java使用AWT和Swing相关的类可以完成图形化界面编程，其中AWT的全称是抽象窗口工具集(Abstract Window Toolkit),它是sun公司最早提供的GUI库，这个GUI库提供了一些基本功能，但这个GUI库的功能比较有限，所以后来sun公司又提供了Swing库。通过使用AWT和Swing提供的图形化界面组件库，java的图形化界面编程非常简单，程序只需要依次创建所需的图形组件，并以合适的方式将这些组件组织在一起，就可以开发出非常美观的用户界面。
AWT简介当 JDK 1.0发布时， Sun 提供了 一套基本的GUI类库，这个GUI类库希望可以在所有平台下都能运行 ， 这套基本类库被称为"抽象窗口工具集 CAbstract Window Toolkit )"，它为Java应用程序提供了基本的图形组件 。 AWT是窗口框架，它从不同平台的窗口系统中抽取出共同组件 ， 当程序运行时，将这些组件的创建和动作委托给程序所在的运行平台 。 简而言之 ，当使用 AWT 编写图形界面应用 时， 程序仅指定了界面组件的位置和行为，并未提供真正的实现，JVM调用操作系统本地的图形界面来创建和平台 一致的对等体 。
使用AWT创建的图形界面应用和所在的运行平台有相同的界面风格 ， 比如在 Windows 操作系统上，它就表现出 Windows 风格 ; 在 UNIX 操作系统上，它就表现出UNIX 风格 。 Sun 希望采用这种方式来实现 " Write Once, Run Anywhere " 的目标 。
AWT继承体系- Component：代表一个能以图形化方式显示出来，并可与用户交互的对象，例如 Button 代表一个按钮，TextField 代表 一个文本框等；
- MenuComponent：则代表图形界面的菜单组件，包括 MenuBar (菜单条)、 Menultem (菜单项)等子类。
其中 Container 是一种特殊的 Component，它代表一种容器，可以盛装普通的 Component。
AWT中还有一个非常重要的接口叫LayoutManager ，如果一个容器中有多个组件，那么容器就需要使用LayoutManager来管理这些组件的布局方式。
- Winow是可以独立存在的顶级窗口,默认使用BorderLayout管理其内部组件布局;
- Panel可以容纳其他组件，但不能独立存在，它必须内嵌其他容器中使用，默认使用FlowLayout管理其内部组件布局；
- ScrollPane 是 一个带滚动条的容器，它也不能独立存在，默认使用 BorderLayout 管理其内部组件布局；
Component作为基类，提供了如下常用的方法来设置组件的大小、位置、可见性等。
Container作为容器根类，提供了如下方法来访问容器中的组件
import java.awt.*;
public class FrameDemo {
public static void main(String[] args) {
//1.创建窗口对象
Frame frame = new Frame("这是第一个窗口容器");
//设置窗口的位置和大小
frame.setBounds(100,100,500,300);
//设置窗口可见
frame.setVisible(true);
}
}
import java.awt.*;
public class PanelDemo {
public static void main(String[] args) {
//1.创建Frame容器对象
Frame frame = new Frame("这里在测试Panel");
//2.创建Panel容器对象
Panel panel = new Panel();
//3.往Panel容器中添加组件
panel.add(new TextField("这是一个测试文本"));
panel.add(new Button("这是一个测试按钮"));
//4.把Panel添加到Frame中
frame.add(panel);
//5.设置Frame的位置和大小
frame.setBounds(30,30,500,300);
//6.设置Frame可见
frame.setVisible(true);
}
}
import java.awt.*;
public class ScrollPaneDemo {
public static void main(String[] args) {
//1.创建Frame窗口对象
Frame frame = new Frame("这里测试ScrollPane");
//2.创建ScrollPane对象，并且指定默认有滚动条
ScrollPane scrollPane = new ScrollPane(ScrollPane.SCROLLBARS_ALWAYS);
//3.往ScrollPane中添加组件
scrollPane.add(new TextField("这是测试文本"));
scrollPane.add(new Button("这是测试按钮"));
//4.把ScrollPane添加到Frame中
frame.add(scrollPane);
//5.设置Frame的位置及大小
frame.setBounds(30,30,500,300);
//6.设置Frame可见
frame.setVisible(true);
}
}
程序明明向 ScrollPane 容器中添加了 一个文本框和一个按钮，但只能看到 一个按钮，却看不到文本框 ，这是为什么 呢?这是因为ScrollPane 使用 BorderLayout 布局管理器的缘故，而 BorderLayout 导致了该容器中只有一个组件被显示出来 。
LayoutManager布局管理器之前，我们介绍了Component中有一个方法 setBounds() 可以设置当前容器的位置和大小，但是我们需要明确一件事，如果我们手动的为组件设置位置和大小的话，就会造成程序的不通用性，例如：
Label label = new Label("你好，世界");
创建了一个lable组件，很多情况下，我们需要让lable组件的宽高和“你好，世界”这个字符串自身的宽高一致，这种大小称为最佳大小。由于操作系统存在差异，例如在windows上，我们要达到这样的效果，需要把该Lable组件的宽和高分别设置为100px,20px,但是在Linux操作系统上，可能需要把Lable组件的宽和高分别设置为120px，24px，才能达到同样的效果。
如果要让我么的程序在不同的操作系统下，都有相同的使用体验，那么手动设置组件的位置和大小，无疑是一种灾难，因为有太多的组件，需要分别设置不同操作系统下的大小和位置。为了解决这个问题，Java提供了LayoutManager布局管理器，可以根据运行平台来自动调整组件大小，程序员不用再手动设置组件的大小和位置了，只需要为容器选择合适的布局管理器即可。
在 FlowLayout 布局管理器 中，组件像水流一样向某方向流动 (排列) ，遇到障碍(边界)就折回，重头开始排列 。在默认情况下， FlowLayout 布局管理器从左向右排列所有组件，遇到边界就会折回下一行重新开始。
FlowLayout 中组件的排列方向(从左向右、从右向左、从中间向两边等) ， 该参数应该使用FlowLayout类的静态常量 : FlowLayout. LEFT 、 FlowLayout. CENTER 、 FlowLayout. RIGHT ，默认是左对齐。
FlowLayout 中组件中间距通过整数设置，单位是像素，默认是5个像素。
代码演示：
import java.awt.*;
public class FlowLayoutDemo {
public static void main(String[] args) {
//1.创建Frame对象
Frame frame = new Frame("这里测试FlowLayout");
//2.修改Frame容器的布局管理器为FlowLayout
frame.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT,20,20));
//3.往Frame中添加100个button
for (int i = 0; i < 100; i++) {
frame.add(new Button("按钮"+i));
}
//4.设置Frame为最佳大小
frame.pack();
//5.设置Frame可见
frame.setVisible(true);
}
}
BorderLayout 将容器分为 EAST 、 SOUTH 、 WEST 、 NORTH 、 CENTER五个区域，普通组件可以被放置在这 5 个区域的任意一个中 。 BorderLayout布局 管理器的布局示意图如图所示 。
当改变使用 BorderLayout 的容器大小时， NORTH 、 SOUTH 和 CENTER区域水平调整，而 EAST 、 WEST 和 CENTER 区域垂直调整。使用BorderLayout 有如下两个注意点:
- 当向使用 BorderLayout 布局管理器的容器中添加组件时 ， 需要指定要添加到哪个区域中 。 如果没有指定添加到哪个区域中，则默认添加到中间区域中；
- 如果向同一个区域中添加多个组件时 ， 后放入的组件会覆盖先放入的组件；
代码演示1:
import java.awt.*;
public class BorderLayoutDemo1 {
public static void main(String[] args) {
//1.创建Frame对象
Frame frame = new Frame("这里测试BorderLayout");
//2.指定Frame对象的布局管理器为BorderLayout
frame.setLayout(new BorderLayout(30,5));
//3.往Frame指定东南西北中各添加一个按钮组件
frame.add(new Button("东侧按钮"), BorderLayout.EAST);
frame.add(new Button("西侧按钮"), BorderLayout.WEST);
frame.add(new Button("南侧按钮"), BorderLayout.SOUTH);
frame.add(new Button("北侧按钮"), BorderLayout.NORTH);
frame.add(new Button("中间按钮"), BorderLayout.CENTER);
//4.设置Frame为最佳大小
frame.pack();
//5.设置Frame可见
frame.setVisible(true);
}
}
如果不往某个区域中放入组件，那么该区域不会空白出来，而是会被其他区域占用
代码演示2:
import java.awt.*;
public class BorderLayoutDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//1.创建Frame对象
Frame frame = new Frame("这里测试BorderLayout");
//2.指定Frame对象的布局管理器为BorderLayout
frame.setLayout(new BorderLayout(30,5));
//3.往Frame指定南，北，放入一个按钮，往中间区域放入一个Panel
frame.add(new Button("南侧按钮"), BorderLayout.SOUTH);
frame.add(new Button("北侧按钮"), BorderLayout.NORTH);
Panel panel = new Panel();
panel.add(new TextField("测试文本"));
panel.add(new Button("中间按钮"));
frame.add(panel, BorderLayout.CENTER);
//4.设置Frame为最佳大小
frame.pack();
//5.设置Frame可见
frame.setVisible(true);
}
}
GridLayout 布局管理器将容器分割成纵横线分隔的网格 ， 每个网格所占的区域大小相同。当向使用 GridLayout 布局管理器的容器中添加组件时， 默认从左向右、 从上向下依次添加到每个网格中 。 与 FlowLayout不同的是，放置在 GridLayout 布局管理器中的各组件的大小由组件所处的区域决定(每 个组件将自动占满整个区域) 。
案例：
使用Frame+Panel，配合FlowLayout和GridLayout完成一个计算器效果。
代码：
import java.awt.*;
public class GridLayoutDemo{
public static void main(String[] args) {
//1.创建Frame对象，并且标题设置为计算器
Frame frame = new Frame("计算器");
//2.创建一个Panel对象，并且往Panel中放置一个TextField组件
Panel p1 = new Panel();
p1.add(new TextField(30));
//3.把上述的Panel放入到Frame的北侧区域
frame.add(p1,BorderLayout.NORTH);
//4.创建一个Panel对象，并且设置其布局管理器为GridLayout
Panel p2 = new Panel();
p2.setLayout(new GridLayout(3,5,4,4));
//5.往上述Panel中，放置15个按钮，内容依次是：0,1,2,3,4,5,6，7,8,9，+，-，*，/,.
for (int i = 0; i < 10; i++) {
p2.add(new Button(i+""));
}
p2.add(new Button("+"));
p2.add(new Button("-"));
p2.add(new Button("*"));
p2.add(new Button("/"));
p2.add(new Button("."));
//6.把上述Panel添加到Frame的中间区域中国
frame.add(p2);
//7.设置Frame为最佳大小
frame.pack();
//8.设置Frame可见
frame.setVisible(true);
}
}
GridBagLayout 布局管理器的功能最强大 ， 但也最复杂，与 GridLayout 布局管理器不同的是， 在GridBagLayout 布局管理器中，一个组件可以跨越一个或多个网格 ， 并可以设置各网格的大小互不相同，从而增加了布局的灵活性 。 当窗口的大小发生变化时 ， GridBagLayout 布局管理器也可以准确地控制窗口各部分的拉伸 。
由于在GridBagLayout 布局中，每个组件可以占用多个网格，此时，我们往容器中添加组件的时候，就需要具体的控制每个组件占用多少个网格，java提供的GridBagConstaints类，与特定的组件绑定，可以完成具体大小和跨越性的设置。
GridBagConstraints API:
GridBagConstraints.NONE : GUI 组件不扩大
GridBagConstraints.HORIZONTAL: GUI 组件水平扩大 以 占据空白区域
GridBagConstraints.VERTICAL: GUI 组件垂直扩大以占据空白区域
GridBagConstraints.BOTH: GUI 组件水平 、 垂直同时扩大以占据空白区域. ipadx 设置受该对象控制的 GUI 组件横向内部填充的大小，即 在该组件最小尺寸的基础上还需要增大多少. ipady 设置受该对象控制的 GUI 组件纵向内部填充的大小，即 在该组件最小尺寸的基础上还需要增大多少. insets 设置受该对象控制 的 GUI 组件的 外部填充的大小 ， 即该组件边界和显示区 域边界之间的 距离 . weightx 设置受该对象控制 的 GUI 组件占据多余空间的水平比例， 假设某个容器 的水平线上包括三个 GUI 组件， 它们的水平增加比例分别是 1 、 2 、 3 ， 但容器宽度增加 60 像素 时，则第一个组件宽度增加 10 像素 ， 第二个组件宽度增加 20 像素，第三个组件宽度增加 30 像 素。 如 果其增 加比例为 0 ， 则 表示不会增加 。 weighty 设置受该对象控制 的 GUI 组件占据多余空间的垂直比例 anchor 设置受该对象控制 的 GUI 组件在其显示区域中的定位方式:
GridBagConstraints .CENTER (中 间 )
GridBagConstraints.NORTH (上中 )
GridBagConstraints.NORTHWEST (左上角)
GridBagConstraints.NORTHEAST (右上角)
GridBagConstraints.SOUTH (下中)
GridBagConstraints.SOUTHEAST (右下角)
GridBagConstraints.SOUTHWEST (左下角)
GridBagConstraints.EAST (右中)
GridBagConstraints.WEST (左中)
GridBagLayout使用步骤：
1.创建GridBagLaout布局管理器对象，并给容器设置该布局管理器对象；
2.创建GridBagConstraints对象，并设置该对象的控制属性：
gridx: 用于指定组件在网格中所处的横向索引；
gridy: 用于执行组件在网格中所处的纵向索引；
gridwidth: 用于指定组件横向跨越多少个网格；
gridheight: 用于指定组件纵向跨越多少个网格；
3.调用GridBagLayout对象的setConstraints(Component c,GridBagConstraints gbc )方法，把即将要添加到容器中的组件c和GridBagConstraints对象关联起来；
4. 把组件添加到容器中；
案例：
使用Frame容器，设置GridBagLayout布局管理器，实现下图中的效果：
演示代码：
import java.awt.*;
public class GridBagLayoutDemo {
public static void main(String[] args) {
//1.创建Frame对象
Frame frame = new Frame("这里是GridBagLayout测试");
//2.创建GridBagLayout对象
GridBagLayout gbl = new GridBagLayout();
//3.把Frame对象的布局管理器设置为GridBagLayout
frame.setLayout(gbl);
//4.创建GridBagConstraints对象
GridBagConstraints gbc = new GridBagConstraints();
//5.创建容量为10的Button数组
Button[] bs = new Button[10];
//6.遍历数组，初始化每一个Button
for (int i = 0; i < bs.length; i++) {
bs[i] = new Button("按钮"+(i+1));
}
//7.设置所有的GridBagConstraints对象的fill属性为GridBagConstraints.BOTH,当有空白区域时，组件自动扩大占满空白区域
gbc.fill=GridBagConstraints.BOTH;
//8.设置GridBagConstraints对象的weightx设置为1,表示横向扩展比例为1
gbc.weightx=1;
//9.往frame中添加数组中的前3个Button
addComponent(frame,bs[0],gbl,gbc);
addComponent(frame,bs[1],gbl,gbc);
addComponent(frame,bs[2],gbl,gbc);
//10.把GridBagConstraints的gridwidth设置为GridBagConstraints.REMAINDER,则表明当前组件是横向最后一个组件
gbc.gridwidth=GridBagConstraints.REMAINDER;
//11.把button数组中第四个按钮添加到frame中
addComponent(frame,bs[3],gbl,gbc);
//12.把GridBagConstraints的weighty设置为1，表示纵向扩展比例为1
gbc.weighty=1;
//13.把button数组中第5个按钮添加到frame中
addComponent(frame,bs[4],gbl,gbc);
//14.把GridBagConstaints的gridheight和gridwidth设置为2，表示纵向和横向会占用两个网格
gbc.gridheight=2;
gbc.gridwidth=2;
//15.把button数组中第6个按钮添加到frame中
addComponent(frame,bs[5],gbl,gbc);
//16.把GridBagConstaints的gridheight和gridwidth设置为1，表示纵向会占用1个网格
gbc.gridwidth=1;
gbc.gridheight=1;
//17.把button数组中第7个按钮添加到frame中
addComponent(frame,bs[6],gbl,gbc);
//18.把GridBagConstraints的gridwidth设置为GridBagConstraints.REMAINDER,则表明当前组件是横向最后一个组件
gbc.gridwidth=GridBagConstraints.REMAINDER;
//19.把button数组中第8个按钮添加到frame中
addComponent(frame,bs[7],gbl,gbc);
//20.把GridBagConstaints的gridwidth设置为1，表示纵向会占用1个网格
gbc.gridwidth=1;
//21.把button数组中第9、10个按钮添加到frame中
addComponent(frame,bs[8],gbl,gbc);
addComponent(frame,bs[9],gbl,gbc);
//22.设置frame为最佳大小
frame.pack();
//23.设置frame可见
frame.setVisible(true);
}
public static void addComponent(Container container,Component c,GridBagLayout gridBagLayout,GridBagConstraints gridBagConstraints){
gridBagLayout.setConstraints(c,gridBagConstraints);
container.add(c);
}
}
CardLayout 布局管理器以时间而非空间来管理它里面的组件，它将加入容器的所有组件看成一叠卡片（每个卡片其实就是一个组件），每次只有最上面的那个 Component 才可见。就好像一副扑克牌，它们叠在一起，每次只有最上面的一张扑克牌才可见.
案例：
使用Frame和Panel以及CardLayout完成下图中的效果，点击底部的按钮，切换卡片
演示代码：
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
public class CardLayoutDemo {
public static void main(String[] args) {
//1.创建Frame对象
Frame frame = new Frame("这里测试CardLayout");
//2.创建一个String数组，存储不同卡片的名字
String[] names = {"第一张","第二张","第三张","第四张","第五张"};
//3.创建一个Panel容器p1，并设置其布局管理器为CardLayout,用来存放多张卡片
CardLayout cardLayout = new CardLayout();
Panel p1 = new Panel();
p1.setLayout(cardLayout);
//4.往p1中存储5个Button按钮，名字从String数组中取
for (int i = 0; i < 5; i++) {
p1.add(names[i],new Button(names[i]));
}
//5.创建一个Panel容器p2,用来存储5个按钮，完成卡片的切换
Panel p2 = new Panel();
//6.创建5个按钮，并给按钮设置监听器
ActionListener listener = new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
String command = e.getActionCommand();
switch (command){
case "上一张":
cardLayout.previous(p1);
break;
case "下一张":
cardLayout.next(p1);
break;
case "第一张":
cardLayout.first(p1);
break;
case "最后一张":
cardLayout.last(p1);
break;
case "第三张":
cardLayout.show(p1,"第三张");
break;
}
}
};
Button b1 = new Button("上一张");
Button b2 = new Button("下一张");
Button b3 = new Button("第一张");
Button b4 = new Button("最后一张");
Button b5 = new Button("第三张");
b1.addActionListener(listener);
b2.addActionListener(listener);
b3.addActionListener(listener);
b4.addActionListener(listener);
b5.addActionListener(listener);
//7.把5个按钮添加到p2中
p2.add(b1);
p2.add(b2);
p2.add(b3);
p2.add(b4);
p2.add(b5);
//8.把p1添加到frame的中间区域
frame.add(p1);
//9.把p2添加到frame的底部区域
frame.add(p2,BorderLayout.SOUTH);
//10设置frame最佳大小并可见
frame.pack();
frame.setVisible(true);
}
}
为了简化开发，Swing 引入了 一个新的布局管理器 : BoxLayout 。 BoxLayout 可以在垂直和 水平两个方向上摆放 GUI 组件， BoxLayout 提供了如下一个简单的构造器:
案例1：
使用Frame和BoxLayout完成下图效果：
演示代码1：
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
public class BoxLayoutDemo1 {
public static void main(String[] args) {
//1.创建Frame对象
Frame frame = new Frame("这里测试BoxLayout");
//2.创建BoxLayout布局管理器，并指定容器为上面的frame对象，指定组件排列方向为纵向
BoxLayout boxLayout = new BoxLayout(frame, BoxLayout.Y_AXIS);
frame.setLayout(boxLayout);
//3.往frame对象中添加两个按钮
frame.add(new Button("按钮1"));
frame.add(new Button("按钮2"));
//4.设置frame最佳大小，并可见
frame.pack();
frame.setVisible(true);
}
}
在java.swing包中，提供了一个新的容器Box，该容器的默认布局管理器就是BoxLayout,大多数情况下，使用Box容器去容纳多个GUI组件，然后再把Box容器作为一个组件，添加到其他的容器中，从而形成整体窗口布局。
案例2：
使用Frame和Box，完成下图效果：
演示代码2：
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
public class BoxLayoutDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//1.创建Frame对象
Frame frame = new Frame("这里测试BoxLayout");
//2.创建一个横向的Box,并添加两个按钮
Box hBox = Box.createHorizontalBox();
hBox.add(new Button("水平按钮一"));
hBox.add(new Button("水平按钮二"));
//3.创建一个纵向的Box，并添加两个按钮
Box vBox = Box.createVerticalBox();
vBox.add(new Button("垂直按钮一"));
vBox.add(new Button("垂直按钮二"));
//4.把box容器添加到frame容器中
frame.add(hBox,BorderLayout.NORTH);
frame.add(vBox);
//5.设置frame最佳大小并可见
frame.pack();
frame.setVisible(true);
}
}
通过之前的两个BoxLayout演示，我们会发现，被它管理的容器中的组件之间是没有间隔的，不是特别的美观，但之前学习的几种布局，组件之间都会有一些间距，那使用BoxLayout如何给组件设置间距呢？
其实很简单，我们只需要在原有的组件需要间隔的地方，添加间隔即可，而每个间隔可以是一个组件，只不过该组件没有内容，仅仅起到一种分隔的作用。
Box类中，提供了5个方便的静态方法来生成这些间隔组件：
案例3：
使用Frame和Box，完成下图效果：
演示代码3：
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
public class BoxLayoutDemo3 {
public static void main(String[] args) {
//1.创建Frame对象
Frame frame = new Frame("这里测试BoxLayout");
//2.创建一个横向的Box,并添加两个按钮
Box hBox = Box.createHorizontalBox();
hBox.add(new Button("水平按钮一"));
hBox.add(Box.createHorizontalGlue());//两个方向都可以拉伸的间隔
hBox.add(new Button("水平按钮二"));
hBox.add(Box.createHorizontalStrut(10));//水平间隔固定，垂直间方向可以拉伸
hBox.add(new Button("水平按钮3"));
//3.创建一个纵向的Box，并添加两个按钮
Box vBox = Box.createVerticalBox();
vBox.add(new Button("垂直按钮一"));
vBox.add(Box.createVerticalGlue());//两个方向都可以拉伸的间隔
vBox.add(new Button("垂直按钮二"));
vBox.add(Box.createVerticalStrut(10));//垂直间隔固定，水平方向可以拉伸
vBox.add(new Button("垂直按钮三"));
//4.把box容器添加到frame容器中
frame.add(hBox, BorderLayout.NORTH);
frame.add(vBox);
//5.设置frame最佳大小并可见
frame.pack();
frame.setVisible(true);
}
}
个人博客本文地址：https://kohler19.gitee.io/2022/04/02/java-GUI1/
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