GUI基础概述

目前，大多数软件都是图形用户界面(Graphics User Interface, 简称GUI)的，并且程序的运行是靠事件驱动(event-driven) 的。

这样的应用程序可以使用户很方便地与程序进行交互。

本章主要介绍使用Java开发图形用户界面程序的方法，其中包括容器和布局管理器，另外还将介绍Java小程序的开发以及图形绘制等内容。

Java GUI基础1.1 概述图1就是一个图形用户界面的应用程序，其中包含的图形界面元素有窗口、菜单、工具栏、按钮、选项卡等。

该程序是JDK自带的演示程序，通过运行jdk_install\demo\jfc\swingset2.html或jdk_install \demo\jfc\SwingSet2\SwingSet2.jar程序可以得到该界面，这里jdk_install是JDK的安装目录。

图1 GUI演示程序在Java 1.2之前，Java提供了一个AWT类库，Sun把它叫做抽象窗口工具箱(Abstract Window Toolkit, 简称AWT) 。

为了开发GUI程序，程序员需要使用该库中有关的类，它为程序员提供了构建GUI程序的组件，如Frame、Button、Label等。

这些组件是通过java.awt 包提供的。

AWT最初是为设计小应用程序界面而开发的。

由于AWT存在严重缺陷，Sun从Java 1.2 版开始提供了一个新的组件库Swing。

Swing可以说是第二代GUI开发工具集，它是通过javax.swing包提供的，javax.swing包也是Java基础类库(Java Foundation Classes,JFC)的组成部分。

由于Swing组件比AWT组件有许多优点，所以新开发的程序应该使用Swing 组件而不应该再使用AWT组件。

但是，要注意Swing组件并没有完全取代AWT，它只是替代了AWT包中的图形用户界面组件（如Button、TextFiels、TextArea等），AWT中的一些辅助类（如Graphics、Color、Font、LayoutManager等）仍然保持不变。

另外，Swing仍然使用AWT的事件模型。

1.2 Swing组件简介javax.swing包中提供了新的用于创建图形用户界面的组件，因为这些组件的实现是完全独立于平台的，因此通常被称为“轻量级”组件，而AWT组件被称为“重量级”组件。

Swing 提供了更多的组件，功能更强大，不仅能够开发开发功能强大的应用程序界面，也能够开发小应用程序界面。

原来在AWT包中的大部分组件名称在Swing包中都以大写字母J开头的，如AWT中按钮类为Button，在Swing中按钮类为JButton。

除此之外，AWT组件在java.awt包中，Swing 组件在javax.swing包中。

在开发新的图形用户界面的程序时，AWT组件和Swing组件不能混合使用。

1. 组件及层次在Java语言中，与图形用户界面相关的包有多个，其中比较重要的有java.awt包、java.awt.event包、javax.swing包。

图2给出了有关包中常用的类及类的层次结构。

图2 Java GUI所用类的层次结构图图2中Applet类在java.applet包中，以J开头的类在javax.swing包中，其他类在java.awt 包中。

下面简单介绍其中常用的类。

Component 组件类：它是所有图形用户界面类的父类。

Container 容器类：它是Component类的一个子类，是一种可以容纳其他组件和容器的组件。

Container类的子类都是容器，有三个常用的子类容器：Panel、Window、JComponent。

JComponent轻量组件类：它是所有轻量组5件类的父类，它的子类都在javax.swing包中，如JButton、JLabel、JMenu、JRadioButton、JList、JTextField、JTextArea、JscrollPane 等。

Graphics 图形类：它是一个抽象类，它提供了在容器中绘制字符串和简单图形的图形环境。

Color 颜色类：这个类用来处理图形和组件的颜色。

例如，可以为JFrame、JPanel等组件指定背景色和前景色，也可以指定绘制的线条、图形和字符串的颜色。

Font 字体类：在使用绘图对象绘制字符串时可以指定字体，其中包括字体、字型和大小。

JApplet 小应用程序类：它是Applet类的子类，创建基于Swing的Java小应用程序需要继承JApplet类。

JFrame 框架窗口类：它是一个顶级窗口。

在Java图形应用程序中，它是包含其他Swing 组件的最外层容器。

JDialog 对话框类：它是一个弹出式对话框，一般用来接收用户的输入和显示有关信息。

在基于Swing的设计中，JComponent类是非常重要的类。

它是所有轻量级组件的根类。

图3是JComponent类及其子类的类层次结构图：图3 JComponent及其子类的层次结构上图中JTextComponent类在javax.swing.text包中，而其它子类都在javax.swing包中。

关于这些类的使用，将在后续章节中详细介绍。

2. 组件分类上述这些组件按功能大致可以分为三类：•容器组件：容器组件又可以分为三类：①顶层容器：包括JFrame、JApplet、JDialog；②通用容器：包括JPanel、JScrollPane、JSplitPane、JTabbedPane、JToolBar；③专用容器：包括JInternalFrame、JLayeredPane、JRootPane等。

•基本组件：基本组件包括JButton、JTextField、JComboBox、JList、JMenu、JSlider 等。

这些组件有的主要用于信息的显示，如JLabel、JProgressBar、JToolTip等，有的可以在其中编辑信息，如JTextArea、JtextField、JFileChooser、JColorChooser、JTable、JTree等。

•菜单组件：菜单组件包括JMenuBar、JMenu、JMenuItem、JRadioButtonMenuItem、JCheckBoxMenuItem和JPopupMenu等。

这些组件主要用于构建各种菜单。

1.3 JComponent类和Container类的常用方法本节主要介绍常用组件和容器的操作方法。

1. JComponent类及其方法JComponent抽象类是所有Swing组件的父类，其中定义了每个组件都可以使用的方法，常用的方法有：•public void setSize(int width,int height) 设置组件或容器的大小。

•public void setVisible(boolean b) 设置组件或容器是否可见。

•public void setBackground(Color c) 设置组件的背景颜色，Color为颜色类。

•public Color getBackground() 返回组件的背景颜色，Color为颜色类。

•public void setForeground(Color c) 设置组件的前景颜色。

•public Color getForeground() 返回组件的前景颜色。

•public void setFont(Font f) 设置组件上使用的字体，Font为字体类。

•public Font getFont() 返回组件上使用的字体。

•public Graphics getGraphics() 返回组件的图形上下文(graphics context)或绘图对象，Graphics为图形上下文类，使用该类对象可以在组件上绘制图形。

•public void setToolTipText(String text) 设置组件上的提示信息。

•public String getToolTipText() 返回组件上的提示信息。

2. Container类及其方法Container类是所有容器类的父类，在编写GUI程序时经常要使用这个类的方法。

容器组件的特点是：容器中可以容纳其他组件，通过调用容器的add()方法把其他组件添加到容器中。

添加到容器中的组件位置和大小由容器的布局管理器决定(Layout Manager)。

如果需要手工控制组件在容器中的大小和位置，应该将容器的布局管理器设置为null，即调用容器的setLayout()方法，并将参数指定为null，然后调用组件的setLocation()方法设置组件在容器中的位置、调用setSize()或setBounds()方法设置组件的大小。

Container类中的常用方法：•public Component add(Component comp)•public Component add(Component comp, int index)向容器中添加组件，index参数指定组件添加到容器中的位置，无index参数则添加到默认位置。

•public void remove(Component comp) 从容器中清除指定的组件。

•public void setLayout(LayoutManager mgr) 设置容器的布局。

参数mgr是布局管理器对象，它决定组件在容器中如何摆放。

•public void paint(Graphics g) 在容器上绘制图形。

•public void paintComponents(Graphics g) 在容器上绘制图形。

•public void update(Graphics g) 更新容器上绘制的图形。

1.4 简单的框架窗口1. 创建简单的框架窗口每个使用Swing GUI的程序必须至少有一个顶层Swing容器。

对于GUI应用程序来说，一般应该有一个主窗口，也称为框架窗口。

在Swing中，框架窗口是由JFrame对象实现的。

JFrame类常用的构造方法有：•public JFrame() 创建一个没有标题的窗口对象。

•public JFrame(String title)创建一个以title为标题的窗口对象。

下面的程序创建了一个空的框架窗口。

程序SimpleFrame.javaimport javax.swing.*;public class SimpleFrame{public static void main(String args[]){JFrame frame = new JFrame("Simple Frame ");frame.setSize(400,240);frame.setVisible(true);frame.setDefaultCloseOperation(JFrame. EXIT _ON_ CLOSE);}}_____________________________________________________________________________▃程序中使用JFrame类的构造方法创建一个框架窗口对象frame。