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JAVA教程 第七讲 Swing用户界面设计(一)

Java教程   点击:次   发布时间:2005-9-28   【字体: 】   来源:程序员家园
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7.1 swing简介

  7.1.1 简介

  第五讲中我们学习了awt,awt是swing的基础。swing的产生主要原因就是awt不能满足图形化用户界面发展的需要。
  awt设计的初衷是支持开发小应用程序的简单用户界面。例如awt缺少剪贴板、打印支持、键盘导航等特性,而且原来的awt甚至不包括弹出式菜单或滚动窗格等基本元素。

  此外awt还存在着严重的缺陷,人们使awt适应基于继承的、具有很大伸缩性的事件模型,基于同位体的体系结构也成为其致命的弱点。

  随着发展的需要,swing出现了,swing组件几乎都是轻量组件,与重量组件相比,没有本地的对等组件,不像重量组件要在它们自己的本地不透明窗体中绘制,轻量组件在它们的重量组件的窗口中绘制。

  这一讲我们讲一下基本的swing组件使用方法和使用swing组件创建用户界面的初步方法。

  swing是由100%纯Java实现的,swing组件是用java实现的轻量级( light-weight)组件,没有本地代码,不依赖操作系统的支持,这是它与awt组件的最大区别。由于awt组件通过与具体平台相关的对等类(peer)实现,因此swing比awt组件具有更强的实用性。swing在不同的平台上表现一致,并且有能力提供本地窗口系统不支持的其它特性。

  swing采用了一种mvc的设计范式,即"模型-视图-控制"(model-view-controller),其中模型用来保存内容,视图用来显示内容,控制器用来控制用户输入。

  swing外观感觉采用可插入的外观感觉(pluggable look and feel,pl&f)

  在awt组件中,由于控制组件外观的对等类与具体平台相关,使得awt组件总是只有与本机相关的外观。swing使得程序在一个平台上运行时能够有不同的外观。用户可以选择自己习惯的外观。以下三幅图是在同一个操作系统下得到不同的外观。

  7.1.2 swing的类层次结构

  在javax.swing包中,定义了两种类型的组件:顶层容器(jframe,japplet,jdialog和jwindow)和轻量级组件。swing组件都是awt的container类的直接子类和间接子类。

  java.awt.component
    -java.awt.container
       -java.awt.window
          -java.awt.frame-javax.swing.jframe
          -javax.dialog-javax.swing.jdialog
          -javax.swing.jwindow
       -java.awt.applet-javax.swing.japplet
       -javax.swing.box
       -javax.swing.jcomponet

  (在jdk1.3中,第一、第二和pending包没有了,增加了plaf.multi包,主要功能:给缺省的l&f加上附加的l&f,例如一个multibuttonui实例可以同时处理motifbuttonui和audiobuttonui.)

  swing包是swing提供的最大包,它包含将近100个类和25个接口,几乎所有的swing组件都在swing包中,只有jtableheader和   jtextcomponent是例外,它们分别在swing.table和swing.text中。
  swing.border包中定义了事件和事件监听器类,与awt的event包类似。它们都包括事件类和监听器接口。
  swing.pending包包含了没有完全实现的swing组件。
  swing.table包中主要包括了表格组建(jtable)的支持类。
  swing.tree同样是jtree的支持类。
  swing.text、swing.text.html、swing.text.html.parser和swing.text.rtf都是用于显示和编辑文档的包。

  7.1.3 swing组件的多样化

  swing是awt的扩展,它提供了许多新的图形界面组件。swing组件以"j"开头,除了有与awt类似的按钮(jbutton)、标签(jlabel)、复选框(jcheckbox)、菜单(jmenu)等基本组件外,还增加了一个丰富的高层组件集合,如表格(jtable)、树(jtree)。


  7.1.4 mvc(model-view-control)体系结构

  swing胜过awt的主要优势在于mvc体系结构的普遍使用。在一个mvc用户界面中,存三个通讯对象:模型、视图和控件。模型是指定的逻辑表示法,视图是模型的可视化表示法,而控件则指定了如何处理用户输入。当模型发生改变时,它会通知所有依赖它的视图,视图使用控件指定其相应机制。

  为了简化组件的设计工作,在swing组件中视图和控件两部分合为一体。每个组件有一个相关的分离模型和它使用的界面(包括视图和控件)。比如,按钮jbutton有一个存储其状态的分离模型buttonmodel对象。组件的模型是自动设置的,例如一般都使用jbutton 而不是使用buttonmodel 对象。另外,通过model类的子类或通过实现适当的接口,可以为组件建立自己的模型。把数据模型与组件联系起来用setmodel( )方法。

  mvc是现有的编程语言中制作图形用户界面的一种通用的思想,其思路是把数据的内容本身和显示方式分离开,这样就使得数据的显示更加灵活多样。比如,某年级各个班级的学生人数是数据,则显示方式是多种多样的,可以采用柱状图显示,也可以采用饼图显示,也可以采用直接的数据输出。因此在设计的时候,就考虑把数据和显示方式分开,对于实现多种多样的显示是非常有帮助的。

  7.1.5 可存取性支持

  所有swing组件都实现了accessible接口,提供对可存取性的支持,使得辅助功能如屏幕阅读器能够十分方便的从swing组件中得到信息。

  7.1.6 支持键盘操作

  在swing组件中,使用jcomponent类的registerkeyboardaction()方法,能使用户通过键盘操作来替代鼠标驱动gui上swing组件的相应动作。有些类还为键盘操作提供了更便利的方法。

  其实这就相当于热键,使得用户可以只用键盘进行操作。

  7.1.7 设置边框

  对swing组件可以设置一个和多个边框。swing中提供了各式各样的边框供用户选用,也能建立组合边框或自己设计边框。一种空白边框可以增大组件,协助布局管理器对容器中的组件进行合理的布局。

  7.1.8 使用图标(icon)

  与awt的部件不同,许多swing组件如按钮、标签,除了使用文字外,还可以使用图标修饰自己。

  例7.1:
  import javax.swing.*; //引入swing包名
             //import com.SUN.java.swing.*;
             //使用jdk 1.2 beta 4版和所有swing 1.1 beta 3
             //之前的版本,引入swing包名用此方法。
  import java.awt.*;
  import java.awt.event.*;
  public class swingapplication {
    private static string labelprefix = "number of button clicks: ";
    private int numclicks = 0; //计数器,计算点击次数
    public component createcomponents() {
      final jlabel label = new jlabel(labelprefix + "0 ");

      jbutton button = new jbutton("i'm a swing button!");
    button.setmnemonic(keyevent.vk_i); //设置按钮的热键为'i'
    button.addactionlistener(new actionlistener() {
      public void actionperformed(actionevent e) {
        numclicks++;
        label.settext(labelprefix + numclicks);
                 //显示按钮被点击的次数
      }
    });
    label.setlabelfor(button);

    /* 在顶层容器及其内容之间放置空间的常用办法是把内容添加到jpanel上,而jpanel本身没有边框的。*/

    jpanel pane = new jpanel();
    pane.setborder(borderfactory.createemptyborder(
              30, //top
              30, //left
              10, //bottom
              30) //right
              );
     pane.setlayout(new gridlayout(0, 1)); //单列多行
     pane.add(button);
     pane.add(label);
     return pane;
  }

  public static void main(string[] args) {
     try {
       uimanager.setlookandfeel(
         uimanager.getcrossplatformlookandfeelclassname());
                          //设置窗口风格
     } catch (exception e) { }

     //创建顶层容器并添加内容.
     jframe frame = new jframe("swingapplication");
     swingapplication app = new swingapplication();
     component contents = app.createcomponents();
     frame.getcontentpane().add(contents, borderlayout.center);

     //窗口设置结束,开始显示
     frame.addwindowlistener(new windowadapter() {
                      //匿名类用于注册监听器
       public void windowclosing(windowevent e) {
         system.exit(0);
       }
     });
     frame.pack();
     frame.setvisible(true);
   }
  }

  7.1.9 swing程序结构简介

  swing的程序设计一般可按照下列流程进行:
  1. 引入swing包
  2. 选择"外观和感觉"
  3. 设置顶层容器
  4. 设置按钮和标签
  5. 向容器中添加组件
  6. 在组件周围添加边界
  7. 进行事件处理

  例子7.1说明了swing中程序设计的结构以及最基本的组件button和label的用法。在程序中,我们建立一个swing风格的窗口,并在其中添加一个按钮,程序中保存一个计数器以计算按钮被点击的次数,并在每一次点击之后用一个label显示。在这个程序中我们可以看到swing组件的使用与awt组件的使用基本方法一致,使用的事件处理机制也完全相同。这些在前面的awt中已经讲过,不再赘述。

  7.2 swing组件和容器

  在swing中不但用轻量级的组件替代了awt中的重量级的组件,而且swing的替代组件中都包含有一些其他的特性。例如,swing的按钮和标签可显示图标和文本,而awt的按钮和标签只能显示文本。swing中的大多数组件都是awt组件名前面加了一个"j"。

  7.2.1 组件的分类

  jcomponent是一个抽象类,用于定义所有子类组件的一般方法,其类层次结构如下所示:

   java.lang.object
       |
       +--java.awt.component
            |
            +--java.awt.container
                |
                +--javax.swing.jcomponent

  并不是所有的swing组件都继承于jcomponent类,jcomponent类继承于container类,所以凡是此类的组件都可作为容器使用。

  组件从功能上分可分为:

  1) 顶层容器:jframe,japplet,jdialog,jwindow共4个

  2) 中间容器:jpanel,jscrollpane,jsplitpane,jtoolbar 

  3) 特殊容器:在gui上起特殊作用的中间层,如jinternalframe,jlayeredpane,jrootpane.

  4) 基本控件:实现人际交互的组件,如jbutton, jcombobox, jlist, jmenu, jslider, jtextfield。

  5) 不可编辑信息的显示:向用户显示不可编辑信息的组件,例如jlabel, jprogressbar, tooltip。

  6) 可编辑信息的显示:向用户显示能被编辑的格式化信息的组件,如jcolorchooser, jfilechoose, jfilechooser, jtable, jtextarea。

  jcomponent类的特殊功能又分为:

  1) 边框设置:使用setborder()方法可以设置组件外围的边框,使用一个emptyborder对象能在组件周围留出空白。


  2) 双缓冲区:使用双缓冲技术能改进频繁变化的组件的显示效果。与awt组件不同,jcomponent组件默认双缓冲区,不必自己重写代码。如果想关闭双缓冲区,可以在组件上施加setdoublebuffered(false)方法。

  3) 提示信息:使用settooltiptext()方法,为组件设置对用户有帮助的提示信息。

  4) 键盘导航:使用registerkeyboardaction( ) 方法,能使用户用键盘代替鼠标来驱动组件。jcomponent类的子类abstractbutton还提供了便利的方法--用setmnemonic( )方法指明一个字符,通过这个字符和一个当前l&f的特殊修饰共同激活按钮动作。

  5) 可插入l&f:每个jcomponent对象有一个相应的componentui对象,为它完成所有的绘画、事件处理、决定尺寸大小等工作。 componentui对象依赖当前使用的l&f,用uimanager.setlookandfeel( )方法可以设置需要的l&f.

  6) 支持布局:通过设置组件最大、最小、推荐尺寸的方法和设置x、y对齐参数值的方法能指定布局管理器的约束条件,为布局提供支持。

  7.2.2 使用swing的基本规则

  与awt组件不同,swing组件不能直接添加到顶层容器中,它必须添加到一个与swing顶层容器相关联的内容面板(content pane)上。内容面板是顶层容器包含的一个普通容器,它是一个轻量级组件。基本规则如下:
  (1)把swing组件放入一个顶层swing容器的内容面板上
  (2)避免使用非swing的重量级组件。

  对jframe添加组件有两种方式:
  1) 用getcontentpane( )方法获得jframe的内容面板,再对其加入组件:frame.getcontentpane().add(childcomponent)
  2) 建立一个jpanel或 jdesktoppane之类的中间容器,把组件添加到容器中,用setcontentpane()方法把该容器置为jframe的内容面板:
    jpanel contentpane=new jpanel( );
    ……//把其它组件添加到jpanel中;
    frame.setcontentpane(contentpane);
    //把contentpane对象设置成为frame的内容面板

  7.2.3 各种容器面板和组件

  根面板由一个玻璃面板(glasspane)、一个内容面板(contentpane)和一个可选择的菜单条(jmenubar)组成,而内容面板和可选择的菜单条放在同一分层。玻璃面板是完全透明的,缺省值为不可见,为接收鼠标事件和在所有组件上绘图提供方便。

  根面板提供的方法:
  container getcontentpane(); //获得内容面板
  setcontentpane(container); //设置内容面
  jmenubar getmenubar( ); //活动菜单条
  setmenubar(jmenubar); //设置菜单条
  jlayeredpane getlayeredpane(); //获得分层面板
  setlayeredpane(jlayeredpane); //设置分层面板
  component getglasspane(); //获得玻璃面板
  setglasspane(component); //设置玻璃面板

  7.2.3.2 分层面板(jlayeredpane)

  swing提供两种分层面板:jlayeredpane和jdesktoppane。 jdesktoppane是jlayeredpane的子类,专门为容纳内部框架(jinternalframe)而设置。

  向一个分层面板种添加组件,需要说明将其加入哪一层,指明组件在该层中的位置:add(component c, integer layer, int position)。

  7.2.3.3 面板(jpanel)

  面板(jpanel)是一个轻量容器组件,用法与panel相同,用于容纳界面元素,以便在布局管理器的设置下可容纳更多的组件,实现容器的嵌套。jpanel, jscrollpane, jsplitpane, jinteralframe都属于常用的中间容器,是轻量组件。jpanel的缺省布局管理器是flowlayout。

  java.lang.object
     |
     +--java.awt.component
         |
         +--java.awt.container
             |
             +--javax.swing.jcomponent
                  |
                  +--javax.swing.jpanel

  7.2.3.4 滚动窗口(jscrollpane)

  jscrollpane是带滚动条的面板,主要是通过移动jviewport(视口)来实现的。jviewport是一种特殊的对象,用于查看基层组件,滚动条实际就是沿着组件移动视口,同时描绘出它在下面"看到"的内容。






  7.2.3.5 分隔板(jsplitpane)

  java.lang.object
     |
     +--java.awt.component
         |
         +--java.awt.container
             |
             +--javax.swing.jcomponent
                  |
                  +--javax.swing.jsplitpane

  jsplitpane提供可拆分窗口,支持水平拆分和垂直拆分并带有滑动条。常用方法有:
  addimpl(component comp,object constraints,int index)//增加指定的组件
  settopcomponent(component comp) //设置顶部的组件
  setdividersize(int newsize) //设置拆分的大小
  setui(splitpaneui ui) //设置外观和感觉

  7.2.3.6 选项板(jtabbedpane)]

  jtabbedpane提供一组可供用户选择的带有标签或图标的开关键。常用方法:
  add(string title,component component) //增加一个带特定标签的组件
  addchangelistener(changelistener l) //选项板注册一个变化监听器

  7.2.3.7 工具栏(jtoolbar)

  jtoolbar是用于显示常用工具控件的容器。用户可以拖拽出一个独立的可显示工具控件的窗口。
  常用方法有:
       jtoolbar(string name) //构造方法
       getcomponentindex(component c) //返回一个组件的序号
       getcomponentatindex(int i) //得到一个指定序号的组件

  7.2.3.8 内部框架(jinternalframe)

  内部框架jinternalframe就如同一个窗口在另一个窗口内部,其特点如下:
  1) 必须把内部框架添加到一个容器中(通常为jdesktoppane),否则不显示;
  2) 不必调用show()或setvisible()方法,内部框架随所在的容器一起显示;
  3) 必须用setsize()或pack()或setbounds方法设置框架尺寸,否则尺寸为零,框架不能显示;
  4) 可以用setlocation()或setbounds( ) 方法设置内部框架在容器中的位置,缺省值为0,0,即容器的左上角;
  5) 象顶层jframe一样,对内部框架添加组件也要加在它的内容面板上;
  6) 在内部框架中建立对话框,不能使用jdialog作为顶层窗口,必须用joptionpane或jinternalframe;
  7) 内部框架不能监听窗口事件,可以通过监听与窗口事件类似的内部框架(jinternalframeevent)处理内部框架窗口的操作。

  jframe frame=new jframe("internalframedemo"); //实例化窗口
  jdesktoppane desktop=new jdesktoppane(); //实例化容器jdesktoppane
  myinternalframe myframe=new myinternalframe(); //实例化内部窗口
  desktop.add(myframe); //把内部窗口添加到容器中
  myframe.setselected(true); //内部面板是可选择的
  frame.setcontentpane(desktop); //把desktop设为frame的内容面板

  7.2.3.9 按钮(jbutton)

  按钮是一个常用组件,按钮可以带标签或图象。     

  java.lang.object
     |
     +--java.awt.component
         |
         +--java.awt.container
             |
             +--javax.swing.jcomponent
                   |
                   +--javax.swing.abstractbutton
                        |
                        +--javax.swing.jbutton

  常用的构造方法有:
  jbutton(icon icon) //按钮上显示图标
  jbutton(string text) //按钮上显示字符
  jbutton(string text, icon icon) //按钮上既显示图标又显示字符

   例7.2
  public class buttondemo extends jpanel implements actionlistener{
     jbutton b1,b2,b3;
     public buttondemo() {
       super();
       imageicon leftbuttonicon=new imageicon("images/right.gif);
                    //显示在左按钮上的图标
       imageicon middlebuttonicon=new imageicon("images/middle.gif);
                    //显示在中间按钮上的图标
       imageicon middlebuttonicon=new imageicon("images/left.gif);
                    //显示在右按钮上的图标
       b1=new jbutton("disable middle button",leftbuttonicon);
                   //按钮b1上同时显示文字和图标
       b1.setverticaltextposition(abstractbutton.center);
              //按钮b1上的文字在垂直方向上是居中对齐
       b1.sethorizontaltextposition(abstractbutton.left);
             //按钮b1上的文字在水平居方向上是居左对齐
       b1.setmnemonic('d');  //设置按钮b1的替代的键盘按键是'd'
       b1.setactioncommand("diaable");
       ……
    }
  }

  7.2.3.10 复选框(jcheckbox)

  复选框提供简单的"on/off"开关,旁边显示文本标签。

  7.2.3.11 单选框(jradiobutton)

责任编辑:gzu521

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