java程序設(shè)計 圖形用戶界面（GUI）設(shè)計.doc

教案首頁周次 日期 課時序 課 題圖形用戶界面（GUI）設(shè)計教學(xué)目的要 求圖形用戶界面是可視化程序的關(guān)鍵，學(xué)生需要理解并且掌握J(rèn)ava的GUI設(shè)計方法重 點GUI設(shè)計基本概念；布局管理器；SWING組件；事件難 點GUI設(shè)計基本概念；布局管理器；事件教學(xué)過程設(shè) 計及時間分配第九章 圖形用戶界面（GUI）設(shè)計（3*45）第一節(jié) 圖形用戶界面設(shè)計概述（30）第二節(jié) 布局管理器（20）第三節(jié) 常用Swing組件（55）第四節(jié) 鼠標(biāo)和鍵盤事件（30）教學(xué)場所或教學(xué)方法使用教具作 業(yè)課 后 記授課教師 第九章 圖形用戶界面（GUI）設(shè)計 對一個優(yōu)秀的應(yīng)用程序來說，良好的圖形用戶接口是必不可少的。缺少良好的圖形用戶接口，將會給用戶理解和使用應(yīng)用程序帶來很多不便。Java的抽象窗口工具集AWT和組件集Swing中包含了很多的類來支持GUI的設(shè)計。9.1 圖形用戶界面設(shè)計概述 對使用過windows操作系統(tǒng)的人來說，GUI程序是再熟悉不過的了。在Java語言中，這些元素主要通過java.awt包和javax.swing包中的類來進行控制和操作。9.1.1 GUI支持包和簡單GUI程序范例A：java.awt包Java語言在java.awt包中提供了大量的進行GUI設(shè)計所使用的類和接口，包括繪制圖形、設(shè)置字體和顏色、控制組件、處理事件等內(nèi)容，AWT是Java語言進行GUI程序設(shè)計的基礎(chǔ)。B：javax.swing包Swing包是Java基礎(chǔ)類庫(JFC)的一部分。Swing提供了從按鈕到可分拆面板和表格的所有組件。Swing組件是Java語言提供的第二代GUI設(shè)計工具包，它以AWT為基礎(chǔ)，在AWT內(nèi)容的基礎(chǔ)上新增加或改進了一些GUI組件，使得GUI程序功能更加強大，設(shè)計更容易，更方便。新的Java版本中仍然支持AWT組件，但幾乎所有的AWT組件都對應(yīng)新的，功能更強的swing組件，所以現(xiàn)在開發(fā)GUI程序時，一般建議使用swing組件。本書主要介紹使用swing組件C：一個Java GUI簡單程序講授書上9.1例題。9.1例題要點：b1.setActionCommand(“time”) and b1.addActionListener(this) ande.getActionCommand().equals(“time”) and frame.pack() and frame.setVisible(true);這是swingGUI應(yīng)用程序的最簡單的例子，語句不多，但說明了Java swing GUI 應(yīng)用程序中的基本代碼。一般需要如下步驟： 引入合適的包和類 使用默認(rèn)的觀感或設(shè)置自己的觀感 設(shè)置一個頂層的容器 根據(jù)需要，使用默認(rèn)的布局管理器或設(shè)置另外的布局管理器 定義組件并將他們添加到容器 對組件或事件進行編碼9.1.2 容器、組件、布局和觀感 一般地，從一個GUI程序的外貌可以見到一些對界面起到裝飾美化作用的圓，矩形等幾何圖形和圖象，也可以見到如按鈕，列表等一些可進行人機交互的組件。 在JavaGUI程序中，這些界面元素應(yīng)處于一個容器中，其中組件在容器中擺放位置和大小由容器的布局管理器決定。設(shè)置不同的觀感，可得到不同的組件外觀和形態(tài)。A：容器（Container）和組件（Component）一個Java的圖形用戶界面的最基本元素是組件，組件是可以以圖形化的方式顯示在屏幕上并能與用戶交互的對象，比如一個按鈕，一個文本框等。在Java語言中，組件通常放在容器內(nèi)使用。容器其實是一種具有容納其他組件和容器的功能的組件。抽象類Container 是所有容器類的父類，其中包含了很多關(guān)于容器的功能和方法，而它又是組件類Component的子類，可見容器也是組件。類Container中包含了將組件加入容器的方法add()，將組件移出容器的方法remove(),removeAll()，獲得組件的方法getComponent()等。Container可以引發(fā)ContainerEvent類代表的容器事件。若要編寫響應(yīng)容器事件的程序，應(yīng)實現(xiàn)容器事件的監(jiān)聽接口ContainerListener，并實現(xiàn)該接口的相關(guān)抽象方法。每一個使用Swing的GUI應(yīng)用程序都必須包含一個頂層swing容器組件。這樣的容器有三種：Jframe,Jdialog,JApplet.每一個Jframe對象實現(xiàn)一個主窗口，每一個Jdialog對象實現(xiàn)一個第二窗口，每一個JApplet對象實現(xiàn)一個Java小程序的顯示區(qū)域。B：布局管理器（Layout Manager） 為了使得圖形用戶界面具有良好的平臺無關(guān)性，在Java中提供了布局管理器這個工具來管理組件在容器中的布局，而不使用直接設(shè)置組件位置和大小的方式。 每個容器有一個默認(rèn)的布局管理器，但也可不用默認(rèn)的布局管理器，可以在程序中指定新的布局管理器。 Java平臺提供多種布局管理器，常用的有FlowLayout,BorderLayout,GridLayout,CardLayout,BoxLayout和GridBagLayout等。使用不同的布局管理器，組件在容器上的位置和大小都是很不一樣的。 在程序中安排組件的位置和大小時，需要注意： 容器中的布局管理器負(fù)責(zé)各個組件的大小和位置，因此用戶無法在這種情況下直接設(shè)置這些屬性。若試圖使用Java語言提供的setLocation(),setSize(),setBounds()等方法，則都會被布局管理器覆蓋。 若用戶確實需要親自設(shè)置這些組件的位置和大小，則應(yīng)該取消該容器的布局管理器，方法為：setLayout(null)。隨后，用戶必須使用setLocation()等相關(guān)方法設(shè)置大小和位置，但這種方法將會導(dǎo)致程序和系統(tǒng)相關(guān)。C：觀感（Look and Feel） Java swing的一個重要特征是它的可插入的“觀感”體系。 Swing運行一個默認(rèn)的Java觀感（也稱為metal觀感），還實現(xiàn)了模仿Motif和Windows的觀感。 例題9.2說明了如何設(shè)置觀感。9.1.3 事件處理 在一個GUI程序中，為了能夠接收用戶的輸入、命令的按鍵和鼠標(biāo)操作等，程序系統(tǒng)首先應(yīng)該能夠識別這些操作并做出相應(yīng)的響應(yīng)。通常一個鍵盤和鼠標(biāo)操作將引發(fā)一個系統(tǒng)預(yù)先定義好的事件，用戶程序只要編寫代碼定義每個事件發(fā)生時程序應(yīng)做出何種響應(yīng)即可。這些代碼會在他們對應(yīng)的事件發(fā)生時由系統(tǒng)自動調(diào)用，這就是GUI程序中事件和事件響應(yīng)的基本原理。 在Java中，除了鍵盤和鼠標(biāo)操作，系統(tǒng)的狀態(tài)改變也可以引發(fā)事件?？赡墚a(chǎn)生事件的組件被稱為事件源，不同事件源上發(fā)生的事件種類是不同的。事件源和事件處理是分開的，一般組件都不處理自己的事件，而是將事件處理委托給外部的處理實體，這種事件處理模型稱為授權(quán)處理模型。 事件的行為多種多樣，由不同的事件監(jiān)聽器處理。編寫事件處理程序首先應(yīng)該確定選擇何種監(jiān)聽器類型。確定了類型之后，使用事件源類的注冊方法注冊一個監(jiān)聽器實例對象，注冊方法類似：addXXXListener()9.2 布局管理器 在容器中的所有組件的布局（位置和大?。┒际怯刹季止芾砥鱽砜刂频?。在Java語言中提供了FlowLayout，BorderLayout,GridLayout,CardLayout和GridBagLayout等多種布局管理器。 每種容器都有自己默認(rèn)的布局管理器。默認(rèn)對應(yīng)如下：Jpanel FlowLayoutContentPane(JApplet,Jdialog,Jframe對象的主容器)BorderLayout可以使用setLayout（）方法來改變默認(rèn)的布局管理器。如：Jpanel pane=new Jpanel();Pane.setLayout(new BorderLayout();對應(yīng)的這些布局管理器都是類。A:FlowLayout是一種基本布局，它是指把組件從左向右，從上到下地依次放在容器上，每一行中的組件默認(rèn)為居中對齊。當(dāng)容器的大小改變之后，組件的大小不變，但布局將會發(fā)生變化。FlowLayout是一個類，它有以下幾個常用方法：public FlowLayout()Constructs a new Flow Layout with a centered alignment and a default 5-unit horizontal and vertical gap.public FlowLayout(int align)Constructs a new Flow Layout with the specified alignment and a default 5-unit horizontal and vertical gap. The value of the alignment argument must be one of FlowLayout.LEFT, FlowLayout.RIGHT, or FlowLayout.CENTER.Parameters:align - the alignment valuepublic FlowLayout(int align, int hgap, int vgap)Creates a new flow layout manager with the indicated alignment and the indicated horizontal and vertical gaps.The value of the alignment argument must be one of FlowLayout.LEFT, FlowLayout.RIGHT, or FlowLayout.CENTER.Parameters:align - the alignment value.hgap - the horizontal gap between components.vgap - the vertical gap between components.B：BorderLayout它的布局將容器分為五個區(qū)：北區(qū)，南區(qū)，東區(qū)，西區(qū)和中區(qū)。幾個區(qū)的分布規(guī)律為“上北下南，左西右東”。當(dāng)容器大大小發(fā)生改變時，容器中的各個組件相對位置不變，其中間部分組件的尺寸會發(fā)生變化，四周組件寬度固定不變。BorderLayout類具有如下構(gòu)造方法：public BorderLayout()Constructs a new border layout with no gaps between components.public BorderLayout(int hgap, int vgap)Constructs a border layout with the specified gaps between components. The horizontal gap is specified by hgap and the vertical gap is specified by vgap.Parameters:hgap - the horizontal gap.vgap - the vertical gap.C：GridLayout GridLayout布局是將容器的空間分成若干行和列的一個個網(wǎng)格，可以給出網(wǎng)格的行數(shù)和列數(shù)，組件添加襖這些網(wǎng)格中。當(dāng)改變?nèi)萜鞯拇笮『?，其中組件相對位置不變，但大小改變。構(gòu)造方法：public GridLayout()Creates a grid layout with a default of one column per component, in a single row.public GridLayout(int rows, int cols)Creates a grid layout with the specified number of rows and columns. All components in the layout are given equal size.One, but not both, of rows and cols can be zero, which means that any number of objects can be placed in a row or in a column.Parameters:rows - the rows, with the value zero meaning any number of rows.cols - the columns, with the value zero meaning any number of columns.public GridLayout(int rows, int cols, int hgap, int vgap)Creates a grid layout with the specified number of rows and columns. All components in the layout are given equal size.In addition, the horizontal and vertical gaps are set to the specified values. Horizontal gaps are placed at the left and right edges, and between each of the columns. Vertical gaps are placed at the top and bottom edges, and between each of the rows.One, but not both, of rows and cols can be zero, which means that any number of objects can be placed in a row or in a column.Parameters:rows - the rows, with the value zero meaning any number of rows.cols - the columns, with the value zero meaning any number of columns.hgap - the horizontal gap.vgap - the vertical gap.Throws:IllegalArgumentException - if the of rows or cols is invalid.D：CardLayout 它能夠使得多個組件共享同一顯示空間，這些組件的關(guān)系象一疊重疊的撲克牌，只有最上面的組件是可見的。注意：在一個顯示空間中（一個卡片中）只顯示一個組件，因此，可使用容器嵌套的方法來顯示多個組件。 構(gòu)造方法：public CardLayout()Creates a new card layout with gaps of size zero.public CardLayout(int hgap, int vgap)Creates a new card layout with the specified horizontal and vertical gaps. The horizontal gaps are placed at the left and right edges. The vertical gaps are placed at the top and bottom edges.Parameters:hgap - the horizontal gap.vgap - the vertical gap.9.3 常用swing組件9.3.1 容器組件A：Jframe框架 它是swingGUI應(yīng)用程序的主窗口，窗口有邊界，標(biāo)題，關(guān)閉按鈕等。 常用構(gòu)造方法：Jframe() 創(chuàng)建無標(biāo)題的初始不可見框架Jframe(String title)創(chuàng)建一個標(biāo)題為title的初始不可見框架。 需要顯示框架，調(diào)用方法：frame.setVisible(true); frame.setSize()和frame.pack()調(diào)整窗口大小。B：Jpanel面板 是一種添加到其他容器使用的容器組件，可將組件添加到Jpanel，然后再將Jpanel添加到某一個容器。 常用構(gòu)造方法：public Jpanel() 創(chuàng)建一個具有默認(rèn)FlowLayout布局的對象public Jpanel(LayoutManager layout) 創(chuàng)建具有指定布局管理器的對象。 Jpanel提供一個繪畫區(qū)域，可代替AWT的畫布Canvas. 將Jpanel作為畫布的繪畫區(qū)域使用時，要使用下面的兩個步驟：首先，設(shè)置畫布繪圖區(qū)域的大??；其次，使用paintComponent()方法（不是paint（）方法）來繪圖，在該方法中，首先調(diào)用方法super.paintComponent()來清除顯示區(qū)域。C：JApplet Javax.swing.JApplet類是java.applet.Applet類的子類。使用swing組件的小程序需要繼承JApplet類。 JApplet與Applet類的主要區(qū)別如下： 默認(rèn)的布局管理器不同Applet默認(rèn)的布局管理器是FlowLayout, JApplet是BorderLayout 加入組件的方法不同Applet可直接加入組件，而JApplet默認(rèn)使用內(nèi)容窗格ContentPane作為主容器。D：JtabbedPane Javax.swing.JtabbedPane類繼承于javax.swing.jComponent，它的對象反映為一組帶標(biāo)簽的面板，每個面板都可以存放組件，因此JtabbedPane是一個容器組件。 常用構(gòu)造方法：JtabbedPane()創(chuàng)建空對象，該對象具有默認(rèn)的標(biāo)簽位置JtabbedPane.TOP和默認(rèn)的布局策略JtabbedPane.WRAP_TAB_LAYOUT.JtabbedPane(int tabplacement)創(chuàng)建空對象，該對象具有指定的標(biāo)簽位置JtabbedPane.TOP,JtabbedPane.BOTTOM,JtabbedPane.LEFT和JtabbedPane.RIGHT以及默認(rèn)的布局策略JtabbedPane.WRAP_TAB_LAYOUT.JtabbedPane(int tabPlacement,int tabLayoutPolicy) 創(chuàng)建空對象，該對象具有指定的標(biāo)簽位置和布局策略。9.3.2 按鈕(Jbutton) 是GUI中非常重要的一種基本組件 常用構(gòu)造方法：Jbutton() 創(chuàng)建空按鈕Jbutton(Icon icon) 創(chuàng)建帶圖表的按鈕Jbutton(String text) 創(chuàng)建帶文字的按鈕 Jbutton(String text,Icon icon) 創(chuàng)建帶文字和圖標(biāo)的按鈕9.3.3 標(biāo)簽（JLabel） 標(biāo)簽是用戶不能修改只能查看其內(nèi)容的組件，常用來在界面上輸出信息。 常用構(gòu)造方法：Jlabel() 創(chuàng)建一個空標(biāo)簽。Jlabel(Icon image) 創(chuàng)建一個帶文字的標(biāo)簽Jlabel(Icon image,int horizontalAlignment)創(chuàng)建一個帶指定圖象和水平對齊方式的標(biāo)簽Jlabel(String text)創(chuàng)建一個帶文字的標(biāo)簽Jlabel(String text,Icon ico, int horizontalAlignment)創(chuàng)建一個帶文字、圖象和指定水平對齊方式的標(biāo)簽。Jlabel(String text,int horizontalAlignment)創(chuàng)建一個帶文字和指定水平對齊方式的標(biāo)簽。9.3.4 復(fù)選框（JCheckBox） JcheckBox類提供了復(fù)選框按鈕的支持。復(fù)選框按鈕是具有開關(guān)或真假狀態(tài)的按鈕。常用構(gòu)造方法：JcheckBox()創(chuàng)建無文本的初始未選復(fù)選框按鈕JcheckBox(Icon icon) 創(chuàng)建有圖象無文本的按鈕JcheckBox(Icon icon ,Boolean selected)創(chuàng)建帶圖象和選擇狀態(tài)但無文本的復(fù)選框按鈕。JcheckBox(String text)創(chuàng)建帶文本的按鈕JcheckBox(String text,Boolean selected)創(chuàng)建具有指定文本和狀態(tài)的按鈕JcheckBox(String text,Icon icon)創(chuàng)建具有指定文本和圖標(biāo)圖象的按鈕。JcheckBox(String text,Icon icon,Boolean selected)創(chuàng)建具有指定文本、圖標(biāo)圖象，選擇狀態(tài)的復(fù)選框按鈕。9.3.5 單選框（JRadioButton） 在一組單選按鈕中，可進行選擇其中一個的操作，即進行“多選一”。 JradioButton類的類層次和構(gòu)造方法的參數(shù)構(gòu)成都與前面介紹的JcheckBox類相同。9.3.6 文本框 Java語言提供了單行文本框，口令框和多行文本框等文本框形式。A：單行文本框（JTextField） 單行文本框一般用來讓用戶輸入如姓名，地址這樣的信息，它是一個能夠接收用戶的鍵盤輸入的單行文本區(qū)域。 常用構(gòu)造方法：JtextField()創(chuàng)建一個新的單行文本框。JtextField(int columns)創(chuàng)建具有指定長度的空單行文本框。JtextField(String text)創(chuàng)建帶初始化文本內(nèi)容的單行文本框。JtextField(String text,int columns)創(chuàng)建帶初始化內(nèi)容并具有指定長度的單行文本框。B:口令框（JPasswordField） 單行口令框類是JtextField類的子類。在JpasswordField對象中輸入的文字會被其他字符替代，這個組件常用來在Java程序中輸入口令。C:多行文本框（JTextArea） JtextField是單行文本框，不能顯示多行文本，如果要顯示大段的多行文本，可以使用類JtextArea支持的多行文本框。 常用構(gòu)造方法：JtextArea()創(chuàng)建空多行文本框。JtextArea(int rows,int columns)創(chuàng)建指定行列數(shù)的多行文本框。JtextArea(String text)創(chuàng)建帶初始文本內(nèi)容的多行文本框。JtextArea(String text,int rows,int columns)創(chuàng)建帶初始文本內(nèi)容和指定大小的多行文本框。9.3.7 列表框（JList） Jlist類支持的列表框是允許用戶從一個列表中選擇一項或多項的組件，顯示一個數(shù)組和向量的表是很容易的。 列表框使用戶易于操作大量的選項。列表框的所有項目都是可見的，如果選擇項目很多，超出了列表框可見區(qū)域，則列表框自動產(chǎn)生滾動條。 常用構(gòu)造方法：Jlist()創(chuàng)建空模式的對象Jlist(Object listData)構(gòu)造顯示指定數(shù)組listData中元素的Jlist對象。9.3.8 組合框（JcomboBox） 在Java語言中，組合框有可編輯的和不可編輯的兩種不同的形式，默認(rèn)是不可編輯的組合框。這里對不可編輯的組合框做介紹。 組合框用于在多項選擇中選擇一項的操作。 常用構(gòu)造方法：JcomboBox()用默認(rèn)的數(shù)據(jù)模式創(chuàng)建組合框。JcomboBox(Object items)用指定數(shù)組創(chuàng)建組合框。9.3.9 滾動條（JSlider） 滾動條提供了易于操作的值的范圍或區(qū)的范圍。 常用構(gòu)造方法：Jslider()創(chuàng)建范圍為0至100，初值為50的水平滾動條。Jslider(int orientation)創(chuàng)建范圍為0至100，初值為50的水平或垂直滾動條。表示的方向的值可為常量Jslider.HORIZONTAL和Jslider.VERTICAL，分別表示水平和垂直方向。Jslider(int min,int max)創(chuàng)建范圍為min值max，初值范圍為min和max平均值的水平滾動條。Jslider(int min,int max,int value)創(chuàng)建范圍為min至max，初值為value的水平滾動條。Jslider(int orientation,int min,int max,int value)創(chuàng)建范圍為min至max，初值為value的水平或垂直滾動條。9.3.10 菜單 菜單將一個應(yīng)用程序的命令按層次化管理并組織在一起，是一種常用的GUI組件。常用的菜單為下拉式菜單和彈出式菜單等。 下拉式菜單包含有一個菜單條（也稱為菜單欄，MenuBar），在菜單條上安排有若干個菜單（Menu），每個菜單又包含若干菜單項（MenuItem），每個菜單項對應(yīng)了一個命令或子菜單項。它們構(gòu)成一個應(yīng)用程序的菜單系統(tǒng)。 在構(gòu)建一個組件的菜單系統(tǒng)時，可按照菜單系統(tǒng)的層次一步一步地進行。A：用類JmenuBar創(chuàng)建菜單條可簡單的用JmenuBar()構(gòu)造方法創(chuàng)建一個新菜單條。JmenuBar menuBar=new JmenuBar();B：用類Jmenu創(chuàng)建菜單用類Jmenu()構(gòu)造方法來創(chuàng)建菜單，其構(gòu)造方法有：public Jmenu()構(gòu)造一個無文本的菜單。Public Jmenu(String s)用字符串s作為文本來構(gòu)造一個菜單。C：用類JmenuItem創(chuàng)建菜單項類JMenuItem的構(gòu)造方法有：public JmenuItem()創(chuàng)建一個菜單項，但不設(shè)置文本和圖標(biāo)。Public JmenuItem(Icon icon)創(chuàng)建一個帶圖標(biāo)的菜單項。Public JmenuItem(String text)創(chuàng)建一貫餓具有指定文本的菜單項。Public JmenuItem(String text,Icon icon)創(chuàng)建具有文本和圖標(biāo)的菜單項。Public JmenuItem(String text,int mnemonic)創(chuàng)建具有文本和快捷字母的菜單項。D：將菜單項加入到菜單中，將菜單加入到菜單條中可用JmenuBar類和Jmenu類的add()方法完成添加工作。MenuBar.add(menu);Menu.add(menuItem);E：將菜單條加入容器中可向?qū)崿F(xiàn)了MenuContainer接口的容器加入菜單系統(tǒng)。在框架Jframe類中有如下方法：public void setJMenuBar(JmenuBar menubar);可為框架設(shè)置菜單條。例如：Jframe frame=new Jframe();Frame.setJMenuBar(menubar);F：處理菜單項選擇事件為了檢測對菜單項作出的選擇，要監(jiān)聽菜單項ActionEvent事件，選擇一個菜單項正如選擇了一個Jbutton按鈕一樣。其中范例9.20解釋了如何處理事件。9.3.11 對話框 對話框是一種大小不能變化，不能有菜單的容器窗口，對話框不能作為一個應(yīng)用程序的主框架，而必須包含在其他的容器中。 Java語言提供多種對話框類來支持多種形式的對話框。JoptionPane類支持簡單、標(biāo)準(zhǔn)的對話框；Jdialog類支持定制用戶自己的對話框，JfileChooser類支持文件打開，保存對話框，ProgressMonitor類支持操作進度條控制對話框等。 對話框依賴于框架。當(dāng)框架撤消時，依賴該框架的對話框也撤消。當(dāng)框架圖標(biāo)化時，依賴它的對話框也從屏幕上消失。當(dāng)框架窗口恢復(fù)時，依賴框架的對話框又返回屏幕A：JoptionPane對話框JoptionPane提供的對話框是模式對話框。當(dāng)模式對話框顯示時，它不允許用戶輸入到程序的其他的窗口。使用JoptionPane，可以創(chuàng)建和自定義問題，信息，警告以及錯誤等幾種類型的對話框。JoptionPane提供標(biāo)準(zhǔn)對話框的布局支持，圖標(biāo)，指定對話框的標(biāo)題和文本，自定義按鈕文本，允許自定義組件的對話框顯示、指定對話框在屏幕上的顯示位置等特性。常用構(gòu)造方法：JoptionPane()創(chuàng)建具有測試信息的JoptionPane對象。JoptionPane(Object message)創(chuàng)建顯示message和默認(rèn)選項的JoptionPane對象。JoptionPane(Object message,int messageType)創(chuàng)建以messagetype類型顯示message和使用默認(rèn)選項的JoptionPane對象。JoptionPane(Object message,int messageType,int optionType)創(chuàng)建顯示指定類型信息和指定選項類型的JoptionPane對象。JoptionPane(Object message,int messageType,int optionType,Icon