Java图形界面设计基础

    |     2015年6月3日   |   图形界面(GUI)   |     0 条评论   |    567

早先程序使用最简单的输入输出方式,用户在键盘输入数据,程序将信息输出在屏幕上。
现代程序要求使用图形用户界面(Graphical User Interface,GUI),界面中有菜单、按钮等,用户通过鼠标选择菜单中的选项和点击按钮,命令程序功能模块。

本章学习如何用Java语言编写GUI程序,如何通过GUI实现输入和输出。

AWT和Swing

先前用Java编写GUI程序,是使用抽象窗口工具包AWT(Abstract Window Toolkit).现在多用Swing。
Swing可以看作是AWT的改良版,而不是代替AWT,是对AWT的提高和扩展。所以在写GUI程序时,Swing和AWT都要作用。它们共存于Java基础类(Java Foundation Class,JFC)中。

尽管AWT和Swing都提供了构造图形界面元素的类,但它们的重要方面有所不同:AWT依赖于主平台绘制用户界面组件;而Swing有自己的机制,在主平台提供的窗口中绘制和管理界面组件。
Swing与AWT之间的最明显的区别是界面组件的外观,AWT在不同平台上运行相同的程序,界面的外观和风格可能会有一些差异。然而,一个基于Swing的应用程序可能在任何平台上都会有相同的外观和风格。

Swing中的类是从AWT继承的,有些Swing类直接扩展AWT中对应的类。例如,JApplet、JDialog、JFrame和JWindow。

使用Swing设计图形界面,主要引入两个包:
javax.swing包:包含Swing的基本类;
java.awt.event包:包含与处理事件相关的接口和类。

组件和容器

组件(component)是图形界面的基本元素,用户可以直接操作,例如按钮。
容器(Container)是图形界面的的复合元素,容器可以包含组件,例如面板。

Java语言为每种组件都预定义类,程序通过它们或它们的子类各种组件对象,如,Swing中预定义的按钮类JButton是一种类,程序创建的JButton对象,或JButton子类的对象就是按钮。
Java语言也为每种容器预定义类,程序通过它们或它们的子类创建各种容器对象。例如,Swing中预定义的窗口类JFrame是一种容器类,程序创建的JFrame或JFrame子类的对象就是窗口。

为了统一管理组件和容器,为所有组件类定义超类,把组件的共有操作都定义在Component类中。同样,为所有容器类定义超类Container类,把容器的共有操作都定义在Container类中。例如,Container类中定义了add()方法,大多数容器都可以用add()方法向容器添加组件。

Component、Container和Graphics类是AWT库中的关键类。为能层次地构造复杂的图形界面,容器被当作特殊的组件,可以把容器放入另一个容器中。例如,把若干按钮和文本框分放在两个面板中,再把这两个面板和另一些按钮放入窗口中。这种层次地构造界面的方法,能以增量的方式构造复杂的用户界面。
事件驱动程序设计基础

1.事件、监视器和监视器注册
图形界面上的事件是指在某个组件上发生用户操作。例如,用户单击了界面上的某个按钮,就说在这个按钮上发生了事件,这个按钮对象就是事件的击发者。
对事件作监视的对象称为监视器,监视器提供响应事件的处理方法。
为了让监视器与事件对象关联起来,需要对事件对象作监视器注册,告诉系统事件对象的监视器。

以程序响应按钮事件为例,程序要创建按钮对象,把它添加到界面中,要为按钮作监视器注册,程序要有响应按钮事件的方法。当“单击按钮”事件发生时,系统就调用已为这个按钮注册的事件处理方法,完成处理按钮事件的工作。

2.实现事件处理的途征
java语言编写事件处理程序主要有两种方案:
一个是程序重设handleEvent(Eventevt),采用这个方案的程序工作量稍大一些;
另一个方案是程序实现一些系统设定的接口。
java按事件类型提供多种接口,作为监视器对象的类需要实现相应的接口,即实现响应事件的方法。当事件发生时,系统内设的handleEvent(Event evt)方法就自动调用监视器的类实现的响应事件的方法。

java.awt.event包中用来检测并对事件做出反应的模型包括以下三个组成元素:
源对象:事件“发生”这个组件上,它与一组“侦听”该事件的对象保持着联系。
监视器对象:一个实现预定义的接口的类的一个对象,该对象的类要提供对发生的事件作处理的方法。
事件对象:它包含描述当事件发生时从源传递给监视器的特定事件的信息。

一个事件驱动程序要做的工作除创建源对象和监视器对象之外,还必须安排监视器了解源对象,或向源对象注册监视器。每个源对象有一个已注册的监视器列表,提供一个方法能向该列表添加监视器对象。只有在源对象注册了监视器之后,系统才会将源对象上发生的事件通知监视器对象。

3.事件类型和监视器接口
在java语言中,为了便于系统管理事件,也为了便于程序作监视器注册,系统将事件分类,称为事件类型。系统为每个事件类型提供一个接口。要作为监视器对象的类必须实现相应的接口,提供接口规定的响应事件的方法。

再以程序响应按钮事件为例,JButton类对象button可以是一个事件的激发者。当用户点击界面中与button对应的按钮时,button对象就会产生一个ActionEvent类型的事件。如果监视器对象是obj,对象obj的类是Obj,则类Obj必须实现AWT中的ActionListener接口,实现监视按钮事件的actionPerformed方法。button对象必须用addActionListener方法注册它的监视器obj。

程序运行时,当用户点击button对象对应的按钮时,系统就将一个ActionEvent对象从事件激发对象传递到监视器。ActionEvent对象包含的信息包括事件发生在哪一个按钮,以及有关该事件的其他信息。

表 11-1 给出有一定代表性的事件类型和产生这些事件的部分Swing组件。实际事件发生时,通常会产生一系列的事件,例如,用户点击按钮,会产生ChangeEvent事件提示光标到了按钮上,接着又是一个ChangeEvent事件表示鼠标被按下,然后是ActionEvent事件表示鼠标已松开,但光标依旧在按钮上,最后是ChangeEvent事件,表示光标已离开按钮。但是应用程序通常只处理按下按钮的完整动作的单个ActionEvent事件。

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每个事件类型都有一个相应的监视器接口,表11-2列出了每个接口的方法。实现监视器接口的类必须实现所有定义在接口中的方法。

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