[Java][圖形程序設計Swing][學習筆記]

很多人印象中Java編寫的程序都是通過鍵盤接收輸入，在控制臺屏幕上顯示結果。其實Java還可以編寫使用圖形用戶界面（GUI) 的程序，今天就為大家介紹一下Java的圖形界面-Swing。

1，Swing 概述

在 Java 1.0 剛剛出現的時候，包含了一個用于基本 GUI 程序設計的類庫，Sun將它稱為抽象窗口工具箱（ Abstract Window Toolkit, AWT)。基本AWT庫采用將處理用戶界面元素的任務委派給每個目標平臺（ Windows、Solaris、 Macintosh 等）的本地 GUI 工具箱的方式，由本地 GUI 工具箱負責用戶界面元素的創建和動作。因此，Sun 公司的口號是“ 一次編寫，隨處使用”。

但此方法在不同平臺上，操作會存在差異。要想給予用戶一致的、 可預見性的界面操作方式是相當困難的。在不同平臺上的 AWT 用戶界面庫中存在著不同的 bug。研發人員必須在每一個平號上測試應用程序， 因此人們嘲弄地將 AWT 稱為“ 一次編寫， 隨處調試”。

在 1996 年，Netscape 創建了一種稱為 IFC ( Internet Foundation Class) 的 GUI 庫， 它采用了與 AWT 完全不同的工作方式。它將按鈕、菜單這樣的用戶界面元素繪制在空白窗口上，而對等體只需要創建和繪制窗口。因此，Netscape 的 IFC 組件在程序運行的所有平臺上的外觀和動作都一樣。Sun 與 Netscape 合作完善了這種方式， 創建了一個名為 Swing 的用戶界面庫。

注意：Swing 沒有完全替代 AWT, 而是基于 AWT 架構之上。Swing 僅僅提供了能力更加強大的用戶界面組件。 尤其在采用 Swing 編寫的程序中，還需要使用基本的 AWT 處理事件。可以理解為：Swing 是指 “ 被繪制的” 用戶界面類；AWT 是指像事件處理這樣的窗口工具箱的底層機制。

Swing的優勢主要有：

Swing 擁有一個豐富、 便捷的用戶界面元素集合。

Swing 對底層平臺依賴的很少，因此與平臺相關的 bug 很少。

Swing 給予不同平臺的用戶一致的感覺。

2，創建框架

在 Java 中，頂層窗口（就是沒有包含在其他窗口中的窗口）被稱為框架（frame)。在 AWT 庫中有一個稱為 Frame 的類， 用于描述頂層窗口。這個類的 Swing 版本名為 JFrame,它擴展于 Frame 類。JFrame是極少數幾個不繪制在畫布上的Swing組件之一。因此，它的修改部件（按鈕、標題欄、圖標等）由用戶的窗口系統繪制，而不是由Swing繪制。

本節中將介紹有關Swing的JFrame的常用方法。以下例子是給出了一個在屏幕中顯示一個空框架的簡單程序。

import javax.swing.*; import java.awt.*; public class SimpleFrameTest { public static void main(String[] args) { EventQueue.invokeLater(() -> { SimpleFrame frame = new SimpleFrame(); frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); frame.setVisible(true); }); } } class SimpleFrame extends JFrame { private static final int DEFAULT_WIDTH = 300; private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200; public SimpleFrame() { setSize(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); } }

Swing類位于javax.swing包中。包名javax表示這是一個Java擴展包，而不是核心包。

默認情況下，框架的大小為0×0像素，這種框架沒有什么實際意義。這里定義了一個子類SimpleFrame，它的構造器將框架大小設置為300×200像素。這是SimpleFrame和JFrame之間唯一的差別。

在SimpleFrameTest類的main方法，我們構造了一個SimpleFrame對象使它可見。

在每個Swing程序中，有兩個技術問題需要強調

1，所有的Swing組件必須由事件分派線程（event dispatch thread）進行配置，線程將鼠標點擊和按鈕控制轉移到用戶接口組件。下面的代碼片段是事件分派線程中的執行代碼：

EventQueue.invokeLater(()-> { statements });

2，定義一個用戶關閉這個框架時的響應動作。對于這個程序而言，只讓程序簡單退出即可。選擇這個響應動作的語句是：frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);，在包含多個框架的程序中，不能在用戶關閉其中的一個框架時就讓程序退出。在默認情況下，用戶關閉窗口時只是將框架隱藏起來，而程序并沒有終止。框架起初是不可見的，為了顯示框架，main方法需要調用框架的setVisible()方法。

在初始化語句結束后，main方法退出。需要注意，退出main并沒有終止程序，終止的只是主線程。事件分派線程保持程序處于激活狀態，知道關閉框架或調用System.exit方法終止程序。

3，框架定位

JFrame類本身只包含若干個改變框架外觀的方法。當然，通過繼承，從JFrame的各個超類中繼承了許多用于處理框架大小和位置的方法。其中最重要的有下面幾個：

setLocation和setBounds方法用于設置框架的位置。

setIconImage用于告訴窗口系統在標題欄、任務切換窗口等位置顯示哪個圖標。

setTitle用于改變標題欄的文字。

setResizable利用一個boolean值確定框架的大小是否允許用戶改變。

AWT和Swing中框架和組件類的繼承層次

3.1，框架屬性

組件類的很多方法是以獲取/設置方法對形式出現的，這樣的一個獲取/設置方法對被稱為一種屬性。屬性包含屬性名和類型。將get或set之后的第一個字母改為小寫字母就可以得到相應的屬性名。

針對get/set約定有一個例外：對于類型為boolean的屬性，獲取方法由is開頭。

3.2，確定合適的框架大小

要記住：如果沒有明確地指定框架的大小，所有框架的默認值為0×0像素。

API：java.awt.Component 1.0

boolean isVisible()

void setVisible(boolean b)

獲取或設置visible屬性。組件最初是可見的，但JFrame這樣的頂層組件例外。

void setSize(int width,int height) 1.1

使用給定的寬度和高度，重新設置組件的大小。

void setLocation(int x,int y) 1.1

將組件移到一個新的位置上。如果這個組件不是頂層組件，x和y左邊（或者p.x和p.y）是容器坐標；否則是屏幕坐標（例如：JFrame）

void setBounds(int x,int y,int width,int height) 1.1

移動并重新設置組件的大小

Dimension getSize() 1.1

void setSize(Dimension d) 1.1

獲取或設置當前組件的size屬性

API：java.awt.Window 1.0

void toFront()

將這個窗口顯示在其他窗口前面 — void toBack()

將這個窗口移到桌面窗口棧的后面，并相應地重新排列所有的可見窗口。

boolean isLocationByPlatform() 5.0

void setLocationByPlatform(boolean b) 5.0

獲取或設置locationByPlatform屬性。這個屬性在窗口顯示之前被設置，由平臺選擇一個合適的位置。

API：java.awt.Frame 1.0

boolean isResizable()

void setResizable(boolean b)

獲取或設置resizable屬性。這個屬性設置后，用戶可以重新設置框架的大小。

String getTitle()

void setTitle(String s)

獲取或設置title屬性，這個屬性確定框架標題欄中的文字

Image getIconImage()

void setIconImage(Image image)

獲取或設置iconImage屬性，這個屬性確定框架的圖標。窗口系統可能會將圖標作為框架裝飾或其他部位的一部分顯示。

boolean isUndecorated() 1.4

void setUndecorated(boolean b) 1.4

獲取或設置undecorated屬性。這個屬性設置后，框架顯示中將沒有標題欄或關閉按鈕這樣的裝飾。在框架顯示之前，必須調用這個方法。

int getExtendedState() 1.4

void setExtendedState(int state) 1.4

獲取或設置窗口狀態。狀態是下列值之一。

Frame.NORMAL

Frame.ICONIFIED

Frame.MAXIMINZED_HORIZ

Frame.MAXIMIZED_VERT

Frame.MAXIMIZED_BOTH

API：java.awt.Toolkit 1.0

static Toolkit getDefaultToolkit()

返回默認的工具箱

Dimension getScreenSize()

返回用戶屏幕的尺寸

API：javax.swing.ImageIcon 1.2

ImageIcon(String filename)

構造一個圖標，其圖像存儲在一個文件中

Image getImage()

獲得該圖標的圖像

6，使用顏色

Color類用于定義顏色。在java.awt.Color類中提供了13個預定義的常量，它們分別表示13種標準顏色

BLACK，BLUE，CYAN，DARK_GRAY，GRAY，GREEN，LIGHT_GRAY，MAGENTA，ORANGE，PINK，RED，WHITE，YELLOW

可以通過提供紅、綠、藍三色成分創建一個Color對象，以達到定制顏色的目的。三種顏色都是用0-255（也就是一個字節）之間的整型數值表示，調用Color的構造器格式為：Color(int redness,int greenness,int blueness)

API：java.awt.Color 1.0

Color(int r,int g,int b)

創建一個顏色對象

參數：r 紅色值（0-255）

參數：g 綠色值（0-255）

參數：b 藍色值（0-255）

API：java.awt.Graphics 1.0

Color getColor()

void setColor(Color c)

獲取或改變當前的顏色。所有后續的繪圖操作都使用這個新顏色

參數：c 新顏色

API：java.awt.Graphics2D 1.2

Paint getPaint()

void setPaint(Paint p)

獲取或設置這個圖形環境的繪制屬性。Color類實現了Paint接口。因此，可以使用這個方法將繪制屬性設置為純色。

void fill(Shape s)

用當前的顏料填充該圖形

API：java.awt.Component 1.0

Color getBackground()

void setBackground(Color c)

獲取或設置背景顏色

參數：c 新背景顏色

Color getForeground()

void setForeground(Color c)

獲取或設置前景顏色

參數：c 新背景顏色

7，文本使用特殊字體

如果經常選用不同的字體顯示文本。人們可以通過字體名（font face name）指定一種字體。字體名由"Helvetica"這樣的字體家族名（font family name）和一個可選的"Bold"后綴組成。例如："Helvetica"和"Helvetica Bold"屬于"Helvetica"家族的字體。

想知道某臺計算機上允許使用的字體，需要調用GraphicsEnvironment類中的getAvailableFontFamilyNames方法。這個方法將返回一個字符型數組，其中包含了所有可用的字體名。

import java.awt.*; public class ListFonts { public static void main(String[] args) { String[] fontNames = GraphicsEnvironment .getLocalGraphicsEnvironment() .getAvailableFontFamilyNames(); for (String fontName : fontNames) { System.out.println(fontName); } } }

API：java.awt.Font 1.0

Font(String name,int style,int size)

創建一個新字體對象

參數：name 字體名。不是字體名（例如，“Helvetica Bold”），就是邏輯字體名（例如，“Serif”，“SansSerif”）

參數：style 字體風格（Font.PLAIN，Font.BOLD，Font.ITALIC或Font.BOLD+Font.ITALIC）

參數：size 字體大小

String getFontName()

返回字體名，例如，“Helvetica Bold”

String getFamily()

返回字體家族名，例如，“Helvetica”

String getName()

如果采用邏輯字體名創建字體，將返回邏輯字體，例如，“SansSerif”；否則，返回字體名。

Font deriveFont(int style) 1.2

Font deriveFont(float size) 1.2

Font deriveFont(int style,float size) 1.2

返回一個新字體，除給定大小和字體風格外，其余與原字體一樣

API：java.awt.font.LineMetrics 1.2

float getLeading()

返回字體的行間距-從一行文本底端到下一行文本頂端之間的空隙

float getHeight()

返回字體的總高度-兩條文本基線之間的距離（下坡度+行間距+上坡度）

API：java.awt.Graphics 1.0

Font getFont()

void setFont(Font font)

獲取或設置當前的字體。這種字體將被應用與后續的文本繪制操作中。

參數：font 一種字體

void drawString(String str,int x,int y)

采用當前字體和顏色繪制一個字符串

參數：str 將要繪制的字符串

參數：x 字符串開始的x坐標

參數：y 字符串開始的y坐標

8，顯示圖像

對于照片這樣的復雜圖像來說，通常都是由掃描儀或特殊的圖像處理軟件生成的。

一旦圖像保存在本地或網絡上，就可以將它們讀到Java應用程序中，并在Graphic對象上進行顯示。

以下例子：在一個窗口中平鋪顯示了一幅圖像。這里采用paintComponent方法來實現平鋪顯示。它的基本過程為：先在左上角顯示圖像的一個拷貝，然后使用copyArea將其拷貝到整個窗口。

import javax.swing.*; import java.awt.*; public class ImageTest { public static void main(String[] args) { JFrame frame = new ImageFrame(); frame.setTitle("ImageTest"); frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); frame.setVisible(true); } } /* * A frame with an image component * */ class ImageFrame extends JFrame { public ImageFrame() { add(new ImageComponent()); pack(); } } /* * A component that displays a tiled image * */ class ImageComponent extends JComponent { private static final int DEFAULT_WIDTH = 300; private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200; private Image image; public ImageComponent() { image = new ImageIcon("blue-ball.gif").getImage(); } public void paintComponent(Graphics g) { if (image == null) { return; } int imageWidth = image.getWidth(this); int imageHeight = image.getHeight(this); //draw the image in the upper-left corner g.drawImage(image, 0, 0, null); //tile the image across the component for (int i = 0; i * imageWidth <= getWidth(); i++) { for (int j = 0; j * imageHeight <= getHeight(); j++) { if (i + j > 0) { g.copyArea(0, 0, imageWidth, imageHeight, i * imageWidth, j * imageHeight); } } } } public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); } }

Java

版權聲明：本文內容由網絡用戶投稿，版權歸原作者所有，本站不擁有其著作權，亦不承擔相應法律責任。如果您發現本站中有涉嫌抄襲或描述失實的內容，請聯系我們jiasou666@gmail.com 處理，核實后本網站將在24小時內刪除侵權內容。