Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)案例教程課件：圖形用戶界面開(kāi)發(fā)與事件處理

圖形用戶界面開(kāi)發(fā)與事件處理第7章圖形用戶界面開(kāi)發(fā)與事件處理教學(xué)目標(biāo)：掌握用Swing來(lái)設(shè)計(jì)圖形用戶界面的方法掌握組件、容器、布局管理器等概念了解Swing主要組件的用法及所采用的事件處理接口1.圖形用戶界面的構(gòu)成圖形用戶界面是一組圖形界面成分和界面元素的有機(jī)組合，其中包括的元素如下。1)容器容器是一種特殊的組件，它能夠容納其他組件或容器組件。每一個(gè)GUI程序至少包含一個(gè)頂層容器。2)組件組件是可以用圖形化的方式顯示在屏幕上并能夠與用戶進(jìn)行交互的對(duì)象。(1)組件是圖形用戶界面的最小單位之一，里面不再包含其他的成分。(2)組件不能獨(dú)立地顯示出來(lái)，必須放在一定的容器中才可以顯示出來(lái)。2.建立GUI應(yīng)用程序的流程建立GUI應(yīng)用程序的流程如下。(1)引用需要的包和類。(2)設(shè)置一個(gè)頂層的容器。(3)根據(jù)需要為容器設(shè)置布局管理器或使用默認(rèn)布局管理器。(4)將組件添加到容器內(nèi)，位置自行設(shè)計(jì)。(5)為響應(yīng)事件的組件編寫事件處理代碼。7.1AWT簡(jiǎn)介28十月20246AWT的全稱是抽象窗口工具集(AbstractWindowToolkit)它是一個(gè)特殊的組件，其中包含有其他組件。AWT中包括圖形界面編程的基本類庫(kù)。其中主要由組件類(Component)、容器類(Container)、圖形類(Graphics)和布局管理器(LayoutManager)等幾部分組成。AWT中存在缺少剪貼板、缺少打印支持等缺陷。AWT包含四個(gè)主要的類：組件(Component)類、容器(Container)類、圖形(Graphics)類和布局管理器(LayoutManager)類。Component類：菜單、按鍵、列表等組件的抽象基本類。Container類：擴(kuò)展Component的抽象基本類。由Container派生的類有Panel、Applet、Window、Dialog和Frame類等。容器中可以包含多個(gè)組件。Graphics類：定義組件內(nèi)圖形操作的基本類。每個(gè)組件都有一個(gè)相關(guān)的圖形對(duì)象。LayoutManager類：定義容器中組件的位置和尺寸的接口。Java中定義了幾種默認(rèn)的布局管理器。

7.2Swing基礎(chǔ)Swing組件是Java語(yǔ)言提供的第二代GUI設(shè)計(jì)工具包，它以AWT為基礎(chǔ)，在AWT內(nèi)容的基礎(chǔ)上新增或改進(jìn)了一些GUI組件，使得GUI程序功能更強(qiáng)大，設(shè)計(jì)更容易、更方便。Swing與AWT有以下不同。(1)

Swing是完全用Java語(yǔ)言編寫的，所以稱Swing組件是輕量級(jí)組件，沒(méi)有本地代碼，不依賴操作系統(tǒng)的支持，比AWT構(gòu)件具有更強(qiáng)的實(shí)用性。Swing在不同的平臺(tái)表現(xiàn)一致，并且有能力提供本地窗口系統(tǒng)不支持的其他特性。(2)

Swing采用了一種MVC的設(shè)計(jì)范式，即“模型-視圖-控制”(Model-View-Controller)，其中：模型用來(lái)保存內(nèi)容；視圖用來(lái)顯示內(nèi)容；控制器用來(lái)控制用戶輸入。(3)

Swing的外觀感覺(jué)采用可插入的外觀感覺(jué)(PluggableLookandFeel，PL&F)。在AWT構(gòu)件中，由于控制構(gòu)件外觀對(duì)等類與具體平臺(tái)相關(guān)，使得AWT構(gòu)件總是只有與本機(jī)相關(guān)的外觀；Swing可以使得Java程序在一個(gè)平臺(tái)上運(yùn)行時(shí)能夠有不同的外觀，用戶可以選擇自己習(xí)慣的外觀。(4)

Swing組件的名稱都以字母J開(kāi)頭，例如，AWT的框架類、面板類、按鈕類和菜單類被命名為Frame、Panel、Button和Menu，而Swing對(duì)應(yīng)的組件類被命名為JFrame、JPanel、JButton和JMenu。另外，AWT組件在java.awt包中，而Swing組件在javax.swing包中。Swing的類層次結(jié)構(gòu)如圖所示：3.簡(jiǎn)單的范例一個(gè)簡(jiǎn)單的SwingGUI應(yīng)用程序。該程序生成一個(gè)窗口，窗口中有一個(gè)標(biāo)簽，用于顯示輸出。(1)程序代碼：1. importjava.awt.*;2. importjavax.swing.*;3. publicclassSwingDemo4. {5. publicstaticvoidmain(Stringargs[])6. {7. JFramefm=newJFrame("第一個(gè)Windows程序");8. JLabellabel=newJLabel("這是第一個(gè)GUI程序");9. Containerc=fm.getContentPane();10. c.add(label);11. fm.setSize(200,150);12. fm.setVisible(true);13. }14. }例題7.1說(shuō)明了Swing中程序設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)以及最基本的組件JLabel的用法。程序中建立了一個(gè)Swing風(fēng)格的窗口，并在其中添加了一個(gè)標(biāo)簽。本程序沒(méi)有編寫事件代碼，只是一個(gè)靜態(tài)窗口的顯示。提示： 由于Swing組件使用AWT的結(jié)構(gòu)，所以，使用Swing組件的程序一般需要使用awt包。7.3容器Java的圖形用戶界面的最基本組成部分是構(gòu)件(Component)。構(gòu)件是能以圖形化的方式顯示在屏幕上并能與用戶進(jìn)行交互的對(duì)象。構(gòu)件不能獨(dú)立地顯示出來(lái)，必須將構(gòu)件放在一定的容器中才可以使其顯示出來(lái)。由java.awt.Container類擴(kuò)展的類稱為容器，Container類也是一個(gè)由Component類擴(kuò)展的抽象類。顧名思義，容器就是用來(lái)包含組件的，一個(gè)容器可以包含多個(gè)組件，也可以使用容器將相關(guān)組件關(guān)聯(lián)在一起，成為一個(gè)整體。合理地使用容器可以簡(jiǎn)化圖形界面的設(shè)計(jì)，而且對(duì)于組件的顯示安排也很有用。Swing的容器從功能上分為以下三類。(1)頂層容器：它是構(gòu)建SwingGUI應(yīng)用程序的主窗口(2)中間容器：可以容納組件，但它本身必須添加到其他容器中使用。(3)特殊容器7.3.1框架窗體JFrame框架JFrame是在Swing中經(jīng)常使用到的組件，是最底層的容器，可稱之為“窗口”。JFrame是SwingGUI應(yīng)用程序的主窗口。窗口帶標(biāo)題、邊界、窗口狀態(tài)調(diào)節(jié)按鈕。每一個(gè)應(yīng)用程序都應(yīng)至少包含一個(gè)框架。

教材例題8.2，例題8.3用不同方法生成JFrame窗口7.3.2面板容器JPanel面板JPanel也是Java中常用到的容器之一，面板是一種透明的容器，既沒(méi)有標(biāo)題，也沒(méi)有邊框，就像一塊透明的玻璃。與JFrame不同，它不能作為最外層的容器單獨(dú)存在，它首先必須作為一個(gè)構(gòu)件放置到其他容器中，然后再把它作為容器，把其他構(gòu)件放到其中。教材例題8.6，例題8.7用不同方法創(chuàng)建面板7.4布局管理為了實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的特性并且獲得動(dòng)態(tài)的布局效果，Java將容器內(nèi)的所有構(gòu)件安排給布局管理器(LayoutManager)負(fù)責(zé)管理。布局管理器負(fù)責(zé)指定容器中組件的位置和大小。布局管理器只需要確定組件和其他組件的相對(duì)位置，而不需要決定它的坐標(biāo)，這樣的好處就是當(dāng)改動(dòng)窗口大小時(shí)，布局管理器會(huì)自動(dòng)更新布局來(lái)配合窗口的大小，令與平臺(tái)無(wú)關(guān)的用戶界面更易于實(shí)現(xiàn)。當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)新的容器時(shí)，應(yīng)該調(diào)用setLayout方法指定布局管理器。布局管理器的相關(guān)類主要包括FlowLayout、BorderLayout、GridLayout、BoxLayout等。7.4.1FlowLayoutFlowLayout(流式布局管理器)將組件按照加入的先后順序從左向右排列，一行排滿轉(zhuǎn)入下一行繼續(xù)排列，直到把所有組件顯示出來(lái)。例題7-5在窗口中以FlowLayout方式加入5個(gè)按鈕。7.4.2BorderLayoutBorderLayout(邊界布局管理器)將容器的布局分為5個(gè)區(qū)：北區(qū)、南區(qū)、東區(qū)、西區(qū)和中區(qū)。這幾個(gè)區(qū)的分布規(guī)律是“上北下南，左西右東”，與地圖的方位相同。當(dāng)容器的大小改變時(shí)，容器中各個(gè)組件的相對(duì)位置不變，其中間部分組件的尺寸會(huì)發(fā)生變化，四周組件的寬度固定不變。組件可以指定自己放在哪個(gè)區(qū)內(nèi)。因?yàn)橹挥?個(gè)區(qū)，所以最多只能容納5個(gè)組件(不一定非要將5個(gè)區(qū)全部放置組件)。教材例題7-6將5個(gè)按鈕加入BorderLayout的5個(gè)區(qū)7.4.3BoxLayoutBoxLayout按照自下而上(y軸)或者自左而右(x軸)的順序依次加入構(gòu)件。建立一個(gè)BoxLayout對(duì)象，必須指明兩個(gè)參數(shù)：被布局的容器和BoxLayout的主軸。默認(rèn)情況下，構(gòu)件在縱軸方向上居中對(duì)齊。利用BoxLayout，可在容器中水平或垂直地安排布局例題7-7利用BoxLayout布局，設(shè)計(jì)登錄界面。（見(jiàn)教材）7.4.4GridLayoutGridLayout(網(wǎng)格布局管理器)把容器區(qū)域分成若干個(gè)大小相同的網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以放置一個(gè)組件，這種布局方式對(duì)數(shù)量眾多的組件很合適。創(chuàng)建網(wǎng)格布局管理器時(shí)，可以給定網(wǎng)格的行數(shù)和列數(shù)。改變?nèi)萜鞯拇笮『?，其中組件的相對(duì)位置不變，但大小改變。容器中各個(gè)組件同高度、同寬度。各個(gè)組件缺省的排列方式為從上到下、從左到右。教材例題7-8設(shè)置GridLayout布局7.5Swing組件7.5.1按鈕按鈕(JButton)是GUI中非常重要的一種基本組件。按鈕一般對(duì)應(yīng)于一個(gè)事先定義好的事件、執(zhí)行功能、一段程序。當(dāng)使用者單擊按鈕時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行與該按鈕聯(lián)系的程序，從而完成預(yù)定的功能。例題7-9設(shè)置按鈕的示例。（見(jiàn)教材）7.5.2復(fù)選框1.復(fù)選框JCheckBox類提供對(duì)復(fù)選框的支持。復(fù)選框是具有開(kāi)關(guān)或真假狀態(tài)的控件。教材例題7-10提供3個(gè)復(fù)選框供用戶選擇7.5.3單選按鈕在一組單選按鈕中，可進(jìn)行選擇其中一個(gè)的操作，即進(jìn)行“多選一”操作。JRadioButton類的類層次和構(gòu)造方法的參數(shù)構(gòu)成都與前面介紹的JCheckBox類相同。這里不再列出JRadioButton類的這些內(nèi)容。因?yàn)閱芜x按鈕是在一組按鈕中選擇一個(gè)，因此，必須將單選按鈕分組，即指明在一個(gè)組中包含哪些單選按鈕?？捎肂uttonGroup創(chuàng)建單選按鈕組對(duì)象，應(yīng)用對(duì)象的add()方法順序加入各個(gè)單選按鈕。教材例題7-11使用單選按鈕來(lái)選擇性別。7.5.4組合框在Java語(yǔ)言中，組合框(JComboBox)有可編輯的和不可編輯的兩種不同的形式。缺省是不可編輯的組合框。下面就對(duì)不可編輯的組合框進(jìn)行介紹。組合框用于在多個(gè)選項(xiàng)中選擇一項(xiàng)的操作。在未選擇組合框時(shí)，組合框顯示為帶按鈕的一個(gè)選項(xiàng)的形式；當(dāng)對(duì)組合框按鍵或單擊時(shí)，組合框會(huì)打開(kāi)可列出多個(gè)選項(xiàng)的一個(gè)列表，提供給用戶選擇。教材例題7-12利用組合框顯示、選取地名。7.5.5文本框與文本域Java語(yǔ)言提供了單行文本框、口令框和多行文本框等文本框形式，它們都是人機(jī)交互的主要組件。1.單行文本框單行文本框一般用來(lái)讓用戶輸入如姓名、地址這樣的信息，它是一個(gè)能夠接收用戶鍵盤輸入的單行文本區(qū)域。類JTextField提供對(duì)單行文本框的支持。2.口令框單行口令文本框JPasswordField類是JTextField類的子類。在JPasswordField對(duì)象中輸入的文字會(huì)被其他字符替代，這個(gè)組件常用來(lái)在Java程序中輸入口令。3.多行文本框JTextField是單行文本框，不能顯示多行文本，如果想要顯示大段的多行文本，可以使用JTextArea類支持的多行文本框。7.6事件處理事件處理技術(shù)是Java用戶界面設(shè)計(jì)中一個(gè)十分重要的技術(shù)。用戶在圖形用戶界面中輸入命令是通過(guò)移動(dòng)鼠標(biāo)或單擊特定界面元素來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為了能夠接收用戶的命令，界面系統(tǒng)首先應(yīng)該能夠識(shí)別這些鼠標(biāo)或鍵盤的操作并做出相應(yīng)的反應(yīng)。通常，一個(gè)鍵盤或鼠標(biāo)的操作會(huì)激發(fā)一個(gè)系統(tǒng)預(yù)先定義好的事件，用戶只需要設(shè)計(jì)程序代碼定義每個(gè)特定事件發(fā)生時(shí)所對(duì)應(yīng)的響應(yīng)操作，這些程序代碼將在它們對(duì)應(yīng)的事件發(fā)生時(shí)由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用。在前面編寫的程序中，對(duì)按鈕等組件進(jìn)行單擊操作，都沒(méi)有什么反應(yīng)，就是因?yàn)闆](méi)有為事件編寫相應(yīng)的處理程序。28十月20241.事件事件是系統(tǒng)在捕獲用戶界面操作過(guò)程中產(chǎn)生的代表相應(yīng)操作的一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是用戶操作在Java系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)字表達(dá)，它描述了發(fā)生了什么事情。用戶與用戶界面上的組件交互是通過(guò)響應(yīng)各種事件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如用戶單擊了一個(gè)按鈕，意味著發(fā)生了一個(gè)按鈕事件。2.事件源(EventSource)產(chǎn)生事件的組件稱事件源。例如，如果用戶用鼠標(biāo)單擊了按鈕對(duì)象button，則該按鈕button就是事件源。3.監(jiān)聽(tīng)器監(jiān)聽(tīng)器(Listener)是調(diào)用事件處理方法的對(duì)象，它能夠?qū)κ录催M(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，以便對(duì)事件源所發(fā)生的事件做出相應(yīng)的處理。Java事件處理中的幾個(gè)概念28十月20244.事件注冊(cè)事件源為了將其上產(chǎn)生的事件傳遞給監(jiān)聽(tīng)器接收并處理，應(yīng)該提供注冊(cè)和注銷事件監(jiān)聽(tīng)器的方法。注冊(cè)監(jiān)聽(tīng)器用于使該事件源上發(fā)生的事件能夠被監(jiān)聽(tīng)器接收并處理，注銷監(jiān)聽(tīng)器用于使監(jiān)聽(tīng)器不能監(jiān)聽(tīng)到該事件源上發(fā)生的事件。5.監(jiān)聽(tīng)器接口監(jiān)聽(tīng)器接口(事件處理方法)是能夠接收、解析和處理事件類對(duì)象、實(shí)現(xiàn)和用戶交互的方法。監(jiān)聽(tīng)器是一個(gè)對(duì)象，為了處理事件源發(fā)生的事件，監(jiān)聽(tīng)器會(huì)自動(dòng)調(diào)用一個(gè)方法。Java規(guī)定，為了使監(jiān)聽(tīng)器能夠?qū)κ录此l(fā)生的事件做出處理，創(chuàng)建該監(jiān)聽(tīng)器的類必須聲名實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的接口，即必須在類體中給出該接口中所有方法的方法體。那么當(dāng)事件源發(fā)生事件時(shí)，監(jiān)聽(tīng)器就會(huì)自動(dòng)調(diào)用執(zhí)行被類實(shí)現(xiàn)的某個(gè)接口方法。28十月2024不同事件源上發(fā)生的事件種類是不同的，由不同的監(jiān)聽(tīng)器處理。每類事件都有對(duì)應(yīng)的事件監(jiān)聽(tīng)器，監(jiān)聽(tīng)器是接口，根據(jù)動(dòng)作來(lái)定義方法。系統(tǒng)提供的監(jiān)聽(tīng)器是接口，它們定義在java.awt.event包中。見(jiàn)教材152頁(yè)。教材例題7-15設(shè)計(jì)3個(gè)按鈕，單擊不同的按鈕時(shí)，在文本框中顯示不同的內(nèi)容。7.6.1事件監(jiān)聽(tīng)器28十月2024一旦指定一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了某個(gè)事件監(jiān)聽(tīng)器接口，就必須實(shí)現(xiàn)這個(gè)監(jiān)聽(tīng)器接口的所有方法，否則你只能將你的類定義為抽象類而無(wú)法定義這個(gè)類的實(shí)例。為了方便起見(jiàn)，Java語(yǔ)言提供了事件適配器Adapter類，用來(lái)實(shí)現(xiàn)含有多個(gè)方法的類。這些Adapter類中的方法是空的。你可以繼承Adapter類，而且只需重寫你所需要的方法。Adapter類的目的就是將那些具有很多方法的監(jiān)聽(tīng)器接口集合成為一個(gè)抽象類，使用戶不需要在程序中實(shí)現(xiàn)每個(gè)方法。Adapter類只是為了簡(jiǎn)化編程而提供的一種中間轉(zhuǎn)換工具，使程序員在定義監(jiān)聽(tīng)器類時(shí)可以不必因直接實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽(tīng)器接口而被迫重寫所有的抽象方法。教材例題7-16使用事件監(jiān)聽(tīng)器接口方法關(guān)閉窗口7.6.2事件適配器28十月2024激活構(gòu)件事件處理——使用ActionEvent類ActionEven類只包含一個(gè)事件actionPerformed()。(1)事件源包括：JButton、JTextField、JTextArea、JRadioButton、JCheckBox、jcomboBox、JMenuItem。(2)需要實(shí)現(xiàn)的監(jiān)聽(tīng)器接口為ActionListener。(3)加入事件監(jiān)聽(tīng)器為addActionListener(