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第8章图形用户界面设计学习目标Java API提供了A WT和Swing两套组件来实现图形用户界面。
它们包含了用来设计图形用户界面的各种基本控制组件，容器组件和布局管理组件，并采用事件委托的处理模式。
本节将介绍A WT包和Swing包各自的特点，并学习Java组件的概念。
本章要点☑什么是GUI☑布局管理机制☑AWT组件☑Swing组件8.1 容器和组件容器和组件都是图形用户界面中的重要概念，本节将从容器与组件入手来学习图形用户界面的相关知识。
8.1.1 什么是用户图形界面图形用户界面（Graphics User Interface,GUI）提供了所见即所得的功能，方便了用户的操作，成为软件设计的通用标准。
Java语言提供了图形用户界面所需要的基本组件，这些组件全部包含在java.awt包中，利用这些组件可以设计出功能强大的GUI软件。
Java1.0的出现带来了A WT（Abstract Windowing Toolkit），中文译为抽象窗口工具包。
设计目标是希望构建一个通用的GUI，使得利用它编写的程序能够运行在所有的平台上。
在Java1.2中，Sun公司推出了新的用户界面库：Swing。
相对A WT来说，Swing功能更强大、使用更方便，它的出现使得Java的图形用户界面上了一个台阶。
但是，Swing并没有代替A WT，在Java1.1中，AWT事件处理模型有了根本改变。
Swing使用的仍然是Java1.1的事件处理模型。
8.1.1 容器和组件的概念容器是一种特殊的组件，它可以包含其他组件，即可以把组件放在容器中。
反之，如果一个组件不是组件容器，则其中不能包含其他组件。
容器也是一种组件，所以一个组件容器可以放在另一个组件容器中。
¤Java程序设计教程︻电脑基础·实例·上机系列教程︼A WT容器分为两类：外部容器和内部容器。
其中，外部容器一般会独立存在，例如Frame类；而内部容器则会嵌套在外部容器内部使用，例如Panel类。
第七讲MATLAB图形⽤户界⾯（GUI）设计第7讲MATLAB图形⽤户界⾯（GUI）设计图形⽤户界⾯（GUI, Graphical User Interface）是由图形控件构建的⽤于⼈与计算机交互信息的界⾯。
在图形⽤户界⾯上，⽤户可以根据界⾯上的提⽰信息完成⾃⼰的⼯作，⽽不需要记忆⼤量繁琐的命令，只需通过⿏标、键盘等便捷的⽅式与计算机交互信息、选择想要运⾏的程序、控制程序的运⾏、实时显⽰图形信息。
MATLAB创建的图形⽤户界⾯对象有三类：⽤户界⾯控件，如按钮、列表框、编辑框等；下拉菜单，如菜单、⼦菜单；内容菜单，如弹出式菜单。
⼀、命令⾏建⽴⽤户界⾯的⽅法1、创建控件命令：uicontrol调⽤格式：1）uicontrol(‘PropertyName1’,value1, ‘PropertyName2’,value2,……)功能：在当前图形⽤户的界⾯上，应⽤当前制定的属性值创建控件；2）h=uicontrol(‘PropertyName1’,value1, ‘PropertyName2’,value2,……)功能：在当前图形⽤户的界⾯上，应⽤当前制定的属性值创建控件，并返回控件的句柄；3）uicontrol(FIG, ‘PropertyName1’,value1, ‘PropertyName2’,value2,……)功能：在句柄FIG指定的图形⽤户界⾯上，创建控件；4）h=uicontrol(FIG, ‘PropertyName1’,value1, ‘PropertyName2’,value2,……) 功能：在句柄FIG指定的图形⽤户界⾯上，创建控件，并返回控件的句柄。
说明：函数中的PropertyName参数的参数值有：Push buttons（命令按钮）、sliders （滚动条控件）、Radio button（单选按钮）、Check box（复选框）、Edit text （可编程⽂本框）、Static text（静态⽂本框）、Pop_up menus（弹出式菜单）、listbox（列表框）、Toggle button（开关按钮）、Axes（坐标轴）、Panel（⾯板控件）、Button group（按钮组框）、ActiveX control（ActiveX 控件）。
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。
