javaSE（七）GUI程序开发

Java 的 GUI（Graphical User Interface，图形用户界面）编程允许开发者构建可视化的桌面应用程序，比如表单录入系统、本地计算器、文件浏览器等。Java 提供了两套主要的 GUI 开发库，分别是 AWT（Abstract Window Toolkit）和 Swing，以下是详细介绍：

1. AWT（抽象窗口工具包）

AWT 是 Java 最早期的 GUI 库，基于本地平台组件，也就是说它的组件会依赖宿主操作系统的原生 GUI 组件来实现界面，这就导致在不同操作系统上，AWT 组件的外观和行为可能有所差异。

常用组件 ：
Frame（框架）：用于创建顶级窗口，可以添加其他组件，比如按钮、文本框等。例如：

import java.awt.Frame;
public class SimpleAWTFrame {
    public static void main(String[] args) {
        Frame frame = new Frame("AWT Frame");
        frame.setSize(300, 200);
        frame.setVisible(true);
    }
}

Panel（面板）：是中间容器，可在其中添加其他组件，用于对组件进行分组和布局管理。
Label（标签）：用于显示文本信息，如Label label = new Label("这是一个标签"); 。
TextField（文本框）：允许用户输入单行文本，还能添加事件监听器来处理用户输入，如TextField textField = new TextField(20); 。
缺点：功能相对较少，而且在不同操作系统上兼容性较差，目前在实际开发中已逐渐被更强大的库替代，但了解 AWT 有助于理解 Java GUI 编程的基本原理。

2. Swing

Swing 是 AWT 的增强版，是一个完全用 Java 编写的 GUI 库，提供了更多丰富的组件，并且具有平台无关性，在不同操作系统上能提供一致的用户界面体验。

常用组件 ：
JFrame（框架）：是 Swing 中顶层的容器，用于创建窗口，拥有常见的窗口操作功能，像最大化、最小化、关闭等。创建简单窗口示例：

import javax.swing.JFrame;
public class SimpleSwingFrame {
    public static void main(String[] args) {
        JFrame frame = new JFrame("Swing Frame");
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 
        frame.setSize(400, 300);
        frame.setVisible(true);
    }
}

JPanel（面板）：和 AWT 中的 Panel 类似，作为容器用于容纳其他组件，常配合布局管理器使用。
JLabel（标签）：用于显示文本、图像或两者，例如JLabel label = new JLabel("Hello, Swing!"); 。
JButton（按钮）：标准的按钮组件，用户点击可触发操作，如JButton button = new JButton("Click me"); 。
JTextField（文本框）：用于单行文本输入，JTextField textField = new JTextField(20); 。
JTextArea（文本区域）：支持多行文本输入，JTextArea textArea = new JTextArea(5, 20); 。
JCheckBox（复选框）：用户可选中或取消选中来表示二进制选择，JCheckBox checkBox = new JCheckBox("Check me!"); 。
JRadioButton（单选按钮）：一组单选按钮中只能选择一个。
事件监听机制：基于观察者模式，当用户进行操作（如点击按钮）时，会产生对应的事件对象，预先注册在组件上的监听器会捕获该事件，并调用相应的响应方法进行处理。例如，为按钮添加点击事件监听器：

import javax.swing.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
public class ButtonClickExample {
    public static void main(String[] args) {
        JFrame frame = new JFrame("Button Example");
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

        JButton button = new JButton("Click me");
        button.addActionListener(new ActionListener() {
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                JOptionPane.showMessageDialog(null, "按钮被点击了！");
            }
        });

        frame.add(button);
        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
    }
}

布局管理器：用于控制组件在容器中的位置和大小，常见的布局管理器有：
FlowLayout（流布局）：组件从左到右、从上到下依次排列。使用方式frame.setLayout(new FlowLayout()); 。
BorderLayout（边界布局）：将容器分为东、南、西、北、中五个区域，可以将组件添加到指定区域，如frame.add(component, BorderLayout.SOUTH); 。
GridLayout（网格布局）：将容器划分为指定行数和列数的网格，组件按照顺序填充到网格中，如frame.setLayout(new GridLayout(3, 2)); ，表示 3 行 2 列的网格布局。
null（绝对布局）：可以通过setBounds()方法手动设置组件的位置和大小，不过这种方式在不同分辨率下可能会导致布局混乱，一般不推荐大规模使用。

3. 其他 GUI 相关知识

多线程与 Swing：Swing 采用单线程模型，所有与用户界面相关的操作都应在事件分派线程（EDT）中执行，以确保界面的一致性和线程安全。当涉及界面更新等操作时，可使用SwingUtilities.invokeLater()方法将操作放在 EDT 中执行。例如：

import javax.swing.*;
public class EDTExample {
    public static void main(String[] args) {
        JFrame frame = new JFrame("EDT Example");
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        final JLabel label = new JLabel("初始文本");
        frame.add(label);
        frame.pack();
        frame.setVisible(true);

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(3000); 
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        label.setText("文本已更新"); 
                    }
                });
            }
        }).start();
    }
}

进阶建议：
界面跳转逻辑封装：当应用程序包含多个窗体时，将窗体之间的跳转逻辑进行封装，便于代码的维护和管理。
CardLayout 布局使用：用于在同一区域显示不同的视图，类似于卡片的切换，适用于需要在不同界面间切换的场景。
引入 MVC 模式：将界面（View）、数据模型（Model）和控制逻辑（Controller）分离，使代码结构更加清晰，提高可维护性和可扩展性。
尝试 JavaFX：JavaFX 是 Java 较新的 GUI 库，具有样式美观、支持动画等优点，可以用来构建更现代化的界面，不过学习成本相对较高。