第九章 Swing用户界面组件
第九章 Swing用户界面组件
9.1 Swing和模型-视图-控制器的设计模式
9.1.1设计模式
在Alexander的模式分类和软件模式的分类中，每种模式都遵循特定的格式。
首先描叙背景，即引发设计问题的情形；
接着解释问题，通常这里会有几个冲突的因素；
最终，权衡这些冲突，给出问题的解决方案
AWT和Swing设计中使用的几种模式：
模型-视图-控制器（model-view-controller，MVC）
容器和组件是“组合（composite）”模式
带滚动条的面板是“装饰（decorate）”模式
布局管理器是“策略（strategy）”模式
9.1.2模型-视图-控制器模式
每个组件都有三要素（如按钮，复选框，文本框或复杂的树形组件）
内容，如按钮的状态（是否按下），或者文本框的文本
外观（颜色、大小等）
行为（对事件的反应）
面向对象设计的一个基本原则：限制一个对象拥有的功能数量。如不要用一个按钮类完成所有的事情，而是应该让一个对象负责组件的观感，另一个对象负责存储内容。MVC模式告诉我们，实现三个独立的类：
模型（model）：存储内容
视图（view）：显示内容
控制器（controller）：处理用户输入
模型存储内容，他没有用户界面，完全不可见，必须实现改变内容和查找内容的方法。显示存储在模型中的数据是视图的工作。
MVC的一个优点，一个模型可以有多个视图，每个视图可以显示全部内容或不同部分或不同形式。
控制器负责处理用户输入事件，如鼠标和键盘。然后决定是否把这些事件转化成对模型或视图的改变。
9.1.3 Swing按钮的模型-视图-控制器分析
对大多数组件来说，模型类将实现一个名字以Model结尾的接口，如按钮实现了ButtonModel接口。实现了此接口的类可以定义各种按钮的状态。
每个JButton对象都存储了一个按钮模型对象，用下列方式得到它的引用；
JButton button = new JButton("Blue");
ButtonModel model = button.getModel();
实际上，不必要关注按钮状态的零散信息，只有绘制它的视图才对此感兴趣。
模型不存储按钮标签或者图标。
需注意的是，同样的模型（即DefaultButtonModel）可用于下压按钮、单选安钮、复选框甚至是菜单项。当然这些按钮都有各自不同的视图和控制器。通常，每个Swing组件都有一个相关的后缀为UI的视图对象，但并非所有Swing组件都有专门的控制器对象。
ButtonModel接口的属性
| 属性名 |
值 |
ActionCommand |
与按钮关联的动作命令字符串 |
Mnemonic |
按钮的快捷键 |
Armed |
如果按钮被按下且鼠标仍在按钮上则为true |
Enabled |
如果按钮是可选择则为true |
Pressed |
如果按钮被按下且鼠标按键没有释放则为true |
Rollover |
如果鼠标在按钮上则为true |
Selected |
如果按钮已经被选择（用于复选框和单选按钮）则为true |
9.2 布局管理器概述
通常，组件放置在容器中，布局管理器（layout manager）决定容器中的组件放置的位置和大小。
按钮、文本域和其他用户界面元素都继承于Component类，组件可以放置在面板这样的容器中。由于Container类继承于Component类，所以容器也可以放置在另一容器中。下图给出Component的类层次结构。
每个容器都有一个默认的布局管理器，但可以重新设置。
panel.setLayout(new GridLayout(4,4));
这个面板用GridLayout类布局组件。可往容器中添加组件。容器的add方法把组件和放置的方位传递给布局管理器。
API java.awt.Container 1.0
void SetLayout(LayoutManager m)
为容器设置布局管理器
Component add(Component c)
Component add(Component c,Object constraints) 1.1
将组件添加到容器中，并返回组件的引用。
参数：c 要添加的组件
constraints 布局管理器理解的标识符
API java.awt.FlowLayout 1.0
FlowLayout()
FlowLayout(int align)
FlowLayout(int align,int hgap,int vgap)
构造一个新的FlowLayout对象。
参数：align LEFT、CENTER或RIGHT
hgap 以像素为单位的水平间距（如果为负值，则强行重叠）
vgap 以像素为单位的垂直间距（如果为负值，则强行重叠）
9.2.1 边框布局
边框布局管理器（border layout manager）是每个JFrame的内容窗格的默认布局管理器。流布局管理器完全控制每个组件的放置位置，边框布局管理器允许为每个组件选择一个放置位置。可选把组件放在内容窗格的中、北、南、东、西部。如：
frame。add(component,BorderLayout.SOUTH);
先放置边缘组件，剩余可用空间由中间组件占据。容器缩放时，边缘组件厚度不变，中间组件大小变化。默认为CENTER。
与流布局不同，边框布局会扩展所有组件的尺寸以便填满可用空间（流布局将维持每个组件的最佳尺寸）。当讲一个按钮添加到容器中时会出现问题：
frame.add(yellowButton,BorderLayout.SOUTH);//don't
按钮将扩展至填满整个南部区域，如果在添加一个按钮到南部，就会取代第一个按钮。解决常用的方法是使用另一个面板（panel），再将面板放置在内容窗格的南部。
先创建一个新的JPanel对象，然后逐一将按钮添加到面板。面板的默认布局管理器是FlowLayout。然后用frame.add将面板添加到框架的内容窗格中。
JPanel panel = new JPanel(); panel.add(yellowButton); panel.add(blueButton); panel.add(redButton); frame.add(panel,BorderLayout.SOUTH);
边框布局管理器将会扩展面板大小，直至填满整个南部区域。
API java.awt.BorderLayout 1.0
BorderLayout()
BroderLayout(int hgap,int vgap)
构造一个新的BorderLayout对象。
参数：hgap 以像素为单位的水平间距（如果为负值，则强行重叠）
vgap 以像素为单位的水平间距（如果为负值，则强行重叠）
9.2.2 网格布局
网格布局像电子数据表一样，按行列排列所有的组件。不过，他的每个单元大小都一样的。在网格布局对象的构造器中，需要指定行数和列数：
panel.setLayout(new GridLayout(5,4));
添加组件，从第一行的第一列开始，然后是第一行的第二列，以此类推。
panel.add(new JButton("1"));
panel.add(new JButton("2"));
下图是一个计算器：
程序中，在将组件添加到框架之后，调用了pack方法，这个方法用于将所有组件以最佳的高度和宽度显示在框架中。当然，很少有像计算器这样整齐的布局。实际上，在组件窗口的布局是小网格（通常只有一行或一列）比较有用。将其放置在一个面板上，这个面板使用只有一行的网格布局进行管理。
Calculator.java
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
/**
* @version 1.33 2007-06-12
* @author Cay Horstmann
*/
public class Calculator
{
public static void main(String[] args)
{
EventQueue.invokeLater(new Runnable()
{
public void run()
{
CalculatorFrame frame = new CalculatorFrame();
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.setVisible(true);
}
});
}
}
/**
* A frame with a calculator panel.
*/
class CalculatorFrame extends JFrame
{
public CalculatorFrame()
{
setTitle("Calculator");
CalculatorPanel panel = new CalculatorPanel();
add(panel);
pack();
}
}
/**
* A panel with calculator buttons and a result display.
*/
class CalculatorPanel extends JPanel
{
public CalculatorPanel()
{
setLayout(new BorderLayout());
result = 0;
lastCommand = "=";
start = true;
// add the display
display = new JButton("0");
display.setEnabled(false);
add(display, BorderLayout.NORTH);
ActionListener insert = new InsertAction();
ActionListener command = new CommandAction();
// add the buttons in a 4 x 4 grid
panel = new JPanel();
panel.setLayout(new GridLayout(4, 4));
addButton("7", insert);
addButton("8", insert);
addButton("9", insert);
addButton("/", command);
addButton("4", insert);
addButton("5", insert);
addButton("6", insert);
addButton("*", command);
addButton("1", insert);
addButton("2", insert);
addButton("3", insert);
addButton("-", command);
addButton("0", insert);
addButton(".", insert);
addButton("=", command);
addButton("+", command);
add(panel, BorderLayout.CENTER);
}
/**
* Adds a button to the center panel.
* @param label the button label
* @param listener the button listener
*/
private void addButton(String label, ActionListener listener)
{
JButton button = new JButton(label);
button.addActionListener(listener);
panel.add(button);
}
/**
* This action inserts the button action string to the end of the display text.
*/
private class InsertAction implements ActionListener
{
public void actionPerformed(ActionEvent event)
{
String input = event.getActionCommand();
if (start)
{
display.setText("");
start = false;
}
display.setText(display.getText() + input);
}
}
/**
* This action executes the command that the button action string denotes.
*/
private class CommandAction implements ActionListener
{
public void actionPerformed(ActionEvent event)
{
String command = event.getActionCommand();
if (start)
{
if (command.equals("-"))
{
display.setText(command);
start = false;
}
else lastCommand = command;
}
else
{
calculate(Double.parseDouble(display.getText()));
lastCommand = command;
start = true;
}
}
}
/**
* Carries out the pending calculation.
* @param x the value to be accumulated with the prior result.
*/
public void calculate(double x)
{
if (lastCommand.equals("+")) result += x;
else if (lastCommand.equals("-")) result -= x;
else if (lastCommand.equals("*")) result *= x;
else if (lastCommand.equals("/")) result /= x;
else if (lastCommand.equals("=")) result = x;
display.setText("" + result);
}
private JButton display;
private JPanel panel;
private double result;
private String lastCommand;
private boolean start;
}
9.3 文本输入
文本域（JTextField)和文本区（JTextArea)获取用户输入。文本域单行，文本区多行。JPassword也只接收单行文本，不会将输入的内容显示出来。
三个类皆继承与抽象JTextComponent类。
9.3.1 文本域JTextField
将文本域添加到窗口，常用是将其添加到面板或者其他容器，与按钮一样：
JPanel panel = new JPanel();
JTextField textField = new JTextField("Default input",20);
panel.add(textField);
列数是给AWT设定的首选（preferred）大小的一个提示。如果布局管理器需要缩放这个文本域，会调整其大小。重新设置列数用setColumns。
提示：使用setColumns后，要调用包含这个文本框的容器的revalidate.
textField.setColumns(10); panel.revalidate();
revalidate会重新计算容器内所有组件的大小，并重新布局。属于JComponent类.而改变JFrame的组件，要调用validate。
可用setText（）改变文本内容。用getText（）获取文本。想去掉前后空格，调用trim：
String text = textField.getText().trim();
9.3.2 标签和标签组件
想要用标示符标示不带标签的组件：
用相应的文本构造一个JLabel组件。
将标签组件放置在距离需要标示组件足够近的地方，以便用户可以知道标签标示的组件。
JLabel的构造器允许指定出事文本和图表，亦可以选择内容的排列方式。用swing Constans接口中的常量来指定排列方式。
JLabel label = new JLabel("User name",Swing.Constants.RIGHT);
或
JLabel label = new JLabel("User name",JLabel.RIGHT);
用setText和setIcon可在运行期间设置标签的文本和图标。
9.3.3 密码域
API javax.swing.JPasswordField
JPasswordField(Sting text,int columns)
void setEchoChar(char echo) 为密码域设置回显字符。
char[] getPassword()
返回密码域中的文本。为安全起见，使用之后应该覆写返回的数组内容。
9.3.4 文本区
textArea = new JTextArea(4,8)
如果文本区文本超出显示范围，剩下的文本就会被剪掉。可以通过开启换行特性来避免裁剪过长的行：(只是视觉效果)
textArea.setLineWrap(true);
9.3.5 滚动窗格
文本区没有滚动条，需要将文本区插入到滚动窗格（scrollpane）
textArea = new JTextArea(8,40); JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(textArea);
为任意组件添加滚动功能的通用机制。