作為一個 Java 程序員，從論壇上感受到使用 Java 開發程序的人越來多，心中不免欣慰。但是，同樣是從論壇中，看到多數人提到 Java 就以為是網絡開發——不是這樣的，Java 也可以開發應用程序，而且可以開發出漂亮的圖形用戶界面的應用程序，也就是 Windows/XWindow 應用程序。因此，我寫下這篇文章，希望能帶你進入Java 圖形用戶界面設計之門。
　　一. AWT 和 SWING
　　AWT 和 SWING 是 Java 設計 GUI 用戶界面的基礎。與 AWT 的重量級組件不同，Swing 中大部分是輕量級組件。正是這個原因，Swing 幾乎無所不能，不但有各式各樣先進的組件，而且更為美觀易用。所以一開始使用 AWT 的程序員很快就轉向使用 Swing 了。
　　那為什么 AWT 組件沒有消亡呢？因為 Swing 是架構在 AWT 之上的，沒有 AWT 就沒有 Swing。所以程序員可以根據自己的習慣選擇使用 AWT 或者是 Swing。但是，最好不要二者混用——除開顯示風格不同不說，還很可能造成層次 (Z-Order) 錯亂，比如下例：
　　/**
　　* TestPanels.java
　　* @author Fancy
　　*/
　　import javax.swing.*;
　　import java.awt.*;
　　public class TestPanels extends JFrame {
　　public TestPanels() {
　　setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
　　JPanel panel = new JPanel();
　　for (int i = 0; i < 2; i++) {
　　panel.add(new JButton("Button 00" + i));
　　}
　　JTextArea textArea = new JTextArea(5, 15);
　　textArea.setLineWrap(true);
　　JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(textArea);
　　getContentPane().add(panel, BorderLayout.NORTH);
　　getContentPane().add(scrollPane, BorderLayout.CENTER);
　　pack();
　　}
　　public static void main(String[] args) {
　　TestPanels tp = new TestPanels();
　　tp.show();
　　}
　　}
　　運行這個程序，并用鼠標拖動那個名為“cover”的子窗口，我們會發現一個非常有趣的現象，如圖：
　　　
　　顯然 cover 子窗口是在 controls 子窗口之上的，但是它只罩蓋住了 Swing Button，沒有罩蓋住 AWT Button。再看一會兒，你是不是有這樣一種感覺：Swing Button 是“畫”上去的，而 AWT Button 則是“貼”上去的。這就是二者混用造成層次錯亂的一個例子。
　　Swing 組件有美觀、易用、組件量大等特點，也有缺點——使用 Swing 組件的程序通常會比使用 AWT 組件的程序運行更慢。但是大家都還是更喜歡用 Swing 組件，原因何在？因為隨著計算機硬件的升級，一點點速度已經不是問題。相反的，用戶更需要美觀的用戶界面，開發人員則更需要易用的開發組件。
　　——好，我這就來教你使用 Swing 組件開發圖形用戶界面的 Java 應用程序。
　　二. 框架、監聽器和事件
　　框架 (Frame) 是 Java 圖形用戶界面的基礎，它就是我們通常所說的窗口，是 Windows/XWindow 應用程序的典型特征。說到 Windows/XWindow，大家很容易聯想到“事件 (Event) 驅動”。Java 的圖形用戶界面正是事件驅動的，并且由各種各樣的監聽器 (Listener) 負責捕捉各種事件。
　　如果我們需要對某一個組件的某種事件進行捕捉和處理時，就需要為其添加監聽器。比如，我們要在一個窗口 (JFrame) 激活時改變它的標題，我們就需要為這個窗口 (JFrame 對象) 添加一個可以監聽到“激活窗口”這一事件的監聽器——WindowListener。
　　怎么添加監聽器呢？這通常由組件類提供的一個 addXXXXXListener 的方法來完成。比如 JFrame 就提供有 addWindowListener 方法添加窗口監聽器 (WindowListener)。
　　一個監聽器常常不只監聽一個事件，而是可以監聽相關的多個事件。比如 WindowListener 除了監聽窗口激活事件 (windowActivate) 之外，還可以監聽窗口關閉事件 (windowClosing) 等。那么這些事件怎么區分呢？就靠重載監聽器類 (Class) 的多個方法 (Method) 了，監聽器監聽到某個事件后，會自動調用相關的方法。我們只要重載這個方法，就可以處理相應的事件了。
　　不妨先看一個例子：
　　/**
　　* TestFrame.java
　　* @author Fancy
　　*/
　　import javax.swing.*;
　　import java.awt.event.*;
　　public class TestFrame extends JFrame {
　　private int counter = 0;
　　public TestFrame(){
　　/* 使用匿名類添加一個窗口監聽器 */
　　addWindowListener(new WindowAdapter() {
　　public void windowClosing(WindowEvent e) {
　　System.out.println("Exit when Closed event");
　　System.exit(0); //退出應用程序
　　}
　　public void windowActivated(WindowEvent e){setTitle("Test Frame " + counter++); // 改變窗口標題
　　}
　　});
　　setResizable(false); // 設置窗口為固定大小
　　setSize(200, 150);
　　}
　　public static void main(String[] args) {
　　TestFrame tf = new TestFrame();
　　tf.show();
　　}
　　}
　　這個例子中，我們設計了一個窗口類(public class TestFrame extends JFrame { ...)，并且為這個窗口添加了一個窗口監聽器 (addWindowListener(new WindowAdapter() ...)。而我們添加的這個窗口監聽器主要監聽了兩個事件：窗口關閉 (public void windowClosing(WindowEvent e) ...) 和窗口激活 (public void windowActivated(WindowEvent e) ...)。在窗口關閉事件中我們退出了整個應用程序(System.exit(0);)，而在窗口激活事件中，我們改變了窗口的標題 (setTitle("Test Frame " + counter++);)。最后，我們在 main 方法中顯示了這窗口類的一個實例，運行得到下圖所示的結果：
　　　
　　這個程序的運行結果就是一個什么東西都沒有加的框架，也就是一個空窗口。那么，你知道顯示一個窗口最主要的幾句代碼嗎？不知道沒關系，我來告訴你，顯示一個窗口只需要做三件事：生成實例(對象) -> 設置大小 -> 顯示，相應的，就是下面的三句代碼：
　　JFrame frame = new JFrame("Frame's Title");
　　frame.setSize(400, 300);
　　frame.show();
　　也許你會說：第一句的意思我清楚，第三句的意思我也明白，為什么一定要第二句呢？其實想想也就明白了，叫你畫一個沒法有大小的矩形你能畫出來嗎？不能。同樣，沒有大小的窗口，怎么顯示？所以我們需要用 setSize(int width, int height) 方法為其設置大小。我們還有另一種方法：用 JFrame 的 pack() 方法讓它自己適配一個大小。pack() 在多數時候是令人滿意的，但有時，它也會讓你哭笑不得——多試試就知道了。
　　在 JFrame 中，我們使用 addWindowListener 方法加入一個監聽器 WindowListener (addWindowListener(new WindowAdapter() ...) 去監聽發生在 JFrame 上的窗口事件。WindowListener 是一個接口，在 java.awt.event 這個包中，但是上例中好象并沒有使用 WindowListener，而是使用的 WindowsAdapter 吧，這是怎么回事？
　　WindowAdapter 是 WindowsListener 接口的一個最簡單的實現，也在包 java.awt.event 中。如果我們直接使用 WindowListener 產生一個匿名類，需要實現它的每一個方法 (一共 7 個)。但 WindowAdapter 作為 WindowListener 最簡單的實現，已經實現了它的每一個方法為空方法 (即只包含空語句，或者說沒有語句的方法)。用 WindowAdapter 就只需要重載可能用到的方法 (上例中只有 2 個) 就行了，而不需要再去實現每一個方法。優點顯而易見——減少代碼量。
　　在 JFrame 上發生的窗口事件 (WindowEvent) 包括：
　　windowActivated(WindowEvent e) 窗口得到焦點時觸發
　　windowClosed(WindowEvent e) 窗口關閉之后觸發
　　windowClosing(WindowEvent e) 窗口關閉時觸發
　　windowDeactivated(WindowEvent e) 窗口失去焦點時觸發
　　windowDeiconified(WindowEvent e)　
　　windowIconified(WindowEvent e)　
　　windowOpened(WindowEvent e) 窗口打開之后觸發
　　上例重載了其中兩個方法。如果在上例運行產生的窗口和另外一個應用程序窗口之間來回切換 (在 Windows 操作系統中你可以使用 Alt+Tab 進行切換)……試試看，你發現了什么？有沒有現我們的示例窗口標題上的數字一直在增加，這便是在 windowActivated 事件中 setTitle("Test Frame " + counter++); 的功勞。
　　而另一個事件處理函數 windowClosing 中的 System.exit(0) 則保證了當窗口被關閉時退出當前的 Java 應用程序。如果不作這樣的處理會怎樣呢？試驗之后你會發現，窗口雖然關閉了，但程序并沒有結束，但此時，除了使用 ^C 強行結束之外，恐怕也沒有其它辦法了。所以，這一點非常重要：如果你想在關閉窗口的時候退出應用程序，需要你自己寫代碼處理 windowClosing 事件。……也不盡然，其實還有另外一個更簡單的辦法，讓 JFrame 自己處理這件事——你只需要如下調用 JFrame 的 setDefaultCloseOperation 即可：　frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
　　我們可以在 JFrame 對象中添加 AWT 或者 Swing 組件。但是，雖然它有 add 方法，卻不能直接用于添加組件，否則會拋出異常——不信就試試。造成這個現象的原因只有一個解釋：JFrame 不是一個容器，它只是一個框架。那么，應該怎么添加組件呢？

　　JFrame 有一個 Content Pane，窗口是顯示的所有組件都是添加在這個 Content Pane 中。JFrame 提供了兩個方法：getContentPane 和 setContentPane 就是用于獲取和設置其 Content Pane 的。通常我們不需要重新設置 JFrame 的 Content Pane，只需要直接獲取


四. 文本輸入框、密碼輸入框
　　文本輸入框包括兩種，單行文本輸入框 (JTextField) 和多行文本輸入框 (JTextArea)。密碼輸入框則只有一種 (JPasswordField)。JPasswordField 是 JTextField 的子類，它們的主要區別是 JPasswordField 不會顯示出用戶輸入的東西，而只會顯示出程序員設定的一個固定字符，比如 '*'。
　　下面的示例圖和代碼是 JTextField、JPasswordField 和 JTextArea 的示例：
　　　
　　/**
　　* TestTexts.java
　　* @author Fancy
　　*/
　　import javax.swing.*;
　　import javax.swing.event.*;
　　public class TestTexts extends JFrame {
　　private JLabel label = new JLabel("Status");
　　private JTextField textField;
　　private JPasswordField pwdField;
　　private JTextArea textArea;
　　public TestTexts() {
　　super("Test Texts");
　　setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
　　getContentPane().setLayout(new java.awt.FlowLayout());
　　textField = new JTextField(15);
　　/* 監聽文本光標移動事件 */
　　textField.addCaretListener(new CaretListener() {
　　public void caretUpdate(CaretEvent e) {
　　// 如果改變了內容，就可以即時更新 label 顯示的內容
　　label.setText(textField.getText());
　　}
　　});
　　pwdField = new JPasswordField(15);
　　pwdField.setEchoChar('#');
　　textArea = new JTextArea(5, 15);
　　textArea.setLineWrap(true);
　　getContentPane().add(textField);
　　getContentPane().add(pwdField);
　　getContentPane().add(textArea);
　　getContentPane().add(label);
　　setSize(200, 200);
　　}
　　public static
　　void main(String[] args) {
　　TestTexts tt = new TestTexts();
　　tt.show();
　　}
　　}
　　上例中，我們構造了一個寬度為 15 個字符的單行文本框 (textField = new JTextField(15);)，并使用 addCaretListener 方法添加了一個 CaretListener (textField.addCaretListener ...)。CaretListener 監聽文本光標的移動事件。當用戶使用鍵盤、鼠標等移動了文本光標在 JTextField 中的位置時觸發這個事件。我們需要重載 caretUpdate(CaretEvent e) 對事件進行處理 (public void caretUpdate(CaretEvent e) ...)。這樣，我們可以在這里做類似 VB 中 TextBox 的 OnChange 事件中做的事情。
　　JTextField 有 5 個構造方法，常用其中的四個：
　　JTextField()
　　JTextField(int columns)，如上例 textField = new JTextField(15);
　　JTextField(String text)
　　JTextField(String text, int columns)
　　其中，參數 text 是單行文本框的初始內容，而 columns 指定了單行文本框的寬度，以字符為單位。JTextField 中的文本內容可以用 getText() 方法獲得。也可以用 setText 方法指定 JTextField 中的文本內容。
　　JPasswordField 是 JTextField 的子類，其構造方法也是類似的。JPasswordField 提供了 setEchoChar(char ch) 方法設置為了隱藏密碼而顯示的字符，默認為 '*' 字符，上例中則設置為了 '#' 字符 (pwdField.setEchoChar('#');)。與 JTextField 一樣，JPasswordField 也用 getText 方法和 setText 獲得或者設置文本內容 (當然在用戶界面上是隱藏的)。
　　JTextField 是單行文本框，不能顯示多行文本，如果想要顯示多行文本，就只好使用多行文本框 JTextArea 了。JTextArea 有六個構造方法，常用的也是四個：
　　JTextArea()
　　JTextArea(int rows, int columns)
　　JTextArea(String text)
　　JTextArea(String text, int rows, int columns)　
　　text 為 JTextArea 的初始化文本內容；rows 為 JTextArea 的高度，以行為單位；columns 為 JTextArea 的寬度，以字符為單位。如上例中就構造了一個高 5 行，寬 15 個字符的多行文本框 (textArea = new JTextArea(5, 15);)。
　　多行文本框默認是不會自動折行的 (不過可以輸入回車符換行)，我們可以使用 JTextArea 的 setLineWrap 方法設置是否允許自動折行。setLineWrap(true) 是允許自動折行，setLineWrap(false) 則是不允許自動折行。多行文本框會根據用戶輸入的內容自動擴展大小，不信，自己做個實驗——如果不自動折行，那么多行文本框的寬度由最長的一行文字確定的；如果行數據超過了預設的行數，則多行文本框會擴展自身的高度去適應。換句話說，多行文本框不會自動產生滾動條。怎么辦？后面講到滾動窗格 (JScrollPane) 的時候，你就知道了。
　　多行文本框里文本內容的獲得和設置，同樣可以使用 getText 和 setText 兩個方法來完成。
　　五. 窗格、滾動窗格和布局管理
　　窗格 (JPanel) 和滾動窗格 (JScrollPane) 在圖形用戶界面設計中大量用于各種組件在窗口上的布置和安排。這里所謂的布置和安排，就是布局 (Layout)，因此不得不先說說布局。
　　將加入到容器(通常為窗口等) 的組件按照一定的順序和規則放置，使之看起來更美觀，這就是布局。布局由布局管理器 (Layout Manager) 來管理。那么，我們在什么時候應該使用布局管理器？應用選擇哪種布局管理器？又該怎樣使用布局管理器呢？
　　往往，我們設計一個窗口，其中是要添加若干組件的。為了管理好這些管理的布局，我們就要使用布局管理器。比如說，設計一個簡單的編輯器，這個編輯器中只需要放置兩個按鈕和一個多行文本框。這些組件是讓 Java 自己任意安排呢？還是按照一定的位置關系較規范的安排呢？當然應該選擇后者。那么，為了按照一定的位置關系安排這些組件，我們就需要用到布局管理器了。
　　然后我們遇到了一個選擇題——使用哪種布局管理器。為此，我們首先要知道有些什么布局管理器，它們的布局特點是什么。常用的布局管理器有： FlowLayout、BorderLayout、GridLayout、BoxLayout 等，其中 FlowLayout 和 BorderLayout 最常用，本文主要也就只談談這兩種布局管理器。下面列表說明它們的布局特點：
　　　
　　就上述的編輯器為例，如果選用 FlowLayout，那么兩個按鈕和一個多行文本框就會排列在一行——當然這是窗口足夠寬的情況；如果窗口稍窄一些，則可能分兩行排列，第一行有兩個按鈕，而第二行是多行文本框——這是最理想的情況；如果窗口再窄一些，就可能分三行排列，第一行和第二行分別放置一個按鈕，第三行放置多行文本框。因此，如果窗口大小可以改變，那么三個組件的位置關系也可能隨著窗口大小的變化而變化。所以，FlowLayout 不適用。其實上面所舉的例程中，大部分都是用的 FlowLayout，那是因為我們沒有要求組件的布局。
　　如果選用 BorderLayout 的情況又如何呢？我們可以試著加入一個窗格 (JPanel，稍后講解)，并將兩個按鈕放置在其中，然后將這個窗格加入到 BorderLayout 的北部 (即上部)；再將多行文本框加入到 BorderLayout 中部。結果類似使用 FlowLayout 的第二種可能，是最理想的情況。而且，如果改變窗口大小，它們的位置關系仍然是北-中的關系，不會隨之改變。
　　剩下的兩種布局管理器，加以窗格 (JPanel) 的配合，也能夠很好的安排上述編輯器所需的三個組件。但是由于它們的使用稍為復雜一些，所以就不講了。下面就講講如何使用 FlowLayout 和 BorderLayout。
　　任何布局管理器，都需要用在容器上，比如 JFrame 的 Content Pane 和下面要說的 JPanel 都是容器。容器組件提供了一個 setLayout 方法，就是用來改變其布局管理器的。默認情況下，JFrame 的 Content Pane 使用的是 BorderLayout，而 JPanel 使用的是 FlowLayout。但不管怎樣，我們都可以調用它們的 setLayout 方法來改變其布局管理器。比如上述的編輯器中，我們要讓窗口 (JFrame 對象，假設為 frame) 使用 BorderLayout，就可以使用 frame.getContentPane().setLayout(new BorderLayout()); 來改變其布局管理器為一個新的 BorderLayout 對象。
　　然后，我們對布局管理器的直接操作就結束了，剩下的只需要往容器里添加組件。如果使用 FlowLayout，我們只需要使用容器的 add(Component c) 方法添加組件就行了。但是，如果使用 BorderLayout 就不一樣了，因為要指定是把組件添加到哪個區域啊。那我們就使用容器的 add(Component c, Object o) 方法添加組件，該方法的第二個參數就是指明添加到的區域用的。例如，上述編輯器中要添加一個多行文本框到 BorderLayout 的中部，就可以用 frame.getContentPane().add(new JTextArea(5, 15), BorderLayout.CENTER) 來實現。
　　BorderLayout 的五個區域分別是用下列五個常量來描述的：
　　BorderLayout.EAST 東
　　BorderLayout.SOUTH 南
　　BorderLayout.WEST 西
　　BorderLayout.NORTH 北
　　BorderLayout.CENTER 中
　　剛才已經提到了使用 JPanel。JPanel 作為一個容器，可以包容一些組件，然后將這個 JPanel 對象作為一個組件添加到另一個容器 (稱作父容器) 中。這個功能有什么好處呢？
　　上面不是提到 BorderLayout 的一個區域中只能添加一個組件嗎？但是我們的編輯器需要添加兩個按鈕到它的北部，怎么辦？上面的例子中，我們就是用的一個 JPanel 包容了這兩個按鈕，然后再將這個 JPanel 對象作為一個組件添加到設置布局管理器為 BorderLayout 的 Content Pane 中。
　　上面說到各布局管理器的布局特點的時候，幾乎每一種都是一個區域只能添加一個組件，那我們想添加多個組件到一個區域的時候，就要用到 JPanel 了。如果還沒有明白，稍后看一段程序可能更易于理解。