java 图形程序设计（GUI）

GUI（Graphical User Interface） 图形用户界面    

在java刚出现的时候，包含了一个用于基本GUI程序设计的类库。Sun将他称为抽象窗口工具箱（Abstract Window ToolKit，awt）。基本awt库采用将处理用户界面元素的任务委派给每个目标平台（Window，Solaris，Macintosh等）的本地GUI工具箱的方式，由本地GUI工具箱负责用户界面元素的创建和动作。例如，如果使用最初的AWT在Java窗口中放置一个文本框，就会有一个低层的对等体文本框，用来真正的处理文本输入。从理论上来说，结果程序可以运行在任何平台上，但是观感（look and feel）的效果却依赖于目标平台，因此，Sun公司的口号是：一次编写，随处使用对于简单的应用程序来说，基于对等体方法的效果还是不错的，但是要想编写依赖于本地用户界面元素的高质量、可移植可图形库就会暴露出一些缺陷。例如：菜单，滚动条和文本域这些用户界面元素，在不同的平台上，操作行为存在一些微妙的区别，因此，有些图形环境（如X11/Motif）并没有像Windows或者Macintosh这样丰富的用户界面组件集合。这也就将基于对等体的可移植库限制在了“最小公分母”的范围内。其结果使AWT构建的GUI应用程序看起来没有Windows或者Macintosh那么漂亮，也没有提供哪些平台用户所认知的功能。更糟糕的是，在不同平台上的AWT用户界面库中存在不同的bug。研发人员必须在每一个平台上测试应用程序。后来，Netscape创建了一种称为IFC（Internet Foundation Class）的GUI库，它采用了与AWT完全不同的工作方式，他将按钮，菜单这样的用户界面元素绘制在空白窗口上，而对等体制需要创建和绘制窗口。因此，Netscape的IFC组件在程序运行的所有平台上的外观和动作都一样。Sun与Netscape合作创建了一个名为Swing的用户界面库Swing没有完全代替AWT，而是基于AWT的架构之上。Swing仅仅提供了能力更强大的用户界面组件。尤其在采用Swing编写的程序中，还需要使用基本的AWT处理时间。从现在开始，Swing是指被绘制的用户界面类，AWT是指向事件处理这样的窗口工具箱的底层机制创建框架—-在java中，顶层窗口（就是没有包含在其他窗口中的窗口）被称为框架（frame）在AWT库中，有一个称为Frame的类，用于描述顶层窗口，这个类的Swing版本名为JFrame，他扩展于Frame类，JFrame是极少数几个不绘制在画布上的Swing组建之一。因此，他的修士部件）如按钮，标题栏，图标等）由用户的窗口系统绘制，而不是由Swing绘制。绝大多数Swing组件类都以J开头，例如JButton，JFrame等。在Java中，有Button和Frame这样的类，但是他们属于AWT组件。如果偶然的忘记了书写J，程序仍然可以进行编译和运行，但是将Swing和AWT组件混合在一起使用将会导致视觉和行为的不一致以下将介绍有关Swing的JFrame常用方法。

java.awtClass EventQueuejava.lang.Objectjava.awt.EventQueuepublic class EventQueueextends ObjectEventQueue是一个独立于平台的类，用于从底层对等类和可信应用程序类排队事件。它封装了从队列中提取事件，并通过调用调度它们异步事件指派机制dispatchEvent(AWTEvent)这种方法EventQueue与该事件被分派作为参数。 这种机器的特殊行为是依赖于实现的。 唯一的要求是实际排队到这个队列的事件（注意，发布到EventQueue事件可以合并）被调度：

package NEW_DATE_SEQUENCE_PACKAGE;import java.awt.*;import javax.swing.*;/** * * @author cmx */public class J_9_1_6_swing {    public static void main(String [] args)    {        EventQueue.invokeLater(()->        {            SimpleFrame3 a=new SimpleFrame3();            a.setVisible(true);            a.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);        });    }}class SimpleFrame3 extends JFrame{    private static final int DEFAULT_WIDTH=300;    private static final int DEFAULT_HIGHT=200;    public SimpleFrame3()    {        setSize(DEFAULT_WIDTH,DEFAULT_HIGHT);    }}

运行结果：一个空白的窗口框架定位—-JFrame类本身只包含若干个改变框架外观的方法。当然，通过继承，从JFrame的超类中继承了很多用于处理框架大小和位置的方法。其中最重要的有下面几个：setLocation和setBounds方法用于设置框架的位置

setLocationpublic void setLocation(int x,                        int y)将组件移到新位置。通过此组件父级坐标空间中的 x 和 y 参数来指定新位置的左上角。参数：x - 父级坐标空间中新位置左上角的 x 坐标y - 父级坐标空间中新位置左上角的 y 坐标从以下版本开始：JDK1.1=============setBoundspublic void setBounds(int x,                      int y,                      int width,                      int height)移动组件并调整其大小。由 x 和 y 指定左上角的新位置，由 width 和 height 指定新的大小。参数：x - 组件的新 x 坐标y - 组件的新 y 坐标width - 组件的新 widthheight - 组件的新 height从以下版本开始：JDK1.1

setIconImage用于告诉窗口系统在标题栏、任务切换窗口等位置显示那个图标

setIconImagepublic void setIconImage(Image image)设置要作为此窗口图标显示的图像。将单个图像指定为窗口的图标时，可以使用此方法代替 setIconImages()。以下语句：     setIconImage(image);等价于：     ArrayList imageList = new ArrayList();     imageList.add(image);     setIconImages(imageList);注：根据上下文的不同（例如，窗口装饰、窗口列表、任务栏等），本机窗口系统可以使用不同尺寸的不同图像表示一个窗口。也可以对所有上下文使用一个图像，或者根本不用图像。覆盖：类 Frame 中的 setIconImage参数：image - 要显示的图标图像。

setTitle 用于改变标题栏的文字

setTitlepublic void setTitle(String title)将此窗体的标题设置为指定的字符串。参数：title - 要显示在窗体边框中的标题。 null 值视为空字符串 ""

setResizable 利用一个boolean值确定框架的大小是否允许用户改变

setResizablepublic void setResizable(boolean resizable)设置此窗体是否可由用户调整大小。参数：resizable - 如果此窗体是可调整大小的，则为 true；否则为 false。

JFrame继承框架：

javax.swing 类 JFramejava.lang.Object  继承者 java.awt.Component      继承者 java.awt.Container          继承者 java.awt.Window              继承者 java.awt.Frame                  继承者 javax.swing.JFrame

JPanel继承框架

javax.swing 类 JPaneljava.lang.Object  继承者 java.awt.Component      继承者 java.awt.Container          继承者 javax.swing.JComponent              继承者 javax.swing.JPanel

对于Component类和window类（是Frame的超类）要仔细研究，从中找到缩放和改变框架的方法。例如：在Component类中的setLocation方法是重定位组建的一个方法。如果调用setLocation(x,y)则将窗口放置在左上角水平x像素，垂直y像素的位置。坐标（0，0）位于屏幕的左上角。同样的，Component中的setBounds方法可以实现一步重定位组件，

setBounds(x,y,width,height)

可以让窗口系统控制窗口的位置，如果在显示串口之前调用

setLocationByPlatform (true);

窗口系统会选用窗口的位置（而不是大小），通常是距离最后一个显示窗口最小偏移量的位置。对于框架来说，setLocation和setBounds中的坐标均相对于整个屏幕。在容器中包含的组件所指的坐标均相对于容器。**框架属性**组件类的很多方法是以获取/设置方法对形式出现的，例如：Frame类的下列方法：

public String getTitle();public void setTitle(String title);

这样的一个获取/设置方法对就被称为一种属性。属性中包含属性名和类型。将get或者set之后的第一个字母改为小写字母就可以得到相应的属性名。例如：Frame类有一个名为title且类型为String的属性。从概念上讲，title是框架的一个属性，当设置这个属性的时候，我们不关心如何实现这个属性。针对get/set约定由一个例外：对于类型为boolean的属性，获取方法由is开头。例如：下面两个方法定义了locationByPlatform属性：

public boolean isLocationByPlatform（）；public void setLocationByPlatform（）；=======================isLocationByPlatformpublic boolean isLocationByPlatform()如果此窗口下次可见时，出现在本机窗口操作系统的默认位置，则返回 true。如果窗口显示在屏幕上，则此方法始终返回 false。返回：此窗口是否将出现在默认位置==========================setLocationByPlatformpublic void setLocationByPlatform(boolean locationByPlatform)设置窗口下次可见时应该出现的位置：本机窗口系统的默认位置，还是当前位置（由 getLocation 返回）。此行为模拟显示的本机窗口，而不是以编程方式设置其位置。如果未显式设置窗口的位置，那么大多数窗口操作系统将重叠显示窗口。一旦窗口显示在屏幕上，其实际位置就被确定

确定合适的框架大小———要记住：如果没有明确的指定框架的大小，所有框架的默认值为0*0像素，为了让示例程序尽可能的简单，这里将框架的大小重置为大多数情况下都可以接受的显式尺寸。然而，对于专业应用程序来说，应该检查屏幕的分辨率，并根据其分辨率编写代码重置框架的大小，如在微型电脑的屏幕上，正常显示的窗口在高分辨率屏幕上可能变为一张邮票的大小。为了得到屏幕的大小，需要按照下列步骤操作。调用Toolkit类的静态方法getDefaultToolkit得到一个Toolkit对象（Toolkit类包含许多与本地窗口系统打交道的方法）。然后，调用getScreenSize方法，这个方法以Dimension对象的形式返回屏幕的大小，Dimension对象同时用公有实例变量width和height保存着屏幕的宽度和高度。下面是相关的代码：

package NEW_DATE_SEQUENCE_PACKAGE;import java.awt.*;import javax.swing.*;/** * * @author cmx */public class J_9_1_6_swing {    public static void main(String [] args)    {        EventQueue.invokeLater(()->        {            SimpleFrame3 a=new SimpleFrame3();            a.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);            Toolkit kit= Toolkit.getDefaultToolkit();            Dimension screenSize=kit.getScreenSize();            int screenWidth=screenSize.width;            int screenHeight=screenSize.height;            /**             * 下面，将框架大小设置为上面取值得50%，然后，告知窗口系统定位框架             */            a.setSize(screenWidth/2,screenHeight/2);            a.setLocationByPlatform((true));            a.setVisible(true);        });    }}class SimpleFrame3 extends JFrame{    private static final int DEFAULT_WIDTH=300;    private static final int DEFAULT_HIGHT=200;    public SimpleFrame3()    {        setSize(DEFAULT_WIDTH,DEFAULT_HIGHT);    }}

另外，还提供了一个图标，由于图像的描述与系统有关，所以需要再次使用工具箱加载图像。然后，将这个图像设置为框架的图标：

public abstract class Image      extends       Object抽象类 Image 是表示图形图像的所有类的超类。必须以特定于平台的方式获取图像。

对于不同的操作系统，所看到的图标显示位置可能不同。例如：在Windows中，图标显示在窗口的左上角，按下ALT+TAB，可以在活动任务的里表中看到相应程序的图标。下面是为了处理框架给予的一些提示：如果框架中只包含标准的组件，如按钮和文本框，那么通过调用pack方法设置框架大小。

packpublic void pack()调整此窗口的大小，以适合其子组件的首选大小和布局。如果该窗口和/或其所有者还不可显示，则在计算首选大小之前都将变得可显示。在计算首选大小之后，将会验证该窗口。

框架将被设置为刚好能放下所有组件的大小。在通常情况下，将程序的主框架尺寸设置为最大，可以通过调用下面方法将框设置的最大。

frame.setExtendedState(Frame.MAXIMIZED_BOTH);//setExtendedStatepublic void setExtendedState(int state)设置此窗体的状态。该状态表示为逐位掩码。MAXIMIZED_BOTHpublic static final int MAXIMIZED_BOTH此状态位掩码指示将窗体完全最大化（水平和垂直方向）。它只是 MAXIMIZED_VERT | MAXIMIZED_HORIZ 的一种便捷别名。

牢记用户定位应用程序的框架位置、重置框架大小，并且在应用程序再次启动时恢复这些内容是一个不错的想法。

GraphicsDevice类还允许以全屏模式执行应用。//isFullScreenSupportedpublic boolean isFullScreenSupported()如果此 GraphicsDevice 支持全屏独占模式，则返回 true。如果安装了 SecurityManager，则将使用 AWTPermission("fullScreenExclusive") 调用它的 checkPermission 方法。只有授权时 isFullScreenSupported 才会返回 true。

ImageIconpublic ImageIcon(String filename)根据指定的文件创建一个 ImageIcon。使用 MediaTracker 预载图像以监视图像的加载状态。指定 String 可以是一个文件名或是一条文件路径。在指定一条路径时，可使用 Internet 标准正斜杠 ("/") 作为分隔符。（该字符串被转换成一个 URL，而正斜杠适用于所有系统。）例如，指定：    new ImageIcon("images/myImage.gif") ================    getImagepublic Image getImage()返回此图标的 Image。================setIconImagepublic void setIconImage(Image image)设置要作为此窗口图标显示的图像。将单个图像指定为窗口的图标时，可以使用此方法代替 setIconImages()。以下语句：     setIconImage(image);等价于：     ArrayList imageList = new ArrayList();     imageList.add(image);     setIconImages(imageList);注：根据上下文的不同（例如，窗口装饰、窗口列表、任务栏等），本机窗口系统可以使用不同尺寸的不同图像表示一个窗口。也可以对所有上下文使用一个图像，或者根本不用图像。覆盖：类 Frame 中的 setIconImage参数：image - 要显示的图标图像。

 

一、问题

ImageIcon icon = new ImageIcon(“a.gif”);

执行结果是icon无法显示

 

二、解决

 

类中有如下调用：

ImageIcon icon = new ImageIcon(“a.gif”);

 

很自然地认为当前类文件和图片在同一路径下即可。

其实所谓的相对路径起点是工程的根目录，即project。

这行代码执行时在project目录下查找名为a.gif的文件，结果当然是找不到。

要得到工程的相对路径可通过System.getProperty(“user.dir”)得到。

对图片和对文件的查找应该是一致的，如new File()。

假如你的工程根目录为：project1

你的图片文件放在：project1/src/images/a.gif

 

所以正确的调用是：

ImageIcon icon = new ImageIcon(“src//images//a.gif”);

这行代码执行时在project/test目录下查找到了文件

 

总结起来就是一句话：所谓相对路径就是相对于工程根目录的位置^_^

 

三、其他

查看了一下ImageIcon的构造函数。

Public ImageIcon(String filename)//参数可以是绝对路径也可以是相对路径

Public ImageIcon(URL url)

 

第一种构造不在赘述。

第二种通过URL来得到图片

URL url = getClass().getResource(“a.gif”); //当前编译后class文件所在目录查找

ImageIcon icon = new ImageIcon(url);

 

ImageIcon支持GIF、JPG、PNG等格式。

java.awt.Component    boolean isVisible()    void setVisible(boolean b)    获取或者设置visible属性，组件最初是可见的，但是JFrame这样的顶层组件例外    void setSize(int width, int height)    使用给定的宽度和高度，重新设置组建的大小；    void setLocation（int x ,int y)    将组件移到一个新的位置上，如果这个组件不是顶层组件，x和y坐标（或者p.x和p.y）是容器坐标；否则是屏幕坐标    void setBounds(int x,int y, int width, int height)    移动并重新设置组件的大小    Dimension getSize()    void setSize(Dimension d)    获取或者设置当前组件的size属性

java.awt.Window    void toFront()    将这个窗口显示的到其他窗口的前面    void toBack()    将这个窗口移到桌面窗口栈的后面，并相应的重新排列所有的可见窗口。    boolean isLocationByPlatform()    void setLocationByPlatform(boolean b);    获取或者设置locationByPlatform属性。这个属性在窗口显示之前被设置，由平台选择一个合适的位置；

java.awt.Frame    boolean isResizable()    void setResizable(boolean b)    获取或者设置resizable属性，这个属性设置后，用户可以重新设置框架的大小    String getTitle()    void setTitle(String s)    获取或者设置title属性，这个属性确定框架标题栏中的文字    Image getIconImage（）    void setIconImage(Image image)    获取或者设置iconImage属性，这个属性确定框架的图标，窗口系统可能会将图表作为框架装饰或者其他部位的一部分显式。    boolean isUndecorated()    void setUndecorated(boolean b)    获取或者设置undecorated属性，这个属性设置后，框架显式中将没有标题栏或关闭按钮这样的装饰。在框架显式之前，必须调用这个方法    int getExtendedState()    void setExtendedState(int state)    获取或者设置窗口状态

java.awt.Toolkit    static Toolkit getDefaultToolkit()    返回默认的工具箱    Dimension getScreenSize（）    返回用户屏幕的尺寸

java.swing.ImageIcon    ImageIcon(String filename)        构造一个图标，其图像存储在一个文件中    Image getImage（）    获得该图标的图像。

在组件中显示信息

接下来将讨论如何在框架内显示信息。例如，我们不再像以前那样，采用文本方式在控制台窗口中显示信息。而是在框架中显示这个信息。
可以将消息字符串直接绘制在框架中，但这并不一定是一种很好的编程习惯。在Java中，框架被设计为放置组件的容器，可以将菜单栏和其他的用户界面元素放置在其中。在通常情况下，应该在另一组件上绘制信息，并将这个组件添加到框架中。
JFrame的结构相当复杂。在图中给出了JFrame的结构。可以看到，在JFrame中有四层面板，其中的根面板，层级面板，和玻璃面板我们不太关心，他们是用来组织菜单栏和内容窗格以及实现观感的。swing程序员最关心的是内容窗格（content pane）在设计框架的时候，要使用以下代码将所有的组件添加到内容窗格中：

                    getContentPanejavax.swing 类 JFramejava.lang.Object  继承者 java.awt.Component      继承者 java.awt.Container          继承者 java.awt.Window              继承者 java.awt.Frame                  继承者 javax.swing.JFramegetContentPanepublic Container getContentPane()返回此窗体的 contentPane 对象指定者：接口 RootPaneContainer 中的 getContentPane返回：contentPane 属性

                        Containerpublic class Container extends       Component一般的 Abstract Window Toolkit(AWT) 容器对象是一个可包含其他 AWT 组件的组件。添加到容器中的组件放在一个列表中。列表的顺序将定义组件在容器内的正向堆栈顺序。如果将组件添加到容器中时未指定索引，则该索引将被添加到列表尾部（此后它位于堆栈顺序的底部）。java.awt 类 Containerjava.lang.Object  继承者 java.awt.Component      继承者 java.awt.Container=================                        getPreferredSizepublic Dimension getPreferredSize()返回此容器的首选大小。如果尚未通过 Component.setPreferredSize(Dimension) 显式设置首选大小，并且此 Container 有一个 non-null LayoutManager，则使用 LayoutManager.preferredLayoutSize(Container) 来计算首选大小。注：一些实现可能缓存从 LayoutManager 返回的值。每次调用此方法时，这些缓存实现不需要在 LayoutManager 上调用 preferredLayoutSize，而是只在 Container 变得无效之后查询 LayoutManager。覆盖：类 Component 中的 getPreferredSize//代码Container contentPane=frame.getContentPane();Component c=...;contentPane.add(c);

在java SE 中，JFrame类中的add方法抛出了一个异常信息“Do not use JFrame.add. Use JFrame.getContentPane().add instead.如今，JFrame.add方法不再显示这些提示信息，只是简单的调用内容窗格的add
因此，可以直接调用
frame.add(c);
在这里，打算将一个绘制消息的组件添加到框架中。绘制一个组件，需要定义一个扩展JComponent类，并覆盖其中的paintComponent方法
paintComponent方法有一个Graphics类型的参数，这个参数保存着用于绘制图像和文本的设置，例如，设置字体或者当前的颜色。在Java中，所有的绘制都必须使用Graphics对象，其中包含了绘制图案，图像和文本的方法。
Graphics参数与Windows中的设备环境或者X11程序设计中的图形环境基本相似.
有些程序员更喜欢扩展JPanel，而不是JComponent。JPanel是一个可以包含其他组建的容器（container），但同样可以在器上面绘制。有一点不同之处是，面板不透明，意味着需要在面板的边界绘制所有的像素。最容易实现的方法是：在每个面板子类的paintComponent方法中调用super.paintComponent来用背景色绘制面板

class Not extends JPane;{    public void paintComponent(Graphics g)    {        super.paintComonent(g);        ...    }

class component3 extends JPanel{   private int Width1=75;   private int Height1=100;   public void paintComponent(Graphics g)   {     //  super.paintComponent(g);       g.drawString("wel0001212..........", Width1, Height1);   }}//对比class component3 extends JPanel{   private int Width1=75;   private int Height1=100;   public void paintComponent(Graphics g)   {       super.paintComponent(g);       g.drawString("wel0001212..........", Width1, Height1);   }}//显示是一样的

javax.swing.JFrame    Container getContentPane()    返回这个JFrame的内容窗格对象    Component add(Component c)    讲一个给定的组件添加到该框架的内容窗格中    （在框架类中add，不需要隐式对象）    //如    class NotHello extends JFrame    {        public NotHello()        {            add(new NotComponent);            pack();        }    }

总结：定义一个框架class XFrame extends JFrame{    public XFrame()    {        ...    }}//中间可以为setSize（）；add(组件）；

//总结：定义一个组件class NotHello extends JComponent{    public void  paintComponent(Graphics g)    {        ...    //Graphics 操作    }    public Dimension getPreferredSize()  //组件必须有一个首选大小，或者是默认大小    {        return new Dimension(width, height);    }}//或者class Not extends JPane{    public void paintComponent(Graphics g)    {        super.paintComponent(g);        ...    }}

//总结：添加JFrame（Component在JFrame类中添加，不在这里添加，层次分明）public static void main(String[] args){    EventQueue.invokeLater(()->    {        JFrame f=new NotHello();  //引入一个框架就是创建一个框架类        f.setTitle();        f.setDefaultCloseOperation(Frame.EXIT_ON_CLOSE);        f.setVisible(true);    }}

java.awt.Component    void repaint()    尽可能快的重新绘制组件    Dimension getPreferredSize()    要覆盖这个方法，返回这个组建的首选大小 //组件都应该有一个首选大小javax.swing.JComponent    void paintComponent(Graphics g)    覆盖这个方法来描述如何绘制自己的组件java.awt.Window    void pack()    调整窗口的大小，当有多个组件，只想使用它们的首选大小，可以调用pack（）