一、理论部分
一、1.用户界面：用户与计算机系统(各种程序)交互的接口
图形用户界面：以图形方式呈现的用户界面
2.AWT:Java 的抽象窗口工具箱（ Abstract WindowToolkit, AWT)包含在java.awt包中，它提供了许多用来设计GUI的组件类和容器类。
AWT库处理用户界面元素的方法：把图形元素的创建和行为委托给本地GUI工具箱进行处理。
3.Swing：Swing用户界面库是非基于对等体的GUI工具箱。
Swing具有更丰富并且更方便的用户界面元素集合。
Swing对底层平台的依赖很少，因此与平台相关的bug很少。
Swing类库被放在javax.swing包里。
大部分AWT组件都有其Swing的等价组件。Swing组件的名字一般是在AWT组件名前面添加一个字母“J”。
二..创建框架
1.组件：构成图形用户界面的元素，拿来即用用图形表示(能在屏幕上显示，能和用户进行交互)
2.通常把由Component类的子类或间接子类创建的对象称为一个组件。
3.容器：容器是Java中能容纳和排列组件的组件。常用的容器是框架（Frame,JFrame)
定位：
—常用Component类的setLocation和setBounds方法
常用属性
—Title：框架标题
—IconImage：框架图标
确定框架的大小：通过调用Toolkit类的方法来得到屏幕尺寸信息。
4.在组件中显示信息
在AWT中可调用add()方法把组件直接添加到AWTFrame中,在Swing中组件则添加到内容窗格里。
其中内容窗格是用来添加组件的，添加代码如下：
Container contentPane = getContentPane();
用户也可以自行创建一个组件类，并在组件上进行绘制，此时需要重载paintComponent()。
用户的自建组件也可添加到内容窗格里。
public void setEnabled(boolean b)：设置组件是否可被激活。
当参数b取值true时，组件可以被激活。
当参数b取值false 时，组件不可激活。
默认情况下，组件是可以被激活的。
public void setVisible(boolean b)：设置组件在该容器中的可见性。
当b取值true时，组件在容器中可见。
当b取值false时，组件在容器中不可见。
除了Window型组件外，其它类型组件默认是可见的。
2、实验内容和步骤
实验1： 导入第10章示例程序，测试程序并进行代码注释。
测试程序1：
l 运行下列程序，观察程序运行结果。
import javax.swing.*; public class SimpleFrameTest { public static void main(String[] args) { JFrame frame = new JFrame(); //创建一个frame类对象 frame.setBounds(0, 0,300, 200);//定义坐标以及宽度和高度 frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//窗口关闭操作 frame.setVisible(true);//窗口是否可见 } }
程序运行结果如下：
l 在elipse IDE中调试运行教材407页程序10-1，结合程序运行结果理解程序；与上面程序对比，思考异同；
l 掌握空框架创建方法；
l 了解主线程与事件分派线程概念；
l 掌握GUI顶层窗口创建技术。
package simpleFrame; import java.awt.*; import javax.swing.*; /** * @version 1.33 2015-05-12 * @author Cay Horstmann */ public class SimpleFrameTest { public static void main(String[] args) { EventQueue.invokeLater(() ->//lambda表达式：通过线程开启一个队列 { SimpleFrame frame = new SimpleFrame();//创建一个类对象 frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//设置对象点击关闭操作 frame.setVisible(true);//页面是否可见 }); } } class SimpleFrame extends JFrame { private static final int DEFAULT_WIDTH = 300; private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200; public SimpleFrame()//构造器 { setSize(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT);//设置大小 } }
程序运行结果如下：
测试程序2：
l 在elipse IDE中调试运行教材412页程序10-2，结合程序运行结果理解程序；
掌握确定框架常用属性的设置方法。
package simpleFrame; import java.awt.*; import javax.swing.*; /** * @version 1.34 2015-06-16 * @author Cay Horstmann */ public class SizedFrameTest { public static void main(String[] args) { EventQueue.invokeLater(() ->//lambda表达式：通过线程开启一个队列 { JFrame frame = new SizedFrame();//创建一个frame类对象 frame.setTitle("SizedFrame");//设置标题 frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//关闭操作 frame.setVisible(true);//设置可见性 }); } } class SizedFrame extends JFrame//继承 { public SizedFrame()//构造器 { //得到屏幕维度 Toolkit kit = Toolkit.getDefaultToolkit();//生成Toolkit对象 Dimension screenSize = kit.getScreenSize(); int screenHeight = screenSize.height; int screenWidth = screenSize.width; // set frame width, height and let platform pick screen location setSize(screenWidth / 2, screenHeight / 2);//尺寸大小 setLocationByPlatform(true); // set frame icon Image img = new ImageIcon("icon.gif").getImage(); setIconImage(img); } }
程序运行结果如下：
测试程序3：
l 在elipse IDE中调试运行教材418页程序10-3，结合运行结果理解程序；
l 掌握在框架中添加组件；
掌握自定义组件的用法。
package simpleFrame; import javax.swing.*; import java.awt.*; /** * @version 1.33 2015-05-12 * @author Cay Horstmann */ public class NotHelloWorld { public static void main(String[] args) { EventQueue.invokeLater(() ->//lambda表达式：通过线程开启一个队列 { JFrame frame = new NotHelloWorldFrame(); frame.setTitle("NotHelloWorld");//标题 frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); frame.setVisible(true); }); } } /** * A frame that contains a message panel */ class NotHelloWorldFrame extends JFrame//继承 { public NotHelloWorldFrame()//构造器 { add(new NotHelloWorldComponent());//添加窗口 pack(); } } /** * A component that displays a message. */ class NotHelloWorldComponent extends JComponent { public static final int MESSAGE_X = 75; public static final int MESSAGE_Y = 100; private static final int DEFAULT_WIDTH = 300; private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200; public void paintComponent(Graphics g)//绘图 { g.drawString("Not a Hello, World program", MESSAGE_X, MESSAGE_Y); } public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); } }
程序运行结果如下：
测试程序4：
l 在elipse IDE中调试运行教材424 -425页程序10-4，结合程序运行结果理解程序；
l 掌握2D图形的绘制方法。
package simpleFrame; import java.awt.*; import java.awt.geom.*; import javax.swing.*; /** * @version 1.33 2007-05-12 * @author Cay Horstmann */ public class DrawTest { public static void main(String[] args) { EventQueue.invokeLater(() ->//lambda表达式 { JFrame frame = new DrawFrame(); frame.setTitle("DrawTest"); frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); frame.setVisible(true); }); } } /** * A frame that contains a panel with drawings */ class DrawFrame extends JFrame//继承 { public DrawFrame()//构造器 { add(new DrawComponent());//添加窗口 pack(); } } /** * A component that displays rectangles and ellipses. */ class DrawComponent extends JComponent//继承 { private static final int DEFAULT_WIDTH = 400; private static final int DEFAULT_HEIGHT = 400; public void paintComponent(Graphics g)//绘图 { Graphics2D g2 = (Graphics2D) g; //绘制一个长方形 double leftX = 100; double topY = 100; double width = 200; double height = 150; Rectangle2D rect = new Rectangle2D.Double(leftX, topY, width, height); g2.draw(rect); //画封闭椭圆 Ellipse2D ellipse = new Ellipse2D.Double(); ellipse.setFrame(rect); g2.draw(ellipse); //画一条对角线 g2.draw(new Line2D.Double(leftX, topY, leftX + width, topY + height)); //用同一个中心画一个圆 double centerX = rect.getCenterX(); double centerY = rect.getCenterY(); double radius = 150;//半径 Ellipse2D circle = new Ellipse2D.Double(); circle.setFrameFromCenter(centerX, centerY, centerX + radius, centerY + radius); g2.draw(circle); } public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); } }
程序运行结果如下：
测试程序5：
l 在elipse IDE中调试运行教材432页-433程序10-5，结合程序运行结果理解程序；
l 了解2D图形中字体的设置的方法；
package simpleFrame; import java.awt.*; import java.awt.font.*; import java.awt.geom.*; import javax.swing.*; /** * @version 1.34 2015-05-12 * @author Cay Horstmann */ public class FontTest { public static void main(String[] args) { EventQueue.invokeLater(() ->//lambda表达式：通过线程开启一个队列 { JFrame frame = new FontFrame(); frame.setTitle("FontTest");//标题 frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); frame.setVisible(true); }); } } /** * A frame with a text message component */ class FontFrame extends JFrame { public FontFrame()//构造器 { add(new FontComponent());//添加窗口 pack(); } } /** * A component that shows a centered message in a box. */ class FontComponent extends JComponent { private static final int DEFAULT_WIDTH = 300; private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;//常量 public void paintComponent(Graphics g)//绘制容器方法 { Graphics2D g2 = (Graphics2D) g; String message = "Hello, World!";//字符串 Font f = new Font("Serif", Font.BOLD, 36); g2.setFont(f); //测量消息的大小 FontRenderContext context = g2.getFontRenderContext(); Rectangle2D bounds = f.getStringBounds(message, context); //设置（x，y）=文本左上角 double x = (getWidth() - bounds.getWidth()) / 2; double y = (getHeight() - bounds.getHeight()) / 2; //增加到Y到达基线 double ascent = -bounds.getY(); double baseY = y + ascent; // draw the message g2.drawString(message, (int) x, (int) baseY); g2.setPaint(Color.LIGHT_GRAY); // draw the baseline g2.draw(new Line2D.Double(x, baseY, x + bounds.getWidth(), baseY)); //绘制封闭矩形 Rectangle2D rect = new Rectangle2D.Double(x, y, bounds.getWidth(), bounds.getHeight()); g2.draw(rect); } public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); } }
程序运行如下：
测试程序6：
l 在elipse IDE中调试运行教材436页-437程序10-6，结合程序运行结果理解程序；
l 了解2D图形图像的显示方法。
package simpleFrame; import java.awt.*; import javax.swing.*; /** * @version 1.34 2015-05-12 * @author Cay Horstmann */ public class ImageTest { public static void main(String[] args) { EventQueue.invokeLater(() ->//lambda表达式：通过线程开启一个队列 { JFrame frame = new ImageFrame(); frame.setTitle("ImageTest");//标题 frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); frame.setVisible(true); }); } } /** * A frame with an image component */ class ImageFrame extends JFrame//继承 { public ImageFrame()//构造器 { add(new ImageComponent());//添加窗口 pack(); } } /** * A component that displays a tiled image */ class ImageComponent extends JComponent//继承 { private static final int DEFAULT_WIDTH = 300; private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200; private Image image; public ImageComponent()//构造器 { image = new ImageIcon("blue-ball.gif").getImage(); } public void paintComponent(Graphics g) { if (image == null) return; int imageWidth = image.getWidth(null); int imageHeight = image.getHeight(null); //在左上角绘制图像 g.drawImage(image, 0, 0, null); //在组件上平铺图像 for (int i = 0; i * imageWidth <= getWidth(); i++) for (int j = 0; j * imageHeight <= getHeight(); j++) if (i + j > 0) g.copyArea(0, 0, imageWidth, imageHeight, i * imageWidth, j * imageHeight); } public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); } }
程序运行结果如下：
实验2：课后完成PTA平台题目集：2018秋季西北师范大学面向对象程序设计（Java）练习题集（ch6-ch9).
三：实验总结。
本周学习了图形用户界面，即以图形的方式呈现的用户界面。在学习理论知识时初步了解了绘制图形的常用API以及如何设置字体和颜色，实验课上通过运行课本上的程序，进一步了解了图形用户界面。在老师和助教的讲解下，对此有了更深的掌握。在PTA平台上做Java练习题时，因为只是选择和判断，都是一些概念性的知识，觉得也不是很难。可能就是有细微的地方，因为听课时的粗心没有掌握。在后面的学习中，除了多练习代码，我还会多翻书去记下一些细节和概念。