Java 创建图形用户界面(GUI)入门指南(Swing库 JFrame 类)概述

news2024/11/25 2:42:44

概述

基本概念

  • Java Swing 的架构

    Java Swing 是一个为 Java 设计的 GUI 工具包,是 JAVA 基础类的一部分,基于 Java AWT 构建,提供了一系列轻量级、可定制的图形用户界面(GUI)组件。

    与 AWT 相比,Swing 提供了许多比 AWT 更好的屏幕显示元素,更加灵活和可定制,具有更好的跨平台性能。

    在这里插入图片描述

  • 组件和容器

    Java Swing 提供了许多组件(如按钮、标签、文本框等)和容器(如面板、框架等)。

    组件用于展示和接收用户输入,而容器用于管理和布局组件。

  • 布局管理器

    布局管理器用于决定组件在容器中的位置和大小。Java Swing 提供了多种布局管理器,如流式布局、边界布局和网格布局等,以满足不同的布局需求。

  • 跨平台特性

    Java Swing 的主要优点之一就是其跨平台的能力。Swing 使用了轻量级组件,这些组件不是直接与特定的操作系统交互,而是通过 Java 自身的图形引擎来绘制。因此它可以在多种操作系统上运行,包括 Windows、macOS 和 Linux,并且无论是在哪个平台上运行,Swing 应用程序都会呈现出一致的外观和行为。


组件和容器

组件按照不同的功能,可分为顶层容器(窗口)、中间容器(面板)、基本组件:

  • 顶层容器(窗口): 窗口类组件,可以独立显示,一个图形界面至少需要一个窗口

    例如:JFrame(绝大多数 Swing 图形界面程序使用 JFrame 作为顶层容器)、JDialog(对话框)

  • 中间容器(面板):充当基本组件的载体,不可独立显示

    最顶层的一个中间容器必须依托在顶层容器(窗口)内

    常用的中间容器(面板):带滚动条的,可以水平和垂直滚动的面板组件、JSplitPane(分隔面板)、JTabbedPane(选项卡面板)、JLayeredPane(层级面板)

  • 基本组件:是直接实现人机交互的组件

    常用的简单的基本组件:JButton(按钮)、JCheckBox(复选框)、JComboBox(下拉列表框)、JLabel(标签)、JRadioButton(单选按钮)、JTextField(单行文本框)、JTextArea(多行文本框)、JPasswordField(单行密码文本框)


## 布局管理器

布局管理器用于控制组件在容器中的位置和大小排列方式,以实现灵活和自适应的界面布局。

GridLayout(网格布局)

  • 特点:将容器划分为规则的行列网格

  • 组件放置规则:

    • 所有单元格大小相同,会根据容器的大小自动调整
    • 组件按照从左到右、从上到下的顺序依次填充单元格
  • 常用构造函数:

    public GridLayout(int rows, int cols)
    public GridLayout(int rows, int cols, int hgap, int vgap)
    

    其中 rows 参数表示行数, cols 参数表示列数, hgapvgap 参数分别表示水平和垂直间距

  • 代码示例

    frame.setLayout(new GridLayout(3, 2));  // 3行2列 
    

GridBagLayout(网格包布局)

  • 特点:是最灵活和强大的布局管理器,但也是最复杂的。

  • 组件放置规则:

    • 可以为每个组件指定详细的位置和大小约束。
    • 支持跨行、跨列的组件。
  • 代码示例

    JPanel panel = new JPanel(new GridBagLayout()); 
    GridBagConstraints constraints = new GridBagConstraints(); 
    
    JButton button1 = new JButton("Button 1"); 
    constraints.gridx = 0; 
    constraints.gridy = 0; 
    panel.add(button1, constraints); 
    

FlowLayout(流式布局)

  • 特点:组件按照从左到右、从上到下的顺序依次排列。

  • 组件放置规则:

    • 当一行排满后,会自动换行。
    • 可以设置对齐方式(左对齐、居中对齐、右对齐)。
    • 不限制组件大小,允许组件有自己的最佳大小。
  • 常用构造函数:

    public FlowLayout(int align, int hgap, int vgap)
    
    • align 参数表示对齐方式(如 FlowLayout.LEFTFlowLayout.CENTERFlowLayout.RIGHT
    • hgap 参数表示水平间距,vgap 参数表示垂直间距
  • 代码示例

    frame.setLayout(new FlowLayout()); 
    

BorderLayout(边框布局)

  • 边框布局管理器(border layout manager)是每个 JFrame 的内容窗格的默认布局管理器。

  • 特点:将容器划分为东(EAST)、西(WEST)、南(SOUTH)、北(NORTH)和中(CENTER)五个区域。

  • 组件放置规则:

    • 每个区域最多只能放置一个组件。
    • CENTER 区域会占据剩余的空间。
    • 若未指定某区域(如 NORTH 或 WEST),其他区域会自动填充。

    在这里插入图片描述

  • 代码示例

    frame.setLayout(new BorderLayout()); 
    JButton eastButton = new JButton("East"); 
    frame.add(eastButton, BorderLayout.EAST); 
    

BoxLayout(箱式布局)

  • 特点:可以沿水平或垂直方向排列组件。

  • 组件放置规则:

    • 可以设置组件之间的间距。
    • 支持固定大小、自适应大小和填充剩余空间的组件。
  • 代码示例

    panel.setLayout(new BoxLayout(panel, BoxLayout.Y_AXIS));  // 垂直方向
    

事件监听器

  • 在 Java Swing 中,事件监听器用于处理用户与图形界面组件的交互操作所产生的事件。通过注册适当的事件监听器,可以实现对各种事件的响应,如按钮点击、文本框输入等。

    事件监听器机制使得 Java Swing 应用程序能够与用户进行有效的交互,提供了丰富的用户体验。

  • 常见事件监听器接口

    • ActionListener:用于处理按钮点击等动作事件

      代码示例

      JButton button = new JButton("Click Me"); 
      button.addActionListener(new  ActionListener() {{ 
          @Override 
          public void actionPerformed(ActionEvent e) {{ 
              // 处理按钮点击事件的代码 
          }} 
      }});
      
    • MouseListener:处理鼠标操作相关事件,如点击、按下、释放、进入和离开组件区域

    • KeyListener:监听键盘按键事件

    • FocusListener:关注组件获得或失去焦点的事件

    • ItemListener:处理选项组件(如复选框、单选按钮)状态改变的事件

    • ChangeListener:通常用于处理滑块、滚动条等组件值的改变事件

  • 事件处理方法

    不同的事件监听器接口定义了不同的事件处理方法,例如 ActionListener 中的 actionPerformed(ActionEvent e) 方法,在其中编写具体的事件响应逻辑。

  • 注意事项

    • 合理管理事件监听器的资源,避免内存泄漏
    • 确保事件处理逻辑的高效性,避免阻塞界面线程导致界面卡顿。

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