使用Swing的GUI编程

Swing

AWT概述

• AWT：抽象窗口工具包，提供了一套与本地图形界面进行交互的接口，是Java提供的用来建立和设置Java的图形用户界面的基本工具
• Swing以AWT为基础的，尽管Swing消除了AWT固有的大量限制，但Swing不是用来代替AWT的。Swing使用了与AWT相同的事件处理机制；所以使用Swing需要对AWT以及事件处理有一个基本了解

两个关键的Swing特性

• 轻量级组件
• 可插入外观

Swing包含的内容

• 容器
• 组件
• 可改变的外观
• Java2D图形绘制

Swing容器

容器类型

• 顶层容器（重量级）

  • JFrame
  • JApplet
  • JDialog
  • JWindow
  • 继承自Component和Container

  注意：每个应用程序至少有一个顶层容器，也就是我们说的窗口

• 中间容器

  • JPanel
  • JScrollPane
  • JSplitPane
  • 继承自JComponent

顶层容器JFrame窗体的层次结构

• JFrame窗体的底层是RootPane（javax.swing.JRootPane）
  • RootPane包含GlassPane和LayeredPane

GlassPane

• 是一个透明面板，主要功能是捕获JFrame上的任何事件
• JGlassPane的默认值是不可看见的，不过可以设为看见的（visible）

LayeredPane

• 是一个可以重叠组件的面板，本身就是一个容器
• ContentPane是LayeredPane中的一层，一般视为最底层，也是最常用，最重要的容器。通常我们会将组件放在ContentPane上，而不会加在LayeredPane上

示例：

import javax.swing.JFrame;

public class FirstSwingDemo {

	public static void main(String[] args) {
		JFrame jf = new JFrame("第一个Swing窗口");//创建一个Java预定义的窗体
        /*方法1：setSize(int newWidth, newHeight)*/
		jf.setSize(400,480);//设置窗体的大小

        /*方法2：setSize(Dimension newSize)*/
        Dimension d = new Dimension(100,100);
        jf.setSize(d);

		jf.setVisible(true);//设置窗体是否可见
	}
}

JFrame窗口参数

方法	描述
setSize(int newWidth, int newHeight) / setSize(Dimension newSize)	设置窗体大小
setVisible(boolean visibleFlag)	设置窗体是否可见
setTitle(String newTitle)	设置窗体标题

面板（JPanel）

• JPanel类是Java GUI工具包Swing中的面板容器类，是一种轻量级的容器
• 可以加入到JFrame窗体中，自身可以嵌套使用，主要功能是对窗体中的组件进行组织
• 其他Swing组件可以通过调用add()方法添加到面板容器对象中
• 一旦添加，就可以使用Component类定义的setLoacation()、setSize()、setBounds()方法手动布局和调整
• JPanel默认布局是FlowLayout（流布局），如果需要手动布局，需要使用setLayout()方法修改布局方式

示例（给窗体添加一个面板）

import java.awt.Color;
import java.awt.Container;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;

public class FirstSwingDemo {

	public static void main(String[] args) {
		JFrame jf = new JFrame("第一个Swing窗口");//创建一个Java预定义的窗体
		jf.setSize(400,480);//设置窗体的大小
		jf.setVisible(true);//设置窗体是否可见

		JPanel jp = new JPanel();//创建一个面板容器对象
		Container container = jf.getContentPane();//将JPanel对象添加到父容器中
		container.setLayout(null);//设置布局
		container.add(jp);//添加组件

		/**
		 * 设置布局和大小
		 */
		jp.setSize(100,100);
		jp.setLocation(50,50);
		/**
		 * 设置背景色
		 */
		jp.setBackground(Color.black);
	}
}

Swing GUI组件

标签（JLabel）

• JLabel是最容易使用的Swing组件，用来创建标签
• 最常用的构造方法是：
  • JLabel(String str)：str用于标签的文本
  • JLabel(Icon icon)：icon用于标签的图标；获取图标最容易的方式是使用ImageIcon类，它实现了Icon，所以可以将ImageIcon类型的对象作为参数传递给JLabel构造方法的Icon参数

		JLabel jl = new JLabel("第一个标签");
		jf.getContentPane().add(jl,BorderLayout.CENTER);

		//显示图片
		JLabel jl = new JLabel(new ImageIcon("icon.jpg"));
		jf.getContentPane().add(jl);

文本输入框（JTextField）

• Swing的文本组件，通过它可以编辑一行文本，也可以响应用户交互事件

示例：

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JTextField;

public class FirstSwingDemo {

	public static void main(String[] args) {
		JFrame frame = new JFrame("第一个Swing窗口");//创建一个Java预定义的窗体
		Dimension d = new Dimension(400,200);
		frame.setSize(d);

		/**
		 * 添加一个用于显示的标签
		 */
		JLabel label = new JLabel();
		label.setPreferredSize(new Dimension(d.width,60));
		frame.getContentPane().add(label,BorderLayout.NORTH);

		/**
		 * 添加文本输入框
		 */
		JTextField text = new JTextField();
		text.setPreferredSize(new Dimension(d.width,60));

		/**
		 * 添加文本输入框Enter事件
		 */
		text.addActionListener(new ActionListener() {

			@Override
			public void actionPerformed(ActionEvent e) {
				label.setText(text.getText());
			}
		});
		frame.getContentPane().add(text,BorderLayout.CENTER);
		frame.setVisible(true);
	}

}

按钮（JButton）

• JButton
• JToggleButton
• JCheckBox
• JRadioButton

以上这些都是AbstractButton的子类，包含了许多用于控制按钮行为的方法。如下：

• void setDisableIcon(Icon di)
• void setPressedIcon(Icon pi)
• void setSelectedIcon(Icon si)
• void setRolloverIcon(Icon ri)

通过以下方法可以获取和修改关联的文本内容：

• String getText()
• void setText(String str)

示例：

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;

public class SecondSwingDemo {

	public static void main(String[] args) {
		JFrame frame = new JFrame("这是按钮的练习");
		Dimension d = new Dimension(400,200);
		frame.setSize(d);

		JLabel label = new JLabel();
		label.setPreferredSize(new Dimension(d.width,60));
		frame.getContentPane().add(label,BorderLayout.NORTH);

		/**
		 * 添加按钮
		 */
		JButton button = new JButton("按钮");
		button.setPreferredSize(new Dimension(d.width,60));
		button.addActionListener(new ActionListener() {

			@Override
			public void actionPerformed(ActionEvent e) {
				label.setText("测试一下按钮");

			}
		});
		frame.getContentPane().add(button,BorderLayout.SOUTH);//在窗体中增加按钮
		frame.setVisible(true);//显示窗体
	}

}

组合框（JComboBox）

• Swing通过JComboBox类来提供组合框（文本域与下拉列表组合）
• 组合框通常显示一个条目，但也可以显示一个允许用户从中选择不同条目的下拉列表
• 还可以创建允许用户在文本域中输入选项的组合框
• 从JDK7开始，JComboBox设计成泛型类：class JComboBox
• 可以通过addItem()方法添加到下拉列表中
• 可以通过setSelectedItem()方法设置当前被选中的条目
• 通过getSelectedItem()方法获取当前被选中的条目

示例：

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Dimension;
import java.util.ArrayList;
import javax.swing.JComboBox;
import javax.swing.JFrame;

public class ThirdSwingDemo {

	public static void main(String[] args) {
		JFrame frame = new JFrame("这是组合框的测试");
		Dimension d = new Dimension(400,200);
		frame.setSize(d);
		frame.setLayout(null);
		ArrayList<String> cars = new ArrayList<>();
		cars.add("哈弗");
		cars.add("吉利");
		cars.add("大众");
		cars.add("本田");
		cars.add("长安");

		/**
		 * 创建下拉菜单
		 */
		JComboBox<String> box = new JComboBox<>();
		box.setBounds(d.width/2-100,d.height/2-60,200,60);

		/**
		 * 添加下拉菜单内容
		 */
		for(String brands : cars) {
			box.addItem(brands);
		}

		box.setSelectedItem(cars.get(4));//设置当前选中的选项
		frame.getContentPane().add(box,BorderLayout.CENTER);
		frame.setVisible(true);
	}

}

布局管理器（LayoutManager）

BorderLayout类

• 布置容器的边框布局管理器
• 可以对容器组件进行安排，并调整其大小，使其符合五个区域：东、南、西、北、中
• 每个区域只能包含一个组件

边框布局示例：

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Container;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Font;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;

public class FourthSwingDemo {

	public static void main(String[] args) {
		JFrame frame = new JFrame("BorderLayout示例");
		Dimension d = new Dimension(400,200);
		frame.setSize(d);
		BorderLayout layout = new BorderLayout();
		Container panel = frame.getContentPane();
		panel.setLayout(layout);
		Font font = new Font("黑体",Font.BOLD,24);
		JButton north = new JButton("北");
		north.setFont(font);
		panel.add(north,BorderLayout.NORTH);

		JButton south = new JButton("南");
		south.setFont(font);
		panel.add(south,BorderLayout.SOUTH);

		JButton west = new JButton("西");
		west.setFont(font);
		panel.add(west,BorderLayout.WEST);

		JButton east = new JButton("东");
		east.setFont(font);
		panel.add(east,BorderLayout.EAST);

		JButton center = new JButton("中");
		center.setFont(font);
		panel.add(center,BorderLayout.CENTER);

		frame.setVisible(true);

	}

}

FlowLayout类

• 布置容器的流布局管理器

• 具有指定的对齐方式以及指定的水平和垂直间隙

• align参数的值必须为以下的值之一：

  FlowLayout.LEFT、FlowLayout.RIGHT、FlowLayout.CENTER、FlowLayout.LEADING、FlowLayout.TRAILING

流布局示例：

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.FlowLayout;
import java.awt.Font;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;

import javax.swing.ImageIcon;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JPanel;

public class FlowLayoutDemo {

	public static void main(String[] args) {
		JFrame frame = new JFrame("FlowLayout示例");
		Dimension d = new Dimension(1280,1080);
		frame.setSize(d);
		JPanel panel = new JPanel();
		panel.setBackground(new Color(200,200,200));
		FlowLayout layout = new FlowLayout(FlowLayout.LEFT);
		panel.setLayout(layout);
		frame.getContentPane().add(panel,BorderLayout.CENTER);

		for(int i = 0; i < 2; i++) {
			ImageIcon icon = new ImageIcon("myfinder.png");
			JLabel label = new JLabel(icon);
			label.setPreferredSize(new Dimension(
					icon.getIconWidth(),icon.getIconHeight()));
			panel.add(label);
		}
		JButton button = new JButton("窗体减半");
		button.setFont(new Font("微软雅黑",Font.PLAIN,24));
		button.addActionListener(new ActionListener() {

			@Override
			public void actionPerformed(ActionEvent e) {
				panel.setSize(new Dimension(
						panel.getWidth()/2,panel.getHeight()));
				panel.doLayout();
			}
		});
		panel.add(button);
		frame.setVisible(true);
	}

}

GridLayout类

• 布置容器的网格布局管理器
• 将容器划分成网络，组件可以按行和列排列
• 在网格布局管理器中，每一个组件的大小相同
• 网格中空格个数由网格行数和列数决定
• 组件从网格的左上角开始，从左往右，从上往下的顺序加入到网格中
• 每一个组件都会填满整个网格，改变窗体大小，组件大小也会随之改变

GridLayout示例：

import java.awt.Dimension;
import java.awt.Font;
import java.awt.GridLayout;

import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;

public class GridLayoutDemo {

	public static void main(String[] args) {
		JFrame frame = new JFrame("FlowLayout示例");
		Dimension d = new Dimension(680,500);
		frame.setSize(d);

		JPanel gridPanel = new JPanel();
		int rowMax = 5;
		int colMax = 4;
		gridPanel.setLayout(new GridLayout(rowMax,colMax));
		frame.getContentPane().add(gridPanel);
		String[][] signal = {
				{"(",")","%","C"},
				{"1","2","3","+"},
				{"4","5","6","-"},
				{"7","8","9","*"},
				{"0",".","=","/"}
		};

		for (int i = 0; i < rowMax; i++) {
			for(int j = 0; j < colMax; j++) {
				JButton button = new JButton();
				button.setFont(new Font("微软雅黑",Font.BOLD,54));
				button.setText(signal[i][j]);
				gridPanel.add(button);
			}
		}
		frame.setVisible(true);
	}

}

在Swing中绘图

组件绘制

渐变色面板示例：

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.GradientPaint;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.WindowConstants;

public class GradientPanel extends JPanel{

	public GradientPanel(BorderLayout borderLayout) {
		super(borderLayout);
	}

	@ Override
	public void paintComponent(Graphics g) {
		super.paintComponent(g);
		if(!isOpaque()) {
			return;
		}
		int width = this.getWidth();
		int height = this.getHeight();
		Graphics2D g2 = (Graphics2D)g;
		GradientPaint grandientPaint = new GradientPaint(
				width/4,
				height/4,
				Color.red,
				width,
				height,
				Color.blue,
				false);
		g2.setPaint(grandientPaint);
		g2.fillRect(0, 0, width, height);
	}

	public static void main(String[] args) {
		JFrame frame = new JFrame("渐变色面板示例");
		frame.setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);
		frame.setSize(500,400);

		GradientPanel grandientPanel = new GradientPanel(new BorderLayout());
		frame.getContentPane().add(grandientPanel);
		frame.setVisible(true);
	}

}

基本图形绘制

• 常见的图形绘制方法：

  • 绘制直线：drawLine()
  • 绘制矩形：drawRect()
  • 绘制椭圆：drawOval()
  • 绘制弧形：drawArc()
  • 绘制多边形：drawPolygon()

  示例：

  @ Override
  	protected void paintComponent(Graphics g) {
  		super.paintComponent(g);
  		g.setColor(Color.red);
  		g.drawLine(0, //起点横坐标
  		this.getHeight, //起点纵坐标
  		this.getWidth, //终点横坐标
  		this.getHeight/2);//终点纵坐标
  	}
  

• 常见的图形填充方法：

  • 填充矩形：fillRect()
  • 填充椭圆：fillOval()
  • 填充扇形：fillArc()
  • 填充多边形：fillPolygon()

  示例：

  @ Override
  	protected void paintComponent(Graphics g) {
  		super.paintComponent(g);
  		g.setColor(Color.red);
  		g.fillArc(this.getWeight/2-100, //圆心横坐标
  		this.getHeight/2-100,//圆心纵坐标
           200, 200, //圆的直径
           0,  360);//起始弧度，终止弧度
  	}