java使用AWT和Swing相关的类可以完成图形化界面编程,其中AWT的全称是抽象窗口工具集(Abstract Window Toolkit),它是sun公司最早提供的GUI库,这个GUI库提供了一些基本功能,但这个GUI库的功能比较有限,所以后来sun公司又提供了Swing库。通过使用AWT和Swing提供的图形化界面组件库,java的图形化界面编程非常简单,程序只需要依次创建所需的图形组件,并以合适的方式将这些组件组织在一起,就可以开发出非常美观的用户界面。
AWT简介
当 JDK 1.0发布时, Sun 提供了 一套基本的GUI类库,这个GUI类库希望可以在所有平台下都能运行 , 这套基本类库被称为”抽象窗口工具集 CAbstract Window Toolkit )”,它为Java应用程序提供了基本的图形组件 。 AWT是窗口框架,它从不同平台的窗口系统中抽取出共同组件 , 当程序运行时,将这些组件的创建和动作委托给程序所在的运行平台 。 简而言之 ,当使用 AWT 编写图形界面应用 时, 程序仅指定了界面组件的位置和行为,并未提供真正的实现,JVM调用操作系统本地的图形界面来创建和平台 一致的对等体 。
使用AWT创建的图形界面应用和所在的运行平台有相同的界面风格 , 比如在 Windows 操作系统上,它就表现出 Windows 风格 ; 在 UNIX 操作系统上,它就表现出UNIX 风格 。 Sun 希望采用这种方式来实现 “ Write Once, Run Anywhere “ 的目标 。
AWT继承体系
- Component:代表一个能以图形化方式显示出来,并可与用户交互的对象,例如 Button 代表一个按钮,TextField 代表 一个文本框等;
- MenuComponent:则代表图形界面的菜单组件,包括 MenuBar (菜单条)、 Menultem (菜单项)等子类。
其中 Container 是一种特殊的 Component,它代表一种容器,可以盛装普通的 Component。
AWT中还有一个非常重要的接口叫LayoutManager ,如果一个容器中有多个组件,那么容器就需要使用LayoutManager来管理这些组件的布局方式。
Container容器
Container继承体系
- Winow是可以独立存在的顶级窗口,默认使用BorderLayout管理其内部组件布局;
- Panel可以容纳其他组件,但不能独立存在,它必须内嵌其他容器中使用,默认使用FlowLayout管理其内部组件布局;
- ScrollPane 是 一个带滚动条的容器,它也不能独立存在,默认使用 BorderLayout 管理其内部组件布局;
常见API
Component作为基类,提供了如下常用的方法来设置组件的大小、位置、可见性等。
方法签名 |
方法功能 |
setLocation(int x, int y) |
设置组件的位置。 |
setSize(int width, int height) |
设置组件的大小。 |
setBounds(int x, int y, int width, int height) |
同时设置组件的位置、大小。 |
setVisible(Boolean b): |
设置该组件的可见性。 |
Container作为容器根类,提供了如下方法来访问容器中的组件
方法签名 |
方法功能 |
Component add(Component comp) |
向容器中添加其他组件 (该组件既可以是普通组件,也可以 是容器) , 并返回被添加的组件 。 |
Component getComponentAt(int x, int y): |
返回指定点的组件 。 |
int getComponentCount(): |
返回该容器内组件的数量 。 |
Component[] getComponents(): |
返回该容器内的所有组件 。 |
容器演示
Window
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| import java.awt.*;
public class FrameDemo {
public static void main(String[] args) { Frame frame = new Frame("这是第一个窗口容器");
frame.setBounds(100,100,500,300);
frame.setVisible(true); } }
|
Panel
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| import java.awt.*; public class PanelDemo { public static void main(String[] args) { Frame frame = new Frame("这里在测试Panel"); Panel panel = new Panel();
panel.add(new TextField("这是一个测试文本")); panel.add(new Button("这是一个测试按钮"));
frame.add(panel);
frame.setBounds(30,30,500,300);
frame.setVisible(true); } }
|
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| import java.awt.*;
public class ScrollPaneDemo {
public static void main(String[] args) { Frame frame = new Frame("这里测试ScrollPane");
ScrollPane scrollPane = new ScrollPane(ScrollPane.SCROLLBARS_ALWAYS);
scrollPane.add(new TextField("这是测试文本")); scrollPane.add(new Button("这是测试按钮"));
frame.add(scrollPane);
frame.setBounds(30,30,500,300);
frame.setVisible(true);
} }
|
程序明明向 ScrollPane 容器中添加了 一个文本框和一个按钮,但只能看到 一个按钮,却看不到文本框 ,这是为什么 呢?这是因为ScrollPane 使用 BorderLayout 布局管理器的缘故,而 BorderLayout 导致了该容器中只有一个组件被显示出来 。
LayoutManager布局管理器
之前,我们介绍了Component中有一个方法 setBounds() 可以设置当前容器的位置和大小,但是我们需要明确一件事,如果我们手动的为组件设置位置和大小的话,就会造成程序的不通用性,例如:
1
| Label label = new Label("你好,世界");
|
创建了一个lable组件,很多情况下,我们需要让lable组件的宽高和“你好,世界”这个字符串自身的宽高一致,这种大小称为最佳大小。由于操作系统存在差异,例如在windows上,我们要达到这样的效果,需要把该Lable组件的宽和高分别设置为100px,20px,但是在Linux操作系统上,可能需要把Lable组件的宽和高分别设置为120px,24px,才能达到同样的效果。
如果要让我么的程序在不同的操作系统下,都有相同的使用体验,那么手动设置组件的位置和大小,无疑是一种灾难,因为有太多的组件,需要分别设置不同操作系统下的大小和位置。为了解决这个问题,Java提供了LayoutManager布局管理器,可以根据运行平台来自动调整组件大小,程序员不用再手动设置组件的大小和位置了,只需要为容器选择合适的布局管理器即可。
FlowLayout
在 FlowLayout 布局管理器 中,组件像水流一样向某方向流动 (排列) ,遇到障碍(边界)就折回,重头开始排列 。在默认情况下, FlowLayout 布局管理器从左向右排列所有组件,遇到边界就会折回下一行重新开始。
构造方法 |
方法功能 |
FlowLayout() |
使用默认 的对齐方式及默认的垂直间距、水平间距创建 FlowLayout 布局管理器。 |
FlowLayout(int align) |
使用指定的对齐方式及默认的垂直间距、水平间距创建 FlowLayout 布局管理器。 |
FlowLayout(int align,int hgap,int vgap) |
使用指定的对齐方式及指定的垂直问距、水平间距创建FlowLayout 布局管理器。 |
FlowLayout 中组件的排列方向(从左向右、从右向左、从中间向两边等) , 该参数应该使用FlowLayout类的静态常量 : FlowLayout. LEFT 、 FlowLayout. CENTER 、 FlowLayout. RIGHT ,默认是左对齐。
FlowLayout 中组件中间距通过整数设置,单位是像素,默认是5个像素。
代码演示:
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| import java.awt.*;
public class FlowLayoutDemo {
public static void main(String[] args) { Frame frame = new Frame("这里测试FlowLayout"); frame.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT,20,20));
for (int i = 0; i < 100; i++) { frame.add(new Button("按钮"+i)); }
frame.pack(); frame.setVisible(true); } }
|
BorderLayout
BorderLayout 将容器分为 EAST 、 SOUTH 、 WEST 、 NORTH 、 CENTER五个区域,普通组件可以被放置在这 5 个区域的任意一个中 。 BorderLayout布局 管理器的布局示意图如图所示 。
当改变使用 BorderLayout 的容器大小时, NORTH 、 SOUTH 和 CENTER区域水平调整,而 EAST 、 WEST 和 CENTER 区域垂直调整。使用BorderLayout 有如下两个注意点:
- 当向使用 BorderLayout 布局管理器的容器中添加组件时 , 需要指定要添加到哪个区域中 。 如果没有指定添加到哪个区域中,则默认添加到中间区域中;
- 如果向同一个区域中添加多个组件时 , 后放入的组件会覆盖先放入的组件;
构造方法 |
方法功能 |
BorderLayout() |
使用默认的水平间距、垂直 间距创建 BorderLayout 布局管理器 。 |
BorderLayout(int hgap,int vgap): |
使用指定的水平间距、垂直间距创建 BorderLayout 布局管理器。 |
代码演示1:
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| import java.awt.*;
public class BorderLayoutDemo1 {
public static void main(String[] args) { Frame frame = new Frame("这里测试BorderLayout"); frame.setLayout(new BorderLayout(30,5)); frame.add(new Button("东侧按钮"), BorderLayout.EAST); frame.add(new Button("西侧按钮"), BorderLayout.WEST); frame.add(new Button("南侧按钮"), BorderLayout.SOUTH); frame.add(new Button("北侧按钮"), BorderLayout.NORTH); frame.add(new Button("中间按钮"), BorderLayout.CENTER); frame.pack(); frame.setVisible(true); } }
|
如果不往某个区域中放入组件,那么该区域不会空白出来,而是会被其他区域占用
代码演示2:
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| import java.awt.*;
public class BorderLayoutDemo2 {
public static void main(String[] args) { Frame frame = new Frame("这里测试BorderLayout"); frame.setLayout(new BorderLayout(30,5));
frame.add(new Button("南侧按钮"), BorderLayout.SOUTH); frame.add(new Button("北侧按钮"), BorderLayout.NORTH);
Panel panel = new Panel(); panel.add(new TextField("测试文本")); panel.add(new Button("中间按钮"));
frame.add(panel, BorderLayout.CENTER); frame.pack(); frame.setVisible(true); } }
|
2.4.3 GridLayout
GridLayout 布局管理器将容器分割成纵横线分隔的网格 , 每个网格所占的区域大小相同。当向使用 GridLayout 布局管理器的容器中添加组件时, 默认从左向右、 从上向下依次添加到每个网格中 。 与 FlowLayout不同的是,放置在 GridLayout 布局管理器中的各组件的大小由组件所处的区域决定(每 个组件将自动占满整个区域) 。
构造方法 |
方法功能 |
GridLayout(int rows,in t cols) |
采用指定的行数、列数,以及默认的横向间距、纵向间距将容器 分割成多个网格 |
GridLayout(int rows,int cols,int hgap,int vgap) |
采用指定 的行数、列 数 ,以及指定的横向间距 、 纵向间距将容器分割成多个网格。 |
案例:
使用Frame+Panel,配合FlowLayout和GridLayout完成一个计算器效果。
代码:
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| import java.awt.*;
public class GridLayoutDemo{
public static void main(String[] args) {
Frame frame = new Frame("计算器");
Panel p1 = new Panel(); p1.add(new TextField(30));
frame.add(p1,BorderLayout.NORTH);
Panel p2 = new Panel(); p2.setLayout(new GridLayout(3,5,4,4));
for (int i = 0; i < 10; i++) { p2.add(new Button(i+"")); } p2.add(new Button("+")); p2.add(new Button("-")); p2.add(new Button("*")); p2.add(new Button("/")); p2.add(new Button("."));
frame.add(p2); frame.pack();
frame.setVisible(true);
} }
|
GridBagLayout
GridBagLayout 布局管理器的功能最强大 , 但也最复杂,与 GridLayout 布局管理器不同的是, 在GridBagLayout 布局管理器中,一个组件可以跨越一个或多个网格 , 并可以设置各网格的大小互不相同,从而增加了布局的灵活性 。 当窗口的大小发生变化时 , GridBagLayout 布局管理器也可以准确地控制窗口各部分的拉伸 。
由于在GridBagLayout 布局中,每个组件可以占用多个网格,此时,我们往容器中添加组件的时候,就需要具体的控制每个组件占用多少个网格,java提供的GridBagConstaints类,与特定的组件绑定,可以完成具体大小和跨越性的设置。
GridBagConstraints API:
成员变量 |
含义 |
gridx |
设置受该对象控制的GUI组件左上角所在网格的横向索引 |
gridy |
设置受该对象控制的GUI组件左上角所在网格的纵向索引 |
gridwidth |
设置受该对象控制的 GUI 组件横向跨越多少个网格,如果属性值为 GridBagContraints.REMAIND,则表明当前组件是横向最后一个组件,如果属性值为GridBagConstraints.RELATIVE,表明当前组件是横向倒数第二个组件。 |
gridheight |
设置受该对象控制的 GUI 组件纵向跨越多少个网格,如果属性值为 GridBagContraints.REMAIND,则表明当前组件是纵向最后一个组件,如果属性值为GridBagConstraints.RELATIVE,表明当前组件是纵向倒数第二个组件。 |
fill |
当”显示区域”大于”组件”的时候,如何调整组件 : GridBagConstraints.NONE : GUI 组件不扩大 GridBagConstraints.HORIZONTAL: GUI 组件水平扩大 以 占据空白区域 GridBagConstraints.VERTICAL: GUI 组件垂直扩大以占据空白区域 GridBagConstraints.BOTH: GUI 组件水平 、 垂直同时扩大以占据空白区域. |
ipadx |
设置受该对象控制的 GUI 组件横向内部填充的大小,即 在该组件最小尺寸的基础上还需要增大多少. |
ipady |
设置受该对象控制的 GUI 组件纵向内部填充的大小,即 在该组件最小尺寸的基础上还需要增大多少. |
insets |
设置受该对象控制 的 GUI 组件的 外部填充的大小 , 即该组件边界和显示区 域边界之间的 距离 . |
weightx |
设置受该对象控制 的 GUI 组件占据多余空间的水平比例, 假设某个容器 的水平线上包括三个 GUI 组件, 它们的水平增加比例分别是 1 、 2 、 3 , 但容器宽度增加 60 像素 时,则第一个组件宽度增加 10 像素 , 第二个组件宽度增加 20 像素,第三个组件宽度增加 30 像 素。 如 果其增 加比例为 0 , 则 表示不会增加 。 |
weighty |
设置受该对象控制 的 GUI 组件占据多余空间的垂直比例 |
anchor |
设置受该对象控制 的 GUI 组件在其显示区域中的定位方式: GridBagConstraints .CENTER (中 间 ) GridBagConstraints.NORTH (上中 ) GridBagConstraints.NORTHWEST (左上角) GridBagConstraints.NORTHEAST (右上角) GridBagConstraints.SOUTH (下中) GridBagConstraints.SOUTHEAST (右下角) GridBagConstraints.SOUTHWEST (左下角) GridBagConstraints.EAST (右中) GridBagConstraints.WEST (左中) |
GridBagLayout使用步骤:
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| 1.创建GridBagLaout布局管理器对象,并给容器设置该布局管理器对象;
2.创建GridBagConstraints对象,并设置该对象的控制属性:
gridx: 用于指定组件在网格中所处的横向索引;
gridy: 用于执行组件在网格中所处的纵向索引;
gridwidth: 用于指定组件横向跨越多少个网格;
gridheight: 用于指定组件纵向跨越多少个网格;
3.调用GridBagLayout对象的setConstraints(Component c,GridBagConstraints gbc )方法,把即将要添加到容器中的组件c和GridBagConstraints对象关联起来;
4. 把组件添加到容器中;
|
案例:
使用Frame容器,设置GridBagLayout布局管理器,实现下图中的效果:
演示代码:
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| import java.awt.*;
public class GridBagLayoutDemo {
public static void main(String[] args) { Frame frame = new Frame("这里是GridBagLayout测试");
GridBagLayout gbl = new GridBagLayout();
frame.setLayout(gbl);
GridBagConstraints gbc = new GridBagConstraints();
Button[] bs = new Button[10];
for (int i = 0; i < bs.length; i++) { bs[i] = new Button("按钮"+(i+1)); }
gbc.fill=GridBagConstraints.BOTH;
gbc.weightx=1;
addComponent(frame,bs[0],gbl,gbc); addComponent(frame,bs[1],gbl,gbc); addComponent(frame,bs[2],gbl,gbc);
gbc.gridwidth=GridBagConstraints.REMAINDER;
addComponent(frame,bs[3],gbl,gbc);
gbc.weighty=1;
addComponent(frame,bs[4],gbl,gbc);
gbc.gridheight=2; gbc.gridwidth=2;
addComponent(frame,bs[5],gbl,gbc);
gbc.gridwidth=1; gbc.gridheight=1; addComponent(frame,bs[6],gbl,gbc);
gbc.gridwidth=GridBagConstraints.REMAINDER;
addComponent(frame,bs[7],gbl,gbc);
gbc.gridwidth=1;
addComponent(frame,bs[8],gbl,gbc); addComponent(frame,bs[9],gbl,gbc);
frame.pack();
frame.setVisible(true); }
public static void addComponent(Container container,Component c,GridBagLayout gridBagLayout,GridBagConstraints gridBagConstraints){ gridBagLayout.setConstraints(c,gridBagConstraints); container.add(c); } }
|
CardLayout
CardLayout 布局管理器以时间而非空间来管理它里面的组件,它将加入容器的所有组件看成一叠卡片(每个卡片其实就是一个组件),每次只有最上面的那个 Component 才可见。就好像一副扑克牌,它们叠在一起,每次只有最上面的一张扑克牌才可见.
方法名称 |
方法功能 |
CardLayout() |
创建默认的 CardLayout 布局管理器。 |
CardLayout(int hgap,int vgap) |
通过指定卡片与容器左右边界的间距 C hgap) 、上下边界 Cvgap) 的间距来创建 CardLayout 布局管理器. |
first(Container target) |
显示target 容器中的第一张卡片. |
last(Container target) |
显示target 容器中的最后一张卡片. |
previous(Container target) |
显示target 容器中的前一张卡片. |
next(Container target) |
显示target 容器中的后一张卡片. |
show(Container taget,String name) |
显 示 target 容器中指定名字的卡片. |
案例:
使用Frame和Panel以及CardLayout完成下图中的效果,点击底部的按钮,切换卡片
演示代码:
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| import java.awt.*; import java.awt.event.ActionEvent; import java.awt.event.ActionListener;
public class CardLayoutDemo {
public static void main(String[] args) { Frame frame = new Frame("这里测试CardLayout");
String[] names = {"第一张","第二张","第三张","第四张","第五张"};
CardLayout cardLayout = new CardLayout(); Panel p1 = new Panel(); p1.setLayout(cardLayout);
for (int i = 0; i < 5; i++) { p1.add(names[i],new Button(names[i])); }
Panel p2 = new Panel();
ActionListener listener = new ActionListener() { @Override public void actionPerformed(ActionEvent e) { String command = e.getActionCommand(); switch (command){ case "上一张": cardLayout.previous(p1); break; case "下一张": cardLayout.next(p1); break; case "第一张": cardLayout.first(p1); break; case "最后一张": cardLayout.last(p1); break; case "第三张": cardLayout.show(p1,"第三张"); break; } } };
Button b1 = new Button("上一张"); Button b2 = new Button("下一张"); Button b3 = new Button("第一张"); Button b4 = new Button("最后一张"); Button b5 = new Button("第三张"); b1.addActionListener(listener); b2.addActionListener(listener); b3.addActionListener(listener); b4.addActionListener(listener); b5.addActionListener(listener);
p2.add(b1); p2.add(b2); p2.add(b3); p2.add(b4); p2.add(b5);
frame.add(p1);
frame.add(p2,BorderLayout.SOUTH);
frame.pack(); frame.setVisible(true); } }
|
BoxLayout
为了简化开发,Swing 引入了 一个新的布局管理器 : BoxLayout 。 BoxLayout 可以在垂直和 水平两个方向上摆放 GUI 组件, BoxLayout 提供了如下一个简单的构造器:
方法名称 |
方法功能 |
BoxLayout(Container target, int axis) |
指定创建基于 target 容器的 BoxLayout 布局管理器,该布局管理器里的组件按 axis 方向排列。其中 axis 有 BoxLayout.X_AXIS( 横向)和 BoxLayout.Y _AXIS (纵向〉两个方向。 |
案例1:
使用Frame和BoxLayout完成下图效果:
演示代码1:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
| import javax.swing.*; import java.awt.*;
public class BoxLayoutDemo1 {
public static void main(String[] args) {
Frame frame = new Frame("这里测试BoxLayout"); BoxLayout boxLayout = new BoxLayout(frame, BoxLayout.Y_AXIS); frame.setLayout(boxLayout);
frame.add(new Button("按钮1")); frame.add(new Button("按钮2"));
frame.pack(); frame.setVisible(true); } }
|
在java.swing包中,提供了一个新的容器Box,该容器的默认布局管理器就是BoxLayout,大多数情况下,使用Box容器去容纳多个GUI组件,然后再把Box容器作为一个组件,添加到其他的容器中,从而形成整体窗口布局。
方法名称 |
方法功能 |
static Box createHorizontalBox() |
创建一个水平排列组件的 Box 容器 。 |
static Box createVerticalBox() |
创建一个垂直排列组件的 Box 容器 。 |
案例2:
使用Frame和Box,完成下图效果:
演示代码2:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
| import javax.swing.*; import java.awt.*;
public class BoxLayoutDemo2 {
public static void main(String[] args) {
Frame frame = new Frame("这里测试BoxLayout");
Box hBox = Box.createHorizontalBox(); hBox.add(new Button("水平按钮一")); hBox.add(new Button("水平按钮二"));
Box vBox = Box.createVerticalBox(); vBox.add(new Button("垂直按钮一")); vBox.add(new Button("垂直按钮二"));
frame.add(hBox,BorderLayout.NORTH); frame.add(vBox);
frame.pack(); frame.setVisible(true);
} }
|
通过之前的两个BoxLayout演示,我们会发现,被它管理的容器中的组件之间是没有间隔的,不是特别的美观,但之前学习的几种布局,组件之间都会有一些间距,那使用BoxLayout如何给组件设置间距呢?
其实很简单,我们只需要在原有的组件需要间隔的地方,添加间隔即可,而每个间隔可以是一个组件,只不过该组件没有内容,仅仅起到一种分隔的作用。
Box类中,提供了5个方便的静态方法来生成这些间隔组件:
方法名称 |
方法功能 |
static Component createHorizontalGlue() |
创建一条水平 Glue (可在两个方向上同时拉伸的间距) |
static Component createVerticalGlue() |
创建一条垂直 Glue (可在两个方向上同时拉伸的间距) |
static Component createHorizontalStrut(int width) |
创建一条指定宽度(宽度固定了,不能拉伸)的水平Strut (可在垂直方向上拉伸的间距) |
static Component createVerticalStrut(int height) |
创建一条指定高度(高度固定了,不能拉伸)的垂直Strut (可在水平方向上拉伸的间距) |
案例3:
使用Frame和Box,完成下图效果:
演示代码3:
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| import javax.swing.*; import java.awt.*;
public class BoxLayoutDemo3 {
public static void main(String[] args) { Frame frame = new Frame("这里测试BoxLayout");
Box hBox = Box.createHorizontalBox(); hBox.add(new Button("水平按钮一")); hBox.add(Box.createHorizontalGlue()); hBox.add(new Button("水平按钮二")); hBox.add(Box.createHorizontalStrut(10)); hBox.add(new Button("水平按钮3"));
Box vBox = Box.createVerticalBox(); vBox.add(new Button("垂直按钮一")); vBox.add(Box.createVerticalGlue()); vBox.add(new Button("垂直按钮二")); vBox.add(Box.createVerticalStrut(10)); vBox.add(new Button("垂直按钮三"));
frame.add(hBox, BorderLayout.NORTH); frame.add(vBox);
frame.pack(); frame.setVisible(true); } }
|
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