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JAVA教程 第七讲 Swing用户界面设计(一)

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  7.1 Swing简介

  7.1.1 简介

  第五讲中我们学习了AWT,AWT是Swing的基础。Swing的产生主要原因就是AWT不能满足图形化用户界面发展的需要。

  AWT设计的初衷是支持开发小应用程序的简单用户界面。例如AWT缺少剪贴板、打印支持、键盘导航等特性,而且原来的AWT甚至不包括弹出式菜单或滚动窗格等基本元素。

  此外AWT还存在着严重的缺陷,人们使AWT适应基于继承的、具有很大伸缩性的事件模型,基于同位体的体系结构也成为其致命的弱点。

  随着发展的需要,Swing出现了,Swing组件几乎都是轻量组件,与重量组件相比,没有本地的对等组件,不像重量组件要在它们自己的本地不透明窗体中绘制,轻量组件在它们的重量组件的窗口中绘制。

  这一讲我们讲一下基本的Swing组件使用方法和使用Swing组件创建用户界面的初步方法。

  Swing是由100%纯Java实现的,Swing组件是用Java实现的轻量级( light-weight)组件,没有本地代码,不依赖操作系统的支持,这是它与AWT组件的最大区别。由于AWT组件通过与具体平台相关的对等类(Peer)实现,因此Swing比AWT组件具有更强的实用性。Swing在不同的平台上表现一致,并且有能力提供本地窗口系统不支持的其它特性。

  Swing采用了一种MVC的设计范式,即"模型-视图-控制"(Model-View-Controller),其中模型用来保存内容,视图用来显示内容,控制器用来控制用户输入。

  Swing外观感觉采用可插入的外观感觉(Pluggable Look and Feel,PL&F)

  在AWT组件中,由于控制组件外观的对等类与具体平台相关,使得AWT组件总是只有与本机相关的外观。Swing使得程序在一个平台上运行时能够有不同的外观。用户可以选择自己习惯的外观。以下三幅图是在同一个操作系统下得到不同的外观。

  7.1.2 Swing的类层次结构

  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。Swing组件都是AWT的Container类的直接子类和间接子类。

  java.awt.Component

    -java.awt.Container

       -java.awt.Window

          -java.awt.Frame-javax.swing.JFrame

          -javax.Dialog-javax.swing.JDialog

          -javax.swing.JWindow

       -java.awt.Applet-javax.swing.JApplet

       -javax.swing.Box

       -javax.swing.Jcomponet

  (在jdk1.3中,第一、第二和pending包没有了,增加了plaf.multi包,主要功能:给缺省的L&F加上附加的L&F,例如一个MultiButtonUI实例可以同时处理MotifButtonUI和AudioButtonUI.)

  swing包是Swing提供的最大包,它包含将近100个类和25个接口,几乎所有的Swing组件都在swing包中,只有JtableHeader和   JtextComponent是例外,它们分别在swing.table和swing.text中。

  swing.border包中定义了事件和事件监听器类,与AWT的event包类似。它们都包括事件类和监听器接口。

  swing.pending包包含了没有完全实现的Swing组件。

  swing.table包中主要包括了表格组建(JTable)的支持类。

  swing.tree同样是JTree的支持类。

  swing.text、swing.text.html、swing.text.html.parser和swing.text.rtf都是用于显示和编辑文档的包。

  7.1.3 Swing组件的多样化

  Swing是AWT的扩展,它提供了许多新的图形界面组件。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)。

  7.1.4 MVC(Model-View-Control)体系结构

  Swing胜过AWT的主要优势在于MVC体系结构的普遍使用。在一个MVC用户界面中,存三个通讯对象:模型、视图和控件。模型是指定的逻辑表示法,视图是模型的可视化表示法,而控件则指定了如何处理用户输入。当模型发生改变时,它会通知所有依赖它的视图,视图使用控件指定其相应机制。

  为了简化组件的设计工作,在Swing组件中视图和控件两部分合为一体。每个组件有一个相关的分离模型和它使用的界面(包括视图和控件)。比如,按钮JButton有一个存储其状态的分离模型ButtonModel对象。组件的模型是自动设置的,例如一般都使用JButton 而不是使用ButtonModel 对象。另外,通过Model类的子类或通过实现适当的接口,可以为组件建立自己的模型。把数据模型与组件联系起来用setModel( )方法。

  MVC是现有的编程语言中制作图形用户界面的一种通用的思想,其思路是把数据的内容本身和显示方式分离开,这样就使得数据的显示更加灵活多样。比如,某年级各个班级的学生人数是数据,则显示方式是多种多样的,可以采用柱状图显示,也可以采用饼图显示,也可以采用直接的数据输出。因此在设计的时候,就考虑把数据和显示方式分开,对于实现多种多样的显示是非常有帮助的。

  7.1.5 可存取性支持

  所有Swing组件都实现了Accessible接口,提供对可存取性的支持,使得辅助功能如屏幕阅读器能够十分方便的从Swing组件中得到信息。

  7.1.6 支持键盘操作

  在Swing组件中,使用JComponent类的registerKeyboardAction()方法,能使用户通过键盘操作来替代鼠标驱动GUI上Swing组件的相应动作。有些类还为键盘操作提供了更便利的方法。

  其实这就相当于热键,使得用户可以只用键盘进行操作。

  7.1.7 设置边框

  对Swing组件可以设置一个和多个边框。Swing中提供了各式各样的边框供用户选用,也能建立组合边框或自己设计边框。一种空白边框可以增大组件,协助布局管理器对容器中的组件进行合理的布局。

  7.1.8 使用图标(Icon)

  与AWT的部件不同,许多Swing组件如按钮、标签,除了使用文字外,还可以使用图标修饰自己。

  例7.1:

  import javax.swing.*; //引入Swing包名

             //import com.sun.java.swing.*;

             //使用JDK 1.2 Beta 4版和所有Swing 1.1 Beta 3

             //之前的版本,引入Swing包名用此方法。

  import java.awt.*;

  import java.awt.event.*;

  public class SwingApplication {

    private static String labelPrefix = "Number of button clicks: ";

    private int numClicks = 0; //计数器,计算点击次数

    public Component createComponents() {

      final JLabel label = new JLabel(labelPrefix + "0 ");

      JButton button = new JButton("I'm a Swing button!");

    button.setMnemonic(KeyEvent.VK_I); //设置按钮的热键为'I'

    button.addActionListener(new ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        numClicks++;

        label.setText(labelPrefix + numClicks);

                 //显示按钮被点击的次数

      }

    });

    label.setLabelFor(button);

    /* 在顶层容器及其内容之间放置空间的常用办法是把内容添加到Jpanel上,而Jpanel本身没有边框的。*/

    JPanel pane = new JPanel();

    pane.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(

              30, //top

              30, //left

              10, //bottom

              30) //right

              );

     pane.setLayout(new GridLayout(0, 1)); //单列多行

     pane.add(button);

     pane.add(label);

     return pane;

  }

  public static void main(String[] args) {

     try {

       UIManager.setLookAndFeel(

         UIManager.getCrossPlatformLookAndFeelClassName());

                          //设置窗口风格

     } catch (Exception e) { }

     //创建顶层容器并添加内容.

     JFrame frame = new JFrame("SwingApplication");

     SwingApplication app = new SwingApplication();

     Component contents = app.createComponents();

     frame.getContentPane().add(contents, BorderLayout.CENTER);

     //窗口设置结束,开始显示

     frame.addWindowListener(new WindowAdapter() {

                      //匿名类用于注册监听器

       public void windowClosing(WindowEvent e) {

         System.exit(0);

       }

     });

     frame.pack();

     frame.setVisible(true);

   }

  }

  7.1.9 Swing程序结构简介

  Swing的程序设计一般可按照下列流程进行:

  1. 引入Swing包

  2. 选择"外观和感觉"

  3. 设置顶层容器

  4. 设置按钮和标签

  5. 向容器中添加组件

  6. 在组件周围添加边界

  7. 进行事件处理

  例子7.1说明了Swing中程序设计的结构以及最基本的组件Button和Label的用法。在程序中,我们建立一个Swing风格的窗口,并在其中添加一个按钮,程序中保存一个计数器以计算按钮被点击的次数,并在每一次点击之后用一个Label显示。在这个程序中我们可以看到Swing组件的使用与AWT组件的使用基本方法一致,使用的事件处理机制也完全相同。这些在前面的AWT中已经讲过,不再赘述。

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