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Java基础知识学习总结 -- 图形用户界面GUI

阅读4566

虽然目前Java算不上前端开发的主力,但是作为Java入门基础的一部分,学习Java的GUI编程还是有必要的,而且可以做出一些小且有趣的图形程序来提高学习热情。本篇学习总结均为一个Beginner的笔记与心得,如有描述不到或错误之处,敬请指正。

目录:

1.JavaGUI主要开发工具 – Swing类库的诞生与功能
2.创建JFrame框架
3.在框架中添加组件JComponent

1.JavaGUI主要开发工具 – Swing类库的诞生与功能

一个合格的Java Developer,不仅要掌握技术,还要有一定的Java历史背景知识储备。所以先简要介绍一下用于JavaGUI开发的主要类库:Swing。

在Java 1.0时代便有设计GUI的基本类库Abstract Window Toolkit,简称 AWT 。AWT库工作原理是将处理用户界面元素的任务委派给目标平台(操作系统)的本地GUI工具箱,由本地GUI工具箱负责用户界面元素的创建和动作。这种工作方式是 有利也有弊 ,先说下利处:

处理速度可能要快一点。
可以适应不同的平台,“一次编写,随处使用”。

弊处:

观感依赖于目标平台。
有些平台并没有像Windows或Mac这样丰富的界面组件(早期)。所以把AWT的设计工作限制在了“最小公分母”。
不同平台存在不同的bug。

1996年, Netscape 创建了另一种GUI库IFC,他的工作方式是 将用户界面组件绘制在空白窗口上,而对等体只需要负责创建和绘制空白窗口 。Sun和Netscape合作并完善了这种方式,创建了名为Swing的用户界面库,这便是Swing的 诞生 。

但是Swing并没有完全取代AWT,到目前Java SE 8中依旧有AWT与Swing两个功能类库:

AWT import java.awt (java包为核心包)
Swing import javax.swing (javax包为功能扩展包)
Swing没有完全取代AWT的原因是:Swing是基于AWT的架构之上,Swing仅仅是提供了能力更强大的用户界面组件。在Swing编写的程序中,还是需要AWT进行 事件处理 。简单说就是, Swing是用户界面类,AWT是底层机制 。
图片描述
AWT和Swing中框架和组件类的继承层次

2.创建JFrame框架

Frame意为框架,也就是最顶层的窗口,可以在框架里添加组件。我们创建一个窗口首先要创建一个框架。
图片描述
JFrame的内部结构

注:Swing组件类都以“J”开头,如 JButton,JFrame等,AWT组件不带“J”。如果Swing组件和AWT组件一起用可能会导致视觉和行为的不一致。

现在,我们来创建一个空框架:

 1 package simpleFrame;
 2 
 3 //会用到awt和swing的类,先import。
 4 import java.awt.*;         
 5 import javax.swing.*;
 6 
 7 //创建一个SimpleFrame的类,里面只有一个main函数,main函数里有个事件分派线程。
 8 public class SimpleFrame {
 9     public static void main(String[] args) {
10         EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
11             public void run() {
12                 JFrame frame = new SizedFrame(); //new一个SizeFrame对象给frame变量管理,这便有了框架。SizeFrame是JFrame的子类。
13                 frame.setTitle("SimpleFrame");   //设置框架的标题.
14                 frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); //设定关闭按钮。
15                 frame.setVisible(true);          //设定框架可见。
16             }
17         });
18     }
19 }
20 
21 //其实到这里为止,我们可以在第12行直接new一个JFrame交给frame,但是JFrame默认框架大小是0×0,没什么实际意义。
22 //所以我们选择继承JFrame做一个子类起名SizedFrame,在这个类里做一个构造器来设定框架的大小。
23 class SizedFrame extends JFrame {
24     
25     //构造器
26     public SizedFrame() {
27         
28         //下面四行代码为获取你pc屏幕的高度和宽度,交给int变量screenHeight和screenWidth。
29         Toolkit kit = Toolkit.getDefaultToolkit();
30         Dimension screenSize = kit.getScreenSize();
31         int screenHeight = screenSize.height;
32         int screenWidth = screenSize.width;
33         
34         //setSize方法由父类Component类(GUI对象的祖先)继承而来。设定框架长宽都为屏幕的1/2.
35         //setLocationByPlatform由Window类(Frame类的父类)继承而来。由平台(操作系统)来选择一个合适的显示位置。
36         setSize(screenWidth/2,screenHeight/2);
37         setLocationByPlatform(true);
38         
39         //setIconImage方法由Frame类继承而来,设置框架图标。
40         Image img = new ImageIcon("icon.gif").getImage();
41         setIconImage(img);
42         
43         //当然,事件分派线程里的设定标题、设定关闭按钮、和设定框架可见操作,也可以放在构造器里来做。
44     }
45 }

Windows 10下运行:
图片描述
3.在框架中添加组件JComponent

在Java中, Frame被设计成放置组件的容器 ,可以将用户界面元素放置其中,JComponent就是一种组件(component本身就意为组件)。所以,现在我们可以在JComponent中书写一些文字,并将其放置在Frame中:

 1 package notHelloWorld;
 2 
 3 import java.awt.*;
 4 import javax.swing.*;
 5 
 6 public class NotHelloWorld {
 7     public static void main(String[] args) {
 8         EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
 9             public void run() {
10                 JFrame frame = new NotHelloWorldFrame();
11                 frame.setTitle("NotHelloWorld");
12                 frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
13                 frame.setVisible(true);
14             }
15         });
16     }
17 }
18 
19 class NotHelloWorldFrame extends JFrame {
20     
21     //构造器
22     public NotHelloWorldFrame() {
23         //在框架中add组件并pack。
24         //当然也可以不必扩展JFrame类,可以直接在第10行new一个JFrame对象,并在其后add组件。
25         //这里我们没有设置框架的长宽,因为组件JComponent有长宽,框架会根据组件的大小调整自己的长宽。
26         add(new NotHelloWorldComponent());
27         pack();
28     }
29 }
30 
31 class NotHelloWorldComponent extends JComponent {
32     public static final int MASSAGE_X = 75;
33     public static final int MASSAGE_Y = 100;
34     
35     private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
36     private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;
37     
38     //必须覆盖paintComponent方法才能让组件自己把自己画出来。
39     //这个方法需要一个Graphics对象,在Java中,所有绘制必须使用Graphics对象。
40     public void paintComponent(Graphics g) {
41         //画出一个字符串,并设置自组件左上角(0,0)开始显示的位置。
42         g.drawString("Not a 'Hello, World!' program.", MASSAGE_X, MASSAGE_Y);
43     }
44     
45     //还要覆盖此方法以确定组件的首选长宽。
46     public Dimension getPreferredSize() {
47         return new Dimension(DEFAULT_WIDTH,DEFAULT_HEIGHT);
48     }
49 }

运行:
图片描述
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