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Java与GUI(一)

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本章目标:

  通过本章的学习,读者应能知道GUI(图形用户界面)的概念,并且能够使用Java语言来构建一个令人心旷神怡的GUI界面,使你的程序更具有感召力。把握标签、按钮、文本框、选择框、滚动条……等等各种GUI部件的使用方法。

  9.1 用什么构建GUI

  传授新知

  早期,电脑向用户提供的是单调、枯燥、纯字符状态的“命令行界面(CLI)”。就是到现在,我们还可以依稀看到它们的身影:在Windows中开个DOS窗口,就可看到历史的足迹。

  后来,Apple公司率先在电脑的操作系统中实现了图形化的用户界面(Graphical User Interface,简称GUI),但由于Apple公司封闭的市场策略,自己完成电脑硬件、操作系统、应用软件一条龙的产品,与其它PC不兼容。这使得Apple公司错过了一次一统全球PC的好机会。

  后来,闻名的Microsoft公司推出了风靡全球的Windows操作系统,它凭借着优秀的图形化用户界面,一举奠定了操作系统标准的地位。这也造就了世界首富---比尔.盖茨和IT业的泰山北斗微软公司。

  在这图形用户界面风行于世的今天,一个应用软件没有良好的GUI是无法让用户接受的。而Java语言也深知这一点的重要性,它提供了一套可以轻松构建GUI的工具。在本章和下一章中,我们将向你充分证实这一点。

  在Java语言提供的GUI构建工具中,可以分为“部件”(component)和“容器”(container)两种。

  在Java语言中,提供了以下部件:

  § 按钮

  § 标签

  § 复选框

  § 单选按钮

  § 选择框

  § 列表框

  § 文本框

  § 滚动条

  § 画布

  § 菜单

  这些部件,我们在使用Windows操作系统时都碰到过,你通过操作它们来实现与程序的交互。

  而光有“部件”就组不成程序,我们必须使用“容器”将这些“部件”装配起来,使其成为一个整体。Java语言还提供了以下“容器”:

  § 程序的启动封面

  § 窗体(form)

  § 对话框(Dialog)

  Java语言是通过AWT(抽象窗口化工具包)和Java基础类(JFC或更常用的Swing)来提供这些GUI部件的。

  其中Java.awt是最原始的GUI工具包,存放在java.awt包中。现在有许多功能被已被Swing取代并得到了很大的增加与提高,因此一般我们很少再使用Java.awt,但是AWT中还是包含了最核心的功能,通常,一个Java的GUI程序至少还要使用下面几个类:

  § java.awt.Color:基本颜色定义

  § java.awt.Font:基本字体定义

  § java.awt.Cursor:光标操作定义

  而Swing则存放在javax.swing包中。

  我们可以在Java的GUI程序的最前面加上以下两句就可以了:
import java.awt.*;
import javax.swing.*;

  这样就可以一劳永逸了。

  用Java开发一个GUI程序,通常需要以下几步:

  1) 构建一个顶层容器;

  2) 构建一个部件;

  3) 用容器的add方法将部件加入到这个容器中;

  我们马上就开始!

  自测练习

  1) 在Java语言中,用来构建GUI的工具可以分为________和__________。

  a.控件 b.部件 c.窗体 d.容器

  2) 下面不属于“部件”的是__________。

  a.选择框 b.窗体 c.菜单

  3) 下面不属于“容器”的是__________。

  a.文本框 b.对话框 c.窗体

  4) 容器可以被添加到其它容器中去。________

  a.正确 b.不正确

  5) 部件可以被添加到容器中去。_______

  a.正确 b.不正确

  6) 容器可以被添加到部件中去。_______

  a.正确 b.不正确

  7) 部件可以被添加到其它部件中去。_______

  a.正确 b.不正确

  练习答案

  1)b、d 在Java语言中,GUI构建工具可以分为部件与容器。

  2)b 窗体是一种容器,不是部件。

  3)a 文本框是一种部件,不是容器。

  4)a 有些容器可以被包含到其它容器中去。

  5)a 容器就是用来放置各种部件的。

  6)b 将部件装到容器去,就象“把桶装到水中”一样可笑。

  7)b “把水装到水中”也是可笑的呀。

  9.2 使用Button(按钮)

  实例说明

  1.首先,我们使用文字编辑软件输入下源程序。

  源程序:useButton.java

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
public class useButton extends JApplet
{
JButton button1;
public void init()
{
JPanel panel1=(JPanel)getContentPane();
panel1.setLayout(new FlowLayout());
button1=new JButton(“Beep!”);
panel1.add(button1);
button1.addActionListener(new ActionListener()
{
public void actionPerformed(ActionEvent evt)
{
Toolkit.getDefaultToolkit().beep();
}
});
}
}

 

  2.执行以下命令,编译这个程序:
c:javastudy> javac useButton.java

  由于,这是一个Java Applet(小应用程序),需要在网页上显示,所以我们需要编辑一个包含这个小应用程序的Html文件。形如:

  源程序:useButton.html

<html>
<body>
<applet code="useButton.class" WIDTH=150 HEIGHT=100>
</applet>
</body>
</html>
 

 

  3.然后使用appletviewer来运行这个程序:
c:javastudy> appletviewer useButton.html

  你试着按一下“Beep!”这个按钮,每按一下就会响一声。

  传授新知

  我们一起来看一下这个冗长而且令人费解的程序段。

  1)

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;

 

  这一段程序是用来将构建GUI程序所需的包包含进来。

  2)

public class useButton extends JApplet

 

  这一句用来声明类useButton,说明它是从JApplet中继续而来的子类。JApplet是Applet类的一种增强类。因此,从这里可以看出这个程序是Java小应用程序,而不是Java应用程序。

  3)

JPanel panel1=(JPanel)getContentPane();
panel1.setLayout(new FlowLayout());

 

  这一段程序创建了一个Jpanel(面板)容器:panel1,然后调用setLayout方法显示它。

  4)

button1=new JButton(“Beep!”);
panel1.add(button1);

 

  这一段程序创建了一个新的部件:button1按钮,并将按钮上显示标签“Beep!”。然后调用容器panel1的add方法将这个按钮添加到这个面板上。

  5)

button1.addActionListener(new ActionListener()
{
public void actionPerformed(ActionEvent evt)
{
Toolkit.getDefaultToolkit().beep();
}
});

 

  这是一个非凡的事件,它为按钮buuton1添加上一个ActionListener(action:行动、事件;Listener:监听者),也就是事件监视器。这个监视器做什么呢?

  当actionPerformed(action:行动、事件;Performed:执行,表演),就是当这个事件执行时(什么事件呢?ActionEvent evt,按下按钮时),将执行:Toolkit.getDefaultToolkit().beep()

  也就是响铃。

  自测练习

  1)按钮类中提供了一个方法,可以修改按钮文本的颜色。以下就是一个应用实例:

button1.setForeground(Color.green);

 

  其中button1是按钮名,setForeground则方法名,set就是设置,Foreground就是前景,也就是设置前景色。参数是Color.green,绿色。相对应的,红色就是Color.red,蓝色就是Color.blue。

  请编写一个程序,在面板上显示三个按钮,按钮上的标签分别是:set red,set green,set blue(颜色为黑色)。当按下set red按钮,则三个按钮的标签都变成红色;而按下set green则变成绿色;按下set blue则变成蓝色。

  2)按钮类中还提供了一个方法,可以修改按钮标签。以下就是一个应用实例:

button1.setText(“OK”);

 

  其中button1是按钮名,setText是方法名,set就是设置,Text就是文本,也就是设置按钮上的文本色。参数是”OK”。这样就会将button1的标签改为”OK”。

  请使用这个方法修改程序useButton,使得按钮上显示按过的次数,假如没有按下,则仍显示“Beep!”。只需写出修改的部分。

  练习答案

  1) 以下就是一个实现实例:

  源程序:lianxi901.java

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
public class lianxi901 extends JApplet
{
JButton buttonRed;
JButton buttonGreen;
JButton buttonBlue;
public void init()
{
JPanel panel1=(JPanel)getContentPane();
panel1.setLayout(new FlowLayout());
buttonRed=new JButton(“set red”);
buttonGreen=new JButton(“set green”);
buttonBlue=new JButton(“set blue”);
panel1.add(buttonRed);
panel1.add(buttonGreen);
panel1.add(buttonBlue);
buttonRed.addActionListener(new ActionListener()
{
public void actionPerformed(ActionEvent evt)
{
buttonRed.setForeground(Color.red);
buttonGreen.setForeground(Color.red);
buttonBlue.setForeground(Color.red);
}
});
buttonGreen.addActionListener(new ActionListener()
{
public void actionPerformed(ActionEvent evt)
{
buttonRed.setForeground(Color.green);
buttonGreen.setForeground(Color.green);
buttonBlue.setForeground(Color.green);
}
});
buttonBlue.addActionListener(new ActionListener()
{
public void actionPerformed(ActionEvent evt)
{
buttonRed.setForeground(Color.blue);
buttonGreen.setForeground(Color.blue);
buttonBlue.setForeground(Color.blue);
}
});
}
}

 

  通过构建一个HTML文件,使其包含这个Applet后,以下就是一个运行效果之一:

  2) 要实现这个功能很简单,只需做两个修改:

  a. 在变量定义处加入一个新的变量定义:

int counter=0;

 

  b.在button1的addActionListener方法中的actionPerformed中加入一行:

Button1.setText(String.valueOf(++counter));

 

  9.3 使用Label(标签)

  实例说明

  1.首先,我们使用文字编辑软件输入下源程序。

  源程序:useLabel.java

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
public class useLabel extends JApplet
{
JLabel label1;
public void init()
{
label1=new JLabel(“This is a java label!”);
label1.setHorizontalAlignment(SwingConstants.CENTER);
label1.setVerticalAlignment(SwingConstants.TOP);
label1.setBackground(Color.red);
label1.setOpaque(true);
label1.setForeground(Color.white);
label1.setToolTipText(“Hello,I am a Java Label!”);
panel1.add(label1);
}
}

   2.使用javac编译这个程序。

  3.编辑一个显示这个Java Applet的页面:

  源程序:useLabel.html

<html>
<body>
<applet code="useLabel.class" WIDTH=150 HEIGHT=100>
</applet>
</body>
</html>

 

  4.最后使用appletviewer来运行这个程序:
c:javastudy> appletviewer useLabel.html

  传授新知

  我们可以看到这一段程序,与useButton.java十分类似,在类的前面,包含了编写GUI程序要使用的包:javax.swing.*、java.awt.*和java.awt.event.*。

  接着,通过使用“extends JApplet”说明useLabel类也是一个小应用程序(Applet)。在init方法中,首先创建了一个容器---Panel,用来放置后面创建的“标签”。我们下面就认真地看一下关于Label的语句:

  1)

label1=new JLabel(“This is a java label!”);

 

  类似的,我们使用new来创建一个Label实例,参数“This is a java label!”就是标签要显示的内容。假如省略这个标签,将创建一个空标签,什么也不会显示。

  一些提示:

  在Java语言中,标签提供了一个setText方法,可以用来设置它显示的内容。

  2)

  Label类提供两个设置其对齐方式的方法:

  § setHorizontalAlignment:设置水平对齐方式;

  它的有效参数是:

  ¨ SwingConstants.LEFT:左对齐;(默认值,也就是不设置时则左对齐)

  ¨ SwingConstants.CENTER:居中对齐;

  ¨ SwingConstants.RIGHT:右对齐;

  § setVerticalAlignment:设置垂直对齐方式;

  它的有效参数是:

  ¨ SwingConstants.TOP:向上对齐;

  ¨ SwingConstants.CENTER:居中对齐;(默认值,也就是不设置时居中对齐)

  ¨ SwingConstants.BOTTOM:向下对齐;

  3) label1.setBackground(Color.red);

  label1.setOpaque(true);

  setBackground方法用来设置标签的背景色。但是Java的Swing部件默认状态下是不透明的,在这种状态下是无法显示背景色的。因此,我们还需使用setOpaque(true)方法使该部件变为透明的。

  4)label1.setForeground(Color.white);

  与按钮一样,我们可以使用setForeground方法来设置字符颜色。

  5)label1.setToolTipText(“Hello,I am a Java Label!”);

  在Windows的界面中,许多工具按钮都提供了一个这样的功能:当你将鼠标放在这个按钮上面一会儿,就会出现一个帮助性的提示。在Java语言中,我们可以很简单地使用:

  部件.setToolTipText(“提示信息”)

  来实现这个功能。

  一些提示:

  其实“按钮”部件也可以使用这个方法来显示提示信息。

  6)panel1.add(label1);

  最后,我们使用容器panel的add方法,将这个标签放置到容器中。

  自测练习

  1) 标签Label上显示的文本信息一经定后,就不能在程序中动态修改。________

  a. 错 b.对

  2) 对于一个Label来说,默认的水平对齐方式是:________。

  a.SwingConstants.CENTER b.SwingConstants.RIGHT

  c.SwingConstants.LEFT

  3) 对于一个Label来说,默认的垂直对齐方式是:________。

  a.SwingConstants.CENTER b.SwingConstants.BOTTOM

  c.SwingConstants.TOP

  4) 要获得一个Label上显示的文本信息,应使用_________方法。

  a.setText b.getText c.getContent

  5)标签类中提供了一个方法,可以修改标签上显示的文本。以下就是一个 应用实例:
label1.setText(“new text!”);

  请编写一个程序,在面板左边显示一个标签,右边显示一个按钮,按钮上显示“Plus one”,标签显示为“0”。每按一次按钮,标签上显示的数字就加1.

  一些提示:

  在Java中,我们还可以使用getText来获得标签上显示的文本信息。

  

  练习答案

  1)a 在程序中可以使用setText方法动态修改Label显示的文本信息

  2)c 默认是水平左对齐。

  3)a 默认是垂直居中对齐。

  4)b setText方法是设置文本,getText是获取文本,并没有getContent方法。

  5)以下就是一个实现该功能的程序实例:

  源程序:lianxi902.java

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
public class lianxi902 extends JApplet
{
JButton button1;
JLabel label1;
int counter=0;
public void init()
{
JPanel panel1=(JPanel)getContentPane();
panel1.setLayout(new FlowLayout());
label1=new JLabel(String.valueOf(counter));
label1.setIcon("winupd.ico");//改错
button1=new JButton("Plus one");
panel1.add(label1);
panel1.add(button1);
button1.addActionListener(new ActionListener()
{
public void actionPerformed(ActionEvent evt)
{
label1.setText(String.valueOf(++counter));
}
});
}
}

   9.4 复选框与单选按钮

  实例说明

  1.首先,我们使用文字编辑软件输入下源程序。

  源程序:useCheckbox.java

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
public class useCheckbox extends JApplet
{
JButton button1;
int counter=0;
Checkbox setbeep,setcounter,red,green,blue;
CheckboxGroup colorSel;
public void init()
{
JPanel panel1=(JPanel)getContentPane();
panel1.setLayout(new FlowLayout());
setbeep=new Checkbox("Beep when press button");
setcounter=new Checkbox("Counter press time");
panel1.add(setbeep);
panel1.add(setcounter);
colorSel=new CheckboxGroup();
red=new Checkbox("Set red",colorSel,true);
green=new Checkbox("Set green",colorSel,false);
blue=new Checkbox("Set blue",colorSel,false);
panel1.add(red);
panel1.add(green);
panel1.add(blue);
red.addItemListener(new ItemListener()
{
public void itemStateChanged(ItemEvent evt)
{
if(evt.getStateChange()==ItemEvent.SELECTED)
button1.setForeground(Color.red);
}
});
green.addItemListener(new ItemListener()
{
public void itemStateChanged(ItemEvent evt)
{
if(evt.getStateChange()==ItemEvent.SELECTED)
button1.setForeground(Color.green);
}
});
blue.addItemListener(new ItemListener()
{
public void itemStateChanged(ItemEvent evt)
{
if(evt.getStateChange()==ItemEvent.SELECTED)
button1.setForeground(Color.blue);
}
});
button1=new JButton("Press me");
panel1.add(button1);
button1.addActionListener(new ActionListener()
{
public void actionPerformed(ActionEvent evt)
{
doButton1Action();
}
});
}
public void doButton1Action()
{
if (setbeep.getState())
Toolkit.getDefaultToolkit().beep();
if (setcounter.getState())
button1.setText("press: "+String.valueOf(++counter));
else
button1.setText("Press me");
}
}

   2.使用javac编译这个程序,然后编辑一个显示这个Java Applet的页面:

  源程序:useCheckbox.html

<html>
<body>
<applet code="useCheckbox.class" width=320 height=150>
</applet>
</body>
</html>

 

  4.最后使用appletviewer来运行这个程序

  传授新知

  从我们学习Java开始,这个示例程序是大家碰到的最长的一个。大家不要被它吓退,这个程序阅读起来一样并不困难。下面,我们就对程序做一些点评。

  1)

setbeep=new Checkbox("Beep when press button");
setcounter=new Checkbox("Counter press time");
panel1.add(setbeep);
panel1.add(setcounter);

 

  在这一段程序中,我们定义了两个Checkbox:setbeep和setcounter。

  在Java语言中,Checkbox类定义了复选框。复选框用来让用户做出某种选择,正如上图所示,答应选中多个复选框。

  在前两句中,我们使用new创建了这两个复选框;而在后两句中,我们使用容器Panel的add方法将它们装入Panel。

  2)

colorSel=new CheckboxGroup();
red=new Checkbox("Set red",colorSel,true);
green=new Checkbox("Set green",colorSel,false);
blue=new Checkbox("Set blue",colorSel,false);
panel1.add(red);
panel1.add(green);
panel1.add(blue);

 

  而这一段程序则是用来定义red、green和blue三个单选按钮。在Java语言中,单选按钮被看作是一组非凡的复选框。我们使用一个CheckboxGroup将它们组成一个组,这样就只答应这个组里的“复选框”只能有一定被选中,这就形成了单选按钮。

  单选按钮与复选框在外观上也不同:复选框是一个正方形的小框,而单选按钮则是一个小小的圆

  在上面的程序中,我们首先定义了一个组:colorSel。接下来的三条语句使用new操作符创建了三个Checkbox,并在参数列表中指定了它所在的组,其语法格式为:

  单选按钮名=new Checkbox(“提示文本”,所在组名,初值);

  其中初值是布尔型的:true表示选中,false表示未选中。

  注重:

  一组单选按钮中仅能有一个按钮的初值是true,因为是“单选”嘛。

  最后,我们再次调用了panel的add方法,将它们装入容器panel中。

  3)

red.addItemListener(new ItemListener()
{
public void itemStateChanged(ItemEvent evt)
{
if(evt.getStateChange()==ItemEvent.SELECTED)
button1.setForeground(Color.red);
}
});

 

  这段程序用到了许多我们没有碰到过的东西!不过不要紧,做为初学者还是要学会“黑盒子”学习方法,也就是在学习的初级阶段要将某些东西当作一个整体来接受,而不是每一个都要剖析清楚,那样就会影响学习效果的。正如这段程序,大家只要会用,会理解就行了,不一定要搞懂为什么这么写。

  第一行中red.addItemListener用来为单选按钮red增加一个监测器。监测什么呢?第3行说明监测itemStateChanged(状态改变时)。第5行说明当监测到状态改变时,就判定改变后的状态是不是“选中”的。假如是,就执行第6行,将按钮button1的前景色设置为红色

  在后面的两段中,我们采用相同的方法为单选按钮green和blue分别创建了一个监测器,使得当其被“选中”时,就将按钮button1的前景色设置为相应的颜色(绿色和蓝色)。

  4)

button1.addActionListener(new ActionListener()
{
public void actionPerformed(ActionEvent evt)
{
doButton1Action();
}
});

 

  这一段程序,我们在9.2小节中就碰到过。它是用来为按钮button1创建一个监测器。不同的是,当时我们是直接说明了当按钮按下时所要执行的语句。而在此,我们则是让其去执行一个doButton1Action方法。这个方法,是在我们后面的程序中定义的。

  5)

public void doButton1Action()
{
if (setbeep.getState())
Toolkit.getDefaultToolkit().beep();
if (setcounter.getState())
button1.setText("press: "+String.valueOf(++counter));
else
button1.setText("Press me");
}

 

  这就是当按下按钮button1时,执行的方法doButton1Action。整个方法可以分为两个部分的工作:

  其一是:
if (setbeep.getState())
Toolkit.getDefaultToolkit().beep();

  即,首先判定复选框setbeep否被选中(使用复选框的getState方法获得其状态,假如被选中,返回true;假如未被选中,返回false)。假如被选中,就响铃。

  把整个程序逻辑串起来讲就是:当按钮button1按下时,将检查复选框setbeep是否被选中,假如被先中,就响铃,否则无任何反应。

  其二是:

if (setcounter.getState())
button1.setText("press: "+String.valueOf(++counter));
else
button1.setText("Press me");

 

  即,首先判定复选框setcounter是否被选中。假如被选中,则改变按钮button1的显示文本,将其改为press:按下总次数;否则,让其显示最初的“Press me”。

  自测练习

  1) 在Java语言中,复选框类名是____________。

  a.Button b.Checkbox c.checkBox d.Label

  2) 在Java语言中,单选框类名是____________。

  a.Label b.checkBox c.Button d.Checkbox

  3) 假设有cb1、cb2、cb3三个对象,属于同一个CheckboxGroup,则它们是________。

  a.单选按钮 b.复选框

  4) 复选框的外观是________。

  a.一个小正方形 b.一个小圆形 c.一个小三角形

  5) 单选框的外观是________。

  a.一个小正方形 b.一个小圆形 c.一个小三角形

  6) 编写一段程序,使其运行结果如下图所示:


    并且,当选中了NO.1,则按钮显示为NO.1;选中了NO.2,则按钮显示为NO.2。

 

  练习答案

  1)b 复选框类名为Checkbox,第一个字母“C”是大写字母。

  2)d 单选按钮也是Checkbox,与复选框的不同是,单选按钮是属于一个CheckboxGroup的。

  3)a 加入了同一个CheckboxGroup,就成为一组,一组中仅有一个能够被选中,称为单选按钮。

  4)a 请参看图9-6。

  5)b 请参看图9-7。

  6)以下是一个实现实例:

  源程序:lianxi903.java

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
public class lianxi903 extends JApplet
{
JButton button1;
Checkbox theOne,theTwo;
CheckboxGroup cbg1;
public void init()
{
JPanel panel1=(JPanel)getContentPane();
panel1.setLayout(new FlowLayout());
cbg1=new CheckboxGroup();
theOne=new Checkbox("NO.1",cbg1,true);
theTwo=new Checkbox("NO.2",cbg1,false);
button1=new JButton("Button");
panel1.add(theOne);
panel1.add(theTwo);
panel1.add(button1);
theOne.addItemListener(new ItemListener()
{
public void itemStateChanged(ItemEvent evt)
{
if(evt.getStateChange()==ItemEvent.SELECTED)
button1.setText("NO.1");
}
});
theTwo.addItemListener(new ItemListener()
{
public void itemStateChanged(ItemEvent evt)
{
if(evt.getStateChange()==ItemEvent.SELECTED)
button1.setText("NO.2");
}
});
}
}

 

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