Core-Java 阅读笔记 -9

2021-07-20 08:37:48 # Java # Java # backend

Core-Java第10章以及第11章，Java图形用户界面程序设计

一、 Java用户界面工具包

在Java1.0出现时，就包含了一个用于基本GUI设计的类库，名为抽象窗口工具包（abstract window toolkit，awt）。基本awt库处理用户界面元素的任务委托给系统，调用系统上的原生GUI工具包。由此，AWT编写的应用很好地屏蔽了平台的差异，可以很简单高效地实现跨平台。

又因为要完全屏蔽系统差异是很难做的，每个系统对于组件的细节不全相同，所以awt编写的程序没有原生的Windows或Macintosh那么好看。后由网景公司（Netscape）创建了IFC的GUI库引入了Java。底层只需要显示窗口即可，屏蔽了底层差异，故而引入了Java1.2标准库Swing。

后来因为Swing对于根据像素绘制和运行速度等问题，Sun公司于2007年引入了JavaFX。JavaFX在JVM上运行，有自己的一套机制。在2011年提供了JavaAPI。从JDK7开始和JDK，JRE一起打包。

二、显示窗体

底层窗口（没有包含在其他窗口中的窗口）称为窗体（frame）。AWT库中有一个Frame类，用于描述顶层窗口。这个类的Swing版本称为JFrame，扩展自Frame类。不绘制在画布上。修饰组件由用户的窗口系统绘制，不由Swing绘制。

2.1 创建窗体

所有的swing组件必须由事件分派线程配置，这是控制线程，它将鼠标点击和按键等事件传递给用户接口组件。

接下来定义用户关闭窗体时的响应动作，在多个窗体中的程序中，不能在用户关闭其中一个窗体时就让程序退出。

2.2 窗体属性

JFrame包含若干个改变窗体外观的方法。

setLocation方法和setBounds方法用于设置窗体的位置。
setIconImage方法用于告诉窗口系统在标题栏、任务栏切换窗口等位置显示哪个图标。
setTitle方法用于改变标题栏的文字。
setResizable利用一个boolean值确定是否允许用户改变窗体的大小。

下图给出了JFrame类的继承层次。

Component类是所有GUI对象的祖先。Window类是所有窗口对象的超类。

Component类中setLocation(x, y)方法是设置窗口左上方的位置。窗口左上角要位于水平向右x像素，垂直向下y像素。

Component类中setBounds方法实现一步调整组件的大小和位置。setBounds(x, y,width, height)

组件类很多方法都是成对出现，用于获取窗口属性。

Toolkit类相当于一个基地，其中包含有大量与原生窗口系统交互的方法。

三、在组件中显示信息

在Java中，窗体被设计为是组件的容器。

要实现一个组件上绘制，需要定义一个扩展了JComponent的类，覆盖paintComponent方法。

这个方法有一个Graphics类型的参数，Graphics对象保存着用于绘制图像和文本的一组设置，如字体和颜色。所有绘制都必须由Graphics完成，其中包括绘制文案、图像和文本的方法。

class MyComponent extends JComponent {
    @Override
    public void paintComponent(Graphics g) {
        code for drawing
    }
}

无论何种原因，只要窗口需要重新绘制，事件处理器就会通知组件，从而引发所有组件的paintComponent方法。

用户扩大窗口或极小化窗口后重新恢复就会引发重新绘制的过程。

3.1 处理2D图形

要使用Java绘制2D图形，要使用Graphics2D类，只需将Graphics强制转换位Graphics2D。

要绘制一个图像，首先要创建实现了Shape接口的对象，然后调用Graphics2D类的draw方法。

Java2D库针对像素采用的是浮点坐标，而不是整数坐标。内部计算采用单精度float，

后Java2D库又提供了float类型的坐标和double类型的坐标。

其中Rectangle2D是抽象类，有两个子类是静态内部类。

Paint2D类也同样有两个子类。

这里省略了子类，其中Paint和Rectangle是遗留类。

Rectangle2D（矩形）和Ellipse2D（椭圆）对象很容易构造。需要指定

左上角的x和y坐标；
宽和高。

对于椭圆，这些表示外接矩形。

如：

1	var e = new Ellipse2D.Double(150, 200, 100, 50);

这时会构造一个椭圆，外接矩形左上角位于（150，200）、宽100、高50。

构造椭圆时，通常知道椭圆中心、宽和高，不知道外接矩形。setFrameFromCenter方法使用中心点，但还是要给出四个顶点中的一个。

1	var ellipse = new Ellipse2D.Double(centerX - width / 2, centerY - height / 2, width, height);

要想构造直线对象，需要提供起点和终点。这两个点可以使用Point2D，也可以使用一对数值。

1	vaf line = new Line2D.Double(start, end);

或者：

1	var line = new Line2D.Double(startX, startY, endX, endY);

3.2 使用颜色

setPaint方法可以为图形上下文的所有后续绘制选择颜色。

Color类用于定义颜色。也可以使用静态常量也可以使用三色分量创建对象。

3.3 使用字体

要想使用某种字体绘制字符，必须先创建Font类对象。只要指定字体名、字体风格和字体大小。

3.4 显示图像

可以使用ImageIcon类从文件读取图形：

1	Image image = new Image(filename).getImage();

可以使用drawImage显示图像。

四、事件处理

GUI需要不断的监视按键或点击鼠标这样的事件。

4.1 基本事件处理概念

在AWT中，事件源（按钮或滚动条）有一些方法，允许注册事件监听器，这些对象会对事件的行为做出所需的响应。

通知一个事件监听器发生了事件，事件的信息会封装一个事件对象。如按钮可以发送ActionEvent对象，窗口可以方式WindowEvent对象。

1
2
3

ActionListener listener = ...;
var button = new JButton("Ok");
button.addActionListener(listener);

4.2 处理点击事件

4.3 指定监听器

4.4 适配器类

WindowListener接口 -> WindowAdapter适配器

适配器类实现了接口中所有的方法，但是每个方法都不做任何事情。

4.5 动作

动作是封装命令执行、执行命令所需要参数的一个对象。

Action接口扩展了ActionListener接口，可以在使用任何ActionListener的地方使用Action对象。

4.6 鼠标事件

4.7 继承层次

五、首选API

一、 Swing和模型、视图、控制器设计模式

组件有三个特征：

内容，如，按键的状态（是否按下），或者文本域中文本。
外观（颜色，大小等）。
行为（对事件的反应）。

基于以上三点特种，Swing的设计者提出除了MVC设计模式。

模型（model）：存储内容；
视图（view）：显示内容
控制器（controller）：处理用户输入

对于大多数Swing类而言，模型类将实现一个名字以Model结尾的接口。

如按钮Button,有一个ButtonModel接口。每个JButton对象都存储着一个按钮模型对象。

二、布局管理

2.1 布局管理器

将几个按钮包含在一个JPanel对象中，用流布局管理器管理，这是面板的默认布局管理器。

组件放置在容器中，布局管理器会决定容器中组件的位置和大小。

通常，用户界面元素都会扩展Component类，组件可以放置在容器，容器也可以放置在另一个容器。

每个容器都有一个默认的布局管理器，也可使用setLayout重新设置布局管理器。

2.2 边框布局

边框布局管理器（border layout manager）是每个JFrame内部窗格的默认布局浏览器。流布局管理器会完全控制每个组件的位置，边框布局让每个组件选择一个位置。将组件放在内容窗格的中、北、南、东或西部。

边框布局会扩展所有组件的尺寸来填满可用空间。

2.3 网格布局

网格布局会按行列排列所有组件。不过所有的组件大小都是一样的。

构造布局对象的构造器时，需要指定行数和列数。

三、文本输入

可使用JTextField和JTextArea组件来输入文本。JPasswordField只能接收单行文本，不会将内容显示。都继承自JTextComponent，这是一个抽象类，不能构造其对象。

3.1 文本域

用来给用户键入文本。

3.2 标签和标签组件

标签是容纳文本的组件，没有任何修饰，也不能响应用户的输入。

3.3 密码域

密码域会让输入的字符以回显字符（echo character）*表示。

3.4 文本区

输入比较多，超过一行时应该使用JTextArea组件来接收输入。

3.5 滚动窗格

在Swing中，文本区没有滚动条。将文本区放在滚动窗格中可以加入滚动条。

四、选择组件

4.1 复选框

JCheckBox

4.2 单选按钮

JRadioButton

4.3 边框

BorderFactory的静态方法创建、把边框传递给BorderFactory.createTitledBorder、调用setBorder方法将边框添加到组件。

4.4 组合框

下拉列表设置成可编辑就可以变为组合框。

4.5 滑动条

JSlider

五、菜单

5.1 构建菜单

JMenuBar

5.2 菜单项中的图标

JMenuItem

5.3 复选框和单选按钮菜单项

JCheckBoxMenuItem

JRadioButtonMenuItem

5.4 弹出菜单

JPopupMenu

5.5 键盘助记符和加速器

setMnemonic

setAccelerator

5.6 启用和禁用菜单项

启用setEnabled方法

5.7 工具条

工具条是按钮条，可以快速访问程序中最常见的命令。

JToolBar

5.8 工具提示

setToolTipText方法

六、复杂的布局管理

6.1 网格包布局

6.2 定制布局管理器

七、对话框

7.1 选项卡对话框

JOptionPane

7.2 创建对话框

7.3 数据交换

7.4 文件对话框

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