第6章图形用户界面

第6章图形用户界面
第6章图形用户界面
本章内容是JA V A API中与GUI（图形用户界面设计）有关的2组类：AWT和SWING，编写Windows风格的程序。

本章涉及AWT和SWING许多的类，及其属性、方法，这不是学习的重点，只需对其有大致的了解，需要的时候查阅JDK DOC即可。

本章学习的重点是：
●掌握GUI编程的一般步骤，主要包括GUI界面的构造顺序和
事件处理；
●结合样例程序强化以前学过的类的继承、组成的概念及实际
使用；
●最后，学习编写符合MVC模式要求的GUI程序。

6.1 AWT组件及其属性类
本小节的要点是：
（1）基本概念【这些概念教材都给出了答案】
什么是AWT？
什么是组件？
什么是容器？
（2）组件类和容器类的继承关系
见P143【图6.1】，这个图很重要，要反复看。

在GUI界面设计中，要反复用到面向对象的两种最常见的类之间的关系：继承关系和组成（组合）关系，该图说明了常用组件类的继承关系（所有组件类的继承关系可以查阅JDK DOC或上网搜索）。

阅读教材“6.1.1AWT组件”。

阅读教材P145【例6.1】，从本例中学习到：
使用AWT创建一个GUI程序一般需要以下几步：
1)首先继承Frame类，创建一个窗体（窗体相当于Windows的
窗口）。

2)窗体是一个容器，如果将要设计的GUI界面比较复杂，可以
再窗体创建几个容器（比如Panel类）的对象，将窗体分割成几个部分。

3)向窗体添加菜单、文本框、按钮、树等等组件，这些组件是
窗体的“组成部分”，是类的组成关系的使用。

这些初始化窗体及组件的工作，一般是在构造方法中完成的。

4)在main()或其它方法中实例化窗体。

5)大致上，经过以上几步后，一个GUI程序界面就构造好了。

6)需要注意的是：本例是需要一行行输入源代码的，这比较麻
烦。

如果使用MyEclipse或NetBeans等开发环境，提供GUI 组件的“所见即所得”拖放操作，有为GUI界面自动写代码的功能，已经掌握了GUI设计原理的专业程序员当然可以依赖这些自动化的工具，但同学们不要这样做，还是要一行行的看代码、输入代码。

7)经过上述步骤后，一个GUI界面就完成了，但这个界面是“死”
的，还需要添加事件处理，以响应用户的鼠标或键盘等输入，事件处理是本章下一小节涉及的内容。

阅读教材“6.1.2布局管理”，本小节讲述了AWT组件几种常见的布局，合理的布局会使组件的安排有条理，并能自动适应窗口大小和位置的变化。

本小节内容一般性了解即可。

阅读教材“6.1.3颜色和字体”，本小节内容一般性了解即可。

6.2 事件处理
1 什么是事件？
与一般的控制台程序不同，GUI程序是事件驱动的。

当一个GUI 程序完成了初始化工作，创建成功后，就开始“等待”----等待键盘鼠标等操作，然后做出相应的反应。

一个GUI窗体有很多组件，这些组件都可以响应键盘鼠标的操作，当操作发生时（比如鼠标点击了一个按钮组件，或文本框组件输入了文字，或点击了窗口的关闭图标），就发生了一个“事件”。

事件，就是由于外界操作而引发的（某个或某些）组件的状态的改变，外界操作常见的是鼠标键盘，但不仅限于鼠标键盘。

当事件发生时，往往需要程序员写一段程序去响应事件，这种程序叫“事件处
理程序”，它一般首先判断哪个组件发生了事件，发生了何种事件，然后按程序设计的要求做出合适的反应。

2 事件处理程序
本章6.1讲解了GUI界面构造的要点，这一部分将介绍编写事件处理程序的要点。

两部分合起来就是一个相对完整的GUI程序。

事件处理程序的编写有一些特殊的地方，首先看一个简单的事件处理程序。

示例1：该程序的界面如下, 其功能是：（1）点击“清除”按钮，清除文本框中的数据，（2）点击窗口“关闭”按钮关闭窗口。

下面是源程序，重点关注紫色字的部分：
import java.awt.*;
import java.awt.event.*; //导入事件处理包
public class QueryFrame extends Frame implements ActionListener //QueryFrame窗口响应单击事件
{
private TextField text; //文本行
private Button button; //按钮
public QueryFrame() //构造方法
{super("清除文本框"); //窗口标题
setBounds(300,240,300,100); //窗口位置和尺寸
setBackground(Color.lightGray); //窗口背景色
setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT));
text = new TextField(10); //实例化文本框
add(text); //添加文本框到窗体
button = new Button("清除"); //实例化按钮
add(button); //添加按钮到窗体
button.addActionListener(this);
//为按钮注册单击事件监听器
addWindowListener(new WinClose());
//注册窗口事件监听器，委托WinClose类的对象处理事件
setVisible(true); //显示窗体
}
public void actionPerformed （ActionEvent e)
//单击事件处理方法，实现ActionListener接口
{if (e.getSource()==button)
//获得当前事件源
text.setText("");//清除文本框
}
public static void main(String arg[])
{ new QueryFrame(); }
}
class WinClose extends WindowAdapter { public void windowClosing(WindowEvent e) //单击窗口关闭按钮时触发并执行{System.exit(0); //程序结束}
}
本程序的设计意图是响应两种事件:
A．按钮组件button可以响应鼠标单击事件，事件发生后清除文本框。

B．窗体组件QueryFrame响应窗体关闭事件，事件发生后关闭窗口退出程序。

这两种事件都采用了JA V A的“委托事件处理模型”，所谓委托，是指发生事件的组件（本程序发生事件的组件是按钮和窗体）自已不去处理事件，而是委托给别的对象处理。

本例中按钮单击事件委托给本类的事件处理方法actionPerformed（）处理，而窗体事件则委托
给另一个类WinClose处理。

下面分别讨论其操作步骤：
A．按钮组件button可以响应鼠标单击事件，事件发生后清除文本框。

操作步骤是:
●声明QueryFrame类实现ActionListener接口，该接口
专门用于响应组件的单击事件，包括按钮组件或其它组件。

●button.addActionListener(this)为按钮注册单击事
件监听器，JAVA运行时环境将“后台监听”单击事件的发生。

形参this表示该事件将交给本类的单事件处理方法处理。

●实现ActionListener接口的抽象方法
ActionPerformed(ActionEvent e)，该方法也叫“（单击）事件处理方法，实现该方法是程序员要完成的最主要的工作。

●当按钮单击事件发生后，后台运行的JAVA“单击事件监视器”
（该监视器对程序员不可见）捕获到了该单击事件，自动调用方法ActionPerformed(ActionEvent e)，形参e的类型是ActionEvent，这是JAVA预定义的一个单击事件类，“单击事件监视器”将自动创建一个该类的对象e作为实参传给该方法。

在单击事件处理方法ActionPerformed(ActionEvent e)体内，程序员一般首先要写一行
if (e.getSource()==button)
获得事件源，即那个组件发生了单击事件（可能有多个事件注册了单击事件），然后根据程序的设计要求作相应处理。

上面讲解了使用事件处理方法处理按钮组件单击事件的一般步骤，这些步骤实际上是通用的，也就是说，任何一个组件（按钮、文本框…）要使用事件处理方法响应任何事件（鼠标单击、双击、移动，键盘按键…），一般都要进行以下步骤：
1）在类的声明中implements要响应的事件接口，JAVA API 有很多事件接口，每种接口对应一种事件，常见的有：ActionListener 单击事件接口
MouseListener鼠标事件接口
KeyListener键盘事件接口
WindowListener窗口事件接口
2）为组件注册事件，JAVA运行时环境将“后台监听”注册事件的发生。

注册是通过调用组件的add***listener（）方法完成的，比如示例1中的：
button.addActionListener(this);
对于Component组件及其子类组件，常见的事件监听器有：
addActionListener()注册单击事件
addMouseListener()注册鼠标事件
addKeyListener()注册键盘事件
对于Window组件及其子类组件，常见的事件监听器有：
addWindowListener();
3）编写事件处理方法，这是程序员最主要的工作，实际上是实
现第1）步所述的事件接口的抽象方法。

比如对于“示例1”的ActionListener接口，其抽象方法只有一个:
public void actionPerformed （ActionEvent e)
其它常用的事件接口的抽象方法是：
MouseListener鼠标事件接口
mouseDragged(MouseEvent e)
mouseMoved(MouseEvent e)
KeyListener键盘事件接口
keyPressed(KeyEvent e)
keyReleased(KeyEvent e)
keyTyped(KeyEvent e)
WindowListener窗口事件接口一共有9个抽象方法
按JAVA语法要求，一旦类声明implement了某个接口，就要实现该接口的所有抽象方法。

4）事件处理方法一旦写好，是不需要程序员调用的，而是由“后台运行”的事件监听器在事件发生后自动调用。

事件监听器对程序员是不可见的。

如果需要的话，程序员也可以自行调用事件处理方法。

B．窗体组件QueryFrame响应窗体关闭事件，事件发生后退出程序。

其关键的代码是：
addWindowListener(new WinClose());
注意在窗体事件注册时，方法的参数不是this（this表示本类的事件处理方法），而是new WinClose()，说明窗体事件被委托给另一个类WinClose去处理，在该类中实现事件接口的抽象方法。

按JAVA语法要求，一旦类声明implement了某个接口，就要实现该接口的所有抽象方法。

WindowListener窗口事件接口有9个抽象方法，一一实现太麻烦，所以JAVA为WindowListener设计了一个适配器类WindowAdapter，只
要继承了这个类，只需写程序员需要实现的抽象方法即可，其它
抽象方法由WindowAdapter自动实现，如下所示，程序员只
需实现windowClosing（）：
class WinClose extends WindowAdapter
{ public void windowClosing(WindowEvent e) {System.exit(0);} }
从上述A和B两部分的讨论可知，将事件委托给本类的事件处理
方法处理和委托给其它类的事件处理方法处理，其步骤基本雷
同，主要差别在于事件注册调用
add***Listener（参数）
方法时，前者用了this作实参，意指“本类对象的事件处理方
法”，而后者new了一个其它类的对象。

阅读教材“6.2.1委托事件模型”和【例6.2】，它们以单击事件
和窗口事件为例，说明了JA V A GUI事件处理的原理和编程步骤。

阅读教材“6.2.2 AWT事件类和事件监听器接口”，这一小节可以
作为AWT事件编程的参考资料使用。

1 AWT事件类
图6.8列出了AWT常见的事件类，这些类可以作为事件处理
方法的参数。

2 AWT事件监听器接口
表6-1列出了常见的AWT事件监听器接口及接口的抽象方法，这些抽象方法实现后就是事件处理方法。

3 事件适配器类
说明了窗口事件适配器类的使用。

4 AWT组件中注册事件监听器的方法
说明了AWT组件类（及其子类！参考P143图6.1）注册事件
监听器的方法。

思考题：
根据6.2小节提供的编程样例及资料，写一个小程序：窗口内有一个文本框和按钮，当鼠标进入按钮区域后，文本框显示“HELLO”，当鼠标离开按钮区域后，文本框为空。