Java程序设计教程与实验(数组、字符串、向异常处理、图形用户界面)课件

1、第5章数组、字符串、向量第1页，共159页。主要内容5.1 数组一维数组二维数组5.2 字符串字符串常量String类StringBuffer类StringTokenizer类5.3 向量2*第2页，共159页。5.1 数组数组是有序数据的集合，是由数目固定、相同类型的元素组成的，用一个统一的数组名和下标来唯一地确定数组中的元素。Java将数组作为对象来处理，数组是一种引用类型，从java.lang.Object继承而来，故Object类中的所有方法均可用。 3*第3页，共159页。5.1.1 一维数组具有一个下标的数组称为一维数组。1. 一维数组的声明其声明格式如下：这里只有数组变量的定义，

2、没有为数组元素分配空间，只为数组的引用分配了空间，array1和array2目前为空的引用。 方式一：数据类型 数组名；方式二：数据类型 数组名；例如：int array1;double array2;4*第4页，共159页。2. 一维数组的初始化 一维数组定义之后，必须经过初始化才可以引用，数组经过初始化后，其长度（即可存放的元素个数）就不可再改变。数组的初始化分为静态初始化和动态初始化两种：(1) 静态初始化：在定义数组的同时对数组元素进行初始化 int intArray=1,2,3,4; / 定义了一个含有4个元素的int型数组注意： 在给数组赋初值时，不能同时指定数组的大小，Java会

3、根据初值的多少自动计算数组的大小。 静态初始化必须使用上述一条语句完成 当创建数组后，如果没有初始化，系统会根据数组的不同数据类型，指定不同的缺省值。 5*第5页，共159页。(2) 动态初始化：用运算符new为数组分配空间 对于简单类型的数组，其格式如下：数据类型 数组名=new 数据类型arraySize;数据类型 数组名=new 数据类型arraySize;其中arraySize表示数组长度，通常为整型常量，用以指明数组元素的个数。或先声明数组，再对数组进行初始化：数据类型 数组名;数组名=new 数据类型arraySize;6*第6页，共159页。 对于复合（引用）类型（类、接口、数组

4、）的数组，需要经过以下两步进行内存空间的分配。首先：为数组分配空间，每一个数组元素都是一个引用，格式为：数组名=new 数据类型arraySize;然后为每一个数组元素分配所引用的对象空间，格式为：数组名i=new 数组元素对象的构造函数; 例如：String stringArray; /定义一个String类型的数组stringArray = new String3; 上述语句给数组stringArray分配3个引用空间，初始化每个引用值为nullstringArray0=new String(how);stringArray1=new String(are);stringArray2=ne

5、w String(“you”);（如图示）7*第7页，共159页。8*第8页，共159页。3. 一维数组元素的的引用 当数组初始化后就可通过数组名与下标来引用数组中的每一个元素。一维数组元素的引用格式如下：数组名int类型的表达式注意：(1) 与C/C+不同的是，Java对数组元素的下标要进行越界检查，以保证访问的安全性。若数组下标越界，Java会抛出java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException异常。(2) length是属于数组对象的数据域而不是方法。因此，使用length()会出错，length只有在数组创建后才能访问。创建前，数组的引用是null。(3

6、) 与C、C+中不同，Java对数组元素要进行越界检查以保证安全性。 9*第9页，共159页。4. 数组的复制一个简单的赋值语句并不能完成数组复制工作，在Java中，可以使用赋值语句复制基本类型的变量却不能复制对象，如数组。将一个对象赋值给另一个对象，只会使两个对象指向相同的内存地址。 赋值数组有以下三种方法：(1) 用循环语句复制数组的每一个元素，如for(int i=0;isourceArray.length;i+) targetArrayi=sourceArrayi;(2) 使用Object的clone方法，如：int targetArray = (int)sourceArray.clo

7、ne();(3) 使用System类中的静态方法arraycopy，arraycopy的语法如下：arraycopy(sourceArray,srcpos,targetArray,tarpos,length); 10*第10页，共159页。5. 程序举例【例5.2】用数组求解Fibonacci数列的前20项，即使用数组下标表达式求解数学上的迭代问题。【例5.3】用冒泡法和选择法两种方法对N个数排序(升序)。11*第11页，共159页。图5.2 对5个数据进行冒泡法排序12*第12页，共159页。5.1.2 二维数组如果数组的元素类型也是数组，这种结构就是多维数组。多维数组的维数没有限制，可以为

8、二维、三维等。最常用的二维数组是一个特殊的一维数组，它的每个元素都是一个一维数组，又叫做数组的数组。表示矩阵或表格需要使用二维数组。1. 二维数组的声明数据类型 数组名；或数据类型 数组名；例如：int arr;或 int arr;13*第13页，共159页。2. 二维数组的初始化 二维数组的初始化也分为静态初始化和动态初始化两种。(1) 静态初始化：在定义数组的同时为数组分配空间，例如：int intArray=1,2,2,3,3,4;(2) 动态初始化：对高维数组来说，动态分配内存空间有下面两种方法： 直接为每一维分配空间，格式如下： （举例说明）数据类型 数组名=new数据类型数组长度；

9、或数据类型 数组名=new 数据类型数组长度数组长度；14*第14页，共159页。例如:int intArray1=new int4;int intArray2=new int43; /*定义了一个二维数组intArray2，分配了12个存储单元，类似一个4行3列的矩阵。*/需要注意的是不指定行数而指定列数是错误的。例如，下面的初始化是错误的。int arr=new int4; / 错误15*第15页，共159页。 从最高维开始（而且必须从最高维开始），分别为每一维分配空间。在这种情况下，第2维的每一个数组的长度可以不同，是一个不规则的二维数组。不规则的数组可以节省存储空间。 例如：Strin

10、g s =new String2 ;s0=new String2;s1=new String3;s00=new String(Good);s01=new String( Luck);s10=new String( to);s11=new String( you);s12=new String(!); 16*第16页，共159页。3. 二维数组的引用对二维数组中的每个元素，引用方式为：数组名index1index2其中index1和index2是数组下标，为整型常数和整型表达式，都是从0开始的。二维数组也有length属性，可以求每一维数组的长度。对于：int x = new int34;17*

11、第17页，共159页。【例5.5】测定数组的长度及数组赋值。public class twoDimensionArray public static void main(String arg) int matrix = 1, 2, 3, 4, 5, 2, 3, 4, 5, 3, 4, 5, 4, 5, 5 ; System.out.println(the length of matrix is +matrix.length); for (int i=0;i5;i+) System.out.println(the length of matrix+i+ is +matrixi.length);

12、18*第18页，共159页。【例5.6】求二维数组中的最大数。【例5.7】矩阵的加法和乘法运算。19*第19页，共159页。5.2 字符串字符串是多个字符的序列，是编程中常用的数据类型。 在纯面向对象的Java语言中，将字符串数据类型封装为字符串类，无论是字符串常量还是字符串变量，都是用类的对象来实现的，在对象中封装了一系列方法来进行字符串处理。 20*第20页，共159页。5.2.1 字符串常量一个字符串常量使用双引号括住的一串字符，字符常量是用单引号括住的一个字符。一个字符串常量是一个String对象，故可以使用String类中的各种方法。注意：若Java程序中多处出现字符串常量如ABC，

13、则Java编译程序只创建一个String对象，所有的字符串常量ABC将使用同一个String对象。如：String s1=ABC;String s2=ABC;String s3=new String(ABC); 上述三条语句创建了三个对象，其中s1和s2是同一个对象，而s1和s3是2个不同的对象，尽管它们所表示的字符序列相等。21*第21页，共159页。5.2.2 String类1. String类的构造方法String类中提供了多种构造方法来创建String类的对象。 (1) public String();功能：创建一个字符串对象，其字符串值为空。(2) public String(Str

14、ing value);功能：用字符串对象value创建一个新的字符串对象。(3) public String(char value);用字符数组value来创建字符串对象。(4) public String(char value,int offset,int count)从字符数组value中下标为offset的字符开始，创建有count个字符的字符串对象。22*第22页，共159页。(5) public String(byte ascII)用byte型字符串数组ascII，按缺省的字符编码方案创建字符串对象。(6) public String(byte ascII，int offset in

15、t count)从字节型数组ascII中下标为offset的字符开始，按缺省的字符编码方案创建count个字符的串对象。(7) public String(StringBuffer buffer)用缓冲字符串buffer创建一个字符串对象。【例5.8】String类的构造方法的使用。23*第23页，共159页。2. String类的常用成员方法 创建一个String类的对象后，使用相应类的成员方法对创建的对象进行处理。String类的常用成员方法见表5.3。说明：(1) 关于字符串比较的说明不能用“=” ，而用equals()方法。(2) 程序设计中频繁使用字符串。(3) 类型转换String

16、类的静态方法valueOf()实现简单数据转化为字符串 。类Integer、Double、Float和Long中也提供了方法valueOf()把一个字符串转化为对应的数字对象类型 示例：参看例5.1024*第24页，共159页。5.2.3 StringBuffer类StringBuffer类也是java.lang.Object的子类。与String类不同，StringBuffer类是一个在操作中可以更改其内容的字符串类。即一旦创建StringBuffer类的对象，在操作中可以更改和变动字符串的内容。也就是说对于StringBuffer类的对象不仅能进行查找和比较等操作，也可以做添加、插入、修改

17、之类的操作。25*第25页，共159页。1. StringBuffer类的构造函数StringBuffer类提供了多种构造方法来创建类StringBuffer的对象。(1) public StringBuffer()功能：创建一个空字符串缓冲区，默认初始长度为16个字符。(2) public StringBuffer(int length)功能：用length指定的初始长度创建一个空字符串缓冲区(3) public StringBuffer(String str)功能：用指定的字符串str创建一个字符串缓冲区，其长度为str的长度再加16个字符。26*第26页，共159页。2. StringB

18、uffer类中追加和插入新内容 StringBuffer类提供了10个重载方法append，可以在字符串缓冲区末尾追加boolean、char、字符数组、double、float、int、long、string、Object等类型的新内容，append方法的返回类型均为StringBuffer。StringBuffer类还提供了9个重载方法insert，可以在字符串缓冲区中指定位置处插入char 、字符数组、double、float、int、long、boolean、string、Object等类型的新内容。insert方法的返回类型均为StringBuffer。【例5.11】将给定不同数据类

19、型的内容添加到当前字符串后面。27*第27页，共159页。3. StringBuffer类的常用成员方法 java.lang.StringBuffer常用成员方法参见表5.4。【例5.12】测试字符串缓冲区的长度和容量。 28*第28页，共159页。5.2.4 StringTokenizer类 在Java类库的java.util包中包含一个用于进行字符串词法分析的类StringTokenizer，目的是将对字符串进行分解的方法进行封装，以简化应用程序设计过程中的工作量。1StringTokenizer类的构造方法(1) public StringTokenizer(String str)(2)

20、 public StringTokenizer(String str,String delim)(3) public StringTokenizer(String str,String delim,boolean returnTokens)29*第29页，共159页。2StringTokenizer类的常用成员方法(1) public int countTokens()功能：返回字符串中的当前单词的数量，为整数。(2) public boolean hasMoreTokens()功能：若还有子串，则返回true，否则返回false。(3) public String nextToken()功能

21、：返回下一个子串。(4) public String nextToken(String delim)功能：重置delim中的分隔符后，返回串中下一个子串。30*第30页，共159页。3. 程序设计举例【例5.13】测试StringTokenizer类。31*第31页，共159页。5.3 向量Java中的数组只能保存固定数目的元素，且必须把所有需要的内存单元一次性的申请出来，即数组一旦创建它的长度就固定不变，所以创建数组前需要知道它的长度。如果实现不知道数组的长度，就需要估计，若估计的长度比实际长度大，则浪费有用的存储空间，若比实际长度小，则不能存储相应的信息。为了解决这个问题Java中引入了向

22、量类Vector。Vector也是一组对象的集合，但相对于数组，Vector类可以根据需要动态伸缩，可以追加对象元素数量，可以方便的修改和维护序列中的对象。需要注意的是Vector类中对象不能是简单数据类型。32*第32页，共159页。向量比较适合在如下情况下使用：(1) 需要处理的对象数目不定，序列中的元素都是对象或可以表示为对象。(2) 需要将不同类的对象组合成一个数据序列。(3) 需要做频繁的对象序列中元素的插入和删除。(4) 经常需要定位序列中的对象和其他查找操作。(5) 在不同的类之间传递大量的数据。33*第33页，共159页。1. Vector类的构造方法(1) Vector()功

23、能：构造一个空的向量(2) Vector(int capacity)功能：以指定的存储容量构造一个空的向量(3) Vector(int capacity, int capacityIncrement)功能：以指定的存储容量和容量增量构造一个空的Vector。如：Vector MyVector=new Vector(100,50)；34*第34页，共159页。2. Vector类的常用成员方法常用成员方法参见表5.5 【例5.14】测试Vector类。先创建Vector对象，再删除掉其中的所有字符串对象“to”。35*第35页，共159页。第6章 异常处理第36页，共159页。主要内容Case:

24、TryCatchDemo.java6.1 异常处理概述什么是异常为何采用异常处理6.2 异常的分类与层次6.3 异常的处理机制对异常处理的进一步讨论作业37*第37页，共159页。6.1 异常处理概述6.1.1 什么是异常异常就是在程序的运行过程中所发生的意外事件，它中断指令的正常执行。Java中提供了一种独特的处理异常的机制，通过异常来处理程序设计中出现的错误。38*第38页，共159页。6.1.2 为何使用意外处理：把出错处理和正常代码分开。比如有程序是处理文件，大家看流程，这个流程中充满了错误可能。readFile 打开文件；打不开咋办？ 判断大小;大小判断失败怎么办？（磁带） 分配内存

25、;内存不够 读入内存;文件读不出来 关掉文件; 文件关不掉。解决方法：写大量的if语句。39*第39页，共159页。传统的错误检测和纠正errorCodeType readFile initialize errorCode = 0; 打开文件;if (打开文件成功) 判断文件长 if (文件长取到) 分配内存 if (分内存成功) 读入内存 if (读文件失败) errorCode = -1; /读文件判断 else errorCode = -2; /分配内存失败 else errorCode = -3; /取不到文件长 关闭文件; if (文件没关& errorCode = 0) error

26、Code = -4; else errorCode = errorCode and -4; else errorCode = -5; return errorCode;40*第40页，共159页。从上面的流程可看出真正有用的代码不多，就五条而已，其它全部是判断错误用的，主要逻辑都被错误处理代码混得看不清了，程序可读性差，出错返回信息量太少。在Java中，处理这种情况的方法是利用异常处理，把出错处理和正常代码分开，Java异常处理通过5个关键字try,catch,finally,throw和throws进行管理。 41*第41页，共159页。Java的解决方式readFile /结构清楚，无需自

27、己判断，代码量小。 try 打开文件； 判断大小; 分配内存; 读入内存; 关掉文件; catch (文件打开失败) 处理代码； catch (大小取不到失败) 处理代码; catch (内存分配失败) 处理代码; catch (读取失败) 处理代码; catch (文件关闭失败) 处理代码; 42*第42页，共159页。6.2 异常类的分类与层次6.2.1 异常类的层次结构在jdk中，每个包中都定义了异常类，而所有的异常类都直接或间接地继承于java.lang.Throwable类。当Java程序遇到不可预料的错误时，会实例化一个从Throwable类继承的对象。 java中的异常类可分为两

28、大类： Error: 错误Error类指的是系统错误或运行环境出现的错误，这些错误一般是很严重的错误，即使捕捉到也无法处理，由Java虚拟机生成并抛出，包括系统崩溃、动态链接失败、虚拟机错误等，在Java程序中不做处理。 Exception: 异常Exception类则是指一些可以被捕获且可能恢复的异常情况，是一般程序中可预知的问题。对于异常可分为两类：(1) 运行时异常：程序中可以不做处理，直接由运行时系统来处理。(2) 非运行时异常：在程序中必须对其进行处理，否则编译器会指出错误。 43*第43页，共159页。异常类的结构层次 44*第44页，共159页。6.2.2 Exception类1

29、. Exception类的构造方法Exception类有两种构造方法：Exception()：没有指定的消息串，直接构造一个Exception。Exception(String exp)：根据参数提供的消息串，创建一个Exception。例如，创建一个异常对象：Exception myExp=new Exception(“异常！”);45*第45页，共159页。2. 常用方法Exception类的方法均继承自Throwable类，可以为程序提供一些有关异常的信息，常用方法如下：String getMessage() ：返回该异常所存储的描述性字符串。String toString()：返回异常

30、对象的详细信息，包含该类名和指出所发生问题的描述性消息的字符串。void printStackTrace()：将异常发生的路径，即引起异常的方法调用嵌套序列打印到标准错误流。例如：System.out.println(myExp.getMessage();此语句可以将异常对象myExp的异常信息描述打印输出，在屏幕上显示“异常！”。 46*第46页，共159页。6.2.3 自定义异常类在程序中，可以创建自定义的异常类。用户自定义的异常类都要直接或间接地继承Exception类。可按照下面的方法自定义一个异常类：(1) 创建一个继承Exception类或者其它已存在的异常类的子类。(2) 在该类

31、中创建一个默认的无参数构造方法，该构造方法以适当的错误消息作为输入，调用它的超类的构造方法。(3) 再增加一个带字符串参数的构造方法，该构造方法以适当的错误消息作为输入（还包括输入的字符串）来调用其超类相应的构造方法。 47*第47页，共159页。例如，定义一个继承于Exception类的用户自定义异常类，语句如下：class MyException extends Exception MyException() super(“数据错误！”); MyException(String exp) super(exp); 48*第48页，共159页。6.3 异常的处理机制每当Java程序运行过程中发

32、生一个可识别的运行错误时，即该错误有一个异常类与之相对应时，系统都会产生一个相应的该异常类的对象，即产生一个异常。一旦一个异常对象产生了，系统中就一定有相应的机制来处理它，确保不会产生死机、死循环或其他对操作系统的损害，从而保证了整个程序运行的安全性。这就是Java的异常处理机制。 49*第49页，共159页。Java中处理异常有两种方式：捕获异常、声明抛弃异常。捕获异常，就地解决，并使程序继续执行。声明抛出异常也就是将异常向外转移，即将异常抛出方法之外，由调用该方法的环境去处理。50*第50页，共159页。6.3.1 捕获异常当Java运行时系统得到一个异常对象时，它将会沿着方法的调用栈逐层

33、回溯，寻找处理这一异常的代码。找到能够处理这种类型的异常的方法后，运行时系统把当前异常对象交给这个方法进行处理，这一过程称为捕获(catch)异常。这是积极的异常处理机制。如果Java运行时系统找不到可以捕获异常的方法，则运行时系统将终止，相应的Java程序也将退出。 51*第51页，共159页。捕获异常是通过try-catch-finally语句实现的。处理异常的程序结构如下：try /接受监视的程序块,在此区域内发生的异常,由catch中指定的程序处理catch(要处理的异常种类和标识符) /处理异常catch(要处理的异常种类和标识符) /处理异常finally /最终处理52*第52页

34、，共159页。try-catch-finally语句1. try捕获异常的第一步是用try选定捕获异常的范围，所有可能抛出异常的语句都放入try模块中。try模块中的语句是程序正常流程要执行的语句，但是在执行过程中有可能出现异常。2. catch(必有)每个try代码块可以伴随一个或多个catch语句，用于处理try代码块中所生成的异常事件。catch语句只需要一个形式参数指明它所能够捕获的异常类型,这个类必须是Throwable的子类,运行时系统通过参数值把被抛弃的异常对象传递给catch块。53*第53页，共159页。try-catch-finally语句在catch块中是对异常对象进行处

35、理的代码，与访问其它对象一样，可以访问一个异常对象的变量或调用它的方法。getMessage( )是类Throwable所提供的方法，用来得到有关异常事件的信息，类Throwable还提供了方法printStackTrace( )用来跟踪异常事件发生时执行堆栈的内容。例如：54*第54页，共159页。try-catch-finally语句try.catch( FileNotFoundException e )System.out.println( message: +e.getMessage() );e.printStackTrace( System.out );catch( IOExcept

36、ion e )System.out.println(e.getMessage() );55*第55页，共159页。try-catch-finally语句catch 语句的顺序：捕获异常的顺序和catch语句的顺序有关，当捕获到一个异常时，剩下的catch语句就不再进行匹配。因此，在安排catch语句的顺序时，首先应该捕获最特殊的异常，然后再逐渐一般化。也就是一般先安排子类，再安排父类。56*第56页，共159页。try-catch-finally语句3.finally（可选）捕获异常的最后一步是通过finally语句为异常处理提供一个统一的出口，使得在控制流转到程序的其它部分以前，能够对程序的

37、状态作统一的管理。不论在try代码块中是否发生了异常事件，finally块中的语句都会被执行。Case:例6.1 TryCatchSequence.java57*第57页，共159页。6.3.2 声明抛出异常1. 抛出异常在Java程序的执行过程中，如果出现了异常事件，就会生成一个异常对象。生成的异常对象将传递给Java运行时系统，这一异常的产生和提交过程称为抛弃(throw)异常。 2. 声明抛弃异常如果一个方法并不知道如何处理所出现的异常，则可在方法声明时，声明抛弃（throws）异常。这是一种消极的异常处理机制。58*第58页，共159页。1. 抛出异常抛出异常就是产生异常对象的过程，首

38、先要生成异常对象，异常或者由虚拟机生成，或者由某些类的实例生成，也可以在程序中生成。在方法中，抛出异常对象是通过throw语句实现的。例如：IOException e=new IOException();throw e ;可以抛出的异常必须是Throwable或其子类的实例。下面的语句在编译时将会产生语法错误：throw new String(want to throw);59*第59页，共159页。在同一个方法中抛出异常和处理异常。Case:例6.2 SeqStack.java60*第60页，共159页。2. 声明抛出异常如果在一个方法中生成了一个异常，但是这一方法并不确切地知道该如何对这一

39、异常事件进行处理，这时，一个方法就应该声明抛弃异常，使得异常对象可以从调用栈向后传播，直到有合适的方法捕获它为止。也就是说抛出异常的方法和处理异常的方法不是同一个方法时，则需声明抛出异常。用方法声明中的throws子句指明。例如：public int read () throws IOException.61*第61页，共159页。throws子句中同时可以指明多个异常，之间由逗号隔开。例如： public static void main(String args) throws IOException, IndexOutOfBoundsException Case: 例6.3 SeqStac

40、k2.java62*第62页，共159页。对异常处理的进一步讨论：（1）对Error类或其子类的对象，程序中不必进行处理。（2）对RuntimeException类或其子类，程序中可以不必进行处理。（3）除此之外的异常，程序员都应该在程序中进行处理。 要么用try-catch-finally进行捕获处理 要么明确表示不处理从而声明抛出异常 要么先捕获处理然后再次抛出。（4）Java的异常处理机制（try-catch-finally语句、throws 子句、throw 语句）带来Java程序代码结构上的改变。（5）不能滥用异常机制。简单的出错判断建议用if语句。（6）不要过分细分异常。63*第6

41、3页，共159页。作业编写复数类程序，1选做)增加定义复数类的复数除方法，用throws声明抛出DividedByZeroException（自定义异常）; 在合适的位置处理这些异常。2选做)主类中使用args命令行参数传入两个复数操作数，并编程自定义异常LessParamException与NoOperandException;64*第64页，共159页。第7讲 图形用户界面第65页，共159页。主要内容7.1 Java GUI概述Swing组件Swing容器(重点:JFrame类)7.2 图形与绘图7.3 事件处理与Swing常用组件Java事件处理机制常用组件7.4 布局管理器66*第6

42、6页，共159页。7.1 Java GUI概述7.1.1 AWT与Swingjava.awt包中包含了一个完整的类集以支持GUI程序的设计，其中的类及相互关系可以用下图来描述：事件类字体类GraphicsComponent颜色类布局管理类java.lang.ObjectCheckboxContainerButtonWindowPanelAppletDialogFrameList图象类菜单类Scrollpane67*第67页，共159页。Swing组件在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（JCom

43、ponent）。Swing组件都是AWT的Container类的直接子类和间接子类。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）。68*第68页，共159页。AWT与Swing顶层窗口类之间的关系69*第69页，共159页。7.1.2 Swing组件70*第70页，共159页。7.1.3 容器(Container)容器(Container)也是一个类，实际上是Component的子类，因此容器本身也是一个组件，具有组

44、件的所有性质，但是它的主要功能是容纳其它组件和容器。1)容器可以简化图形化界面的设计，以整体结构来布置界面。2)所有的容器都可以通过add()方法向容器中添加组件。（参看API）71*第71页，共159页。JFrame JDialog JApplet JWindowJLayeredPaneJRootPaneJContentPaneJGlassPaneJMenuBarSwing容器层次结构72*第72页，共159页。容器分类顶层容器窗体JFrame; JWindow; JApplet;对话框JDialog(JOptionPane)中间层容器面板JPanel; 滚动窗格JScrollPane, J

45、ScrollBar; 拆分窗格JSplitPane; 索查标签窗格JTabbedPane特殊容器内部窗体JInternalFrame; 分层窗格JLayeredPane; 根窗格JRootPane73*第73页，共159页。1. JFrame窗口是最基本的用户界面元素。框架窗口是一种窗体，其中带有边框、标题栏及用于关闭和最大/最小化窗口的图标等。在GUI的应用程序中，一般至少应使用一个框架窗口。通常将框架窗口简称为窗口。JFrame构造方法主要有：JFrame()，建立一个无标题的JFrame。JFrame(String title)，建立一个标题为title的JFrame。 74*第74页，

46、共159页。窗口的基本操作 (1) 创建窗口直接生成一个JFrame类的实例即可建立一个窗口，或通过继承JFrame类来定义子类，再建立窗口。例如，创建一个无标题的窗口，语句如下：JFrame frame=new JFrame();(2) 设置标题通过super(String title)调用基类的构造方法，或通过setTitle(String title)方法来设置标题。例如：JFrame frame=new JFrame(“窗口示例”);或者：JFrame myFrame=new JFrame();myFrame.setTitle(“窗口示例”);75*第75页，共159页。(3) 设置初

47、始位置通过setLocation(int x,int y)方法设置初始位置。其中x,y是窗口左上角在屏幕上的坐标值。(4) 设置大小通过setSize(int width,int height)方法设置初始大小。 (5) 设置图标通过setIconImage(Icon icon)方法设置窗口图标。 76*第76页，共159页。(6) 定义关闭行为通过setDefaultCloseOperation(int operation)方法设置关闭行为。其中operation的取值可以是以下几种：DO_NOTHING_ON_CLOSE：当窗口关闭时，不做任何处理；HIDE_ON_CLOSE：当窗口关闭时

48、，隐藏这个窗口；DISPOSE_ON_CLOSE：当窗口关闭时，隐藏并处理这个窗口；EXIT_ON_CLOSE：当窗口关闭时，退出程序。默认是HIDE_ON_CLOSE。 77*第77页，共159页。(7) 添加组件创建好JFrame之后，就可以向它的内容面板中添加组件。对JFrame添加组件有两种方式：用getContentPane( )方法获得JFrame的内容面板，再对其加入组件：frame.getContentPane().add(childComponent)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

49、容器置为JFrame的内容面板：JPanel conPane=new JPanel();/把其它组件添加到JPanel中;frame.setContentPane(conPane); /把conPane对象设置成为frame的内容面板 78*第78页，共159页。【例7.1】 建立一个标题为“Swing窗口”，大小为（300，200），图标为javalogo.gif，位置居中的窗口。屏幕效果如图7.4所示。79*第79页，共159页。2. 无边框的窗口JWindowJWindow可以构造无边框的窗口。主要构造方法有：JWindow()：创建一个无边界的窗口；JWindow(Frame owne

50、r)：创建一个依赖Frame对象的窗口。3对话框JDialog 对话框与框架窗口类似，是有边框、有标题、可独立存在的顶级容器。对话框分为无模态对话框和模态对话框。JDialog的构造方法有：JDialog(Frame owner)；JDialog(Frame owner,Boolean modal)；JDialog(Frame owner,String title)；JDialog(Frame owner,String title,Boolean modal)；80*第80页，共159页。4面板JPanelSwing的JPanel，它替代了AWT的画布（Canvas）和面板（Panel），兼有

51、二者的功能。JPanel是一个非顶级的通用容器，总是处于其它一些容器中。JPanel不能象JFrame那样能够在桌面上浮动。利用JPanel可以使版面的排列方式更生动，对于复杂GUI，通常由多个面板组成，而每个面板以特定的布局来排列组件。JPanel的构造方法有：JPanel()；JPanel(boolean isDoubleBuffered)；JPanel(LayoutManager layout)；JPanel(LayoutManager layout,boolean isDoubleBuffered)；81*第81页，共159页。5. 分割面板JSplitPaneJSplitPane一次

52、可将两个组件同时显示在两个显示区中，若想要同时在多个显示区显示组件，便必须同时使用多个JSplitPane。JSplitPane提供两个常数：HORIZONTAL_SPLIT、VERTICAL_SPLIT，用来设置水平分割或是垂直分割。6. JTabbedPane如果一个窗口的功能有几项，可以给每项设置一个标签，每个标签下面包含为完成此功能专用的若干组件。用户要使用哪项功能，只要单击相应的标签，就可以进入相应的页面。这种选项卡功能的实现就需要使用JTabbedPane这个中间层容器。82*第82页，共159页。7. 滚动面板JScrollPane当容器内要容纳的内容大于容器时，希望容器能够有一

53、个滚动条，通过拖动滑块，就可以看到更多的内容。JScrollPane就是能够实现这种功能的容器。8. JInternalFrame使用JInternalFrame容器类可以实现在一个主窗口中打开很多个文档，每个文档各自占用一个新的窗口。JInternalFrame的使用跟JFrame几乎一样，可以最大化、最小化、关闭窗口、加入菜单；唯一不同的是JInternalFrame是轻量级组件，它只能是中间容器，必须依附于顶层容器上。83*第83页，共159页。7.1.4 基于Swing的Java GUI设计思路基本的java程序的GUI设计工具。主要包括下述几个概念：组件Component (API)

54、 容器-Container布局管理器LayoutManager事件处理 在Java中，开发一个GUI程序，通常需要以下几步：(1) 构建一个顶层容器；通常是JFrame或JApplet (2)构建若干个组件，组件可以是其它容器； (3)设定容器的布局管理器；用容器的add方法将这些组件加入到这个容器中；(4) 设置组件事件；并将组件事件与代码关联。84*第84页，共159页。7.2 图形与绘图7.2.1 绘图表面为了在Java程序里进行绘图和绘画，需要有一个可以操作的表面。在抽象窗口工具包（AWT）中，这个绘图表面通常是一个Canvas组件。在Swing程序中可以直接在顶层窗口（通常是JApp

55、let和JFrame）上绘图，或者在JPanel的子类上绘图。7.2.2 图形环境和图形对象GUI组件（诸如applet或窗口）的左上角坐标默认为（0，0），坐标对由一个x坐标（水平坐标）和一个y坐标（垂直坐标）组成。x坐标是从左上角向右移动的水平距离，y坐标是从左上角向下移动的垂直距离。(如图示)85*第85页，共159页。86*第86页，共159页。在屏幕上绘图要使用Java图形环境，每个Java组件（包括Swing组件），都有一个与之关联的图形环境，也称图形上下文，用java.awt.Graphics类的一个对象来表示。Graphics对象用于管理图形环境，并在屏幕上绘制代表文本或其它图

56、形对象（如线条、椭圆、矩形或其它多边形）的像素。Graphics 类是所有图形上下文的抽象基类，这个上下文允许应用程序将图形绘制到由不同设备实现的组件上，以及绘制到空闲屏幕的映像中。 87*第87页，共159页。一个 Graphics 对象封装有 Java 所支持的基本绘图操作所需的状态信息。此状态信息包括下列属性： 要被绘制到其上的组件对象； 绘制和剪贴坐标的平移原点。； 当前的剪贴区； 当前颜色； 当前的字体； 当前的逻辑像素操作函数 (XOR 或 Paint) ； 88*第88页，共159页。图形图像处理类Graphics类常用方法1）画线g.drawLine(xcenter, ycen

57、ter, xs, ys);2）画圆 g.drawArc(xcenter - 50, ycenter - 50, 100, 100, 0, 360);89*第89页，共159页。3）绘制字符串 g.drawString(lastdate, 5, 125)4）设置字体g.setFont(clockFaceFont);Font clockFaceFont = new Font(Serif, Font.PLAIN, 14);5）设置颜色 g.setColor(handColor);Color handColor = Color.blue;90*第90页，共159页。7.2.3 颜色Color类java

58、.awt.Color类定义了颜色常量和方法。每种颜色都是从RGB值创建出来的。public Color(int r,int g,int b);预定义了13个颜色常量。见表7.4Color类的常用方法见表7.591*第91页，共159页。7.2.4 字体java.awt.Font类：字体是从字形创建的，一个字形是一个位映射图像，它定义字体中的字符和符号的外观。Font clockFaceFont = new Font(Serif, Font.PLAIN, 14);Font类的构造函数有3个参数：字体名称、字体风格和字体大小。1)字体名称可以是运行程序的当前系统所支持的任何字体，在Java1.1和

59、以后的版本中，所支持的字体名字有Monospaced、SansSerif、Serif、Dialog和DialogInput。 92*第92页，共159页。java.awt.Font类：2)字体风格public final static int PLAIN一个代表普通字体风格的常量public final static int BOLD一个代表粗体字体风格的常量public final static int ITALIC一个代表斜体字体风格的常量也可以是BOLD与ITALIC的结合93*第93页，共159页。7.2.5 使用Graphics类绘图当在AWT组件和Swing顶层窗口（JApplet

60、和JFrame,是java.awt.Component的子类）上绘图时，需要重写组件的paint()方法；当在Swing的JComponent的子类组件上绘图时，则需重写paintComponent()方法。在这两种情况（Swing和AWT）下，都是以一个Graphics对象作为参数。在某个组件需要进行绘图操作时，系统会将Graphics对象传递给paint方法或paintComponent方法。paint方法和paintComponent方法的头部分别为：public void paint(Graphics g )public void paintComponent(Graphics g )