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

news 来源：原创 2024/9/20 12:08:29

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。
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， hgap 和 vgap 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.LEFT 、 FlowLayout.CENTER 、 FlowLayout.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。

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。