Java Swing的层次结构深入理解

Java Swing的层次结构

什么是Java Swing

Swing 是一个用于开发Java图形界面应用程序的开发工具包，它是以抽象窗口工具包（AWT：Abstract Window Toolkit）为基础，使跨平台应用程序可以使用任何可插拔的外观风格。

通常把AWT控件称为重量级控件，而把Swing控件称为轻量级控件。

Swing组件的层次结构

Swing组件可以分成两种类型，一种是JComponent类，另一种是Window类。两者的区别是JComponent组件类主要包括一些不能独立显示的组件（即必须依赖于中间容器才能显示），而Window组件类主要包括了一些可以独立显示的组件。鉴于此，可以讲Swing的组件分为三种类型：顶层组件、中间组件、基本组件，如下图：

顶层容器（即Window组件）：JFrame、JApplet、JDialog、JWindow;

• 中间容器：JPanel、JScrollPane、JSplitOPane、JToolBar；这些容器可以充当载体，但也是不可以独立显示的组件，必须依附在顶层容器内；
• 特殊容器：在GUI上起特殊作用的中间层，如JInternalFrame、JLayeredPane等；
• 基本组件：实现人机交互的组件，如JButton、JComboBox、JList、JMenu、JTextField。

关于三层组件

1、当进行图形编程时，需要一个能够提供图形绘制的容器（即顶层容器），可以将它想象称为一个窗口，它是进行图形编程的基础，一切图形的东西都必然包括在顶层容器中。

2、可以作为顶层容器的三种组件：

• JFrame：类似于Windows系统中窗口形式的应用程序；
• JDialog：和JFrame类似，用于设计对话框；
• JApplet：用于设计可以嵌入在网页中的小程序。

3、基于Swing的图形界面至少要有一个顶层容器，每一个顶层容器都有一个内容面板，同时可以为顶层容器添加菜单组件。

剩下的便是向内容面板或菜单组件中添加一些基本组件，这些组件的使用相对简单，其中JTree和JTable较难。

Java Swing基础（层次结构，组件，布局管理）

Swing基础层次结构

图形环境和图形对象

• 坐标

GUI组件的左上角坐标默认为(0,0)

从左上角到右下角，水平坐标x和垂直坐标y增加

坐标的单位是像素

• Graphics对象

专门管理图形环境，Graphics类是一个抽象类

抽象类Graphics提供了一个于平台无关的绘图接口

各平台上实现的Java系统将创建Graphics类的一个子类来实现绘图功能，这个子类对程序员是透明的。

在执行paint方法时，系统会传递一个指向特定平台的Graphics子类的图形对象g

一个简单的例子

import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics;
import javax.swing.JFrame;
public class GraphicsTester extends JFrame{
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    public GraphicsTester()
    {
        super("演示字体、颜色、绘图");
        setVisible(true);
        setSize(480,250);
    }
    public void paint(Graphics g)
    {
        super.paint(g);
        g.setFont(new Font("SansSerif",Font.BOLD,12));
        g.setColor(Color.blue);
        g.drawString("字体ScanSerif,粗体，14号，红色",250,50);    
    }
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        GraphicsTester g = new GraphicsTester();
        g.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 
    }
}

上面的程序需要注意三处代码

public class GraphicsTester extends JFrame

我们需要继承一个主窗口，才能实现swing编程

public void paint(Graphics g) 

这里的Graphics g不用我们自己定义，是由Java自动生成的

g.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE) 

设置关闭窗口的默认操作

注意： paint方法会被自动调用

其他的画图函数看API文档就可以了

前面我们使用的是Graphics来绘图，其实我们可以用更强大的Graphics2D来绘图，当然，我们需要将传递进来的g向上转型为Graphics2D,因为传递过来的g就是Graphics2D的一个子类

Graphics2D g2d = (Graphics2D)g;

Swing 基础

swing：一个预定好各种组件的包，JFrame就是swing里面的一个组件

JFC与Swing

JFC(Java Foundation Classes)

• 是关于GUI组件和服务的完整集合
• 作为JAVA SE的一个有机部分，主要包含5个部分

AWT

Java2D

Accessibility

Drag & Drop

Swing

• Swing
• JFC的一部分
• 提供按钮、窗口、表格等所有的组件
• 纯Java组件(完全用Java写的组件)

AWT组件

• 在Java.awt包里，包括Button、Checkbox、Scrollbar等，都是Component类的子类
• 大部分含有native code，所以随操作系统平台的不同会显示出不同的样子，而不能进行更改，是重量级的组件

Swing组件

• 其名称都是在原来的AWT组件名称前加上J,例如JButton、JCheckBox、JScrollbar等，都是JComponent类的子类
• 架构在AWT上，是AWT的扩展而不是取代
• 完全由Java语言编写，其外观和功能不依赖于任何由宿主平台的窗口系统所提供的代码，是轻量级组件
• 可提供更丰富的视觉感受

在Applet和Application中应用Swing

• 在Applet中应用Swing，就要将Swing组件加载到Applet容器上(通常是JApplet)，这通常在init方法中完成
• 在Application（本地应用程序，也就是主函数中）中应用Swing，也是要将Swing组件加载到这个Application的顶层容器（通常是JFrame）中。

也就是说，如果要使用Swing组件，就要加到容器上

容器是从哪里来的？容器又是什么？

Swing层次

组件的继承层次如上，大多数Swing组件都继承于JComponent

• Component类

包含paint、repaint方法，可以在屏幕上绘制组件

大多数GUI组件直接或间接的扩展Component

• Container类

容纳相关组件

包括add方法，用来添加组件

包括setLayout方法，用来设置布局，帮助Container对象对其中的组件进行定位和设置组件大小

• JComponent类–多数Swing组件的超类

可定制的观感、即可根据需求定制组件

快捷键（通过键盘直接访问GUI组件）

一般的事件处理功能

Swing的组件和容器层次

• 顶层容器

必须跟操作系统打交道，所以都是重量级组件、

每个使用Swing组件的Java程序都必须至少由一个顶层容器，别的组件都必须放在这个顶层容器上才能显示出来）

JFrame实现单个主窗口

JDialog 实现一个二级窗口

JApplet在浏览器窗口实现一个applet显示区域

• 中间层容器

容纳其他组件的

• 原子组件

直接与用户交互的组件

例：三层容器结构

package swing;
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import javax.swing.JFrame;
public class ComponentTester {
    @SuppressWarnings("deprecation")
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        JFrame.setDefaultLookAndFeelDecorated(true);
        JFrame frame = new JFrame("Swing Frame");
        Container contentPane=frame.getContentPane();
        JPanel panel = new JPanel();
        panel.setBorder(BorderFactory.createLineBorder(Color.black, 5));
        panel.setLayout(new GridLayout(2,1));
        JLabel label = new JLabel("Label",SwingConstants.CENTER);
        JButton button = new JButton("Button");
        panel.add(label);
        panel.add(button);
        contentPane.add(panel);
        frame.pack();
        frame.show();
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);    
    }
}

分析一下关键部分的代码

首先，需要一个顶层容器，然后从容器得到一个内容面板Container

JFrame.setDefaultLookAndFeelDecorated(true);
JFrame frame = new JFrame("Swing Frame");
Container contentPane=frame.getContentPane();

接下来，定义一个中间容器并完成一些初始化操作

JPanel panel = new JPanel();
panel.setBorder(BorderFactory.createLineBorder(Color.black, 5));
panel.setLayout(new GridLayout(2,1));

定义一些原子组件

JLabel label = new JLabel("Label",SwingConstants.CENTER);
JButton button = new JButton("Button");

最后一步，将原子组件加在中间层容器，然后将中间层容器加到顶层容器上

panel.add(label);
panel.add(button);
contentPane.add(panel);

以上就是Swing组件的基本层次结构了

布局管理

使用方法： 调用容器的setLayout方法就可以了

例如：

Container contentPane = frame.getContentPane();
ContentPane.setLayout(new FlowLayout());

其中的FlowLayout是布局管理器对象

有许多常用的布局管理器类，直接查找API文档就可以了

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持猪先飞。