Java GUI编程 - 技术栈

引言

图形用户界面（GUI）编程是使应用程序与用户进行交互的重要部分。Java提供了多种用于GUI开发的工具和库，最常用的是Swing和AWT。本文将详细介绍Java GUI编程的基础知识，包括Swing和AWT框架、事件处理以及高级GUI组件的使用，并通过表格进行总结和示范。

Swing框架

Swing是Java提供的一组用于创建图形用户界面的类库。它基于AWT（Abstract Window Toolkit），但比AWT功能更丰富、更灵活。

Swing组件

Swing提供了一系列组件，如JFrame、JButton、JLabel等，用于创建各种GUI元素。

示例：创建一个简单的Swing应用程序

java 复制代码

import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JPanel;

public class SimpleSwingApp {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建主窗口
        JFrame frame = new JFrame("Simple Swing Application");
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setSize(400, 300);

        // 创建面板
        JPanel panel = new JPanel();

        // 创建标签和按钮
        JLabel label = new JLabel("Hello, Swing!");
        JButton button = new JButton("Click Me");

        // 将组件添加到面板
        panel.add(label);
        panel.add(button);

        // 将面板添加到主窗口
        frame.add(panel);

        // 显示窗口
        frame.setVisible(true);
    }
}

常用Swing组件表

组件	描述	示例代码
`JFrame`	主窗口框架，包含其他组件	`JFrame frame = new JFrame("Title");`
`JPanel`	用于组织和管理其他组件的容器	`JPanel panel = new JPanel();`
`JLabel`	显示文本或图像的标签	`JLabel label = new JLabel("Text");`
`JButton`	可点击的按钮	`JButton button = new JButton("Click Me");`
`JTextField`	单行文本输入框	`JTextField textField = new JTextField(20);`
`JTextArea`	多行文本输入框	`JTextArea textArea = new JTextArea(5, 20);`
`JComboBox`	下拉选择框	`JComboBox<String> comboBox = new JComboBox<>(new String[]{"Item1", "Item2"});`
`JCheckBox`	复选框	`JCheckBox checkBox = new JCheckBox("Check Me");`

AWT框架

AWT是Java的原始GUI工具包，提供了基本的GUI组件和绘图功能。虽然Swing大部分取代了AWT，但AWT仍然用于低层次的图形编程和与原生系统资源的交互。

AWT组件

AWT组件包括Frame、Button、Label等，与Swing组件类似，但功能简单一些。

示例：创建一个简单的AWT应用程序

java 复制代码

import java.awt.Button;
import java.awt.Frame;
import java.awt.Label;
import java.awt.Panel;

public class SimpleAWTApp {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建主窗口
        Frame frame = new Frame("Simple AWT Application");
        frame.setSize(400, 300);

        // 创建面板
        Panel panel = new Panel();

        // 创建标签和按钮
        Label label = new Label("Hello, AWT!");
        Button button = new Button("Click Me");

        // 将组件添加到面板
        panel.add(label);
        panel.add(button);

        // 将面板添加到主窗口
        frame.add(panel);

        // 显示窗口
        frame.setVisible(true);
    }
}

常用AWT组件表

组件	描述	示例代码
`Frame`	主窗口框架，包含其他组件	`Frame frame = new Frame("Title");`
`Panel`	用于组织和管理其他组件的容器	`Panel panel = new Panel();`
`Label`	显示文本或图像的标签	`Label label = new Label("Text");`
`Button`	可点击的按钮	`Button button = new Button("Click Me");`
`TextField`	单行文本输入框	`TextField textField = new TextField(20);`
`TextArea`	多行文本输入框	`TextArea textArea = new TextArea(5, 20);`
`Choice`	下拉选择框	`Choice choice = new Choice(); choice.add("Item1"); choice.add("Item2");`
`Checkbox`	复选框	`Checkbox checkBox = new Checkbox("Check Me");`

事件处理

事件处理是GUI编程的核心，用于响应用户的操作，如点击按钮、输入文本等。Java提供了事件处理机制，通过监听器接口处理各种事件。

使用ActionListener处理按钮点击事件

java 复制代码

import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JOptionPane;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;

public class EventHandlingApp {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建主窗口
        JFrame frame = new JFrame("Event Handling Application");
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setSize(400, 300);

        // 创建按钮
        JButton button = new JButton("Click Me");
        
        // 添加按钮点击事件监听器
        button.addActionListener(new ActionListener() {
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                JOptionPane.showMessageDialog(frame, "Button clicked!");
            }
        });

        // 添加按钮到窗口
        frame.add(button);

        // 显示窗口
        frame.setVisible(true);
    }
}

常用事件监听器接口表

监听器接口	描述	示例代码
`ActionListener`	处理动作事件，如按钮点击	`button.addActionListener(e -> { ... });`
`KeyListener`	处理键盘事件	`textField.addKeyListener(new KeyAdapter() { ... });`
`MouseListener`	处理鼠标事件	`panel.addMouseListener(new MouseAdapter() { ... });`
`WindowListener`	处理窗口事件，如窗口打开、关闭	`frame.addWindowListener(new WindowAdapter() { ... });`

高级GUI组件

JTable

JTable用于显示和编辑二维表格数据。

示例：使用JTable显示表格数据

java 复制代码

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JScrollPane;
import javax.swing.JTable;

public class TableExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建主窗口
        JFrame frame = new JFrame("JTable Example");
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setSize(500, 300);

        // 表格数据
        Object[][] data = {
            {"John", 28, "Engineer"},
            {"Anna", 24, "Teacher"},
            {"Mike", 32, "Designer"}
        };

        // 表头
        String[] columnNames = {"Name", "Age", "Occupation"};

        // 创建表格
        JTable table = new JTable(data, columnNames);

        // 将表格添加到滚动面板
        JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(table);
        frame.add(scrollPane);
        
        // 显示窗口
        frame.setVisible(true);
    }
}

JTree

JTree用于显示分层数据，如文件系统结构。

示例：使用JTree显示树形数据

java 复制代码

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JScrollPane;
import javax.swing.JTree;
import javax.swing.tree.DefaultMutableTreeNode;

public class TreeExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建主窗口
        JFrame frame = new JFrame("JTree Example");
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setSize(300, 400);

        // 创建根节点
        DefaultMutableTreeNode root = new DefaultMutableTreeNode("Root");
        
        // 创建子节点
        DefaultMutableTreeNode child1 = new DefaultMutableTreeNode("Child 1");
        DefaultMutableTreeNode child2 = new DefaultMutableTreeNode("Child 2");
        
        // 添加子节点到根节点
        root.add(child1);
        root.add(child2);
        
        // 创建树
        JTree tree = new JTree(root);

        // 将树添加到滚动面板
        JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(tree);
        frame.add(scrollPane);

        // 显示窗口
        frame.setVisible(true);
    }
}

JTabbedPane

JTabbedPane用于创建选项卡界面，可以容纳多个选项卡，每个选项卡包含不同的内容。

示例：使用JTabbedPane创建选项卡界面

java

Copy

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JTabbedPane;
import javax.swing.JLabel;

public class TabbedPaneExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建主窗口
        JFrame frame = new JFrame("JTabbedPane Example");
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setSize(400, 300);

        // 创建选项卡面板
        JTabbedPane tabbedPane = new JTabbedPane();

        // 创建选项卡
        JPanel tab1 = new JPanel();
        tab1.add(new JLabel("This is Tab 1"));
        tabbedPane.addTab("Tab 1", tab1);

        JPanel tab2 = new JPanel();
        tab2.add(new JLabel("This is Tab 2"));
        tabbedPane.addTab("Tab 2", tab2);

        // 将选项卡面板添加到窗口
        frame.add(tabbedPane);

        // 显示窗口
        frame.setVisible(true);
    }
}

JSplitPane

JSplitPane用于在一个窗口中分割两个组件，可以水平或垂直分割。

示例：使用JSplitPane创建分割面板

java

Copy

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JSplitPane;
import javax.swing.JLabel;

public class SplitPaneExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建主窗口
        JFrame frame = new JFrame("JSplitPane Example");
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setSize(400, 300);

        // 创建左侧面板和右侧面板
        JPanel leftPanel = new JPanel();
        leftPanel.add(new JLabel("Left Panel"));

        JPanel rightPanel = new JPanel();
        rightPanel.add(new JLabel("Right Panel"));

        // 创建分割面板
        JSplitPane splitPane = new JSplitPane(JSplitPane.HORIZONTAL_SPLIT, leftPanel, rightPanel);
        splitPane.setDividerLocation(150); // 设置分割位置

        // 将分割面板添加到框架
        frame.add(splitPane);

        // 显示窗口
        frame.setVisible(true);
    }
}

高级GUI组件表格总结

组件	描述	示例代码
`JTable`	用于显示和编辑二维表格数据的组件	`JTable table = new JTable(data, columnNames);`
`JTree`	用于显示分层数据的树形结构组件	`JTree tree = new JTree(root);`
`JTabbedPane`	用于创建选项卡界面的组件	`JTabbedPane tabbedPane = new JTabbedPane();`
`JSplitPane`	用于在一个窗口中分割两个组件的组件	`JSplitPane splitPane = new JSplitPane(JSplitPane.HORIZONTAL_SPLIT, leftPanel, rightPanel);`

表格总结

常用Swing组件表

组件	描述	示例代码
`JFrame`	主窗口框架，包含其他组件	`JFrame frame = new JFrame("Title");`
`JPanel`	用于组织和管理其他组件的容器	`JPanel panel = new JPanel();`
`JLabel`	显示文本或图像的标签	`JLabel label = new JLabel("Text");`
`JButton`	可点击的按钮	`JButton button = new JButton("Click Me");`
`JTextField`	单行文本输入框	`JTextField textField = new JTextField(20);`
`JTextArea`	多行文本输入框	`JTextArea textArea = new JTextArea(5, 20);`
`JComboBox`	下拉选择框	`JComboBox<String> comboBox = new JComboBox<>(new String[]{"Item1", "Item2"});`
`JCheckBox`	复选框	`JCheckBox checkBox = new JCheckBox("Check Me");`

常用AWT组件表

组件	描述	示例代码
`Frame`	主窗口框架，包含其他组件	`Frame frame = new Frame("Title");`
`Panel`	用于组织和管理其他组件的容器	`Panel panel = new Panel();`
`Label`	显示文本或图像的标签	`Label label = new Label("Text");`
`Button`	可点击的按钮	`Button button = new Button("Click Me");`
`TextField`	单行文本输入框	`TextField textField = new TextField(20);`
`TextArea`	多行文本输入框	`TextArea textArea = new TextArea(5, 20);`
`Choice`	下拉选择框	`Choice choice = new Choice(); choice.add("Item1"); choice.add("Item2");`
`Checkbox`	复选框	`Checkbox checkBox = new Checkbox("Check Me");`

常用事件监听器接口表

监听器接口	描述	示例代码
`ActionListener`	处理动作事件，如按钮点击	`button.addActionListener(e -> { ... });`
`KeyListener`	处理键盘事件	`textField.addKeyListener(new KeyAdapter() { ... });`
`MouseListener`	处理鼠标事件	`panel.addMouseListener(new MouseAdapter() { ... });`
`WindowListener`	处理窗口事件，如窗口打开、关闭	`frame.addWindowListener(new WindowAdapter() { ... });`

高级GUI组件表格总结

组件	描述	示例代码
`JTable`	用于显示和编辑二维表格数据的组件	`JTable table = new JTable(data, columnNames);`
`JTree`	用于显示分层数据的树形结构组件	`JTree tree = new JTree(root);`
`JTabbedPane`	用于创建选项卡界面的组件	`JTabbedPane tabbedPane = new JTabbedPane();`
`JSplitPane`	用于在一个窗口中分割两个组件的组件	`JSplitPane splitPane = new JSplitPane(JSplitPane.HORIZONTAL_SPLIT, leftPanel, rightPanel);`

总结

本文详细介绍了Java GUI编程的基础知识，包括Swing和AWT框架、事件处理以及高级GUI组件的使用。通过示例代码和表格总结，帮助读者更好地理解和应用Java中的GUI编程，提高应用程序的用户交互体验。