编程洪同学

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Swing 程序设计 ​

Swing 是 Java 提供的一个图形用户界面（GUI）工具包，用于开发跨平台的桌面应用程序。Swing 提供了一套丰富的控件和布局管理器，能够帮助开发者设计和实现高效、友好的图形界面。Swing 完全基于 Java 类库，因此能跨平台运行，不依赖于操作系统。

Swing 概述 ​

Swing 特点 ​

  1. 轻量级组件：Swing 控件是“轻量级”的，即它们不依赖于操作系统的本地窗口组件，而是完全使用 Java 代码来实现其外观。
  2. 跨平台支持：Swing 是用 Java 编写的，程序可以在不同操作系统上运行，而不需要修改代码。
  3. 高度可定制：Swing 提供了丰富的 API，可以自定义界面组件的外观和行为。例如，开发者可以定制按钮的样式，或修改文本框的显示方式。
  4. 多样的组件和布局：Swing 提供了各种各样的 GUI 组件（按钮、文本框、表格等），并且支持不同的布局管理器，使得界面布局更加灵活。
  5. 事件驱动：Swing 程序的运行是基于事件驱动的，即用户的操作（如点击按钮、输入文本）触发特定的事件，程序通过监听事件来做出响应。

Swing 包 ​

Swing 组件包含在 javax.swing 包中，其中包含了最常用的 GUI 组件，如 JButton、JTextField、JLabel 等。此外，Swing 还提供了多种布局管理器和事件处理机制。

java
import javax.swing.*;

常用 Swing 组件概述 ​

Swing 提供了多种组件来构建图形用户界面，常见的包括：

  • JButton：按钮组件。
  • JLabel：标签组件。
  • JTextField：单行文本框。
  • JTextArea：多行文本框。
  • JCheckBox：复选框。
  • JRadioButton：单选按钮。
  • JComboBox：下拉列表框。
  • JTable：表格组件。
  • JTree：树形组件。

这些组件可以用于构建各种用户界面。

常用窗体 ​

JFrame 窗体 ​

JFrame 是 Swing 中用于创建窗口的类。它是一个顶层容器，可以包含菜单、按钮、文本框等其他 GUI 组件。

创建一个简单的 JFrame 窗口：

java
import javax.swing.*;

public class SimpleFrame {
    public static void main(String[] args) {
        JFrame frame = new JFrame("My First Swing Application");
        frame.setSize(400, 300); // 设置窗口大小
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 窗口关闭时退出程序
        frame.setVisible(true); // 显示窗口
    }
}

JDialog 窗体 ​

JDialog 是一个对话框窗口，可以用于弹出窗口，通常用于获取用户的输入或显示提示信息。

创建一个简单的 JDialog 对话框：

java
import javax.swing.*;

public class SimpleDialog {
    public static void main(String[] args) {
        JDialog dialog = new JDialog();
        dialog.setTitle("Simple Dialog");
        dialog.setSize(300, 200);
        dialog.setVisible(true);
    }
}

标签组件与图标 ​

标签的使用 ​

JLabel 用于显示文字或图标，常用于标记界面上的其他组件或提供信息。

java
JLabel label = new JLabel("Hello, Swing!");

图标的使用 ​

JLabel 还可以显示图标。图标可以使用 ImageIcon 类来加载。

java
ImageIcon icon = new ImageIcon("icon.png");
JLabel label = new JLabel("Hello, Swing!", icon, JLabel.CENTER);

常用布局管理器 ​

布局管理器用于管理组件在容器中的排列方式。Swing 提供了几种常见的布局管理器：

绝对布局 ​

绝对布局是指将组件的尺寸和位置完全由开发者控制。Swing 默认情况下使用流式布局而非绝对布局，因而开发者需要明确设置组件的位置和尺寸。

java
JPanel panel = new JPanel();
panel.setLayout(null); // 设置为绝对布局

JButton button = new JButton("Click Me");
button.setBounds(50, 50, 100, 30); // 设置按钮位置和大小
panel.add(button);

流布局管理器 ​

流布局（FlowLayout）是最常见的布局之一，它将组件按顺序排列，默认从左到右，逐行排列。

java
JPanel panel = new JPanel(new FlowLayout());
panel.add(new JButton("Button 1"));
panel.add(new JButton("Button 2"));
panel.add(new JButton("Button 3"));

边界布局管理器 ​

边界布局（BorderLayout）将容器分成五个区域：北、南、东、西和中间。可以将组件放置在这些区域中。

java
JPanel panel = new JPanel(new BorderLayout());
panel.add(new JButton("North"), BorderLayout.NORTH);
panel.add(new JButton("South"), BorderLayout.SOUTH);
panel.add(new JButton("Center"), BorderLayout.CENTER);

网格布局管理器 ​

网格布局（GridLayout）将容器划分为网格，将组件按行和列排列。

java
JPanel panel = new JPanel(new GridLayout(2, 2)); // 2 行 2 列
panel.add(new JButton("Button 1"));
panel.add(new JButton("Button 2"));
panel.add(new JButton("Button 3"));
panel.add(new JButton("Button 4"));

网格组布局管理器 ​

网格组布局（GridBagLayout）是一个复杂的布局管理器，允许用户更灵活地控制组件的大小、位置和对齐方式。

java
JPanel panel = new JPanel(new GridBagLayout());
GridBagConstraints gbc = new GridBagConstraints();
gbc.gridx = 0; gbc.gridy = 0;
panel.add(new JButton("Button 1"), gbc);

常用面板 ​

JPanel 面板 ​

JPanel 是一个容器，用来放置其他组件。它本身不显示任何内容，但是可以设置布局并承载其他组件。

java
JPanel panel = new JPanel();
panel.add(new JButton("Button"));

JScrollPane 面板 ​

JScrollPane 用于将一个组件（如长文本框、表格等）放入滚动面板，以便当内容超出面板显示范围时，可以滚动查看。

java
JTextArea textArea = new JTextArea(10, 20);
JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(textArea);

按钮组件 ​

提交按钮组件 ​

JButton 用于创建按钮，可以用来执行某些操作，如提交表单、提交数据等。

java
JButton submitButton = new JButton("Submit");
submitButton.addActionListener(new ActionListener() {
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        System.out.println("Form Submitted");
    }
});

单选按钮组件 ​

JRadioButton 用于创建单选按钮。多个单选按钮可以组合在一起，只能选择其中一个。

java
JRadioButton radioButton = new JRadioButton("Option 1");
ButtonGroup group = new ButtonGroup();
group.add(radioButton);

复选框组件 ​

JCheckBox 用于创建复选框，允许用户选择或取消选择。

java
JCheckBox checkBox = new JCheckBox("Accept Terms");

列表组件 ​

下拉列表框组件 ​

JComboBox 是下拉列表框组件，允许用户从一个预定义的选项中选择一个。

java
String[] items = {"Item 1", "Item 2", "Item 3"};
JComboBox<String> comboBox = new JComboBox<>(items);

列表框组件 ​

JList 用于显示一个列表，用户可以从中选择一个或多个选项。

java
String[] items = {"Item 1", "Item 2", "Item 3"};
JList<String> list = new JList<>(items);

文本组件 ​

文本框组件 ​

JTextField 用于创建单行文本框，常用于输入文本。

java
JTextField textField = new JTextField(20);

密码框组件 ​

JPasswordField 用于创建密码输入框，输入的内容以星号显示。

java
JPasswordField passwordField = new JPasswordField(20);

文本域组件 ​

JTextArea 用于创建多行文本框，常用于显示或输入长文本。

java
JTextArea textArea = new JTextArea(5, 20);

常用事件监听器 ​

Swing 是事件驱动的，所有的操作和交互都会触发事件。为了响应这些事件，我们需要使用事件监听器。

监听事件简介 ​

事件监听器是 Java 中的一个接口，用来处理用户与界面组件交互时触发的事件。常见的事件包括鼠标点击、键盘输入、焦点变化等。监听器会监控这些事件，并调用相应的回调方法来响应事件。

步骤：

  1. 创建一个事件监听器类并实现相应的接口。
  2. 在组件上注册该监听器。

例如，我们可以监听按钮的点击事件，监听文本框的内容变化等。

动作事件监听器 ​

ActionListener 用于处理用户触发的动作事件，最常见的就是按钮的点击事件。它的核心方法是 actionPerformed(ActionEvent e)。

示例：

java
import javax.swing.*;
import java.awt.event.*;

public class ActionListenerExample {
    public static void main(String[] args) {
        JFrame frame = new JFrame("ActionListener Example");
        JButton button = new JButton("Click Me");

        // 注册按钮的动作监听器
        button.addActionListener(new ActionListener() {
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                System.out.println("Button clicked!");
            }
        });

        frame.add(button);
        frame.setSize(300, 200);
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setVisible(true);
    }
}

当按钮被点击时，会输出 "Button clicked!"。

焦点事件监听器 ​

FocusListener 用于监听组件获取或失去焦点的事件。它有两个方法：

  • focusGained(FocusEvent e)：组件获得焦点时调用。
  • focusLost(FocusEvent e)：组件失去焦点时调用。

示例：

java
import javax.swing.*;
import java.awt.event.*;

public class FocusListenerExample {
    public static void main(String[] args) {
        JFrame frame = new JFrame("FocusListener Example");
        JTextField textField = new JTextField(20);

        textField.addFocusListener(new FocusListener() {
            @Override
            public void focusGained(FocusEvent e) {
                System.out.println("Text field gained focus");
            }

            @Override
            public void focusLost(FocusEvent e) {
                System.out.println("Text field lost focus");
            }
        });

        frame.add(textField);
        frame.setSize(300, 200);
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setVisible(true);
    }
}

当文本框获取焦点时，输出“Text field gained focus”，当失去焦点时，输出“Text field lost focus”。

Swing 表格组件 ​

利用 JTable 类直接创建表格 ​

JTable 是 Swing 中用来显示表格数据的组件。它可以用来显示数据、编辑数据和对数据进行排序等操作。

创建表格 ​

java
import javax.swing.*;
import javax.swing.table.DefaultTableModel;

public class JTableExample {
    public static void main(String[] args) {
        JFrame frame = new JFrame("JTable Example");

        String[][] data = {
            {"John", "25", "Engineer"},
            {"Jane", "22", "Designer"},
            {"Mark", "30", "Manager"}
        };
        String[] columnNames = {"Name", "Age", "Occupation"};

        JTable table = new JTable(data, columnNames);
        JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(table); // 为表格加滚动条
        frame.add(scrollPane);

        frame.setSize(400, 200);
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setVisible(true);
    }
}

定制表格 ​

我们可以通过自定义 TableModel 和 TableCellRenderer 来定制表格的显示和行为。

java
DefaultTableModel model = new DefaultTableModel(data, columnNames);
table.setModel(model);

操控表格 ​

JTable 提供了修改数据、获取选中行、列等功能。

java
int selectedRow = table.getSelectedRow();  // 获取选中行的索引
String cellValue = (String) table.getValueAt(selectedRow, 0);  // 获取指定单元格的值

表格模型与表格 ​

利用表格模型创建表格 ​

TableModel 是表格数据的核心，它定义了如何操作表格中的数据。通常我们会使用 DefaultTableModel 类来实现 TableModel 接口。

java
DefaultTableModel model = new DefaultTableModel(data, columnNames);
JTable table = new JTable(model);

维护表格模型 ​

可以通过调用 setValueAt()、addRow() 等方法来动态地修改表格数据。

java
model.setValueAt("New Name", 0, 0);  // 修改第0行第0列的数据
model.addRow(new Object[] {"Tom", "28", "Developer"});  // 添加一行数据

提供行标题栏的表格 ​

可以通过 JTable 的 getTableHeader() 方法获得表格头部信息。行标题栏用于显示列的名称。

java
JTable table = new JTable(data, columnNames);
table.setTableHeader(new JTableHeader(new TableColumnModel()));  // 设置表头

Swing 树组件 ​

简单的树 ​

树形组件（JTree）用于展示分层结构的数据。最常见的用法是文件系统视图。

java
import javax.swing.*;
import javax.swing.tree.DefaultMutableTreeNode;
import javax.swing.tree.DefaultTreeModel;

public class TreeExample {
    public static void main(String[] args) {
        DefaultMutableTreeNode root = new DefaultMutableTreeNode("Root");
        DefaultMutableTreeNode child1 = new DefaultMutableTreeNode("Child 1");
        DefaultMutableTreeNode child2 = new DefaultMutableTreeNode("Child 2");
        
        root.add(child1);
        root.add(child2);
        
        JTree tree = new JTree(root);
        JFrame frame = new JFrame("JTree Example");
        frame.add(new JScrollPane(tree));
        frame.setSize(400, 300);
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setVisible(true);
    }
}

处理选中节点事件 ​

可以通过添加 TreeSelectionListener 来处理树的选中节点事件。

java
tree.addTreeSelectionListener(new TreeSelectionListener() {
    @Override
    public void valueChanged(TreeSelectionEvent e) {
        DefaultMutableTreeNode node = (DefaultMutableTreeNode) tree.getLastSelectedPathComponent();
        System.out.println("Selected Node: " + node.getUserObject());
    }
});

遍历树节点 ​

我们可以使用递归方法来遍历树的节点，获取树的所有节点信息。

java
private void traverseTree(DefaultMutableTreeNode node) {
    System.out.println(node.getUserObject());
    for (int i = 0; i < node.getChildCount(); i++) {
        traverseTree((DefaultMutableTreeNode) node.getChildAt(i));
    }
}

定制树 ​

可以通过自定义 TreeCellRenderer 来定制树的显示方式。

java
tree.setCellRenderer(new MyTreeCellRenderer());

维护树模型 ​

DefaultTreeModel 类用于管理树的节点数据。你可以通过调用 insertNodeInto() 或 removeNodeFromParent() 等方法动态修改树结构。

java
DefaultTreeModel model = (DefaultTreeModel) tree.getModel();
model.insertNodeInto(new DefaultMutableTreeNode("New Node"), parentNode, index);

处理展开节点事件 ​

TreeExpansionListener 用于监听树节点展开或收缩事件。

java
tree.addTreeExpansionListener(new TreeExpansionListener() {
    @Override
    public void treeExpanded(TreeExpansionEvent event) {
        System.out.println("Node expanded: " + event.getPath());
    }

    @Override
    public void treeCollapsed(TreeExpansionEvent event) {
        System.out.println("Node collapsed: " + event.getPath());
    }
});

Swing 其他高级组件 ​

高级组件面板 ​

分割面板 ​

JSplitPane 用于分割面板并允许用户调整面板大小。

java
JSplitPane splitPane = new JSplitPane(JSplitPane.HORIZONTAL_SPLIT, leftPanel, rightPanel);

选项卡面板 ​

JTabbedPane 用于实现标签式布局。

java
JTabbedPane tabbedPane = new JTabbedPane();
tabbedPane.addTab("Tab 1", panel1);
tabbedPane.addTab("Tab 2", panel2);

桌面面板和内部窗体 ​

JDesktopPane 用于管理多个内部窗体。

java
JDesktopPane desktopPane = new JDesktopPane();
JInternalFrame internalFrame = new JInternalFrame("Internal Frame", true, true, true, true);
desktopPane.add(internalFrame);

菜单 ​

创建菜单栏 ​

JMenuBar 和 JMenu 用于创建菜单栏和菜单项。

java
JMenuBar menuBar = new JMenuBar();
JMenu fileMenu = new JMenu("File");
fileMenu.add(new JMenuItem("Open"));
menuBar.add(fileMenu);
frame.setJMenuBar(menuBar);

创建弹出式菜单 ​

java
JPopupMenu popupMenu = new JPopupMenu();
JMenuItem item1 = new JMenuItem("Item 1");
popupMenu.add(item1);
frame.setComponentPopupMenu(popupMenu);

定制个性化菜单 ​

可以通过自定义 JMenuItem 来实现个性化的菜单项。

工具栏 ​

JToolBar 用于创建图标工具栏。

java
JToolBar toolBar = new JToolBar();
toolBar.add(new JButton("New"));
frame.add(toolBar, BorderLayout.NORTH);

文件选择器 ​

文件选择对话框 ​

JFileChooser 用于显示文件选择对话框。

java
JFileChooser fileChooser = new JFileChooser();
int result = fileChooser.showOpenDialog(frame);
if (result == JFileChooser.APPROVE_OPTION) {
    System.out.println(fileChooser.getSelectedFile());
}

使用文件过滤器 ​

java
FileNameExtensionFilter filter = new FileNameExtensionFilter("Text files", "txt");
fileChooser.setFileFilter(filter);

进度条 ​

JProgressBar 用于显示任务进度。

java
JProgressBar progressBar = new JProgressBar();
progressBar.setIndeterminate(true);
frame.add(progressBar);

系统托盘 ​

系统托盘显示应用图标。通过 SystemTray 类来实现。

java
SystemTray tray = SystemTray.getSystemTray();
TrayIcon icon = new TrayIcon(image, "Tray Example");
tray.add(icon);

桌面集成控件 ​

Swing 提供了桌面集成控件，可以与操作系统的窗口管理系统进行交互。

高级事件处理 ​

键盘事件 ​

通过 KeyListener 接口来处理键盘事件。

java
textField.addKeyListener(new KeyAdapter() {
    @Override
    public void keyPressed(KeyEvent e) {
        System.out.println("Key pressed: " + e.getKeyChar());
    }
});

鼠标事件 ​

MouseListener 用于处理鼠标事件。

java
button.addMouseListener(new MouseAdapter() {
    @Override
    public void mouseClicked(MouseEvent e) {
        System.out.println("Mouse clicked");
    }
});

窗体事件 ​

WindowListener 用于监听窗体事件（如焦点变化、窗体状态变化等）。

java
frame.addWindowListener(new WindowAdapter() {
    @Override
    public void windowActivated(WindowEvent e) {
        System.out.println("Window activated");
    }
});

捕获窗体焦点变化事件 ​

java
frame.addWindowFocusListener(new FocusAdapter() {
    @Override
    public void focusGained(FocusEvent e) {
        System.out.println("Window gained focus");
    }
});

捕获窗体状态变化事件 ​

java
frame.addWindowStateListener(new WindowStateListener() {
    @Override
    public void windowStateChanged(WindowEvent e) {
        System.out.println("Window state changed");
    }
});

捕获其他窗体事件 ​

WindowListener 的其他方法可以用来处理窗体的关闭、最小化等事件。

选项事件 ​

选项事件用于监听组件选中状态的变化，如单选按钮、复选框等。

java
checkbox.addItemListener(new ItemListener() {
    @Override
    public void itemStateChanged(ItemEvent e) {
        System.out.println("Checkbox selected: " + (e.getStateChange() == ItemEvent.SELECTED));
    }
});

表格模型事件 ​

用于监听表格数据的增删改。

java
table.getModel().addTableModelListener(e -> {
    System.out.println("Table data changed");
});

AWT 绘图 ​

Java 绘图 ​

AWT 提供了 Graphics 类来实现图形的绘制，Graphics2D 提供了更强大的绘制功能。

Graphics ​

用于基本绘图，绘制线条、矩形、圆形等。

java
public void paint(Graphics g) {
    g.drawRect(50, 50, 100, 100);  // 绘制矩形
}

Graphics2D ​

用于高级绘图，如变换、抗锯齿、填充等。

java
Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
g2d.fillOval(50, 50, 100, 100);

绘制图形 ​

可以使用 drawLine、drawRect、drawOval 等方法绘制图形。

绘图颜色与画笔属性 ​

设置颜色 ​

java
g.setColor(Color.RED);
g.fillRect(50, 50, 100, 100);

画笔属性 ​

可以设置线条的宽度、样式等。

java
Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
g2d.setStroke(new BasicStroke(5));
g2d.drawLine(50, 50, 200, 200);

绘制文本 ​

设置字体 ​

java
Font font = new Font("Serif", Font.PLAIN, 20);
g.setFont(font);

显示文字 ​

java
g.drawString("Hello, Swing!", 50, 50);

绘制图片 ​

通过 drawImage() 方法来绘制图像。

java
Image img = Toolkit.getDefaultToolkit().getImage("image.png");
g.drawImage(img, 0, 0, this);

图像处理 ​

放大与缩小 ​

使用 getScaledInstance() 方法来缩放图像。

图像翻转 ​

使用图形变换（如 AffineTransform）来实现翻转。

图像旋转 ​

使用 AffineTransform 来旋转图像。

图像倾斜 ​

通过 shear 变换来倾斜图像。

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