JAVA教程_第七讲_Swing用户界面设计

1、71 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

2、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）

3、，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。Metal风格 Motif风格 Windows风格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，JDia

4、log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.JcomponetSwing包是JFC（Java Foundation Classe

5、s）的一部分，由许多包组成，如下表：包描述Com.sum.swing.plaf.motif用户界面代表类，它们实现Motif界面样式Com.sum.java.swing.plaf.windows用户界面代表类，它们实现Windows界面样式Javax.swingSwing组件和使用工具Javax.swing.borderSwing轻量组件的边框Javax.swing.colorchooserJcolorChooser的支持类/接口Javax.swing.event事件和侦听器类Javax.swing.filechooserJFileChooser的支持类/接口Javax.swing.pendi

6、ng未完全实现的Swing组件Javax.swing.plaf抽象类，定义UI代表的行为Javax.swing.plaf.basic实现所有标准界面样式公共功能的基类Javax.swing.plaf.metal用户界面代表类，它们实现Metal界面样式Javax.swing.tableJtable组件Javax.swing.text支持文档的显示和编辑Javax.swing.text.html支持显示和编辑HTML文档Javax.swing.text.html.parserHtml文档的分析器Javax.swing.text.rtf支持显示和编辑RTF文件Javax.swing.treeJtr

7、ee组件的支持类Javax.swing.undo支持取消操作(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

8、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

9、)、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

10、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

11、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

12、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71：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 Swing

13、Application 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.setMne

14、monic(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(

15、);pane.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(30, /top30, /left10, /bottom30) /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 c

16、atch (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

17、监听器public void windowClosing(WindowEvent e) System.exit(0););frame.pack();frame.setVisible(true);查看运行结果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

18、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。72 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

19、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,JToolBar3) 特殊容器：在GUI上起特殊作用的中间层，如JInter

20、nalFrame,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

21、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setMnem

22、onic( )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

23、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。                      看图对JFrame添加组件有两种方式：1) 用getContentPane( )

24、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    

25、;                   看图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(

26、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 分层面板（JLayeredPane）Swing提供两种分层面板：JlayeredPane和JDesktopPane。 JDesktopPane是JLay

27、eredPane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)。 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。

28、java.lang.Object|+-java.awt.Component|+-java.awt.Container|+-javax.swing.JComponent|+-javax.swing.JPanel 滚动窗口（JScrollPane）           看图1                  看图2J

29、scrollPane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。 分隔板（JSplitPane）java.lang.Object|+-java.awt.Component|+-java.awt.Container|+-javax.swing.JComponent|+-javax.swing.JSplitPane         &

30、#160;   看图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 选项板（JTabbedPane）        

31、      看图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 工具栏（JToolBar） 工具栏在左上角工具栏在右侧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getCompon

32、entIndex(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 内部框架（JInternalFrame）               看图内部框架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

33、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。JF

34、rame frame=new JFrame("InternalFrameDemo"); /实例化窗口JDesktopPane desktop=new JDesktopPane(); /实例化容器JDesktopPaneMyInternalFrame 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

35、.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72public c

36、lass ButtonDemo extends Jpanel implements ActionListenerJButton 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(&quo

37、t;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'

38、d'b1.setActionCommand("diaable");                    看图0 复选框（JCheckBox）复选框提供简单的"on/off"开关，旁边显示文本标签。如图1 单选框（JRadioButton）单选框JRadioButton与AWT中的复选框组功能类似。如图2 选择框（JC

39、omboBox）JComboBox每次只能选择其中的一项，但是可编辑每项的内容，而且每项的内容可以是任意类，而不再局限于String。如图3 文件选择器（JFileChooser）JFileChooser内建有"打开"，"存储"两种对话框，还可以自己定义其他种类的对话框。如图4 标签（JLabel）提供可带图形的标签  如图5 列表（List）适用于数量较多的选项以列表形式显示，里面的项目可以由任意类型对象构成。支持单选和多选。如图6 菜单（JMenu）JMenu与AWT的菜单Menu的不

40、同之处是它可以通过setJMenuBar(menubar)将菜单放置到容器中的任意地方。如图7 进程条（JProgressBar）进程条是提供一个直观的图形化的进度描述，从"空"到"满"的过程。如图8 滑动条（JSlider）滑动条使得用户能够通过一个滑块的来回移动来输入数据。如图9 表格（JTable）表格是Swing新增加的组件，主要功能是把数据以二维表格的形式显示出来。使用表格，依据M-V-C的思想，最好先生成一个MyTableModel类型的对象来表示数据，这个类是从AbstractTableModel类

41、中继承来的，其中有几个方法是一定要重写，例如getColumnCount，getRowCount，getColumnName，getValueAt。因为Jtable会从这个对象中自动获取表格显示所必需的数据，AbstractTableModel类的对象负责表格大小的确定（行、列）、内容的填写、赋值、表格单元更新的检测等等一切跟表格内容有关的属性及其操作。JTable类生成的对象以该TableModel为参数，并负责将TableModel对象中的数据以表格的形式显示出来。JTable类常用的方法有：getModel() /获得表格的数据来源对象JTable(TableModel dm) /dm对

42、象中包含了表格要显示的数据/下列两个构造方法，第一个参数是数据，第二个参数是表格第一行中显示的内容JTable(objectrowData,objectcolumnNams);JTable(VectorrowData,VectorcolumnNams);例7.3 RecorderOfWorkersimport javax.swing.JTable;import javax.swing.table.AbstractTableModel;import javax.swing.JScrollPane;import javax.swing.JFrame;import javax.swing.Swing

43、Utilities;import javax.swing.JOptionPane;import java.awt.*;import java.awt.event.*;public class TableDemo extends JFrame private boolean DEBUG = true;public TableDemo() /实现构造方法super("RecorderOfWorkers"); /首先调用父类JFrame的构造方法生成一个窗口MyTableModel myModel = new MyTableModel();/myModel存放表格的数据JTabl

44、e table = new JTable(myModel);/表格对象table的数据来源是myModel对象table.setPreferredScrollableViewportSize(new Dimension(500, 70);/表格的显示尺寸 /产生一个带滚动条的面板 JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(table);/将带滚动条的面板添加入窗口中getContentPane().add(scrollPane, BorderLayout.CENTER);addWindowListener(new WindowAdapter() /注册窗

45、口监听器public void windowClosing(WindowEvent e) System.exit(0););/把要显示在表格中的数据存入字符串数组和Object数组中class MyTableModel extends AbstractTableModel /表格中第一行所要显示的内容存放在字符串数组columnNames中final String columnNames = "First Name", "Position","Telephone","MonthlyPay","Marrie

46、d"/表格中各行的内容保存在二维数组data中final Object data = "Wangdong", "Executive", "01068790231", new Integer(5000), new Boolean(false),"LiHong", "Secretary", "01069785321", new Integer(3500), new Boolean(true),"LiRui", "Manager",

47、"01065498732", new Integer(4500), new Boolean(false),"ZhaoXin", "Safeguard","01062796879", new Integer(2000), new Boolean(true),"ChenLei", "Salesman","01063541298", new Integer(4000), new Boolean(false);/下述方法是重写AbstractTableModel中

48、的方法，其主要用途是被JTable对象调用，以便在表格中正确的显示出来。程序员必须根据采用的数据类型加以恰当实现。 /获得列的数目public int getColumnCount() return columnNames.length;/获得行的数目public int getRowCount() return data.length;/获得某列的名字，而目前各列的名字保存在字符串数组columnNames中public String getColumnName(int col) return columnNamescol;/获得某行某列的数据，而数据保存在对象数组data中public O

49、bject getValueAt(int row, int col) return datarowcol;/判断每个单元格的类型public Class getColumnClass(int c) return getValueAt(0, c).getClass();/将表格声明为可编辑的public boolean isCellEditable(int row, int col) if (col < 2) return false; else return true;/改变某个数据的值public void setValueAt(Object value, int row, int c

50、ol) if (DEBUG) System.out.println("Setting value at " + row + "," + col+ " to " + value+ " (an instance of " + value.getClass() + ")");if (data0col instanceof Integer && !(value instanceof Integer) try datarowcol = new Integer(value.toString(

51、);fireTableCellUpdated(row, col); catch (NumberFormatException e) JOptionPane.showMessageDialog(TableDemo.this,"The "" + getColumnName(col)+ "" column accepts only integer values."); else datarowcol = value;fireTableCellUpdated(row, col);if (DEBUG) System.out.println(&q

52、uot;New value of data:");printDebugData();private void printDebugData() int numRows = getRowCount();int numCols = getColumnCount();for (int i=0; i < numRows; i+) System.out.print(" row " + i + ":");for (int j=0; j < numCols; j+) System.out.print(" " + dataij);System.out.println();System.out.println("-"); public static void mai