()返回此窗体的 contentPane 对象public void setLayout(LayoutManager man

8、ager)设置布局管理器public void validate()验证容器及其容器中的组件916.3.2 JDialog类JDialog是一个用来创建对话框的类，是Dialog类的子类。创建的JDialog对象可以用来向用户返回信息，接收用户的输入，实现与用户的交互。JDialog与JFrame的区别在于：JDialog对象需要依赖于其他的对话框（比如Jframe）而存在，当它所依赖的对话框关闭或最小化的时候，该对话框也随之关闭或最小化。1016.3.2 JDialog类JDialog类创建对话框对象的构造方法如图16.7所示。JDialog类中的主要方法及方法描述如表16.3所示。方法方法

9、描述String getTitle()用于获取对话框的名字void setTitle(String s)用于设置对话框的名字void setModal(boolean b)用于设置对话框的模式setSize(int width,int height)用于设置对话框的大小void setVisible(boolean b)用于设置对话框是否可见1116.3.3 JPanel类在得到了JFrame的内容面板后我们就可以直接将其他的Swing组件放在其中，或者直接在上面描绘图画或文字，但是习惯上一般不会这么做。通常会将这些图画或文字信息描绘在名为JPanel的容器上，然后再将JPanel实例放在内容

10、面板上。这样可以使得面板上的布局更合理。JPanel通常只作为纯粹的容器来使用，它不能像框架、窗口或者对话框那样独立存在。JPanel的构造方法如图16.9所示。1216.4 Swing常用基本组件创建图形用户界面GUI，就是为了让计算机程序更好的和用户交互。Java Swing提供了二十多种不同的用户界面组件。所有的Swing组件都是从javax.swing.Jcomponent类中派生而来的，从而继承了组件所特有的属性和方法。1316.4.1 常用组件的共性操作Swing类库中的组件都继承自javax.swing.JComponent，因此都具有JComponent的操作，包括设置背景色、

11、设置前景色、设置字体以及设置是否禁用等。表16.4中是JComponent中常用的方法及方法描述。方法方法描述int getHeight()返回组件高度int getWidth()返回组件宽度String getToolTipText()返回工具提示void setToolTipText(String text)设置工具提示Dimension getSize(Dimension rv)返回尺寸int getX()返回位置xvoid setBackground(Color bg)设置背景色void setOpaque(boolean isOpaque)设置是否透明void setVisible(

12、boolean aFlag)设置是否可见void setFont(Font font)设置字体void setBorder(Border border)设置边框1416.4.2 按钮（JButton）按钮是用户界面中常用的组件。用户使用Swing按钮可以显示图像，将整个按钮设置为窗口默认图标，来处理鼠标在按钮上的事件。java.swing包中提供了标准的按压式按钮（JButton）。同时提供了选择式按钮：多选择（JCheckBox）、单选择（JRadioButton）等。我们在这里先来讲解JButton的知识。JButton的构造方法如图16.11所示。1516.4.3 文本框（JTextFi

13、eld）与密码输入框（JPasswordField）文本框（JTextField）也是一种常见的组件，用于处理一行文本（中间没有回车符）。JTextField 是JTextComponent的子类。密码输入框是JTextField的一个子类。JTextField和JPasswordField的构造函数形式和常用方法完全一样。这里只列出JTextField的构造函数，如图16.13所示。1616.4.4 文本域（JTextArea）文本域（JTextArea）也是一种常用组件，用于处理多行文本。JTextArea同JTextField一样，都是JTextComponent的子类，因此它们的很多操

14、作都类似，我们不再赘述。JTextArea的构造函数如图16.15所示。1716.4.5 标签（JLabel）标签(JLabel)用来显示一段文本，常用在JTextField或者JTextArea前面，提示用户要填写什么样的信息。JLabel用于显示文字，也可以同时显示文字和图标，一般不用于接收鼠标键盘的动作。JLabel的构造方法如图16.17所示。1816.4.6 单选按钮（JRadioButton）JRadioButton用来实现单选按钮组件，按钮有选中和没被选中两种状态。多个单选按钮中，一次只能有一个按钮处于被选中状态。JRadioButton的构造方法如图16.19所示。1916.4

15、.7 复选框（JCheckBox）JCheckBox是用来实现JCheckBox的组件。复选框是一个可以被选定和取消选定的项，它将其状态显示给用户。一次可以选中多个复选框。JCheckBox类的构造方法如图16.21所示。2016.4.8 下拉列表（JComboBox）下拉列表（JComboBox）是一种常见的组件。用户可以从下列的菜单列表中选择所需要的数据。一个下拉列表只能选择一个选项。JComboBox的构造方法如图16.23所示。可以将需要在下拉列表中显示的各项放入一个数组中，然后利用其相应的构造方法将数组元素的各项显示出来。2116.4.9 列表（JList）JList是用来表示列表的

16、组件。该组件与下拉列表不同，它可以显示多个项目的内容，并且允许用户从列表中选择一个或多个对象。JList的主要构造方法如图16.25所示。与下拉列表相同，可以将需要显示的内容先放入一个数组中，然后使用带有Object类型数组为参数的的构造方法创建一个JList对象，将列表中各项显示出来。2216.4.10 滚动条（JScrollPane）JscrollPane类的对象可以创建一个垂直或者水平方向的滚动条。在实际使用中，它需要和某个容器相关联。例如，表格、窗体等。JScrollPane类的构造方法如图16.27所示。2316.5 Swing高级组件16.4小节中我们介绍了Swing基本组件，但在

17、实际应用中，对于一些比较复杂的界面，除了使用这些基本组件之外，还需要使用诸如表格、菜单、工具栏等这些组件。本节我们就来介绍Swing中的一些高级组件的创建和使用，包括表格、树、菜单，以及对话框等组件。2416.5.1 表格（JTable）表格（JTable）是Swing新增加的组件，主要是为了将数据以表格的形式显示。JTable是一个用来显示和编辑二维单元表格的组件。可以通过创建一个二维数组对象，并将二维数组中定义并初始化的值放入到表中。Jtable创建表格的主要构造方法如图16.29所示。2516.5.2 树（JTree）树是非常重要也是常用的一种数据结构。在计算机中也有着广泛的应用，计算机

18、中的目录和文件的存储结构都是树形的。在Swing中，可以使用JTree来构建一个树形结构模型。首先我们可以先举一个树形结构的例子，例如在“我的电脑”的C盘下的目录结构，如图16.31所示。2616.5.2 树（JTree）在这个图中我们要注意以下几点：一颗树中只有一个根结点。其余结点都是从该结点引出。除根结点外。其余结点要么是没有子结点的结点要么是带有子结点的结点。没有子结点的结点称为叶子结点。在图16.31的树结构中，“计算机”是根结点，“Intel”文件是一个叶子结点，“NVIDIA”文件是一个带有子结点的结点。然后我们看JTree的主要的构造方法，如图16.32所示。2716.5.3 菜

19、单（JMenu）菜单（JMenu）是标题栏下面的一行文字部分。菜单是应用程序中最常用的组件。菜单的组织方式为：一个菜单条JMenuBar包含多个菜单项（JMenuItem）。JMenuItem有两个子类，分别为JRadioButtonMenuItem及JCheckBoxMenuItem用于表示单选菜单项和复选菜单项。2816.5.3 菜单（JMenu）JMenu组件类的主要构造方法如图16.34所示。创建菜单项的JMenuItem的主要构造方法如图16.35所示。2916.5.4 工具栏（JToolBar）工具栏（JToolBar）提供了一种可以快速访问界面中常用命令的方式。通常工具栏应该放到

20、边界布局中的一边。可以水平和垂直放置，也可以拖动工具栏将其放置在想要放置的位置。工具栏一般放到菜单栏的下面，可以把菜单栏中的常用命令放到工具栏中，以方便用户操作。3016.5.4 工具栏（JToolBar）Java中可以通过创建JToolBar对象来实现工具栏。JToolBar的主要构造方法如图16.37所示。orientation参数可以是以下两个值中的任何一个。SwingConstants.HORIZONTAL表示工具栏以水平方向放置。SwingConstants.VERTICAL表示工具栏以垂直方向放置。3116.5.5 进程条（JprogressBar）进程条（JprogressBar

21、）是以图形化的方式来描述任务进度的组件。在任务完成过程中，进度条显示该任务完成的百分比，百分比通常用可视化的矩形表示，该矩形开始为空，随着任务的执行，组件被填满。JprogressBar的主要构造方法如图16.39所示。3216.5.6 对话框（JDialog）对话框是一种大小不能变化、不能有菜单的容器窗口，对话框不能作为一个应用程序的主框架，而必须包含在其他的容器中。Java语言提供多种对话框类来支持多种形式的对话框。我们这里只为大家介绍一下简单的标准对话框JOptionPane。3316.5.6 对话框（JDialog）JOptionPane提供的对话框是模式对话框。使用JOptionPa

22、ne，可以创建和自定义问多种类型的对话框。JOptionPane类的构造方法如图16.41所示。3416.6 布局管理器在Java语言中，把创建的组件放置到对话框中，需要设置对话框界面的格式，这时候就必须使用布局管理器（layout manager），来排列界面上的组件。当组件被加入到容器中时，将如何排列，都由布局管理器来进行管理。Java中的布局管理器包括：FlowLayout、GridLayout、BorderLayout、CardLayout和GridBagLayout。当创建好需要的布局管理器后，就可以调用容器的setLayout()方法，来设定该容器的布局方式。下面我们为大家具体介绍

23、几种主要的布局管理器。3516.6.1 BorderLayout管理器BorderLayout布局管理器将容器划分为东（East）、西（West）、南（South）、北（North）、中（Center）五个区域。它是Frame类的默认布局管理器。采用BorderLayout布局时，向容器中添加组件需要指定组件所在的区域。其大致所分区域如图16.43所示。3616.6.1 BorderLayout管理器BorderLayout类的主要构造方法如图16.44所示。图中参数align指定了布局的位置，如表16.5所示。参数参数描述BorderLayout.CENTER中间BorderLayout.E

24、AST东边BorderLayout.WEST西边BorderLayout.SOUTH南边BorderLayout.NORTH北边3716.6.2 FlowLayout管理器流动布局是使用FlowLayout类来创建的。该布局方式是最简单的一种布局管理器，其排列组件的方式是按照：从左到右排列，当组件排列到容器行尾时，会自动换行并继续排列剩下的组件。它是Panel类的默认布局管理器。我们可以调用相关方法设置不同的组件间距、行距以及对齐方式。FlowLayout管理器的布局示意图如图16.46所示。3816.6.2 FlowLayout管理器FlowLayout类的主要构造方法如图16.47所示。3

25、916.6.2 FlowLayout管理器图中参数align指定一种对齐方式。其具体描述如表16.6所示。如果对窗体的大小进行调整，组件在流布局中会根据窗体调整的大小重新调整其位置。如图16.49所示。参数参数描述FlowLayout.LEFT靠左排列FlowLayout.CENTER置中排列FlowLayout.RIGHT靠右排列FlowLayout.LEADING对齐左边界FlowLayout.TRAILING对齐右边界4016.6.3 CardLayout管理器网格布局GridLayout管理器，可以将容器划分为若干行与若干列的网格区域，并将组件放置在由行和列组成的网格中。采用GridL

26、ayout布局时，在容器中按照从左到右、从上到下的顺序往网格中逐个添加组件。GridLayout管理器的布局示意图如图16.50所示。4116.6.3 CardLayout管理器GridLayout类的主要构造方法如图16.51所示。GridLayout类提供的对网格布局中的行、列，以及水平和垂直间距进行设置的方法如表16.7所示。方法名称方法描述public void setRows(int rows)设置布局中的行数public void setColumns(int cols)设置布局中的列数public void setHgap(int hgap)设置布局中组件之间的水平距离publi

27、c void setVgap(int vgap)设置布局中组件之间的垂直距离4216.6.4 GridBagLayout管理器GridBagLayout布局管理器在GridLayout布局管理器的基础上提供了更加复杂的功能。采用GridBagLayout布局时，一个组件可以跨越多个行列放在多个网格内。另外，可以通过设定填充方式、间距等任意调整组件的大小和位置。GridBagLayout管理器的布局示意图如图16.53所示。4316.6.4 GridBagLayout管理器GridBagLayout类的构造方法与GridLayout类的构造方法基本相同，只是在GridLayout类基础上又增加了

28、一些属性，如表16.8所示。新增属性属性描述int anchor指定组件在区域中放置的位置int fill指定组件填充方式int gridheight指定组件的高度，单位为网格个数int gridwidth指定组件的宽度，单位为网格个数int gridx指定组件的横向坐标，单位为网格个数int gridy指定组件的纵向坐标，单位为网格个数Insets insets指定组件与区域的间隔大小4416.6.5 CardLayout管理器CardLayout布局管理器用于将组件以卡片的形式进行布局。采用CardLayout布局，每张卡片属于不同的层次，并且充满整个容器。它将容器中的每个组件看作一张卡片

29、。任何情况下，一次只能看到一张卡片，即一次只有一个组件可见。组件的顺序由组件对象本身在容器内部的顺序决定。CardLayout管理器的布局示意图如图16.55所示。4516.6.5 CardLayout管理器CardLayout类的主要构造方法如图16.56所示。CardLayout类提供了一些方法用来翻转该布局中的组件。具体方法及其描述如表16.9所示。方法方法描述public void first(Container parent)翻转到容器的第一张卡片public void last(Container parent)翻转到容器的最后一张卡片public void next(Contai

30、ner parent)翻转到指定容器的下一张卡片public void previous(Container parent)翻转到指定容器的前一张卡片public void setHgap(int hgap)设置组件之间，以及组件与Container的边之间水平间隙public void setVgap(int vgap)设置组件之间，以及组件与Container的边之间垂直间隙public int getHgap()获得组件之间，以及组件与Container的边之间的水平间隙public int getVgap()获得组件之间，以及组件与Container的边之间的垂直间隙4616.6.5

31、CardLayout管理器我们可以单击“前一张卡片”按钮和“后一张卡片按钮”，发现实际显示在窗体的只能是一个按钮。且它们是按顺序排列的，如图16.58所示。4716.6.6 不使用布局管理器定位组件不同的布局管理器会将组件定位在不同的位置。但是，有些时候并不想使用指定的某个布局管理器对组件进行定位。而是想按照自己的设计对组件进行定位，这时我们可以使用setBounds()方法来完成这一任务。setBounds()方法的语法格式如图16.59所示。4816.7 Swing的事件处理前面几小节的主要内容是讨论组件的使用以及容器的布局，这些内容使Java图形用户界面的程序设计变得灵活方便，与图形界面

32、程序密切相关的还有一个比较重要的内容事件处理机制。4916.7.1 事件处理机制概述事件处理是图形界面与用户进行交互的重要内容。Java语言的事件处理机制包括事件源、事件、事件处理器三个主要的概念。首先需要为事件源注册相应的事件处理器，事件源产生指定事件后，事件处理器捕获后进行相应事件处理。其大致处理机制如图16.61所示。5016.7.1 事件处理机制概述以下是对三个概念的说明：事件源：产生事件的各种组件，如窗口、按钮、复选框等。事件：用户对事件源的各种操作动作。事件处理器：用于接收并处理事件的方法。在图形用户界面的程序中，用户的不同操作，如单击鼠标、移动鼠标、键盘输入等，会引发不同的事件类

33、型，而不同的事件，需要相对应的事件监听器来监听并处理事件。在本节中就来讲解Java中有什么类型的事件，不同类型时间需要哪些特定类型事件监听器来处理。5116.7.2 事件监听器实现事件处理，首先要实现监听器接口，然后调用事件源对象中的方法来一个添加监听器对象。当事件发生后，事件源会调用监听器接口中的方法，通过将事件对象传递给相应的监听器方法来实现对事件的处理。5216.7.2 事件监听器每种事件类都有对应的事件监听器，它是事件监听器类的接口。各种事件类的接口描述如表16.10所示。事件类别描述信息接口名方法ActionEvent激活组件ActionListeneractionPerformed

34、(ActionEvent)ItemEvent选择了某些项目ItemListeneritemStateChanged(ItemEvent)MouseEvent鼠标移动MouseMotionListenermouseDragged(MouseEvent)mouseMoved(MouseEvent)鼠标单击等MouseListenermousePressed(MouseEvent)mouseReleased(MouseEvent)mouseEntered(MouseEvent)mouseExited(MouseEvent)mouseClicked(MouseEvent)KeyEvent键盘输入Key

35、ListenerkeyPressed(KeyEvent)keyReleased(KeyEvent)keyTyped(KeyEvent)FocusEvent组件收到或失去焦点FocusListenerfocusGained(FocusEvent)focusLost(FocusEvent)WindowEvent窗口收到窗口级事件WindowListenerwindowClosing(WindowEvent)windowOpened(WindowEvent)windowIconified(WindowEvent)windowDeiconified(WindowEvent)5316.7.3 焦点事件焦

36、点事件类（FocusEvent）是指用户程序界面的组件焦点发生改变（即焦点从一个对象转移到另外一个对象）时，就会发生焦点事件。得到焦点事件的组件处于激活状态。使用焦点事件必须给组件增加一个FocusListener接口的事件处理器，该接口包含如下两个方法，如图16.63所示。5416.7.4 键盘事件键盘事件用于处理用户在键盘上输入的信息，其中回车键的输入还可以通过ActionListener进行处理。表示键盘事件的类是KeyEvent，这个类除了包含有产生键盘事件的事件源，还包含了用户当前输入的是哪一个键的信息。实现该事件的类需要实现KeyListener接口，该接口中的方法如图16.65所示。5516.7.4 键盘事件键盘事件类的方法及方法描述如表16.10所示。方法方法描述getKeyChar()返回在键盘上按下的字符。getKeyCode()返回在键盘上按下的字符码。getKeyLocation()返回键位置。getKeyModifiersText()返回描述