JAVA　chapter10 图形化用户接口编程

10.2显示Frame
JFrame是最顶层窗口
10.2.2 Frame属性
setLocation,setBounds设定frame的位置
setIconImage,设定标题图标
setTitle更改title文字
setResizable设定窗口是否可以被改变大小。布尔值为参数

为了决定frame的适合尺寸，首先找出屏幕大小，调用Toolkit类的静态的getDefaultToolkit方法获得Toolkit对象。Toolkit类和本地操作系统有很多接口。
然后调用getScreenSize方法，它会返回一个Dimension对象，包含窗口大小。Dimension对象同时存储了width,height。举例如下

Toolkit kit=Toolket.getDefaultToolkit();
Dimension screenSize=kit.getScreenSize();
int screenWidth=screenSize.width;
int screenHeight=screenSize.height;
setSize(screenWidth/2,screenHeight/2);

你可以设置框架图标

Image img=new ImageIcon("icon.gif").getImage();
setIconImage(img);

13.3在Component中显示信息
内容窗口Content pane

Component c=...;
frame.add(c);

绘制COmponent,需要继承JComponent覆盖paintComponent方法

class MyComponent extends JComponent{
  public void paintComponent(Graphics g){

  }
}

不要自己调用PaintComponent，它会被应用自动调用。

Graphics类有很多绘图方法。我们简单实现：
public class NotHelloWorldComponent extends JComponent{
public static final int MESSAGE_X=75;
public static final int MESSAGE_Y=100;
public void paintComponent(Graphics g){
g.drawString("Not a hellolWorld program",MESSAGE_X,MESSAGE_Y);
}
...
}

最后,component应该告诉用户它有多大，覆盖getPreferredSize方法，并返回Dimension类，类中有建议的高和宽

public class NotHelloWorldComponent extends JComponent{
  private static final int DEFAULT_WIDTH=300;
  private static final int DEFAULT_HEIGHT=200;
  ...
  public Dimension getPreferredSize(){
      return new Dimension(DEFAULT_WIDTH,DEFAULT_HEIGHT);
  }
}

当你用一个或多个component填充frame时，并且你仅想要他们倾向的值，使用pack,而不是setSize

class NotHelloWorldFrame extends JFrame{
    public NotHelloWorldFrame(){
      add(new NotHelloWorldComponent());
    pack();
  }
}

10.3.1 使用2d Shapes
Graphics类拥有方法画线，矩形，椭圆等等。现在被使用Java 2d库来替代。
为了使用库，你需要获得Graphics2D类的对象，它是Graphics类的子类，从Java1.2开始，paintComponent自动接收一个Graphics2D类的对象，简单类型转换即可。

public void paintComponent(Graphics g){
  Graphics2D g2(Graphics2D) g;
...
}

Java 2D库组织了源于对象的几何形状，拥有代表线，矩形，椭圆的类。Line2D Rectangle2D Ellipse2D
这些类都实现了Shape接口。Java 2D库支持更多复杂形状，弧，立方体，二次方程。

为了画形状，首先创建一个实现了Shape接口的对象，然后调用draw方法

Rectangle2D rect=...;
g2.draw(rect);

Rectangle2D.Float Rectangle2D.Double是静态内部类。
当你创建Rectagnle2D.float对象时，使用float作为参数。Rectangle2D.double使用double作为参数
var floatRect=new Rectangle2D.Float(10.0F,25.0F,22.5F,20.0F)；
var doubleRect=new Rectangle2D.Double(10.0,25.0,22.5,20.0)；
第一，二参数为左上角坐标，三为宽度，四为高度。

Rectangle2D方法使用double作为参数和返回值。getWidth方法返回double值。即使Rectangle2D.Float对象存储width时使用的是float

尽量使用Double Shape类。仅当你需要创建数千对象时使用float类来节省内存空间。

椭圆，使用的是界限矩形方式创建。
var e=new Ellipse2D.Double(150,200,100,50);
150,200左上角坐标，100宽，50高
当你创建椭圆时，你通常知道它的中心，宽，高。但不知道边界点的坐标。setFrameFromCenter方法使用中间坐标，但它仍需边界点的坐标。
使用下面的方法创建椭圆：
var ellipse=new Ellipse2D.Double(centerX-width/2,centerY-height/2,width,height);

创建线，需要起点终点坐标，或Point2D对象。
var line=new Line2D.Double(start,end);
var line=new Line2D.Double(startX,startY,endX,endY);

10.3.2 使用颜色

Graphic2D类的setPaint方法让你选择接下来的所有绘图操作的颜色。例：
g2.setPaint(Color.RED);
g2.drawString("Warning!",100,100);

你可以填充封闭图形内部使用fill方法。
Rectangle2D rect=...;
g2.setPaint(Color.RED);
g2.fill(rect);//fill rect with red
使用多种颜色绘图，选择颜色，画或填充。再选择新颜色，画或填充。

可以使用java.awt.Color类提供的预定义常数设置颜色。
也可以通过new Color(R,G,B);构造函数创建颜色。

10.3.3 使用字体
为了找出在特定计算机上可使用的字体，调用GraphicsEnviornment的getAvailableFontFamilyNames方法。这个方法返回一个所有可用字体名的字符串数组。
为了获得用户系统图形环境的GraphicsEnvironment类的实例，使用静态的getLocalGraphicsEnviornment方法。如下：

import java.awt.*;
public class ListFonts{
  pulbic static void main(String[] args){
        String[] fontNames=GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment().getAvailableFontFamilyNames();
  
  for(String fontName:fontNames)
    System.out.println(fontName);
  }
}

为了使用字体绘制字符，必须首先创建类Font的对象，说明字体名，字体样式，字体大小。如：
var sanbold14=new Font("SansSerif",Font.BOLD,14);

使用deriveFont获得需要的大小
Font f=f1.deriveFont(14.0F);

绘制"Hello,World"

var sansbold14=new Font("SansSerif",Font.BOLD,14);
g2.setFont(sansbold14);
var message="Hello,World";
g2.drawString(message,75,100);

为了使字符串绘制在正中间，需要直到字符串的宽，高。三个因素影响。
1.使用的字体
2.字符串
3.字体所在的设备

为了获得代表字体特征的对象，调用Graphics2D类的getFontRenderContext方法。它会返回一个FontRenderContext的对象，传递这个对象到Font类的getStringBounds方法：

FontRenderContext context=g2.getFontRenderContext();
Rectangle2D bounds=sansbold14.getStringBounds(message,context);
获取宽，高,ascent
double stringWidth=bounds.getWidth();
double stringHeight=bounds.getHeight();
double ascent=-bounds.getY();
获得descent leading
LineMetrics metrics=f.getLineMetrics(message,context);
float descent=metrics.getDescent();
float leading=metrics.getLeading();

10.3.5 展示图像

Image image=new ImageIcon(filename).getImage();

public void paintComponent(Graphics g){
..
g.drawImage(image,x,y,null);
}

10.4 事件处理
Java中，所有的事件对象源于java.util.EventObject。

不同的事件源可以产生不同种类的事件。button可以发送ActionEvent对象，window可以发送WindowEvent对象。

event listener是实现了listener接口的类的实例。

事件源是一个可以注册监听对象并且发送事件对象的对象。

事件源会发送事件到所有注册的监听器，当事件发生时。

监听器对象使用时间对象的信息决定对事件的反应。

例：

ActionListener listener=...;
var button=new JButton("OK");
button.addActionListener(listener);

为了实现ActionListener接口，listener类必须实现actionPerformed类，接收ActionEvent对象作为参数。

class MyListener implements ActionListener{
    ...
  public void actionPerformed(ActionEvent event){
    ...
  }
}

当用户点击按钮时，JButton对象创建一个ActionEvent对象，调用listener.actionPerformed(event)，床底事件对象。如按钮这样的事件源有很多的监听器，在这个例子中，当用户点击按钮时会调用actionPerformed方法。

10.4.3 详述监听器
前面的部分，我们定义了一个事件监听的类，构建了该类的三个对象。一个监听器类拥有多个实例并不常见。更常见的是，每个监听器负责独立的行为，在这种情况，不需要分别的类，简单的使用lambda表达式。
exitButton.addActionListener(event->System.exit(0));
现在考虑我们有用多种相关行为的例子，比如先前的color buttons。这种情况下，我们实现一个辅助函数。

public void makeButton(String name,Color backgroundColor){
  var button=new JButton(name);
  buttonPanel.add(button);
  button.addActionListener(event->
    buttonPanel.setBackGround(backgroundColor));
}

接着我们简单调用
makeButton("yellow",Color.YELLOW);
makeButton("blue",Color.BLUE);
makeButton("red",Color.RED);
这里，我们创建了三个监听器对象，每个针对一种颜色，并没有显式定义一个类。每当辅助函数调用时，它会创建一个实现了ActionListener接口的类的实例，它的actionPerformed 的行为引用了backGroundColor的值，实际上存储在listener对象中。但所有的事情发生在你没有明确定义监听器类，实例变量，设置他们的构造函数。

10.4.4 Adapter Class
并不是所有的事件都是像按钮点击这样简单的。假设你要监视当用户试图关闭主框架，弹出对话框并点击同意退出程序这样的事件时。

当用户试图关闭窗口，JFrame对象是WindowEvent的源。如果你想捕获这一事件，你必须使用一个合适的监听器对象，添加它到窗口监听器列表中。
WindowListener listener=...;
farme.addWindowListener(listener);
window listener必须是一个实现了WindowListener接口的对象。实际上WindowListener对象有七个方法，frame调用他们相应七种窗口对应的事件。他们的名字解释了用途，除过"iconified"是最小化窗口的意思。下列是完整的WindowListener接口。

public interface WindowListener{
  void windowOpened(WindowEvent e);
  void windowClosing(WindowEvent e);
  void windowClosed(WindowEvent e);
  void windowIconified(WindowEvent e);
  void windowDeiconified(WindowEvent e);
  void windowActivated(WindowEvent e);
  void windowDeactivated(WindowEvent e);
}

当然，我们可以定义一个类实现了这些接，添加调用System.exit(0)到WindowClosing方法中。然后写6个空方法对于其他六个事件。但是，写六个没有任何作用的方法是乏味的工作。为了简化这一操作，每个AWT监听器接口拥有多于一种方法，并有对应的adapter类实现了这些接口中的方法，但方法什么也不做。比如，WindowAdapter类有7个什么都不做的方法。你可以扩展Adapter类实现你想要的方法，可以不实现所有的方法。一个只有一种方法的接口像ActionListener不需要适配器类。

class Terminator extends WindowAdapter{
  public void windowClosing(WindowEvent e){
        if(user agrees)
          System.exit(0);
  }
}

然后注册对象

var listener=new Terminator();
  frame.addWindowListener(listener);

10.4.5 Actions
Action接口，An action是一个对象封装了：
命令的描述字符串或者可选图标
命令所需的必要参数
Action接口有以下方法：
void actionPerformed(ActionEvent event)
void setEnabled(boolean b)
boolean isEnabled()
void putValue(String key,Object value)
void addPropertyChangeListener(PropertyChangeListener listener)
void removePropertyChangeListener(PropertyChangeListener listener)
第一个方法是一个ActionListener接口的非常熟悉的方法。实际上，Action接口继承于ActionListener接口。所以你可以像ActionListener那样使用Action接口。

第二个和第三个方法是让你可以启用或者禁用action，检查action是否可用。当action绑定在菜单或者工具条且action是disabled时，选项变为灰色。

putValue getValue方法允许你向action对象中存储或取出键值对。一对非常重要的预定义字符串是Action.name和Action.SMALL_ICON
action.putValue(Action.NAME,"Blue");
action.putValue(Action.SMALL_ICON,new ImageIcon("blue-ball.gif"));
如果action对象添加菜单或者工具栏，name和icon会自动取出并显示在菜单项和工具栏按钮上。
SHORT_DESCRIPTION值会变为工具提示。

最后两个方法允许其他对象，特别是触发action的菜单和工具栏，当action对象属性被更改时会被告知。比如说，一个菜单被添加，作为一个action对象的propety change listener，然后这个action对象被禁用，菜单会被调用，并且将action名变为灰色。

注意Action是一个接口，不是一个类。任何实现了这个接口的类必须实现这7个方法。幸运的是，我们有AbstractAction实现了所有的放啊发除过actionPerformed,这个类会存储键值对，管理listener的属性变化。你可以简单的继承该类并实现actionPerformed方法。

最后，我们要添加action对象到键盘敲击。当用户输入键盘命令时可以有响应。为了让键盘敲击与事件协作，你首先需要产生一个KeyStroke类的对象。这个便利的类封装了一个键的描述。为了产生一个KeyStroke类，不要使用构造函数，而是要使用静态的KeyStroke类的getKeyStroke方法。

KeyStroke ctrlBKey=KeyStroke.getKeyStroke("ctrl B");
为了理解下一步，你需要懂得键盘焦点的概念。用户界面可以有许多按钮，菜单，滚动条和其他组件。当你敲击一个键时，它会发送给当前聚焦的组件，这个组件一般情况下是可以视觉区分出来的。比如，一个聚焦的按钮会有一个矩形边框包围按钮文字。你可以使用Tab键转换组件的聚焦。当你按下空格键时，聚焦的按钮就会被点击。其他的按键也有不同的响应，比如方向键可以移动滚动条。

但，对于我们的例子，我们不想要键盘敲击作用于聚焦的组件。另一个方面，所有的按钮都必须知道如何处理ctrl+y ctrl+r

这是一个普遍的问题，Swing的设计者有一个简便的解决方案。每个JComponent有三个input maps，每个映射KeyStroke对象到对应的aciton。这三个map相应三种不同的情形。

WHEN_FOCUSED 当组件被键盘聚焦时
WHEN_ANCESTOR_OF_FOCUSED_COMPONENT 当组件包含的组件被聚焦时
WHEN_IN_FOCUSED_WINDOW 当组件共同的父窗口下的组件被聚焦时

KeyStroke处理检查这三个map按照以下顺序：
1.检查WHEN_FOCUSED map的组件输入的聚焦。如果keyStroke存在，那么相应的action会被启用，处理action并停止执行。
2.从输入聚焦的组件开始，检查WHEN_ANCESTOR_OF_FOCUSED_COMPONENT 映射到他们的父组件。一旦有KeyStroke和Action的映射，启用action，处理action并停止执行。
3.检查所有的可见，启用的组件。当窗口被输入聚焦时，然后所有注册在WHEN_IN_FOCUSED_WINDOW的映射，给予这些组件按照他们注册的KeyStroke顺序，去处理对应的响应，当响应处理完毕后，停止执行。

为了获得从组件获得input map，使用getInputMap()方法

InputMap imap=panel.getInputMap(JComponent.WHEN_FOCUSED);
WHEN_FOCUS情况意味着map会被查询当当前组件有键盘聚焦事件。在我们的解决方案里，这不是我们想要的map。我们需要按钮，而不是面板获得输入聚焦事件。另两个Map都是可行的，我们使用WHEN_ANCESTOR_OF_FOCUSED_COMONENT在我们的程序中。

InputMap并不直接映射KeyStroke对象到Action对象上。替代的是，它会映射到任何对象上。同时第二个映射，ActionMap实现的，映射对象到action。这使得当键盘敲击事件发生时，分享来自不同输入映射的相同的action。

每个组件都有三个Input maps和一个action map，为了将它们结合起来，你需要有action的名称，下面可以绑定键到action

imap.put(KeyStroke.getKeyStroke("ctrl Y"), "panel.yellow");
 ActionMap amap=panel.getActionMap();
  amap.("panel.yellow",yellowAction);

传统的使用"none"来不做任何动作，这可以方便来禁用key
imap.put(KeyStroke.getKeyStroke("ctrl C","none");

总结如下：
1.实现一个继承AbstractAction的类，你可以使用相同的类适用于多种相关的action
2.构建一个action类的对象。
3.从action对象中构建按钮或者菜单，构造函数需要从action对象中读取标签文本和图标。
4.对于会被键盘敲击触发的action,你需要更多的步骤，首先，定位窗口的最上级组件，比如包含其他组件的panel
5.获得WHEN_ANCESTOR_OF_FOCUSED_COMPONENT的input map，它是最高级组件的input map。为需要响应的敲击事件定义KeyStroke对象，制作一个action key 对象，包含描述你行为的字符串，添加键值对(keystroke,action key)到input map中。
6.最后，获得最高级组件的action map,将键值对添加到map中。

10.4.6 鼠标事件

如果你只是想处理点击按钮或者菜单事件，你不需要明确处理鼠标事件。这些操作已经被内部实现。如果你需要用户使用鼠标绘制，你需要处理鼠标移动，点击，拖拽事件。

当用户点击了鼠标按钮后，三个监听方法会被调用。mousePressed，当鼠标第一次按下时，mouseReleased 当鼠标释放时，最后mouseClicked事件。如果你关心完全点击，你可以忽略前两个方法。使用MouseEvent参数的getX,getY方法。你可以获得鼠标点击时的x,y坐标。分辨单击，双击，三击，使用getClickCount方法。

在我们的示范程序中，我们实现了mousePressed和mouseClicked方法。当你点击到不属于任何已绘制的正方形内的像素时，一个新的四边形会被添加，我们在mousePressed方法中实现，这样用户会收到立即的回应而不需要等待鼠标按键释放。当用户双击鼠标在一个已存在的正方形时，它会被擦除。我们实现了这个MouseClicked方法因为我们需要获得点击次数。

public void mousePressed(MouseEvent event){
    current=find(event.getPoint());
    if(current==null)//not inside a square
      add(event.getPoint());
}

public void mouseClicked(MouseEvent event){
    current=find(event.getPoint());
    if(current!=null&&event.getClickCount()>=2)
      remove(current);
}

public void mouseMoved(MouseEvent event){
    if(find(event.getPoint())==null)
        setCursor(Cursor.getDefaultCursor());
    else
      setCursor(Cursor.getPredefinedCursor(CUrsor.CROSSHAIR_CURROR));
}

如果用户当鼠标运动中点击了鼠标。mouseDragged就被调用，而不是mouseMoved。我们的测试应用让用户在游标下绘制正方形。我们简单的更新当前的以鼠标位置为中心的矩形，并且重绘。

public void mouseDragged(MouseEvent event){
    if(current!=null){
        int x=event.getX();   
        int y=event.getY();
        current.setFrame(x-SIDELENGTH/2,y-SIDELENGTH/2,SIDELENGTH,SIDELENGTH);  
        repaint();
    }
}

mouseMoved方法只在鼠标在组件内时被调用，mouseDragged方法在鼠标在组件外时也会被持续调用。

还有两个鼠标事件.moseEntered mouseExited。当鼠标进入组件，退出组件时调用。

最后我们来看如何监听鼠标事件。鼠标点击通过mouseClicked方法报告。它是MouseListener的一部分。许多应用只关心鼠标点击，不关心鼠标移动。当鼠标移动事件出现的如此频繁。鼠标移动和拖拽事件定义在不同的接口中。名为MouseMotionListener

posted @ 2025-04-02 15:55 zhongta 阅读(29) 评论(0) 收藏举报

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