图形用户界面概述

6.1 图形用户界面概述

6.1.1 基本概念

（1）GUI—图形用户界面（Graphics User Interface）使用图形的方式借助菜单、按钮等标准界面元素和鼠标操作，帮助用户和计算机之间进行交互。

（2）AWT——抽象窗口工具集(abstract window toolkit) Java中用来生成图形用户界面的类库是java.awt 包，它Java中基本包中最大的一个，定义了所有GUI 组件类，以及其它用于构造图形界面的类。Sun公司在JDK1.0中就提供了AWT。

为了实现跨平台特性，AWT类库中的各种操作被定义成在一个并不存在的“抽象窗口”中进行。

AWT组件的类层次?Component 组件是所有AWT组件的基类，提供了基本的显示和事件处理特征。

（3）Swing GUI组件

◆在最新的Java2中，javax.swing包被列入Java的基础类库JFC，其中定义的Swing GUI组件相对于

java.awt包的各种GUI组件增加了许多功能。

◆Swing组件类

Swing包含250多个类（有些是组件，有些是支持类，组件的名字都以J 开头），Swing提供了40多个

组件，是AWT的4倍，用轻量组件（没有本地对等组件）代替了AWT的重量组件（与本地对等组件相关联）。重量级组件是指组件的属性跟操作系统有关，轻量级组件跟操作系统无关，轻量级组件在不同平台下显示效果一样。

Swing组件简介（续）

Swing采用了一种MVC的设计范式，即“模型-视图-控制器”（Model-View-Controller）：

◆模型（Model）——用于存储定义该组件的数据；

◆视图（View）——用模型中的数据生成该组件的可视化表示（即显示出该组件）；

◆控制器（Controller）——响应用户对该组件的交互操作。

MVC是一种先进的组件设计模式。

MVC 结构示意图

视图

（组件外观）

控制器

（处理事件，

更改模型或者

视图）模型

（组件数据）

UI 代表（向组件提供外观和感觉）

Swing组件简介（续）

◆Swing包中有4个最重要的类：

JApplet、JFrame、JDialog、JComponent

◆JComponent的所有子类都是轻量级组件，其它三个都是重量级组件，轻量级组件必须在这些重量容器中绘制自己。

◆除模仿AWT组件所提供的功能外，几乎所有的Swing替代组件都有其他一些特性，如Swing按钮可以显示图标和文本，AWT按钮只显示文本。

（4）设计图形界面的步骤

1）根据需要创建界面元素，设计出界面的物理外观；

2）定义界面元素对不同事件的响应，实现界面与用户的交互功能.

(5)设计图形界面的一般原则

?保持风格的一致性

◆背景颜色耐看，避免黑、大红、艳绿、明黄

◆采用统一字体，颜色对比清晰、字号大小合理

◆布局统一，组件尺寸恰当、外观一致

?注重操作的友好性

◆必要的操作提示与信息反馈

◆考虑用户的普遍习惯

?选用适合主题的色调和风格，简洁明快，重在协调

◆多浏览国外著名公司的网站

◆参考大公司开发的专业产品

◆商业经典色系：蓝色、灰色、蓝白、蓝灰

?界面的边界一般设为不可调整大小，以免影响布局

6.1.2 图形用户界面元素

分三类：容器、控制组件、用户自定义成分。（1）容器（container）

是用来组织其他界面成分和元素的单元，如窗体（form、frame）。

主要作用: 用容器可以分解图形界面的复杂性。

特点：

容器有一定的范围、位置、背景，容器里可以包含许多其他的界面元素，并按一定规则来排列所包含的元素，可以被用来完成某种交互功能，容器还可能被包含在其他容器中。

（2）组件（Component ）

组件是图形界面的最小单位，里面不能再包含其他成分。如：命令按钮、文本域、标签等。组件的作用是完成与用户的一次交互，如接受用户指令、向用户显示文本等。

使用组件的步骤：

创建组件对象→确定属性→布局到容器中→注册事件监听者→重写事件处理方法。

TextField input=new TextField(6);add(input);input.addActionListener(this);public void actionPerformed(ActionEvent e)

{if(e.getSource()==input)

output.setText(input.getText()+“,欢迎你！”);

}

（3）用户自定义图形界面成分

用户自定义成分是指利用Java类库中的类及其方法来绘制符合用户特定要求的图形界面成分，也可以将已经存在的图形、动画等加载到当前程序中来。

1) 绘制图形

Graphics类——绘制直线、各种矩形、多边形、圆和椭圆等。

Point类——表示一个象素点

Dimension类——表示宽和高

Rectangle类——表示一个矩形

Polygon类——表示一个多边形

Color类——表示颜色

2) 显示文字

Java中用一个Font类的对象来表示一种字体显示效果，包括字体类型、字型和字号。

Font.PLAIN ——正常

字型常量Font.BOLD ——粗体

Font.ITALIC ——斜体

1) 创建字体对象

Font MyFont=new Font(“TimesRoman”,Font.BOLD,12);

2）使用字体对象

g.setFont(MyFont); //Graphics对象

btn.setFont(MyFont); //某个名为btn的按钮对象

可以用getFont（）方法返回当前对象使用字体的情况。

3) 控制颜色

Applet中显示的字符串或图形的颜色可以用Color类的对象来控制，每个Color对象代表一种颜色，用户可以直接使用系统定义好的13种颜色常量，也可以通过红、绿、蓝三色比例来创建自己的Color对象。?Color类的构造函数

public Color(int Red,int Green,int Blue);

// 每个参数的取值范围在0-255之间。

public Color(float Red, float Green, float Blue); // 每个参数的取值范围在0-1.0之间。

public Color(int RGB);

// 指明RGB三色的比例，这个参数的0-7比特代表红色的比例，8-15比特代表绿色的比例，16-23比特代表蓝色的比例。

例：

?创建自己的颜色：

Color blueColor= new Color(0,0,255);

g. g.setColor(blueColor);

?利用系统的颜色常量：

g.setColor(Color.cyan);

?GUI控件的颜色设置方法

public void setBackground(Color c);//设置背景颜色public Color getBackground(); //取得背景颜色public void setForeground(Color c);//设置前景颜色public Color getForeground(); //取得前景颜色

4) 显示图象

Java中可以利用Graphics类的drawImage（）方法显示图象。显示图象涉及3个方法：

?drawImage（参数1，参数2，参数3）

参数1——Image对象，可以用系统为Applet类定义的getImage（）方法获得。

参数2、参数3——显示时图象左上角的X.Y坐标?getImage（参数1，参数2 ）

参数1——图象文件所在的URL地址

参数2——图象文件的文件名?getDocumentBase（）

获取含有该Applet的HTML文件的URL地址。

例：用户界面使用示例TestGraphics.java import java.awt.*;

import java.applet.Applet;

public class TestGraphics extends Applet

{

Image myImage ;

Font myFont=new Font("黑体",Font.BOLD,20);

Color myColor=new Color(120,25,180);

public void init()

{

myImage = getImage(getDocumentBase(), "fys.jpg" );

}

public void paint(Graphics g)

{

g.drawLine(30,5,40,5); //画线

g.setColor(Color.blue); //设置字体颜色

g.drawRect(40,10,50,20); //画空长方形

g.setColor(Color.red);

setBackground(Color.yellow); //设置背静颜色

g.fillRect(60,30,70,40); //画实体长方形

g.setFont(myFont);

g.drawString("大家好！",100,200);

g.setColor(myColor);

g.drawString(g.getFont().toString(),10,250);

g.drawImage(myImage, 150, 10, this ); //显示图片}

}

5) 实现动画效果

用Java实现动画的原理与放映动画片类似，取若干相关的图象或图片，顺序、连续地在屏幕上先显示，后擦除，循环往复就可以获得动画的效果。

小结：

在设计和实现一个程序的图形用户界面的过程中，绘制用户自定义成分仅完成了部分工作，可以美化用户界面，但无法接收程序运行过程中的用户指令，不能提供与用户的动态交互，还需要通过Java中的事件处理机制来实现。