Java GUI

Java GUI——Java图形用户界面

Java GUI概述

早期，电脑向用户提供的是单调、枯燥、纯字符状态的“命令行界面（CLI），在今天，一个应用软件没有良好的GUI是无法让用户接受的。Java语言提供了一套可以轻松构建GUI的工具

AWT 是 Java最早的界面库（java.awt：Abstract Windows ToolKit（抽象窗口工具包），需要调用本地系统方法来实现功能，属重量级控件）

Swing 是对AWT的扩展（javax.swing：在AWT的基础上， 建立的一套图像界面系统，其中提供了更多的组件，而且完全由Java实现。增强了移植性，属轻量级组件。）

AWT&Swing

抽象窗口工具包AWT（Abstract Window Toolkit）是java提供的建立图形用户界面GUI的开发包，AWT可用于Java的Applet 和 Application 中。`java.awt`包提供了基本的GUI设计工具

​ Swing 包含了构建图形界面（GUI）的各种组件，如: 窗口、标签、按钮、文本框等。Swing 提供了许多比 AWT 更好的屏幕显示元素，使用纯 Java 实现，能够更好的兼容跨平台运行

​ 为了和 AWT 组件区分，Swing 组件在javax.swing.*包下，类名均以 J 开头，例如: JFrame、JLabel、JButton等

​ 他们都包含三个重要概念：

• 组件（Component）
• 容器（Container）
• 布局管理器（LayoutManager）

基于Swing的Java GUI设计

设计步骤：

• 引入Swing 包及其它程序包
• 选择GUI的外观风格L&F（look & feel）
• 创建并设置顶层容器
• 创建与添加Swing组件
• 显示顶层容器，将整个GUI显示出来
• 增加事件处理

Swing中的Look & Feel

使用UIManager.setLookAndFeel() 方法进行设置。在该方法中可以使用下面几种参数配置风格：

UIManager.getCrossPlatformLookAndFeelClassName()
	 —Java Look & Feel
UIManager.getSystemLookAndFeelClassName()
	 — 当前平台的Look & Feel
"javax.swing.plaf.metal.MetalLookAndFeel" 
	 — Java Look & Feel
"com.sun.java.swing.plaf.windows.WindowsLookAndFeel" 
	 — Windows Look & Feel
"com.sun.java.swing.plaf.mac.MacLookAndFeel" 
	 — Mac OS Look & Feel

常用容器

• 组成GUI的组件如按钮、标签等，不能独立使用，必须放在容器内

• 容器本身也是一个组件，具有组件的所有性质，另外还具有容纳其它组件的功能

• 所有的组件都可以通过add()方法向容器中添加

• 在Swing中，常用的三种类型的容器是JFrame、JPanel、JApplet

顶层容器

• Swing GUI形成 顶层容器-中间层容器-基本组件 的层次包容关系。具有Swing GUI的应用必须至少有一个顶层容器，它提供了所包含组件需要的绘制与事件处理功能。对于多数应用，顶层容器是JFrame、JDialog或JApplet的实例
• 中间层容器是由通用容器构成，主要是为了简化组件的布局，常用组件为JPanel、JScrollPane、JTabbedPane
• 基本组件是直接向用户展示信息或获取用户输入的组件

JFram相当于桌子，JPanel相当于桌子上的盘子，JButton相当于盘子里面的菜

Layout Manager

• 容器中组件的布局通常由Layout Manager控制。
• Layout Manager负责决定容器的布局策略及容器内组件的排列顺序、大小和位置，以及当窗口移动或调整大小后组件如何变化等。
• 每个容器都有一个默认的Layout Manager，可通过调用setLayout()方法改变。
• Java提供的布局管理器（要用的时候自己查）：
  • FlowLayout 流式
  • BorderLayout 边界
  • GridLayout 网格
  • CardLayout 卡片
  • GridBagLayout 网格包
  • BoxLayout 箱式

AWT事件处理模型

​ 当用户在界面上利用鼠标或键盘进行操作时，监测GUI的操作系统将所发生的事件传送给GUI应用程序，应用程序根据事件的类型作出相应的反应。基于Swing的GUI中，仍然采用AWT的事件处理模型。下面按如下的顺序介绍：

• 什么是事件
• 事件处理机制
• 事件目录
• 事件、接口、方法列表
• 多监听器
• 事件适配器

什么是事件

• 事件—描述所发生事件的对象

  Java中有很多不同类型的事件类，用来描述不同类型的用户动作。如按下键盘、拖动或单击鼠标

• 事件源—产生事件的组件

​ 产生事件的组件就是一个事件源。例如当在一个Button上单击鼠标时，将产生一个ActionEvent事件，这个Button就是事件源

• 事件处理器—一个接收事件对象并处理用户交互的方法

事件处理机制——委托模型/监听器模型：

• 每类事件有一个相应的监听器接口，定义了接收事件的方法。实现该接口的类，其对象可作为监听器注册
• 需要响应用户操作的相关组件要注册一个或多个相应事件的监听器，该监听器中包含了能接收和处理事件的事件处理
• 事件对象只向已注册的监听器报告

委托方式的事件处理机制的实现包括以下两部分：

1. 在事件处理类的声明中指定要实现的监听器接口，并实现该监听器接口中的所有方法。例如：

public class MyClass implements ActionListener { 
	public void actionPerformed(ActionEvent e) {
		 ...//响应某个动作的代码... 
	} 
}

2. 在一个或多个组件上将监听器类的实例注册为监听器，如：

someComponent.addActionListener(new MyClass( )); 

事件分类：

• 对于AWT每种类型的事件，都定义了相应的事件处理接口，即监听器接口。监听器接口中要定义一个或多个事件处理方法，这些方法在特定事件出现时被调用

• 实现某种监听器接口的类，其对象可以作为接收并处理相应事件的监听器。

• 可以使用一个监听器处理多个组件可能产生的多种事件。如：

public class ComplexListener implements 
    MouseMotionListener, MouseListener, ActionListener{ ……

• 可以在一个组件上注册多个监听器，而且多个监听器可以监听同一个事件

事件适配器

​ 事件适配器（Event Adapter）是一种设计模式的实现，主要用于简化事件监听器接口的实现过程。通常，事件监听器接口会包含多个方法，而有时候我们可能只需要关心并处理某些特定事件，而不是所有事件。直接实现完整的接口可能会导致很多方法需要被无意义地空实现，增加了代码冗余。

​ 事件适配器类则作为抽象类，实现了相应事件监听器接口，并将所有方法默认实现为空方法体。因此，开发者可以直接继承这些适配器类，仅需覆盖自己感兴趣的方法，从而避免了实现接口中所有方法的繁琐工作

既使用Adapter类，又避免多重继承的限制：

​ 在一个类中定义内部类，由内部类继承相应Adapter类。匿名类（Anonymous Class）是没有名字的内部类。可以使用匿名类进行事件处理。

public class MyApplet extends Applet { 
	... 
	someObject.addMouseListener(new MyAdapter()); 
	... 
	class MyAdapter extends MouseAdapter { 
		public void mouseClicked(MouseEvent e) { 
			...//Event handler implementation goes here... 
	 ... 
	} 
} 

应用实例：

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;

public class MultiListener extends JFrame implements ActionListener {

    JTextArea topTextArea;
    JTextArea bottomTextArea;
    JButton button1, button2;

    public MultiListener(String s) {
        super(s); 
        
        JLabel l = null;
        GridBagLayout gridbag = new GridBagLayout();
        GridBagConstraints c = new GridBagConstraints();
        setLayout(gridbag);   	//Frame设置为GridBagLayout布局管理器。

        c.fill = GridBagConstraints.BOTH;
        c.gridwidth = GridBagConstraints.REMAINDER;
        l = new JLabel("监听器听到的:");
        gridbag.setConstraints(l, c);
        add(l);

        c.weighty = 1.0;
        topTextArea = new JTextArea(5, 20);
        topTextArea.setEditable(false);
        gridbag.setConstraints(topTextArea, c);
        add(topTextArea);

        c.weightx = 0.0;
        c.weighty = 0.0;
        l = new JLabel("偷听者听到的:");
        gridbag.setConstraints(l, c);
        add(l);

        c.weighty = 1.0;
        bottomTextArea = new JTextArea(5, 20);
        bottomTextArea.setEditable(false);
        gridbag.setConstraints(bottomTextArea, c);
        add(bottomTextArea);

        c.weightx = 1.0;
        c.weighty = 0.0;
        c.gridwidth = 1;
        c.insets = new Insets(10, 10, 0, 10);
        button1 = new JButton("啦 啦 啦");
        gridbag.setConstraints(button1, c);
        add(button1);

        c.gridwidth = GridBagConstraints.REMAINDER;
        button2 = new JButton("你别说话!");
        gridbag.setConstraints(button2, c);
        add(button2);

        //当前MultiListener对象同时监听两个Button的事件。
        button1.addActionListener(this);
        button2.addActionListener(this);

        //为第二个Button再注册一个监听器。
        button2.addActionListener(new Eavesdropper());
        
        //向窗口注册响应关闭窗口操作的监听器。
        addWindowListener(new WindowAdapter() {
            public void windowClosing(WindowEvent e) {
	        	System.exit(0);
            }
        });
        
        pack();        
        setVisible(true);
    }

    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        topTextArea.append(e.getActionCommand() + "\n");
    }

	//第二个Button的监听器类。
	class Eavesdropper implements ActionListener {
    	public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        	bottomTextArea.append("OK,"+ e.getActionCommand() + "\n");
    	}
	}
	
	public static void main(String[] args){

 		MultiListener  m=new MultiListener("Multilistener example" );

	}
}