1、1,第11章 图形用户界面,2,本章学习目标,了解图形用户界面的历史及其设计原则。 掌握AWT组件集中的各类组件。 理解AWT事件处理机制。 学会编写常见事件处理程序。 了解Swing组件集及其简单编程。,3,概述,图形用户界面，英文全称为Graphical User Interface，一般习惯简称为GUI。 图形化用户界面大大方便了人机交互，是一种结合计算机科学、美学、心理学、行为学，及各商业领域需求分析的人机系统工程，强调人机环境三者作为一个系统进行总体设计。,4,设计原则,用户至上的原则 交互界面要友好 配色方案要合理,5,主流开发工具集,基于Java的图形用户界面开发工具（即组件集）
2、最主流的有三种： AWT Swing SWT/JFace,随Sun的JDK一起发布,源于IBM的Eclipse开源项目,6,AWT组件集,AWT由JDK的java.awt包提供，里面包含了许多可以用来建立图形用户界面（GUI）的类，一般称这些类为组件（component）,图11-1 AWT组件的继承关系图,7,AWT组件集,AWT组件大致可以分为以下三类：（1）容器类组件（2）布局类组件（3）普通组件类,8,容器类组件,容器类组件由Container类派生而来，常用的有Frame类和Dialog类，以及Panel类型的Applet类。这些容器类组件可以用来容纳其他普通组件或者甚至是容器组件自
3、身，起到组织用户界面的作用。 容器类组件有一定的范围和位置，并且它们的布局从整体上也决定了所容纳组件的位置 因此，在界面设计的初始阶段，首要考虑的就是容器类组件的布局。,9,布局组件类,布局类组件是非可视组件，它们能很好地在容器中布置其他可视组件。AWT提供了五种基本的布局方式：FlowLayout、BorderLayout、GridLayout、GridBagLayout和CardLayout等，它们均为Object类的子类，如下图11-2所示。,图11-2 布局方式,10,FlowLayout,FlowLayout是最简单的一种布局方式，被容纳的可视组件从左向右，从上至下依次排列，若一组件
4、在本行放置不下，就自动排到下一行的开始处，该方式为Panel类和Applet类容器的默认布局方式。,示例11-1源程序,11,BorderLayout,BorderLayout布局方式的特点是：将容器划分为“东”“西”“南”“北”“中”五个区。 每个区可以摆放一个组件，因此最多可以在BorderLayout的容器组件中放置五个子组件。 Frame或Dialog容器类组件的默认布局方式。,示例11-3源程序,12,GridLayout,GridLayout布局将容器划分为行和列的网格，每个网格单元可以放置一个组件，组件通过add（）方法从上到下，从左至右顺序加入网格各个单元中 GridLayou
5、t布局允许在组件之间设置水平和垂直间距，间距同样以像素为单位表示，如下为创建6行6列，水平间隔和垂直间隔均为10个像素的GridLayout布局对象：setLayout（new GridLayout（6，6，10，10）；,示例11-4源程序,13,图11-10 GridLayout布局界面,14,GridBagLayout,GridBagLayout是所有AWT布局管理方式中最繁的，同时也是功能最强的。 GridBagLayout设置的所有行和列可以大小不同。 GridBagLayout允许不同组件在容器中占据不同大小的矩形区域。 GridBagLayout由一个专用的类来对布局行为进行约束
6、，该类为GridBagConstraints，它的所有成员都是public（公有）的，要掌握如何使用GridBagLayout布局，关键在于熟悉这些约束变量，以及如何进行设置。,15,GridBagConstraints的常用属性,public girdx /组件所处位置的起始单元格列号public gridy /组件所处位置的起始单元格行号public gridheight /组件在垂直方向占据的单元格个数public gridwidth /组件在水平方向占据的单元格个数public double weightx /容器缩放时，单元格在水平方向的缩放比例public double weigh
7、ty /容器缩放时，单元格在垂直方向的缩放比例public int anchor /当组件较小时指定其在网格中的起始位置public int fill /当组件分布区域变大时指明是否缩放，以及如何缩放public Insets insets /组件与外部分布区域边缘的间距public int ipadx /组件在水平方向的内部缩进public int ipady /组件在垂直方向的内部缩进,16,示例11-5源程序,示例11-6源程序,17,CardLayout,CardLayout布局将组件（通常是Panel类的容器组件）象扑克牌（卡片）一样摞起来，每次只能显示其中的一张，实现分页的效果，每
8、一页中可以有各自的界面，这样就相当于扩展了原本有限的屏幕区域。,示例11-7源程序,18,CardLayout布局组件提供了以下方法来对各张Card页面进行切换：public void first （Container parent） /显示第一张卡片public void next （Container parent） /显示下一张卡片public void previous （Container parent） /显示上一张卡片public void show （Container parent，String name） /显示指定卡片public void last （Container
9、 parent） /显示最后一张卡片,19,Hint,有些Java IDE（如JBuilder）也提供广大编程者所熟悉的基于绝对像素坐标的XYLayout布局方式（用户在此布局方式下可以进行可视化的拖放操作） Java用户界面设计的独到之处恰恰在于其与平台无关的布局方式。 一般不建议采用XYLayout布局，它不但使用起来要依赖于特定的包，还有损Java独立性，不利于程序移植，除非用户认定所编写的程序就只在某特定平台（如Windows）下进行运行。,20,普通组件,AWT提供了一系列的普通组件以构建用户图形界面，它们主要包括：标签、文本框、文本域、按钮、复选框、单选框、列表框、下拉框、滚动条和
10、菜单等,21,标签,标签是很简单的一种组件，一般用来显示标识性的文本信息，常被放置于其他组件的旁边起提示作用。 AWT提供的标签类为Label，因此，可以通过创建Label对象来使用标签。,例11-9源程序,22,文本框,文本框是图形界面中常用于接收用户输入或程序输出的一种组件，它只允许输入或显示单行的文本信息，且用户还可以限定文本框的宽度。 AWT提供的文本框类为TextField，它直接继承于TextComponent，而TextComponent则从Component类继承而来。,23,关于TextField类的常用方法有： public String getText（） /获取文本框中
11、的输入文本 public String getSelectedText（）/获取文本框中选中的文本 public boolean isEditable（） /返回文本框是否可输入 public void setEditable（boolean b） /设置文本框的状态：可输入或不可输入 public int getColumns（） /获取文本框的宽度 public void setColumns（int columns） /设置文本框的宽度 public void setText（String t） /设置文本框中的文本为t,24,【例11-10】,25,文本域,文本域组件也是用来接收用户输
12、入或程序输出的，不过与文本框不同的是，它允许进行多行输入或输出，因而它一般用于处理大量文本的情形。 AWT提供的文本域组件为TextArea类，它也是从TextComponent类继承而来。,26,【例11-11】,27,按钮,AWT提供的按钮类为Button，它是从Component类直接继承而来。,28,复选框,复选框组件也是图形界面上用于接受用户输入的一种快捷方式，一般是在界面上提供多个复选框选项，用户根据实际情况，可以多选也可以都不选。 AWT提供的复选框类为Checkbox。 事实上，该组件类类似于具有开关选项的按钮，用户单击选中，再单击则取消选中。,29,【例11-12】,30,单
13、选框,在有些情况，程序界面可能给用户提供多个选项，但是只允许用户选中其中一个，这就是单选框的概念。 事实上，单选框是从上面复选框衍生而来的，它也采用Checkbox作为其组件类，不过为了实现单选效果，还需要另外一个组件类：CheckboxGroup，当我们把Checkbox类对象添加进某个CheckboxGroup对象后，它就成为了单选框。,31,【例11-13】,32,列表框,列表框组件看起来像文本域，可以有多行，每一行文本代表一个选项，文本域组件多用于用户编辑之用，而列表框多用于给用户几个选项进行选择，可以多选也可以单选。 AWT提供的列表框类为List，它直接继承于Component类，
14、,33,【例11-14】,34,下拉框,下拉框组件提供一些选项供用户来选择，每次只能选一个，选中的选项会被单独显示出来，而改变选项则可以通过单击组件边上的箭头，再从下拉框中进行选择来完成。下拉框相比列表框而言，占据较小的界面区域。 AWT提供的下拉框类为Choice，它直接继承于Component类，,35,【例11-15】,36,滚动条,滚动条是图形用户界面中常见的组件之一，它既可以用作取值器，也可以用来滚动显示某些较长文本信息。 AWT提供的滚动条类为Scrollbar，它也是直接从Component组件继承而来，,【例11-16】,37,菜单,菜单将系统的各种功能选项以直观的方式展现出来
15、，供用户选择，大大方便了用户与系统间的交互。 菜单相比其他组件类特殊，它是由几个菜单相关类共同构成的菜单系统。AWT提供的菜单系统类包括：MenuBar、MenuItem、Menu、CheckboxMenuItem以及PopupMenu，它们之间的继承关系如下图所示：,38,MenuBar类对应菜单系统的整体，Menu类对应菜单系统中的一列菜单（实际上它只是一种特殊的菜单项），MenuItem和CheckboxMenuItem类则对应具体的菜单项，其中CheckboxMenuItem为带复选框的菜单项，而PopupMenu类对应弹出式菜单，它是菜单Menu类的子类。,39,注意,由于各个类间存
16、在继承关系，因而子类可以调用父类提供的部分常用方法。 菜单系统创建好后，最后必须调用Frame类的setMenuBar（）方法将其加入到框架界面中。,【例11-17】,40,事件处理,在早先的JDK1.0版本中提供的是称为层次事件模型的事件处理机制 。 在JDK1.1以后版本中便被基于事件监听模型的事件处理机制替代了，这种机制也称之为事件派遣机制或授权事件机制，它的处理效率相比层次事件模型大为提高 。,41,事件类及其对应的监听器,AWT提供了很多的事件类及其对应的监听器（其实就是接口），它们都被放置到JDK的java.awt.event包中 。,42,ActionEvent类,表示一个广义的
17、行为事件，可以是鼠标单击按钮或者菜单，也可以是列表框的某选项被双击或文本框中的回车行为。ActionEvent类对应的监听器为ActionListener接口，该接口只有一个抽象方法：public abstract void actionPerformed(ActionEvent actionevent); 注册该监听器需要调用组件的addActionListener（）方法，撤销则调用组件的 removeActionListener（）方法。,43,KeyEvent类,当用户按下或释放键时产生该类事件，也称为键盘事件。对应的监听器为KeyListener接口，该接口定义有三个抽象方法： pu
18、blic abstract void keyTyped(KeyEvent keyevent); public abstract void keyPressed(KeyEvent keyevent); public abstract void keyReleased(KeyEvent keyevent); 注册键盘监听器可以通过调用组件的addKeyListener（）方法来实现。,44,MouseEvent类,当用户按下鼠标、释放鼠标或移动鼠标时会产生鼠标事件。该事件对应两种监听器：MouseListener和MouseMotionListener接口。鼠标按钮相关事件监听器由实现MouseL
19、istener接口的对象表示，而鼠标移动相关事件监听器则由实现MouseMotionListener接口的对象表示。MouseListener接口定义的抽象方法有5个：public abstract void mouseClicked(MouseEvent mouseevent);public abstract void mousePressed(MouseEvent mouseevent);public abstract void mouseReleased(MouseEvent mouseevent);public abstract void mouseEntered(MouseEvent
20、 mouseevent);public abstract void mouseExited(MouseEvent mouseevent);,45,MouseEvent类,MouseMotionListener接口定义的方法则有2个：public abstract void mouseDragged(MouseEvent mouseevent);public abstract void mouseMoved(MouseEvent mouseevent); 注册鼠标事件监听器可以调用相应的addMouseListener（）和addMouseMotionListener（）方法。,46,TextE
21、vent类,当一个文本框或文本域的内容发生改变时就会产生相应的TextEvent事件。该事件对应的监听器为TextListener接口，它仅定义了一个抽象方法： public abstract void textValueChanged(TextEvent textevent); 注册文本事件监听器必须调用组件的addTextListener（）方法。,47,FocusEvent类,当一个组件得到或失去焦点时，就会发生焦点事件。在当前活动窗口中，有且只有一个组件拥有焦点，当用户用Tab键操作或用鼠标单击其他组件时，一般焦点就会转移至其他组件上，此时就发生了FocusEvent事件。该事件对应的
22、监听器为FocusListener接口，它有2个抽象方法：public abstract void focusGained(FocusEvent focusevent);public abstract void focusLost(FocusEvent focusevent); 注册焦点事件监听器需要调用组件的addFocusListener方法。,48,WindowEvent类,当一个窗口被打开、关闭、激活、撤消激活、图标化或撤消图标化时就会产生窗口事件。WindowEvent类对应的监听器为WindowListener接口，该接口定义了7个抽象方法： public abstract voi
23、d windowOpened(WindowEvent windowevent); public abstract void windowClosing(WindowEvent windowevent); public abstract void windowClosed(WindowEvent windowevent); public abstract void windowIconified(WindowEvent windowevent); public abstract void windowDeiconified(WindowEvent windowevent); public abs
24、tract void windowActivated(WindowEvent windowevent); public abstract void windowDeactivated(WindowEvent windowevent); 注册窗口事件监听器需要调用组件的addWindowListener（）方法。,49,事件处理程序的编写步骤大致,（1）实现某一事件的监听器接口（定义事件处理类并实现监听器接口）。 （2）在事件处理类中根据实际需要实现相应的抽象方法。 （3）给组件注册相应事件监听器以指明该事件的事件源有哪些。,50,【例11-18】ActionEvent行为事件处理。,【例11-
25、19】菜单事件处理。,51,【例11-20】鼠标事件处理。,【例11-21】键盘事件处理。,52,Adapter（适配器）,Java规定：实现一个接口时必须对该接口的所有抽象方法进行具体的实现，为此，Java提供了一种叫做Adapter（适配器）的抽象类来简化事件处理程序的编写。 适配器类很简单，它其实就是一个实现了接口中所有抽象方法的“空”类，本身不提供实际功能 Java为具有多个抽象方法的监听接口提供相对应的适配器类，比如WindowListener、 WindowStateListener和WindowFocusListener一起对应一个WindowAdapter、KeyListene
26、r对应KeyAdapter、MouseListener对应MouseAdapter等，大家不妨到java.awt.event包中看看 。,53,举例,/ 处理窗口关闭事件的常用方法(匿名适配器类)f.addWindowListener(new WindowAdapter() public void windowClosing(WindowEvent e)System.exit(0); );上述代码很简洁，主要是因为我们采用了适配器类来实现简单的事件处理，由于这里只需要用到windowClosing（）方法，因此只要给出它的覆盖实现即可，其他方法用户就可以不管了。,54,Swing组件集简介,A
27、WT组件的外观和显示直接依赖于本地系统，因此在移植程序时常会出现界面不一致的情形，为此，Sun公司在AWT的基础上又开发了一个经过仔细设计的、灵活而强大的新的GUI组件集Swing。 Swing组件集提供了比AWT更多、功能更强的组件，增加了新的布局管理方式（如BoxLayout），同时还设计出了更多的处理事件。,55,【例11-22】Swing编程示例一。,图11-28 测试Swing的普通按钮组件,56,【例11-23】Swing编程示例二。,图11-29 测试其他Swing按钮组件,57,【例11-24】Swing编程示例三。,图11-30 主框架窗口,图11-31 子框架窗口,58,小结,图形用户界面技术的概念和历史 用户界面设计原则 Java AWT组件集、事件处理机制 Sun在AWT之后推出的新组件集Swing,59,作业,2 8 10,
