Java 教案第12章 GUI初步复习过程.docx

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Java教案第12章GUI初步复习过程

Java教案-第12章GUI初步

第12章GUI初步

.1介绍（Introduction）

为JavaGUI程序设计应用程序接口（API）是面向对象编程最精彩的内容，图形用户界面（GUI）可以通过键盘或鼠标来响应用户的操作。

这章首先介绍GUI编程基础，然后用GUI来讲述面向对象编程，特别是要讲框架和组件的关系，包括容器，布局管理器，颜色，字体，边框和图标等。

.2Swing和AWT

前面第8章，稍微介绍了一些面向对象编程的GUI例子，显示GUI组件，使用了诸如Jbutton，Jlabel等GUI组件。

为什么这些GUI前会有一个J？

为什么不用Button？

事实上，在java.awt包中已经有一个名为Button的类。

当Java问世的时候，称AWT（AbstractWindowsToolkit）的GUI类就被绑定在类库中。

对于开发简单的图形用户界面，AWT是胜任的，但如果开发综合，复杂的GUI工程却力不从心。

另外，AWT是依赖于平台的，即AWT组件的样式与它使用的底层平台相似。

新版本中，许多AWT的用户界面组件被一个更鲁棒，灵活，通用的Swing组件代替。

Swing组件使用Java代码编写，被直接应用在程序上，而不是调用底层的平台服务。

但java.awt.Window或java.awt.Panel的子类除外，因为他们必须使用特定平台本地的GUI来绘制。

Swing组件很少依赖目标平台，很少使用平台下的本地GUI程序，鉴于此，把它称为轻量级组件，而AWT称为重量级组件。

为了和AWT组件进行区分，Swing组件的类命名加前缀J，尽管AWT组件依然被现在版本的Java支持，但最好使用轻量级组件，因为AWT最终会淡出历史舞台，也因此，只介绍Swing组件。

.3JavaGUI与API

GUI的API包含的类可以被分为3类，组件类，容器类，帮助类。

它们的层次关系如图所示。

组件类，如Jbutton等用来创建用户界面。

容器类，如Jframe，Jpanel和Japplet等用来盛载其他组件。

帮助类，如Graphics，Color等用来支持GUI组件。

注意：

Jframe，Japplet，Jdialog和Jcomponent类和它们的子类被组织在Javax.swing包中，其他的类被组织在AWT包中。

12.3.1Component类

Component的实例可以被显示在屏幕上。

Component是所有用户界面类的根类（父类），包含Container类。

Jcomponent类是所有轻量级组件的根类。

Componet和Jcomponent都是抽象类（14章讲解）。

现在只需要知道抽象类和类相似，仅仅是不能创建实例就可以了。

例如，不可以使用newJComponent（）来创建一个Jcomponent对象，但可以使用它非抽象子类的构造方法来创建Jcomponent实例。

熟练掌握继承的层次关系非常重要，如下述语句都显示true。

12.3.2Container类

Container类的实例可以盛载Component的实例，是GUI组件，它用来盛载其他GUI组件的。

Window，Panel，Applet，Frame和Dialog都是AWT组件的容器类。

为了配合Swing组件，使用Container，Jframe，Jdialog，Japplet和Jpanel类容易，如下图所述。

12.3.3帮助类

如Graphics，Color，Font，FontMetrics，Dimension和LayoutManager等类是帮助类，它们不是Component的子类。

它们用来描述GUI组件的特性，属性，如下图所示。

注意：

帮助类在AWT包中，Swing组件不能替换所有的AWT，它替换的只有AWT的GUI组件类，因此AWT帮助类仍然在GUI编程中用处很大。

.4Frames框架

为了创建用户界面，需要创建一个frame或一个applet（18章介绍）容器来放置用户界面组件。

12.4.1创建Frame

使用Jframe类来创建一个框架frame，如下所示。

使用Jframe创建一个frame窗口，如下程序。

框架frame的可见性默认为false，因此必须使用frame.setVisible（true）来显示框架。

语句frame.setSize（400,300），设置框架窗口宽400，高300像素，如果不设置大小，则只显示一个标题栏，运行程序后在屏幕显示如下。

Line7使得frame在屏幕中间显示，line8告诉程序当frame被关闭时终止，没有此语句，程序将不能终止，这种情况下只能在Dos（windows平台）命令提示符下，使用Ctrl+C来终止，在Eclipse中将使用红色终止按钮来终止程序。

注意：

要在调用居中语句前设置窗口大小，否则无效。

12.4.2在Frame中添加组件

使用add方法可以为Frame添加组件，如图所示程序。

每一个JFrame都包含一个contentpane（内容面板），内容面板是Container的一个实例。

如按钮等GUI组件会被放置在frame的contentpane中。

在Java早期版本，必须使用getContentPane方法来返回frame的contentpane，然后调用contentpane的add方法为其添加组件，如下所示（教程中示例如此）。

这是非常笨重的，从java5以后的新版本允许直接调用frame的add方法来为contentpane添加组件，如下：

这个新特性称content-pane授权（给frame），严格的说，是一个组件被添加到frame的contentpane。

为简单，称把组件添加到frame中。

一个JButton对象使用newJbutton（“OK”）;来创建，使用frame.add（jbtOK）被添加到frame的contentpane中。

方法add（Compunentcomp）定义在Container类中，因为JButton是Component的子类，因此Jbutton的实例同样也是Component的实例，从容器中删除组件使用remove方法，使用方式：

Container.remove（jbtOK）;

当运行程序时，窗口会被显示，按钮会总是出现在窗口中间，不管窗口是否重新设置大小，总是占据整个窗口。

原因就是组件被contentpane的不仅管理器放置在窗口中，contentpane的默认的布局管理器会把这个按钮放置在窗口的中央。

下节会学习使用其他几种布局管理器，把组件放置在期望的位置。

.5布局管理器

介绍3种布局管理器，FlowLayout，GridLayout和BorderLayout。

12.5.1FlowLayout

FlowLayout是最简单的布局管理器，称流式布局管理器。

组件被从左到右，从上到下的，按它被添加的顺序放置在窗口中。

当一行满之后，会另起一行。

类中包含三个常量，设置组件的对齐方式，FlowLayout.RIGHT,FlowLayout.CENTER,FlowLayout.LEFT。

也可以使用分割线来分割组件，如下所示FlowLayout类图：

下列程序给出一个流式布局，添加三个标签和三个文本框。

为什么使用如上程序来构造一个窗口？

原因有三：

1.创建一个GUI应用意味着创建一个窗口框架，很自然会定义成Jframe的子类。

2.frame会被扩展出新的组件或方法函数。

3.这个类易于重用，例如可以通过创建多个类的实例来创建多个窗口。

同时这种构造程序的方式易读。

从今以后，大多数GUI主类会扩展JFrame类，主类的构造方法会构造用户界面。

主方法创建一个主类的实例并显示窗口框架。

这个例子中FlowLayout布局管理器用来放置组件，如果重新调整窗口大小，组件也会自动被重新安排，如上图所示。

如果把line10语句用setLayout（newFlowLayout（FlowLayout.RIGHT,0,0））来替换，所有组件会被左对齐，并且中间没有间隔线。

等价语句如下：

假设把一个按钮用add方法加入10次，是否会出现10个相同的按钮？

答案是不会，只会出现一个。

不要忘记在设置布局中使用new，如setLayout（newFlowLayout（））.

12.5.2GridLayout

GridLayout也称网格布局（矩阵布局），组件按被添加的先后顺序放置在网格中，放置顺序从左到右，从上到下，如下是网格布局类的UML类图。

可以设定网格的行和列数，基本原则如下：

1.行数或列数可以为0，但不能都为0.如果一个为0，另外一个不为0，那么非0的维数被设定，0维数由布局管理器动态决定。

如，设置0行3列，包含10个组件，那么GridLayout会创建固定的3列，并动态生成4行，最后一行包含一个组件。

如果设定3行0列，10个组件，那么固定为3行，动态设定4列，最后一行包含2个组件。

2.如果行和列都不为0，行数为主导参数，即行数被固定，列数自动计算生成。

如果设定3行3列，10个组件，那么会设置3行固定，4列动态设定，最后一行包含2个组件。

如下列所示程序使用网格布局。

如果重新设定框架大小，布局的按钮保持不变，网格布局中所有的组件给出相同的大小。

把line10用setLayout（newGridLayout（3,10））来替换，仍然是3行，2列。

如果定义4行2列网格或2行2类网格会怎样？

自己试验下。

前2种布局，添加组件顺序非常重要，因为它决定自己在容器中的位置。

12.5.3BorderLayout

BorderLayout把容器分为5个区域，东南西北中。

通过add（Component,index），添加组件，其中index是以下5个常数之一，BorderLayout.EAST，BorderLayout.SOUTH，BorderLayout.WEST，BorderLayout.NORTH或BorderLayout.CENTER，类图如下图所示。

组件以合适的大小被放置在相应的区域，南北组件可以水平方向延伸，东西组件可以垂直方向延伸，中间组件可以向水平，垂直方向延伸以填满整个空间。

如下程序可以说明BorderLayout的布局，在东南西北中添加5个按钮，标签分别为East，South，West，North和Center。

不必要使得组件填满所有的5个区域，如果把East按钮移调，并重新运行程序，会发现中间的按钮会向右延伸并占满East区域。

如果add方法中没指明区域，则默认为中间区域，如此添加2个组件，则只有第二个组件会被显示。

12.5.4布局管理器属性

布局管理器有动态调整的属性。

FlowLayout有alignment，hgap，vgap属性。

可以使用setAlignment，setHgap和setVgap方法来设定对齐和垂直，水平分割。

GrideLayout有rows，columns，hgap和vgap属性，可以使用setRows,setColumns，setHgap和setVgap方法来设定行数，列数即水平和垂直分割。

BorderLayout有hgap和vgap属性，可以使用setHgap和setVgap方法来设置水平和垂直分割。

在前面的部分中，因为没有设置布局管理器属性，匿名的布局管理器在发挥作用。

如果需要动态的改变属性，那么布局管理器就必须显式被一个变量引用，不能匿名。

可以通过变量改变布局管理器的属性值，例如下述代码。

.6Panels面板和子容器

假设想要在一个框架中放置是个按钮和一个文本框，按钮按网格布局，但文本框要放置在分开的一行。

单单使用一个容器很难达到预期要求。

但可以把容器分成几个部分