Java基础之《GUI编程》
AWT
AWT(Abstract Window Toolkit)包括了很多类和接口，用于Java Application
的GUI(Graphics User Interface图形用户界面)编程
GUI的各元素（如：窗口，按钮，文本框等）由Java类来实现
使用AWT所涉及的类一般在java.awt包及其子包中
Container和Component是AWT中的两个核心类
所有的可以显示出来的图形元素都叫Component
Component中有一类比较特殊的叫做Container，它是用来容纳其它Component的元素
Container里面又分两种，一种叫Window，一种叫Panel
Window是可以独立显示的
Window本身又分两种，一种叫Frame（一般的窗口），一种叫Dialog（对话框）
Dialog又分两种，一种叫模态的对话框，一种叫非模态的对话框
Panel一般看不见它，它也可以容纳其它的元素，把Panel装在Window里面再显示出来
组件和容器
Component & Container
Java的图形用户界面的最基本组成部分是Component，Component类及其子类的对象
用来描述以图形化的方式显示在屏幕上并能与用户进行交互的GUI元素，例如，一个按钮，
一个标签等
一般的Component对象不能独立的显示出来，必须将“放在”某一个Container对象中才可以
显示出来
Container是Component子类，Container子类对象可以“容纳”别的Component对象
Container对象可使用方法add(...)向其中添加其他Component对象
Container是Component子类，因此Container对象也可以被当作Component对象添加
到其他Container对象中
有两种常有的Container：
Window：其对象表示自由停泊的顶级窗口
Panel：其对象可作为容纳其他Component对象，但不能独立存在，必须被添加到其他
Container中（如Window 或 Applet）
Window - Frame
Frame是Window的子类，由Frame或其子类创建的对象为一个窗体
Frame的常用构造方法：
Frame()
Frame(String s)创建标题栏为字符串s的窗口
setBounds(int x, int y, int width, int height)
//设置窗体位置和大小，x、y是左上角坐标，width和height是宽度和高度
setSize(int width, int height)
//设置窗体的大小，width和height分别是宽度和高度
setLocation(int x, int y)
//设置窗体的位置，x、y是左上角坐标
setBackground(Color c)
//设置背景颜色，参数为Color对象 java.awt包中的Color类定义了各种颜色
setVisible(boolean b)
//设置是否可见
setTitle(String name)
//设置标题栏
String getTitle()
//获得标题栏
setResizable(boolean b)
//设置是否可以调整大小
Frame类有个子类叫JFrame，它是在swing包里
/*
* TestFrame.java
* Frame组件的创建及显示设置
*/
import java.awt.*;
public class TestFrame {
public static void main(String args[]) {
Frame f = new Frame("My First Test");
f.setSize(170, 100);
f.setBackground(Color.blue);
f.setVisible(true); //Frame new出来是内存里的一个对象，必须setVisible传入true才能显示出来
}
}/*
* TestMultiFrame.java
* 显示多个窗口
*/
import java.awt.*;
public class TestMultiFrame {
public static void main(String args[]) {
MyFrame f1 =
new MyFrame(100,100,200,200,Color.BLUE);
MyFrame f2 =
new MyFrame(300,100,200,200,Color.YELLOW);
MyFrame f3 =
new MyFrame(100,300,200,200,Color.GREEN);
MyFrame f4 =
new MyFrame(300,300,200,200,Color.MAGENTA);
}
}
class MyFrame extends Frame {
static int id = 0;
MyFrame(int x, int y, int w, int h, Color color) {
super("MyFrame " + (++id));
setBackground(color);
setLayout(null); //把窗口内部自己的布局管理器设为空
setBounds(x, y, w, h);
setVisible(true);
}
}Window - Panel
Panel对象可以看成是可以容纳Component的空间
Panel对象可以拥有自己的布局管理器
Panel类拥有从其父类继承来的：
setBounds(int x, int y, int width, int height)
setSize(int width, int height)
setLocation(int x, int y)
setBackground(Color c)
setLayout(LayoutManager mgr)等方法
Panel的构造方法为：
Panel() 使用默认的FlowLayout类布局管理器初始化
Panel(LayoutManager layout) 使用指定的布局管理器初始化
/*
* TestPanel.java
*/
import java.awt.*;
public class TestPanel {
public static void main(String args[]) {
Frame f = new Frame("Java Frame with Panel");
Panel p = new Panel(null);
f.setLayout(null);
f.setBounds(300, 300,500, 500); //Frame设置Bounds相对于屏幕
f.setBackground(new Color(0, 0, 102));
p.setBounds(50, 50, 400, 400); //Panel设置Bounds相对于它装到谁里边，就相对于谁
p.setBackground(new Color(204, 204, 255));
f.add(p);
f.setVisible(true);
}
}/*
* TestMultiPanel.java
*/
import java.awt.*;
public class TestMultiPanel {
public static void main(String args[]) {
new MyFrame2("My Frame with Panel", 300, 300, 400, 400);
}
}
class MyFrame2 extends Frame {
private Panel p1,p2,p3,p4;
MyFrame2(String s, int x, int y, int w, int h) {
super(s);
setLayout(null);
p1 = new Panel(null); //传空表明这几个Panel不在自己的布局管理器里
p2 = new Panel(null);
p3 = new Panel(null);
p4 = new Panel(null);
p1.setBounds(0, 0, w/2, h/2);
p2.setBounds(0, h/2, w/2, h/2);
p3.setBounds(w/2, 0, w/2, h/2);
p4.setBounds(w/2, h/2, w/2, h/2);
p1.setBackground(Color.BLUE);
p2.setBackground(Color.GREEN);
p3.setBackground(Color.YELLOW);
p4.setBackground(Color.MAGENTA);
add(p1);
add(p2);
add(p3);
add(p4);
setBounds(x, y, w, h);
setVisible(true);
}
}布局管理器
Java语言中提供了布局管理器类的对象可以管理：
1）管理Component在Container中的布局，不必直接设置Component位置和大小
2）每个Container都有一个布局管理器对象，当容器需要对某个组件进行定位
或判断其大小尺寸时，就会调用其对应的布局管理器，调用Container的setLayout
方法改变其布局管理器对象
AWT提供了5种布局管理器类：
FlowLayout
BorderLayout
GridLayout
CardLayout
GridBagLayout
布局管理器是布局排列的大管家，布局管理器各有各的风格
封装了布局管理器的类是LayoutManager，AWT提供给我们的布局管理器都是实现了
LayoutManager接口的类，因此我们可以用Container的setLayout方法来设置哪一种
布局管理器在起作用
FlowLayout布局管理器
FlowLayout是Panel类的默认布局管理器
FlowLayout布局管理器对组件逐行定位，行内从左到右，一行排满后换行
不改变组件的大小，按组件原有尺寸显示组件，可设置不同的组件间距，行距以及对齐方式
FlowLayout布局管理器默认的对齐方式是居中
FlowLayout的构造方法
new FlowLayout(FlowLayout.RIGHT, 20, 40);
右对齐，组件之间水平间距20个像素，垂直间距40个像素
new FlowLayout(FlowLayout.LEFT);
左对齐，水平和垂直间距为缺省值（5）
new FlowLayout();
使用缺省的居中对齐方式，水平和垂直间距为缺省值（5）
BorderLayout布局管理器
BorderLayout是Frame类的默认布局管理器
BorderLayout将整个容器和布局划分成
东（EAST）
西（WEST）
南（SOUTH）
北（NORTH）
中（CENTER）五个区域，组件只能被添加到指定的区域
如不指定组件的加入部位，则默认加入到CENTER区
每个区域只能加入一个组件，如加入多个，则先前加入的会被覆盖
BorderLayout型布局管理器尺寸缩放原则：
北、南两个区域在水平方向缩放
东、西两个区域在垂直方向缩放
中部可在两个方向上缩放
GridLayout布局管理器
GridLayout型布局管理器将空间划分成规则的矩形网络，每个单元格
区域大小相等。组件被添加到每个单元格中，先从左到右添满一行后
换行，再从上到下
在GridLayout构造方法中指定分隔的行数和列数
如：GridLayout(3, 4)
布局管理器总结
1）Frame是一个顶级窗口，Frame的缺省布局管理器为BorderLayout
2）Panel无法单独显示，必须添加到某个容器中
Panel的缺省布局管理器为FlowLayout
3）当把Panel作为一个组件添加到某个容器中后，该Panel仍然可以有
自己的布局管理器
4）使用布局管理器时，布局管理器负责各个组件的大小和位置，因此
用户无法在这种情况下设置组件大小和位置属性，如果试图使用Java
语言提供的setLocation()，setSize()，setBounds()等方法，则都会
被布局管理器覆盖
5）如果用户确实需要亲自设置组件大小或位置，则应取消该容器的布局
管理器，方法为：
setLayout(null);
事件处理
事件监听
事件源对象：发出这件事的是哪个Component，是哪个元素？TextFild、Button啊等
事件：事件本身也是对象。到底发生的是什么事。事件和监听这个事件的接口一一对应
当某件事发生的时候：事件源对象会调用实现了监听器接口的对象的方法
注册：把自己的监听器的对象注册到事件源对象中
当有一个按钮，我们想要知道它什么时候被按下去了，可以主动的监听，
是一件很昂贵的一件事，显然不好。实际上我们可以监听按钮被按下去这件
事有没有发生，发生了就可以执行后面的操作
这种执行操作，叫钩子函数，也叫回调函数
原理是：你实现某一个特定的接口，而Button里边也照着这个接口调用实际当中
的对象，Button把你这个类的对象当成某一个固定的接口来调用，你肯定要实现
某一个固定的接口的某一个特定的方法
Button调用的是接口里的方法，根据多态的原理，实际上你new的是谁调用的就是
谁的方法
当我们的Button被按下去时，发出的事叫做ActionEvent（动作事件）
/*
* TestActionEvent.java
* 1. Java事件处理机制
* 2. 事件源、事件监听器概念及作用
* 3. 如何在一个现有组件上注册监听器
*/
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
public class TestActionEvent {
public static void main(String args[]) {
Frame f = new Frame("Test");
Button b = new Button("Press Me!");
Monitor bh = new Monitor();
b.addActionListener(bh);
f.add(b, BorderLayout.CENTER);
f.pack();
f.setVisible(true);
}
}
class Monitor implements ActionListener {
public void actionPerformed(ActionEvent e) { //ActionEvent对象包装了这件事发生的具体信息
System.out.println("a button has been pressed");
}
}这个事件模型，它实现了Observer设计模式（观察者模式）。一般的伴随事件模型
还有Command模式
TextField类
java.awt.TextField类用来创建文本框对象。就是一个输入框。
TextField有如下常用方法：
TextField()
TextField(int columns)
TextField(String text)
TextField(String text, int columns)
public void setText(String t)
public String getText()
public void setEchoChar(char c) //设置回显字符
public void setEditable(boolean b)
public boolean isEditable()
public void setBackground(Color c)
public void select(int selectionStart, int selectionEnd)
public void selectAll()
public void addActionListener(ActionListener l) //添加动作监听器
tf.setEchoChar("*"); //和密码框差不多，文本框回显的都是*号
TextField事件监听
1）TextField对象可能发生Action（光标在文本框内敲击回车）事件。与该事件对应
的事件类是java.awt.event.ActionEvent
2）用来处理ActionEvent事件是实现了java.awt.event.ActionListener接口的
类的对象。ActionListener接口定义有方法：
public void actionPerformed(ActionEvent e)
3）实现该接口的类要在该方法中添加处理该事件（Action）的语句
4）使用addActionListener(ActionListener l)方法为TextField对象注册一个
ActionListener对象，当TextField对象发生Action事件时，会生成一个ActionEvent
对象，该对象作为参数传递给ActionListener对象的actionPerformerd方法在方法中
可以获取该对象的信息，并做相应的处理
/*
* TFTestActionEvent.java
*/
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
public class TFTestActionEvent {
public static void main(String args[]) {
new TFFrame();
}
}
class TFFrame extends Frame {
TFFrame() {
TextField tf = new TextField();
add(tf);
tf.addActionListener(new TFActionListener());
pack();
setVisible(true);
}
}
class TFActionListener implements ActionListener {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
TextField tf = (TextField)e.getSource(); //getSource拿到事件源，返回值是事件发生在哪个对象上
System.out.println(tf.getText());
tf.setText("");
}
}持有对方的引用
这种模式叫做Facade模式，门面模式。有一个大管家管着所有的事，其他人要互相打交道
都要通过这个大管家。对内叫调停者模式，Mediator模式
/*
* TFMath.java
* 持有对方的引用
*/
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
public class TFMath {
public static void main(String args[]) {
new TFFrame().launchFrame();
}
}
class TFFrame extends Frame {
TextField num1, num2, num3; //设置成成员变量，Button才能拿到它的内容
public void launchFrame() {
num1 = new TextField(10);
num2 = new TextField(10);
num3 = new TextField(15);
Label lbPlus = new Label("+");
Button btnEqual = new Button("=");
btnEqual.addActionListener(new MyMonitor(this));
setLayout(new FlowLayout());
add(num1);
add(lbPlus);
add(num2);
add(btnEqual);
add(num3);
pack();
setVisible(true);
}
}
class MyMonitor implements ActionListener {
//在监听器对象里边持有整个Frame的引用
//不需要记住Frame内部装了什么，不用再装一遍
TFFrame tf = null;
public MyMonitor(TFFrame tf) {
this.tf = tf;
}
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
int n1 = Integer.parseInt(tf.num1.getText());
int n2 = Integer.parseInt(tf.num2.getText());
tf.num3.setText("" + (n1+n2));
}
}内部类
内部类可以非常方便的访问包装类的成员变量或成员方法
内部类编译出来的class文件：TFFrame2$MyMonitor.class
好处：
可以方便的访问包装类的成员
可以更清楚的组织逻辑，防止不应该被其他类访问的类进行访问
何时使用：
该类不允许或不需要其他类进行访问时，可以把内部类设成private class XXX
/*
* TFMath2.java
* 内部类
*/
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
public class TFMath2 {
public static void main(String args[]) {
new TFFrame2().launchFrame();
}
}
class TFFrame2 extends Frame {
TextField num1, num2, num3; //设置成成员变量，Button才能拿到它的内容
public void launchFrame() {
num1 = new TextField(10);
num2 = new TextField(10);
num3 = new TextField(15);
Label lbPlus = new Label("+");
Button btnEqual = new Button("=");
btnEqual.addActionListener(new MyMonitor());
setLayout(new FlowLayout());
add(num1);
add(lbPlus);
add(num2);
add(btnEqual);
add(num3);
pack();
setVisible(true);
}
//内部类可以畅通无阻的访问包装类的成员变量或成员方法
//外部类对象默认的就拥有内部类对象的引用
class MyMonitor implements ActionListener {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
int n1 = Integer.parseInt(num1.getText());
int n2 = Integer.parseInt(num2.getText());
num3.setText("" + (n1+n2));
}
}
}Java图形
Graphics类
每个Component都有一个paint(Graphics g)用于实现绘图目的，每次重画
该Component是都自动调用paint方法
Graphics类中提供了许多绘图方法，如：
drawRect(int x, int y, int width, int height)
fillRoundRect(int x, int y, int width, int height, int arcWidth, int arcHeight)等
/*
* TestPaint.java
*/
import java.awt.*;
public class TestPaint {
public static void main(String args[]) {
new PaintFrame().launchFrame();
}
}
class PaintFrame extends Frame {
public void launchFrame() {
setBounds(200, 200, 640, 480);
setVisible(true);
}
public void paint(Graphics g) { //重写paint方法
Color c = g.getColor();
g.setColor(Color.red);
g.fillOval(50, 50, 30, 30);
g.setColor(Color.GREEN);
g.fillRect(80, 80, 40, 40);
g.setColor(c); //把原来的颜色设回去
}
}
画直线：在Graphics类中有public abstract void drawLine方法，它是一个抽象方法。为什么
抽象方法它可以直接调用？这里面有一个多态的存在，传到paint方法里面的是Graphics类的子类
调用的是子类的drawLine方法
鼠标事件适配器
抽象类java.awt.event.MouseAdapter实现了MouseListener接口，可以使用
其子类作为MouseEvent的监听器，只要重写其相应的方法即可
对于其他的监听器，也有对应的适配器
使用适配器可以避免监听器类定义没有必要的空方法
MyMouseAdapter.java鼠标适配器
/*
* MyMouseAdapter.java
*/
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.util.*;
public class MyMouseAdapter {
public static void main(String args[]) {
new MyFrame("drawing...");
}
}
class MyFrame extends Frame {
ArrayList points = null;
MyFrame(String s) {
super(s);
points = new ArrayList();
setLayout(null);
setBounds(300, 300, 400, 300);
this.setBackground(new Color(204, 204, 255));
setVisible(true);
this.addMouseListener(new Monitor());
}
public void paint (Graphics g) {
Iterator i = points.iterator();
while (i.hasNext()) { //把这个ArrayList里所有点都拿出来
Point p = (Point)i.next();
g.setColor(Color.BLUE);
g.fillOval(p.x, p.y, 10, 10);
}
}
public void addPoint(Point p) {
points.add(p);
}
}
//addMouseListener参数是MouseListener接口
//MouseAdapter实现了MouseListener接口
//如果Monitor直接实现MouseListener接口，要把5个接口都定义一边
class Monitor extends MouseAdapter {
public void mousePressed(MouseEvent e) {
MyFrame f = (MyFrame)e.getSource();
f.addPoint(new Point(e.getX(), e.getY()));
f.repaint(); //让Frame强制重画，这个方法内部调用paint方法
}
}
repaint - update() - paint();
图形中的双缓冲，repaint调用update方法，update方法调用了paint方法
大多数图形系统都会有双缓冲
Window事件
Window事件所对应的事件类为WindowEvent，所对应的事件监听接口为WindowListener
WindowListener定义的方法有：
public void windowOpened(WindowEvent e)
public void windowClosing(WindowEvent e) //窗口正在被关闭
public void windowClosed(WindowEvent e) //窗口已经关了
public void windowIconified(WindowEvent e) //让窗口最小化
public void windowDeiconified(WindowEvent e) //让窗口恢复正常
public void windowActivated(WindowEvent e)
public void windowDeactivated(WindowEvent e)
与WindowListener对应的适配器为WindowAdapter
当一个类和除了某个方法之外都没有关系，可以用匿名内部类
/*
* TestWindowClose.java
*/
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
public class TestWindowClose {
public static void main(String args[]) {
new MyFrame55("MyFrame");
}
}
class MyFrame55 extends Frame {
MyFrame55 (String s) {
super(s);
setLayout(null);
setBounds(300, 300, 400, 300);
this.setBackground(new Color(204, 204, 255));
setVisible(true);
this.addWindowListener(
new WindowAdapter() { //使用匿名类
public void windowClosing(WindowEvent e) {
setVisible(false);
System.exit(-1);
}
}
);
}
}
键盘事件
键盘上的按键对应一个虚拟的码
/*
* TestKey.java
*/
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
public class TestKey {
public static void main(String args[]) {
new KeyFrame().launchFrame();
}
}
class KeyFrame extends Frame {
public void launchFrame() {
setSize(200, 200);
setLocation(300, 300);
addKeyListener(new MyKeyMonitor());
setVisible(true);
}
class MyKeyMonitor extends KeyAdapter {
public void keyPressed(KeyEvent e) {
//System.out.println("ok");
int keyCode = e.getKeyCode();
if (keyCode == KeyEvent.VK_UP) {
System.out.println("up");
}
}
}
}
小结
一个图
布局管理器
事件模型
ActionEvent
MouseEvent
WindowEvent
KeyEvent
graphics类和paint方法
双缓冲 repaint - update - paint
内部类、匿名类