Java编程学习桌面（GUI）编程自学笔记

java是面向过程的编程语言：Java是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言。Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性，广泛应用于PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网，同时拥有全球最大的开发者专业社群。

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1. GUI编程引言

以前的学习当中，我们都使用的是命令交互方式：

例如:在DOS命令行中通过javac java命令启动程序.

软件的交互的方式：

1. 命令交互方式

图书管理系统

2. 图形交互方式

Java提供了专业的API用于开发图形用户界面

GUI-->Graphic User Interface

将要了解GUI API的框架结构,以及GUI组件以及组件之间的关系,容器和布局管理器,颜色,字体等.

2. GUI的分类

2.1. AWT

Java1.0版本的图形用户界面库，设计目标是帮助程序员编写在所有平台上都能良好表现的GUI程序。为了实现这个目标Java1.0提供了抽象窗口工具集（AWT），但是这个目标并没有达到。AWT在所有的系统上表现都不好。因为：最初版本的AWT是在一个月内构思，设计和实现的（Think in Java ）。

Abstract Window Toolkit 抽象窗口工具集

Java将图形用户界面相关的类捆绑在了一起,放在了一个称之为抽象窗口工具集的库中.AWT适合开发简单的图形用户界面,并不适合开发复杂的GUI项目.

位于: java.awt.* 中,定义了很多的组件类，开发者可以直接创建对象加以使用

缺点: 所有的图形界面都依赖于底层的操作系统,容易发生于特定平台相关的故障.

AWT调用本地系统资源生成图形化界面, 依赖本地平台. 1.0

2.2. Swing

SUN公司对AWT进行了升级，基于AWT，推出了一种更稳定,更通用和更灵活的库.称之为Swing组件库(Swing component)。

既然都是用于GUI设计的组件库,那么为了区分Swing组件类和对应的AWT组件类,Swing组件类都已字母J为前缀.位于:javax.swing.* 中,提供了和AWT中等同的所有的组件类，但是类名的前面多加了一个J.

SWING可以跨平台. 1.2

我们主要学习Swing GUI组件.

3. Java GUI API

GUI API包含的类分为三个部分:组件类(component class) 容器类(container class),和辅助类(helper class)

1. 组件类是用来创建用户图形界面的,例如JButton,JLabel,JTextField.

2. 容器类是用来包含其他组件的,例如JFrame,JPanel

3. 辅助类是用来支持GUI组件的,例如Color,Font

3.1. 组件类

在图形用户界面程序中当我们想要创建按钮、复选框和滚动条等这些可以显示在屏幕上的对象，该如何创建。其实这些都属于一类叫做组件类。

AWT中的组件根类

Swing中的组件根类

组件类的实例可以显示在屏幕上.Component类是包括容器类的所有用户界面类的根类是java.awt中的类,对应的Swing中的是Jcomponent.了解了Component和JComponent都是抽象类.所以不能使用new关键字创建对象.所以需要使用它们的具体的实现类来创建对象.

在AWT中典型图形用户界面中的按钮(Button)、复选框(Checkbox)和滚动条(Scrollbar)都是组件类,都是Component类的子类.

在Swing中的GUI组件,有对应的JButton,JCheckBox,JscrollBar

继承关系图(AWT)

3.2. 容器类

容器(Container)，是一个特殊的组件，该组件可以通过add()添加其他组件。

容器类适用于盛装其他GUI组件的GUI组件.例如 Panel Frame Dialog都是AWT组件的容器类.对应的Swing组件的容器类是JPanel JFrame JDialog

3.3. GUI辅助类

用来描述GUI组件的属性,例如图像的颜色,字体等. 注意:辅助类是在java.awt中的

3.4. GUI运行原理

在JDK的bin目录中有javaw.exe .javaw.exe是java在window中专门用于执行GUI程序.

4. 体验GUI

5. Jframe框架

JFrame(框架)是一个容器

创建一个用户界面需要创建一个JFrame来存放用户界面组件.例如存放按钮，文本框。

5.1. 创建一个框架

注意:需要调用setVisible(true)方法后才会显示框架

运行程序会在窗口的左上角显示一个窗口,但是只能显示标题栏,而且关闭JFrame时,程序程序没有停止.

所以需要完成如下需求:

1: 设置Jframe的宽度和高度

2: 让Jframe显示在屏幕中间

3: 关闭Jframe时,程序会停止

5.1.1. 设置JFrame的宽度和高度

查找API文档,查看 setSize方法,可以指定框架的宽度和高度.参数类型是int,注意是以像素为单位,普通的笔记本的屏幕分辨率为1280*800或者1366*768.注意:分辨率表示每平方英寸的像素数.屏幕分辨率越高,屏幕的像素越多.所以分辨率越高看到的细节就越多.

setSize方法被定义在java.awt.Component类中,被Component 的子类java.awt.Window 重写.而Jframe以继承了Windiws类所以也具备该方法.

5.1.2. JFrame显示在屏幕中间

setLocationRelativeTo()方法

setLocationRelativeTo(null)方法可以在屏幕上居中显示框架.

如果不想要设置在中间,可以使用

5.1.3. 关闭JFrame程序停止

setDefaultCloseOperation(int operation)方法

该方法告诉程序,当框架关闭时结束程序.方法的参数是JFrame 的常量EXIT_ON_CLOSE

添加完毕

5.2. 框架中添加组件

上述案例中的框架是空的.可以通过add方法在框架中添加组件

代码:

运行程序,会显示上图所示窗口.调整窗口的大小,按钮都是显示在窗口的中央,并且占满整个框架.这是因为组件(本例就是按钮)是被布局管理器放到框架中的.默认布局管理器就是将按钮放到中央.

备注: 可以通过f.setVisible(false); 隐藏窗体f.dispose();关闭窗口

设置图片:

setIconImage(Toolkit.getDefaultToolkit().createImage("png-0015.png"));

6. JoptionPane对话框

显示一个带有OK 按钮的模态对话框。

下面是几个使用showMessageDialog 的例子：

Java代码

JOptionPane.showMessageDialog(null, "错误信息提示", "标题", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE); 效果如下：

Java代码

1. JOptionPane.showMessageDialog(jPanel, "提示消息", "标题",JOptionPane.WARNING_MESSAGE);

效果如下：

Java代码

1. JOptionPane.showMessageDialog(null, "提示消息.", "标题",JOptionPane.ERROR_MESSAGE);

Java代码

1. JOptionPane.showMessageDialog(null, "提示消息.", "标题",JOptionPane.PLAIN_MESSAGE);

1.2 showOptionDialog

这个函数可以改变显示在按钮上的文字。你还可以执行更多的个性化操作。

常规的消息框：

Java代码

1. int n = JOptionPane.showConfirmDialog(null, "你高兴吗?", "标题",JOptionPane.YES_NO_OPTION);//i=0/1

效果如下：

输入框 ：

String inputValue = JOptionPane.showInputDialog("请输入你给我金额");

7. 面板(Panel)

面板也是一个容器的组件，可以在上面添加

注意：面板不能单独使用，必须在顶层窗口中使用。

8. 常见组件

一些常用的组件例如:

JLabel,

JButton ,

JTextField

JPassworldField

JRadioButton

JCheckBox

JTextArea

JList

JMenuBar

JMenu

JMenultem

8.1. Button按钮

Java中的Swing提供了常规按钮,单选按钮,复选按钮和菜单按钮

8.1.1. JButtion普通按钮

按钮Button是点击时触发动作事件的组件.

8.1.2. JRadioButton单选按钮

单选按钮,可以让用户从一组选项中选择一个单一条目.例如性别.

使用单选按钮时注意将,单选按钮放在一组,需要使用java.swing.ButtonGroup. 的add方法,添加到一个组中,位于同一个组的单选按钮就是互斥的. 如果没有将单选按钮放在一个组中,就是独立的..我们让然需要把按钮添加在容器中.因为ButtonGroup添加到容器中..

8.1.3. JCheckBox复选框

多选

8.2. JLabel标签

8.3. JTextField文本域

8.4. JTextArea文本区域

8.5. JComboBox组合框

8.6. JList 列表框

例如: String[] data = { "one", "two", "three" };

JList list = new JList(data);

p1.add(list);

8.7. JmenuBar菜单条

JMenu菜单

JMenultem菜单项

菜单条(MenuBar)中包含菜单(Menu),菜单中中包含菜单项(MenuItem)

注意添加的顺序。例如：记事本的菜单条中包含文件、编辑、格式、查看、帮助菜单。其中文件菜单中包含新建、打开、保存、另存为等菜单项

案例综合。

样式如下:

因为面板默认是流式布局.

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9. 布局管理器

Java的GUI组件都放置在容器中,他们的位置是由容器的布局管理器来管理的.在前面的程序中,并没有指定将OK按钮放置在框架的什么位置,但是,Java知道应该把它放置在哪里,因为在后台工作的布局管理器能够将组件放到正确的位置.布局管理器是使用布局管理器类创建的.

我们可以使用setLayout() 方法在容器中设置布局管理器.

我们将要了解FlowLayout GridLayout BorderLayout

9.1. FlowLayout流式布局

FlowLayout(流式布局)是最简单布局管理器. Jpanel容器默认的布局管理器

流式布局,按照组件添加的顺序,从左到到右将组件排列在容器中.当放满一行,就开始新的一行.在FlowLayout有3个常量FlowLayout可以指定组件的对齐方式.

LEFT 每一行组件都应该是左对齐的

RIGHT 每一行组件都应该是右对齐的

CENTER 每一行组件都应该是居中的

还可以指定组件之间的以像素为单位的间隔.

这个布局管理器的对其方式默认值是CENTER

这个布局管理器的水平间隔默认值是 5个像素

这个布局管理器的垂直间隔默认是是5个像素

创建该布局管理器

案例:创建框架,使用流失布局管理器.向该框架添加三个标签和文本域.

该案例在本类main方法中创建了一个本类对象. 该类的构造函数中创建并且添加组件.

该案例使用了FlowLayout管理器在框架放置组件.如果改变框架的大小.组建会自动的重新排列,以适应框架.

例如:

如果将同一个按钮在框架中添加10次,那么该框架只会出现一次,将一个按钮向容器中添加多以和一次是一样的.

9.2. GridLayout网格布局

GridLyaout是以网格形式管理组件的.组件按照他们添加的顺序从左到右排列,显示第一行,接着是第二行,一次类推.

Gridlayout可以指定网格中的行数和列数

规则如下:

行数和列数可以是0但是不能两者都为0.

如果一个为0另外一个不为0,那么不为0的行或列的大小就是固定的,为0的行或者列有布局管理器动态决定.

例如:如果指定一个网格有0行3列10个组件,GirdLayout会创建3个固定的列和行,最后一行只有一个组件.如果指定一个网格有3行0列10个组件,GridLayout就会创建3行4列,最后一行包含2个组件.

如果行数和列数都不为0,那么以行数为依据.所以行数是固定的,布局管理器会动态的计算列数.例如,如果指定一个网格有3行3列10个组件,GridLayout会创建3个固定的行和4列,最后一行包含2个组件.

构造方法

方法:

案例:该案例依然添加3个标签和3个文本域,只不过布局管理器是GrigLayout

例如:

如果使用setLayout(new GridLayout(3,10))替换setlayout语句,还是会得到3行2列,因为行的参数非零,所以列的参数会被忽略.列的实际参数是由布局管理器计算出来的.

9.3. BorderLayout边框布局

边框布局,JFrame 容器默认的布局管理器是边框布局.该管理器将容器非为东西南北中5个区域.我们使用add(Component,index)方法可以将组件添加进到BorderLayout中,index是一个常量,有5个值

构造函数

方法:

组件会根据他们最合适的尺寸和在容器中的位置来放置,南北组件可以水平拉伸,东西组件可以垂直拉伸,中央组件既可以水平拉伸也可以垂直拉伸.

案例:演示边框布局管理器

注意: 如果布局管理器为Border管理器,调用add方法,没有说明组件的位置(东西南北中)默认是center.

所以

add(new JButton("ok"))和add(new JButton("ok"), BorderLayout.CENTER )

效果是一样的.

如果在Border容器中添加2个组件,都没有指定位置,那么只会显示最后一个组件

add(new JButton("ok1"))和add(new JButton("ok2")) 只会显示ok2

使用布局管理器

代码:

格式如下:

需求:需要在一个Jframe框架中放置10个按钮和一个文本域.

要求按钮以网格形式放置,文本域单独一行.

如果将这些组件放在一个单独的容器中,很难达要去的效果.我们使用Java图形用户界面进行程序设计时,可以将一个窗口分成几个面板Jpanel.面板的作用就是分组放置用户界面的子容器.这里可以将按钮添加到一个面板中,然后经面板添加到框架中.

在Swing中的面板是JPanel 可以使用new Jpanel () 创建一个默认是FlowLayout管理器的面板,也可以使用newJPanel(LayoutManager) 创建一个带特定布局管理器的面板.使用add方法将组件添加进面板中.

例如:

图示:

案例:

该案例中创建了两个面板(Jpanel) , 面板的默认布局是流式布局.,可以使用setLayout 更改面板的布局( setLayout 是java.awt.Container定义的, Jpanel 是Container的子类).

该案例中

面板p1布局指定为GridLayout(网格布局)将12个按钮,添加进面板p1中.

面板p2 布局指定为BorderLayout,将p1面板添加进来, p1位于该面板的中部.再添加一个文本域,位于面板p2北部.

将面板p2添加进框架(框架布局默认为BorderLayout),位于框架的西部,在框架的中部添加一个按钮.

效果:

注意: 面板容器是一个轻量级的容器，该容器不能单独的使用，必须依赖与外层的顶层容器(JFrame)

10. Java事件监听机制

在上述的程序中,其中菜单条,菜单项，按钮等都是对象,当我们单击对象时,应该能够完成一些任务.例如在程序中通过鼠标操作时,单击,双击,鼠标移入,鼠标移出.能够执行一些任务,在Java中我们可以使用事件监听机制,在Java的事件监听机制中 ,当事件发生时(点击按钮,移动鼠标等，关闭窗口)会被一类对象发现并处理.

10.1. 事件和事件源

在运行java图形用户界面程序时,用户与程序交互,用户执行了某些操作时，会发生一些事情， 那么事件(event)可以定义为程序发生了某些事情的信号.典型用户操作就是用户移动鼠标,点击按钮,敲击键盘等.程序可以选择相应事件或者忽略事件。

能够创建一个事件并触发该事件的组件称为源对象。例如由于按钮能够点击, 那么按钮就是一个源对象,按钮被点击就是一个事件。

一个事件是事件类的实例对象。事件类的根类是java.util.EventObject。

事件对象包含事件相关的属性，可以使用EventObject类中的实例方法getSource获得事件的源对象。

EventObject类的子类可以描述特定类型的事件

例如：

10.2. 监听器

当源对象触发了一个事件,谁来处理这个事件？在Java中对此感兴趣的对象会处理它。对此感兴趣的对象称之为监听器（Listener）。

举例来说当我们点击一个按钮，想要按钮执行一些动作，需要一个对象来监控按钮，当点击按钮的事件发生时，该对象就会监听到按钮事件。进而可以执行一些动作。

例如：

Java中,对象表示的每个事件都是由java.util中EventObject类的子类,

例如: MouseEvent: 表示鼠标的动作,例如移动光标,单击,双击

KeyEvent: 表示键盘上的按键.

ActionEvent表示用户采取的用户界面操作,例如点击屏幕上的按钮.

10.3. 事件处理

Java对组件都有对应的事件监听器，和添加事件监听器方法。

例如： 按钮： 源对象，会触发

体验：当用户点击按钮时，按钮上的信息会发生变化

该案例中：构造方法创建了用户界面。只有一个JFrame框架和一个按钮。

按钮时事件的源。创建了一个监听器并注册到了按钮。通过匿名内部类的形式创建了监听器类

10.4. 窗口事件

Window类

Window 对象是一个顶层窗口。窗口（Window）对应的事件叫做窗口事件（WindowEvent），任何窗口（Window）以及窗口的子类都可能触发窗口事件： 打开窗口，正在关闭窗口，激活窗口，变成非活动窗口，最小化窗口和还原窗口。

Window添加窗口事件（WindowEvent）监听器的方法

监听Window窗口事件（WindowEvent）的监听器：WindowListener

WindowListener接口中定义的方法

案例： 框架的事件监听处理

创建JFrame，Jfame是一个框架，属于窗体（Window）体系中的一员，也可以实现窗口的最大化，最小化，关闭，点击窗体，等一系列的操作。那么在用户触发这些事件发生时能够做一些工作，就需要注册事件监听器。

JFrame 是通过addWindowListener 方法就注册窗体事件监听器，该方法需要接受一个监听器（WindowListener）对象。查找API文档，发现WindowListener是一个接口，

我们需要窗口监听器(WindowListener)的实例对象，所以需要实现该接口，重写WindowListener接口的抽象方法。然后创建该实现类对象，作为参数传递给addWindowListener .

例如： 当像激活窗口这样的窗口事件发生时，windowActivated 方法就会触发。

代码如下：

总结：Window类或者Window类的任何子类都可能会触发WindowEvent。因为JFrame是Window的子类。所以也可以触发WindowEvent。

10.5. 监听器接口适配器

因为WindowListener接口中的方法都是抽象的，所以即使程序中不想关注某些事件，但是还是要实现所以的方法，比较麻烦，为了方便起见，Java提供了一个针对WindowListener接口的实现类，该类中把WindowListener接口中的方法全部实现，只不过方法体都为空。

例如： 加入我们只对激活窗口感兴趣，那么只需要继承该实现类重写激活窗口的方法即可。简化了代码。

那么这个WindowAdapter类就叫做适配器类，是为了简化代码的书写而出现的。

10.6. 鼠标键盘事件

当在一个组件上按下，释放，点击，移动，或者拖动鼠标时，就会产生鼠标事件。MouseEvent对象捕获这个事件。

MouseEvent

Java对鼠标事件提供了MouseListener 监听器接口，可以监听鼠标的按下，释放，输入，退出和点击动作。

MouseListener

用于接收组件上"感兴趣"的鼠标事件（按下、释放、单击、进入或离开）的侦听器接口

方法：

按键事件可以利用键盘来控制和执行一些动作，如果按下、释放一个键就会触发按键事件。KeyEvent对象可以捕获按键的按下放开和敲击。KeyEvent提供了getkeyChar 来获取按键对应的字符。

Java提供了KeyListener监听器接口来监听按键事件。

KeyListener接口

用于接收键盘事件（击键）的侦听器接口。

案例：

演示鼠标事件和键盘事件，当在文本域中输入q 时程序会退出。

10.7. 事件监听机制小结

一：确定事件源（容器或组件）

二：注册监听器

 通过事件源对象的addXXXListener()方法将监听器对象注册到该事件源上。

三：监听器对象

 注册监听器时，需要指定监听器对象。

以参数的形式进监听器对象传递给addXXXListener()

监听器对象是XXXListener的子类对象或者XXXAdapter的子类对象。

监听器对象一般用匿名内部类来表示。（简化书写）

在覆盖方法的时候，方法的参数一般是XXXEvent类型的变量接收。

 事件触发后会把事件打包成对象传递给该变量。(其中包括事件源对象。通过getSource()或者getComponent()获取。)

四：常见的事件监听器

WindowListener 主要用于监听窗口

ActionListener 主要用于用监听组件对象的单击动作

MouseListener 鼠标监听器

KeyListener 监听键盘

…….

五：常见的事件适配器

WindowAdapter

MouseAdapter

KeyAdapter

11. 作业

完成如下图像程序，在文本框中输入路径，显示该路径下的子文件和子目录。

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设计简单的记事本程序。