Java GUI编程

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

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

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

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() {@Overridepublic 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

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

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

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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。