Java Swing 第一个程序

最后修改日期：2024 年 7 月 10 日

在本章中，我们将编写第一个 Swing 程序。我们将创建一个简单的应用程序，展示如何使用“退出”按钮终止应用程序，显示框架图标，显示工具提示，使用助记符以及显示标准颜色。

Java Swing 组件是 Java Swing 应用程序的基本构建块。在本章中，我们使用 JFrame, JButton 和 JLabel 组件。 JFrame 是一个顶级窗口，带有标题和边框。它用于组织其他组件，通常称为子组件。

JButton 是一个用于执行操作的按钮。 JLabel 是一个用于显示短文本字符串或图像，或两者兼有的组件。

Java Swing 第一个例子

第一个例子在屏幕上显示一个基本窗口。

com/zetcode/SimpleEx.java

package com.zetcode;

import java.awt.EventQueue;
import javax.swing.JFrame;

public class SimpleEx extends JFrame {

    public SimpleEx() {

        initUI();
    }

    private void initUI() {
        
        setTitle("Simple example");
        setSize(400, 300);
        setLocationRelativeTo(null);
        setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
    }

    public static void main(String[] args) {

        EventQueue.invokeLater(() -> {

            var ex = new SimpleEx();
            ex.setVisible(true);
        });
    }
}

虽然这段代码很短，但应用程序窗口可以做很多事情。它可以被调整大小，最大化或最小化。与之相关的所有复杂性都对应用程序程序员隐藏了。

import java.awt.EventQueue;
import javax.swing.JFrame;

我们导入代码示例中使用的 Swing 类。

public class SimpleEx extends JFrame {

SimpleEx 继承自 JFrame 组件。 JFrame 是一个顶级容器。容器的基本目的是容纳应用程序的组件。

public SimpleEx() {

    initUI();
}

将应用程序代码放入构造函数中，而是将任务委托给特定方法，这是一个良好的编程实践。

setTitle("Simple example");

在这里，我们使用 setTitle 方法设置窗口的标题。

setSize(400, 300);

setSize 将窗口大小调整为 400px 宽和 300px 高。

setLocationRelativeTo(null);

这行代码将窗口居中显示在屏幕上。

setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);

这个 setDefaultCloseOperation 在点击标题栏的关闭按钮时关闭窗口。默认情况下，如果单击该按钮，则什么都不会发生。

EventQueue.invokeLater(() -> {

    var ex = new SimpleEx();
    ex.setVisible(true);
});

我们创建代码示例的一个实例，并在屏幕上使其可见。 invokeLater 方法将应用程序放在 Swing 事件队列上。它用于确保所有 UI 更新都是线程安全的。换句话说，它用于防止 GUI 在某些情况下挂起。

JButton 示例

在下一个示例中，我们有一个按钮。当我们点击按钮时，应用程序将终止。

com/zetcode/QuitButtonEx.java

package com.zetcode;

import javax.swing.GroupLayout;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JComponent;
import javax.swing.JFrame;
import java.awt.EventQueue;

public class QuitButtonEx extends JFrame {

    public QuitButtonEx() {

        initUI();
    }

    private void initUI() {

        var quitButton = new JButton("Quit");
        quitButton.addActionListener(_ -> System.exit(0));

        createLayout(quitButton);

        setTitle("Quit button");
        setSize(400, 300);
        setLocationRelativeTo(null);
        setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
    }

    private void createLayout(JComponent... arg) {

        var pane = getContentPane();
        var gl = new GroupLayout(pane);
        pane.setLayout(gl);

        gl.setAutoCreateContainerGaps(true);

        gl.setHorizontalGroup(gl.createSequentialGroup()
                .addComponent(arg[0])
        );

        gl.setVerticalGroup(gl.createSequentialGroup()
                .addComponent(arg[0])
        );
    }

    public static void main(String[] args) {

        EventQueue.invokeLater(() -> {

            var ex = new QuitButtonEx();
            ex.setVisible(true);
        });
    }
}

我们在窗口上放置一个 JButton 并在该按钮上添加一个动作监听器。

var quitButton = new JButton("Quit");

在这里，我们创建一个按钮组件。此构造函数接受一个字符串标签作为参数。

quitButton.addActionListener(_ -> System.exit(0));

我们将一个动作监听器插入到该按钮中。动作通过调用 System.exit 方法来终止应用程序。我们使用在 Java 21 中预览并在 Java 22 中最终确定的未命名变量 _ 。

createLayout(quitButton);

子组件需要放置到容器中。我们将任务委托给 createLayout 方法。

var pane = getContentPane();
var gl = new GroupLayout(pane);
pane.setLayout(gl);

JFrame 的内容面板是放置子组件的区域。子组件由称为布局管理器的特殊不可见组件组织。内容面板的默认布局管理器是 BorderLayout 管理器。此管理器非常简单。在本教程中，我们使用功能更强大且更灵活的 GroupLayout 管理器。

gl.setAutoCreateContainerGaps(true);

setAutoCreateContainerGaps 方法在组件和容器的边缘之间创建间隙。间隙或空间是每个应用程序设计的重要组成部分。

gl.setHorizontalGroup(gl.createSequentialGroup()
        .addComponent(arg[0])
);

gl.setVerticalGroup(gl.createSequentialGroup()
        .addComponent(arg[0])
);

GroupLayout 管理器独立地为每个维度定义布局。在一个步骤中，我们在水平轴上排列组件；在另一步骤中，我们在垂直轴上排列组件。

在这两种布局中，我们都可以按顺序或并行排列组件。在水平布局中，一排组件称为顺序组，一列组件称为并行组。在垂直布局中，一列组件称为顺序组，一排组件称为并行组。

在我们的示例中，我们只有一个按钮，因此布局非常简单。对于每个维度，我们使用按钮组件作为参数调用 addComponent 方法。 (必须为两个维度添加每个子组件。)

JFrame 图标

在下面的示例中，我们将在框架上显示一个图标。它显示在标题栏的左侧。

com/zetcode/FrameIconEx.java

package com.zetcode;

import java.awt.EventQueue;
import javax.swing.ImageIcon;
import javax.swing.JFrame;

public class FrameIconEx extends JFrame {

    public FrameIconEx() {

        initUI();
    }

    private void initUI() {

        var webIcon = new ImageIcon("src/resources/web.png");

        setIconImage(webIcon.getImage());

        setTitle("Icon");
        setSize(400, 300);
        setLocationRelativeTo(null);
        setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
    }

    public static void main(String[] args) {

        EventQueue.invokeLater(() -> {

            var ex = new FrameIconEx();
            ex.setVisible(true);
        });
    }
}

ImageIcon 用于创建图标。 web.png 是一个小的，22x22 像素的图像文件。

var webIcon = new ImageIcon("src/resources/web.png");

我们从一个 PNG 文件创建一个 ImageIcon，该文件位于项目根目录中。

setIconImage(webIcon.getImage());

setIconImage 设置要显示为该窗口图标的图像。 getImage 返回图标的 Image 。

Java Swing 工具提示

工具提示是内部应用程序帮助系统的一部分。如果我们将鼠标指针悬停在具有工具提示的某个对象上，Swing 将显示一个小窗口。

com/zetcode/TooltipEx.java

package com.zetcode;

import java.awt.EventQueue;
import javax.swing.GroupLayout;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JComponent;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;

public class TooltipEx extends JFrame {

    public TooltipEx() {

        initUI();
    }

    private void initUI() {

        var btn = new JButton("Button");
        btn.setToolTipText("A button component");

        createLayout(btn);

        setTitle("Tooltip");
        setLocationRelativeTo(null);
        setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
    }

    private void createLayout(JComponent... arg) {

        var pane = (JPanel) getContentPane();
        var gl = new GroupLayout(pane);
        pane.setLayout(gl);

        pane.setToolTipText("Content pane");

        gl.setAutoCreateContainerGaps(true);

        gl.setHorizontalGroup(gl.createSequentialGroup()
                .addComponent(arg[0])
                .addGap(200)
        );

        gl.setVerticalGroup(gl.createSequentialGroup()
                .addComponent(arg[0])
                .addGap(120)
        );

        pack();
    }

    public static void main(String[] args) {

        EventQueue.invokeLater(() -> {

            var ex = new TooltipEx();
            ex.setVisible(true);
        });
    }
}

在该示例中，我们为框架和按钮设置工具提示。

btn.setToolTipText("A button component");

要启用工具提示，我们调用 setTooltipText 方法。

var pane = (JPanel) getContentPane();
var gl = new GroupLayout(pane);
pane.setLayout(gl);

内容面板是 JPanel 组件的一个实例。 getContentPane 方法返回一个 Container 类型。由于设置工具提示需要 JComponent 实例，因此我们将对象转换为 JPanel。

pane.setToolTipText("Content pane");

为内容面板设置工具提示。

gl.setHorizontalGroup(gl.createSequentialGroup()
        .addComponent(arg[0])
        .addGap(200)
);

gl.setVerticalGroup(gl.createSequentialGroup()
        .addComponent(arg[0])
        .addGap(120)
);

我们为水平和垂直维度调用 addGap 方法。它在按钮的右侧和底部创建一些空间。(目的是增加窗口的初始大小。)

pack();

pack 方法根据其组件的大小自动调整 JFrame 的大小。它也考虑了定义的空间。我们的窗口显示按钮和我们使用 addGap 方法设置的空间。

Swing 助记符

助记符是激活支持助记符的组件的快捷键。例如，它们可以与标签、按钮或菜单项一起使用。

com/zetcode/MnemonicEx.java

package com.zetcode;

import javax.swing.GroupLayout;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JComponent;
import javax.swing.JFrame;
import java.awt.EventQueue;
import java.awt.event.KeyEvent;

public class MnemonicEx extends JFrame {

    public MnemonicEx() {

        initUI();
    }

    private void initUI() {

        var btn = new JButton("Button");
        btn.addActionListener(_ -> System.out.println("Button pressed"));

        btn.setMnemonic(KeyEvent.VK_B);

        createLayout(btn);

        setTitle("Mnemonics");
        setLocationRelativeTo(null);
        setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
    }

    private void createLayout(JComponent... arg) {

        var pane = getContentPane();
        var gl = new GroupLayout(pane);
        pane.setLayout(gl);

        gl.setAutoCreateContainerGaps(true);

        gl.setHorizontalGroup(gl.createSequentialGroup()
                .addComponent(arg[0])
                .addGap(200)
        );

        gl.setVerticalGroup(gl.createParallelGroup()
                .addComponent(arg[0])
                .addGap(200)
        );

        pack();
    }

    public static void main(String[] args) {

        EventQueue.invokeLater(() -> {

            var ex = new MnemonicEx();
            ex.setVisible(true);
        });
    }
}

我们有一个带有动作监听器的按钮。我们为该按钮设置助记符。它可以与 Alt+B 键盘快捷键一起激活。

btn.setMnemonic(KeyEvent.VK_B);

setMnemonic 方法设置按钮的键盘助记符。助记符键使用 KeyEvent 类的虚拟键码指定。助记符与外观和感觉的无鼠标修饰符（通常为 Alt）结合使用。

目前，有三种激活按钮的方法：鼠标左键单击、Alt+B 快捷键和 Space 键（前提是按钮具有焦点）。 Space 键绑定由 Swing 自动创建。（在 Metal 外观和感觉下，焦点在视觉上由按钮标签周围的小矩形表示。）

Java Swing 标准颜色

Color 类定义了十三种颜色值，包括红色、绿色、蓝色和黄色。

com/zetcode/StandardColoursEx.java

package com.zetcode;

import javax.swing.GroupLayout;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JPanel;
import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.EventQueue;
import java.util.ArrayList;

class MyLabel extends JLabel {

    public MyLabel() {
        super("", null, LEADING);
    }

    @Override
    public boolean isOpaque() {
        return true;
    }
}

public class StandardColoursEx extends JFrame {

    public StandardColoursEx() {

        initUI();
    }

    private void initUI() {

        Color[] stdCols = { Color.black, Color.blue, Color.cyan,
                Color.darkGray, Color.gray, Color.green, Color.lightGray,
                Color.magenta, Color.orange, Color.pink, Color.red,
                Color.white, Color.yellow };

        var labels = new ArrayList<JLabel>();

        for (var col : stdCols) {

            var lbl = createColouredLabel(col);
            labels.add(lbl);
        }

        createLayout(labels.toArray(new JLabel[0]));

        setTitle("Standard colours");
        setLocationRelativeTo(null);
        setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
    }

    private JLabel createColouredLabel(Color col) {

        var lbl = new MyLabel();
        lbl.setMinimumSize(new Dimension(90, 40));
        lbl.setBackground(col);

        return lbl;
    }

    private void createLayout(JLabel[] labels) {

        var pane = (JPanel) getContentPane();
        var gl = new GroupLayout(pane);
        pane.setLayout(gl);

        pane.setToolTipText("Content pane");

        gl.setAutoCreateContainerGaps(true);
        gl.setAutoCreateGaps(true);

        gl.setHorizontalGroup(gl.createParallelGroup()
                .addGroup(gl.createSequentialGroup()
                        .addComponent(labels[0])
                        .addComponent(labels[1])
                        .addComponent(labels[2])
                        .addComponent(labels[3]))
                .addGroup(gl.createSequentialGroup()
                        .addComponent(labels[4])
                        .addComponent(labels[5])
                        .addComponent(labels[6])
                        .addComponent(labels[7]))
                .addGroup(gl.createSequentialGroup()
                        .addComponent(labels[8])
                        .addComponent(labels[9])
                        .addComponent(labels[10])
                        .addComponent(labels[11]))
                .addComponent(labels[12])
        );

        gl.setVerticalGroup(gl.createSequentialGroup()
                .addGroup(gl.createParallelGroup()
                        .addComponent(labels[0])
                        .addComponent(labels[1])
                        .addComponent(labels[2])
                        .addComponent(labels[3]))
                .addGroup(gl.createParallelGroup()
                        .addComponent(labels[4])
                        .addComponent(labels[5])
                        .addComponent(labels[6])
                        .addComponent(labels[7]))
                .addGroup(gl.createParallelGroup()
                        .addComponent(labels[8])
                        .addComponent(labels[9])
                        .addComponent(labels[10])
                        .addComponent(labels[11]))
                .addComponent(labels[12])
        );

        pack();
    }

    public static void main(String[] args) {

        EventQueue.invokeLater(() -> {

            var ex = new StandardColoursEx();
            ex.setVisible(true);
        });
    }
}

该示例显示了十三个 JLabel 组件；每个标签都有不同的背景颜色。 JLabel 通常用于显示文本；但它也可以显示颜色。

class MyLabel extends JLabel {

    public MyLabel() {
        super("", null, LEADING);
    }

    @Override
    public boolean isOpaque() {
        return true;
    }
}

JLabel 组件是一个特定组件，具有默认的透明背景。为了在标签上绘画，我们覆盖 isOpaque 方法，该方法返回 true。

Color[] stdCols = { Color.black, Color.blue, Color.cyan,
    Color.darkGray, Color.gray, Color.green, Color.lightGray,
    Color.magenta, Color.orange, Color.pink, Color.red,
    Color.white, Color.yellow };

在这里我们有一个内置的静态颜色值数组。

var labels = new ArrayList<JLabel>();

for (var col : stdCols) {

    var lbl = createColouredLabel(col);
    labels.add(lbl);
}

创建 JLabel 组件列表。使用 createColouredLabel 方法创建一个新标签。

public JLabel createColouredLabel(Color col) {

    var lbl = new MyLabel();
    lbl.setMinimumSize(new Dimension(90, 40));
    lbl.setBackground(col);

    return lbl;
}

createColouredLabel 方法创建一个新标签。我们为标签设置最小大小。 setBackground 设置组件的背景颜色。

Java Swing 鼠标移动事件

MouseMotionAdapter 用于接收鼠标移动事件。

com/zetcode/MouseMoveEventEx.java

package com.zetcode;

import javax.swing.GroupLayout;
import javax.swing.JComponent;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import java.awt.EventQueue;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseMotionAdapter;

public class MouseMoveEventEx extends JFrame {

    private JLabel coords;

    public MouseMoveEventEx() {

        initUI();
    }

    private void initUI() {

        coords = new JLabel("");

        createLayout(coords);

        addMouseMotionListener(new MouseMotionAdapter() {

            @Override
            public void mouseMoved(MouseEvent e) {

                super.mouseMoved(e);

                int x = e.getX();
                int y = e.getY();

                var text = String.format("x: %d, y: %d", x, y);

                coords.setText(text);
            }
        });

        setTitle("Mouse move events");
        setSize(400, 300);
        setLocationRelativeTo(null);
        setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
    }

    private void createLayout(JComponent... arg) {

        var pane = getContentPane();
        var gl = new GroupLayout(pane);
        pane.setLayout(gl);

        gl.setAutoCreateContainerGaps(true);

        gl.setHorizontalGroup(gl.createParallelGroup()
                .addComponent(arg[0])
                .addGap(250)
        );

        gl.setVerticalGroup(gl.createSequentialGroup()
                .addComponent(arg[0])
                .addGap(130)
        );

        pack();
    }


    public static void main(String[] args) {

        EventQueue.invokeLater(() -> {

            var ex = new MouseMoveEventEx();
            ex.setVisible(true);
        });
    }
}

在该示例中，我们在标签组件中显示鼠标指针的坐标。

addMouseMotionListener(new MouseMotionAdapter() {

    @Override
    public void mouseMoved(MouseEvent e) {

        super.mouseMoved(e);

        int x = e.getX();
        int y = e.getY();

        var text = String.format("x: %d, y: %d", x, y);

        coords.setText(text);
    }
});

我们覆盖了适配器的 moseMoved 方法。从 MouseEvent 对象中，我们获取鼠标指针的 x 和 y 坐标，构建一个字符串，并将其设置为标签。

在本章中，我们创建了一些简单的 Java Swing 程序。

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