实验十三 图形界面事件处理技术

                                                                                                    实验十三  图形界面事件处理技术

                                                                                                                                                  实验时间 2018-11-22

1、实验目的与要求

(1) 掌握事件处理的基本原理，理解其用途；

(2) 掌握AWT事件模型的工作机制；

(3) 掌握事件处理的基本编程模型；

(4) 了解GUI界面组件观感设置方法；

(5) 掌握WindowAdapter类、AbstractAction类的用法；

(6) 掌握GUI程序中鼠标事件处理技术。

2、实验内容和步骤

实验1： 导入第11章示例程序，测试程序并进行代码注释。

测试程序1：

l 在elipse IDE中调试运行教材443页-444页程序11-1，结合程序运行结果理解程序；

l 在事件处理相关代码处添加注释；

l 用lambda表达式简化程序；

l 掌握JButton组件的基本API；

l 掌握Java中事件处理的基本编程模型。

对程序源代码的注释：

 ButtonFrame.java

package button;

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;

/**
 * A frame with a button panel
 */
public class ButtonFrame extends JFrame
{
   private JPanel buttonPanel;
   private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
   private static final int DEFAULT_HEIGHT = 400;
   //像素的大小
   public ButtonFrame()
   {      
      setSize(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT);

      // 创建按钮
      JButton yellowButton = new JButton("Yellow");
      JButton blueButton = new JButton("Blue");
      JButton redButton = new JButton("Red");
     //生成了3个按钮组件
      buttonPanel = new JPanel();
      //通过add方法来添加组件
      // 向面板添加按钮
      buttonPanel.add(yellowButton);
      buttonPanel.add(blueButton);
      buttonPanel.add(redButton);

      // 向框架添加面板
      add(buttonPanel);

      // 创建按钮操作
      ColorAction yellowAction = new ColorAction(Color.YELLOW);
      ColorAction blueAction = new ColorAction(Color.BLUE);
      ColorAction redAction = new ColorAction(Color.RED);
     //生成 3个类对象
     
      yellowButton.addActionListener(yellowAction);
      blueButton.addActionListener(blueAction);
      redButton.addActionListener(redAction);
   }
    // 用addActionListener将操作与按钮相关联
   /**
    * An action listener that sets the panel's background color.
    */
   private class ColorAction implements ActionListener//这是一个监听器类，类名ColorAction
   {
      private Color backgroundColor;

      public ColorAction(Color c)
      {
         backgroundColor = c;
      }

      public void actionPerformed(ActionEvent event)
      {
         buttonPanel.setBackground(backgroundColor);
      }
   }
}

button.java

package button;

import java.awt.*;
import javax.swing.*;

/**
 * @version 1.34 2015-06-12
 * @author Cay Horstmann
 */
public class ButtonTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      EventQueue.invokeLater(() -> {
         JFrame frame = new ButtonFrame();
         frame.setTitle("ButtonTest");
         frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
         frame.setVisible(true);
      });
   }
}

测试程序运行后的结果：

 

点击按钮键，按照相应的颜色根据用户的要求来点击相应的颜色按钮

修改程序

使用makeButton的方法来简化这个图形用户界面的程序，程序的结果没变，代码减少，具体代码在源程序中已经注释，相关程序源代码如下：

package button;

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;

/**
 * A frame with a button panel
 */
public class ButtonFrame extends JFrame
{
   private JPanel buttonPanel;
   private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
   private static final int DEFAULT_HEIGHT = 400;
   //像素的大小
   public ButtonFrame()
   {      
      setSize(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT);

      // create buttons
      JButton yellowButton = new JButton("Yellow");
      JButton blueButton = new JButton("Blue");
      JButton redButton = new JButton("Red");
     //生成了3个按钮组件
      buttonPanel = new JPanel();
      //通过add方法来添加组件
      // 向面板添加按钮
      /*buttonPanel.add(yellowButton);
      buttonPanel.add(blueButton);
      buttonPanel.add(redButton);*/

      // 向框架添加面板
      add(buttonPanel);

      // 创建按钮操作
      /*ColorAction yellowAction = new ColorAction(Color.YELLOW);
      ColorAction blueAction = new ColorAction(Color.BLUE);
      ColorAction redAction = new ColorAction(Color.RED);*/
      
     //生成 3个类对象
     makeButton("黄色",Color.yellow);
     makeButton("蓝色",Color.blue);
     makeButton("红色",Color.red);
   }
     /* yellowButton.addActionListener(yellowAction);
      blueButton.addActionListener(blueAction);
      redButton.addActionListener(redAction);
   }*/
    // 用addActionListener将操作与按钮相关联
     public void makeButton(String name , Color backgroundColor)
     {
     JButton button=new JButton(name);
     buttonPanel.add(button);
     ColorAction action=new ColorAction(backgroundColor);
     button.addActionListener(action);
     }
   /**
    * An action listener that sets the panel's background color.
    */
   private class ColorAction implements ActionListener//这是一个监听器类，类名ColorAction
   {
      private Color backgroundColor;

      public ColorAction(Color c)
      {
         backgroundColor = c;
      }

      public void actionPerformed(ActionEvent event)
      {
         buttonPanel.setBackground(backgroundColor);
      }
   }
}

再对程序进一步修改，添加绿色进去，结果如下：

测试程序2：

l 在elipse IDE中调试运行教材449页程序11-2，结合程序运行结果理解程序；

l 在组件观感设置代码处添加注释；

l 了解GUI程序中观感的设置方法。

程序测试结果：

 程序源代码及其注释：

package plaf;

import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.SwingUtilities;
import javax.swing.UIManager;

/**
 * A frame with a button panel for changing look-and-feel
 */
public class PlafFrame extends JFrame
{
   private JPanel buttonPanel;

   public PlafFrame()
   {
      buttonPanel = new JPanel();

      UIManager.LookAndFeelInfo[] infos = UIManager.getInstalledLookAndFeels();
      for (UIManager.LookAndFeelInfo info : infos)
         makeButton(info.getName(), info.getClassName());

      add(buttonPanel);
      pack();
   }

   /**
    * Makes a button to change the pluggable look-and-feel.
    * @param name the button name
    * @param className the name of the look-and-feel class
    */
   private void makeButton(String name, String className)
   {
      // 向面板添加按钮

      JButton button = new JButton(name);
      buttonPanel.add(button);

      // 设置按钮操作

      button.addActionListener(event -> {
         // 按钮动作:切换到新的外观
         try
         {
            UIManager.setLookAndFeel(className);
            SwingUtilities.updateComponentTreeUI(this);
            pack();
         }
         catch (Exception e)
         {
            e.printStackTrace();
         }
      });
   }
}

测试程序3：

l 在elipse IDE中调试运行教材457页-458页程序11-3，结合程序运行结果理解程序；

l 掌握AbstractAction类及其动作对象；

l 掌握GUI程序中按钮、键盘动作映射到动作对象的方法。

测试结果：

程序源代码及其注释：

ActionFrame.java

package action;

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;

/**
 * A frame with a panel that demonstrates color change actions.
 */
public class ActionFrame extends JFrame
{
   private JPanel buttonPanel;
   private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
   private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;

   public ActionFrame()
   {
      setSize(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT);

      buttonPanel = new JPanel();

      // 定义的行为
      Action yellowAction = new ColorAction("Yellow", new ImageIcon("yellow-ball.gif"),
            Color.YELLOW);
      Action blueAction = new ColorAction("Blue", new ImageIcon("blue-ball.gif"), Color.BLUE);
      Action redAction = new ColorAction("Red", new ImageIcon("red-ball.gif"), Color.RED);

      //为这些操作添加按钮
      buttonPanel.add(new JButton(yellowAction));
      buttonPanel.add(new JButton(blueAction));
      buttonPanel.add(new JButton(redAction));

      // 向框架添加面板
      add(buttonPanel);

      // 将Y、B和R键与名称关联起来
      InputMap imap = buttonPanel.getInputMap(JComponent.WHEN_ANCESTOR_OF_FOCUSED_COMPONENT);
      imap.put(KeyStroke.getKeyStroke("ctrl Y"), "panel.yellow");
      imap.put(KeyStroke.getKeyStroke("ctrl B"), "panel.blue");
      imap.put(KeyStroke.getKeyStroke("ctrl R"), "panel.red");

      //将名称与动作关联起来
      ActionMap amap = buttonPanel.getActionMap();
      amap.put("panel.yellow", yellowAction);
      amap.put("panel.blue", blueAction);
      amap.put("panel.red", redAction);
   }
   
   public class ColorAction extends AbstractAction
   {
      /**
       * Constructs a color action.
       * @param name the name to show on the button
       * @param icon the icon to display on the button
       * @param c the background color
       */
      public ColorAction(String name, Icon icon, Color c)
      {
         putValue(Action.NAME, name);
         putValue(Action.SMALL_ICON, icon);
         putValue(Action.SHORT_DESCRIPTION, "Set panel color to " + name.toLowerCase());
         putValue("color", c);
      }

      public void actionPerformed(ActionEvent event)
      {
         Color c = (Color) getValue("color");
         buttonPanel.setBackground(c);
      }
   }
}

 ActionTest.java

package action;

import java.awt.*;
import javax.swing.*;

/**
 * @version 1.34 2015-06-12
 * @author Cay Horstmann
 */
public class ActionTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      EventQueue.invokeLater(() -> {
         JFrame frame = new ActionFrame();
         frame.setTitle("ActionTest");
         frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
         frame.setVisible(true);
      });
   }
}

测试程序4：

l 在elipse IDE中调试运行教材462页程序11-4、11-5，结合程序运行结果理解程序；

l 掌握GUI程序中鼠标事件处理技术。

程序测试结果：

程序源代码及其注释

package mouse;

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.awt.geom.*;
import java.util.*;
import javax.swing.*;

/**
 * A component with mouse operations for adding and removing squares.
 */
public class MouseComponent extends JComponent
{
   private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
   private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;

   private static final int SIDELENGTH = 10;
   private ArrayList<Rectangle2D> squares;
   private Rectangle2D current; // 包含鼠标光标的正方形
   public MouseComponent()
   {
      squares = new ArrayList<>();
      current = null;

      addMouseListener(new MouseHandler());
      addMouseMotionListener(new MouseMotionHandler());
   }

   public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); }   
   
   public void paintComponent(Graphics g)
   {
      Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;

      //画出所有方块
      for (Rectangle2D r : squares)
         g2.draw(r);
   }

   /**
    * Finds the first square containing a point.
    * @param p a point
    * @return the first square that contains p
    */
   public Rectangle2D find(Point2D p)
   {
      for (Rectangle2D r : squares)
      {
         if (r.contains(p)) return r;
      }
      return null;
   }

   /**
    * Adds a square to the collection.
    * @param p the center of the square
    */
   public void add(Point2D p)
   {
      double x = p.getX();
      double y = p.getY();

      current = new Rectangle2D.Double(x - SIDELENGTH / 2, y - SIDELENGTH / 2, SIDELENGTH,
            SIDELENGTH);
      squares.add(current);
      repaint();
   }

   /**
    * Removes a square from the collection.
    * @param s the square to remove
    */
   public void remove(Rectangle2D s)
   {
      if (s == null) return;
      if (s == current) current = null;
      squares.remove(s);
      repaint();
   }

   private class MouseHandler extends MouseAdapter
   {
      public void mousePressed(MouseEvent event)
      {
         // 如果光标不在正方形内，则添加一个新的正方形
         current = find(event.getPoint());
         if (current == null) add(event.getPoint());
      }

      public void mouseClicked(MouseEvent event)
      {
         // r双击当前方块即可
         current = find(event.getPoint());
         if (current != null && event.getClickCount() >= 2) remove(current);
      }
   }

   private class MouseMotionHandler implements MouseMotionListener
   {
      public void mouseMoved(MouseEvent event)
      {
         // 如果鼠标在内部，则将鼠标光标设置为十字线
         //一个矩形
         if (find(event.getPoint()) == null) setCursor(Cursor.getDefaultCursor());
         else setCursor(Cursor.getPredefinedCursor(Cursor.CROSSHAIR_CURSOR));
      }

      public void mouseDragged(MouseEvent event)
      {
         if (current != null)
         {
            int x = event.getX();
            int y = event.getY();

            // 拖动当前矩形，使其居中(x, y)
            current.setFrame(x - SIDELENGTH / 2, y - SIDELENGTH / 2, SIDELENGTH, SIDELENGTH);
            repaint();
         }
      }
   }   
}

实验2：结对编程练习

利用班级名单文件、文本框和按钮组件，设计一个有如下界面（图1）的点名器，要求用户点击开始按钮后在文本输入框随机显示2017级网络与信息安全班同学姓名，如图2所示，点击停止按钮后，文本输入框不再变换同学姓名，此同学则是被点到的同学姓名。

图1 点名器启动界面

 

图2 点名器点名界面

 

实验源代码：

package d0;

import java.awt.*;
import javax.swing.*;

import aa.ButtonFrame;

/**
 * @version 1.34 2015-06-12
 * @author Cay Horstmann
 */
public class ButtonTest {
    public static void main(String[] args) {
        EventQueue.invokeLater(() -> {
            JFrame frame = new ButtonFrame();
            frame.setTitle("ButtonTest");
            frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
            frame.setVisible(true);
        });
    }
}

package aa;

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;

import java.io.*;
import java.util.*;
import java.util.List;
import java.util.Timer;
import java.util.jar.Attributes.Name;

/**
 * A frame with a button panel
 */
public class ButtonFrame extends JFrame {

    private JPanel buttonPanel;
    private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
    private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;
    public ButtonFrame() {
        try {
            String line = null;
            List<String> list = new ArrayList<String>();
            BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader("D:\studentnamelist.txt"));
            while ((line = in.readLine()) != null) {
                String temp = line.trim();
                if (temp != null && !"".equals(temp))
                    list.add(temp);
                }
            String[] arr = (String[]) list.toArray(new String[list.size()]);
            setSize(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT);

            buttonPanel = new JPanel();
            buttonPanel.setLayout(null);
            JLabel jLabel = new JLabel("准备");
            JButton jButton = new JButton("开始");
            JButton jButton2 = new JButton("TI");
            jLabel.setBounds(130, 40, 200, 30);
            jButton.setBounds(110, 90, 60, 30);
            jButton.addActionListener(new ActionListener() {
                public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                    Timer timer = new Timer();
                    TimerTask timerTask = new TimerTask() {
                        public void run() {
                            String[] name = arr;
                            jLabel.setText(name[(int) Math.round(Math.random() * 32)]);
                        }
                    };
                    timer.schedule(timerTask, 0, 500);
                }
            });
            buttonPanel.add(jLabel);
            buttonPanel.add(jButton);
            add(buttonPanel);

            } catch (FileNotFoundException e1) {
            // TODO 自动生成的 catch 块
            e1.printStackTrace();
        }catch (IOException e1) {
                // TODO 自动生成的 catch 块
                e1.printStackTrace();
            }
     
            

    }
}

实验结果：

 

 因为自己的实验有一点不好的地方，所以用助教学长的代码带进行学习，以下是代码的注释:

import java.util.*;
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import java.awt.event.*;
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;

import javax.swing.event.*;
public class NameFrame extends JFrame implements ActionListener{
    private JLabel jla;
    private JLabel jlb;
    private JButton jba;
    private static boolean flag = true;//判断开始按钮是否被点过
    public NameFrame(){
        this.setLayout(null);
     //添加按钮
        jla = new JLabel("姓名");
        jlb = new JLabel("准备中");
        jba = new JButton("开始");
        this.add(jla);
        this.add(jlb);
        jla.setFont(new Font("Courier",Font.PLAIN,22));
        jla.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);
         jla.setVerticalAlignment(JLabel.CENTER);        
         jla.setBounds(20,100,180,30);
         jlb.setOpaque(true);
         jlb.setBackground(Color.red);//开始准备的背景颜色
         jlb.setFont(new Font("Courier",Font.PLAIN,22));
        jlb.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);
         jlb.setVerticalAlignment(JLabel.CENTER);        
         jlb.setBounds(150,100,120,30);
         //（左，上，宽，高） 
         this.add(jba);
         jba.setBounds(150,150,80,26);
      
         jba.addActionListener(this);

         this.setTitle("点名器");
        this.setBounds(400,400,400,300);//设置点名器的位置大小
        this.setVisible(true);
        this.setDefaultCloseOperation(DISPOSE_ON_CLOSE);
    }
    public void actionPerformed(ActionEvent e){
        int i=0;
        String names[]=new String[50];
        try {
            Scanner in=new Scanner(new File("D:\studentnamelist.txt"));//文件路径
            while(in.hasNextLine())
            {
                names[i]=in.nextLine();
                i++;
            }
        } catch (FileNotFoundException e1) {
            // TODO 自动生成的 catch 块
            e1.printStackTrace();
        }
        if(jba.getText()=="开始"){
            jlb.setBackground(Color.MAGENTA);
            flag = true;
            new Thread(){   
                public void run(){
                    while(NameFrame.flag){
                    Random r = new Random(); 
                    int i= r.nextInt(47);//返回一个数，并且再随机的生成另一个数
                    jlb.setText(names[i]);
                    }
                }
            }.start();
            jba.setText("停止");
            jba.setBackground(Color.YELLOW);
        }    
        else if(jba.getText()=="停止"){
            flag = false;
            jba.setText("开始");
            jba.setBackground(Color.WHITE);
            jlb.setBackground(Color.gray);//按钮的背景颜色
        }
     }
    public static void main(String arguments []){ 
        new NameFrame();
    }
}

package 点名器;

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

public class Demo {

    public static void main(String[] args) {
        EventQueue.invokeLater(() -> {
            JFrame frame = new JFrame();
            frame.setTitle("ButtonTest");
            frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
            frame.setVisible(true);
        });
    }

}

 结对变成练习伙伴：苏浪浪

实验总结：

理论知识点的总结

时间处理的基础

 事件源（eventsource）：能够产生事件的对象都可以成为事件源，如文本框、按钮等。一个事件源是一个能够注册监听器并向监听器发送事件对象的对象。

事件监听器（eventlistener）：事件监听器对象接收事件源发送的通告（事件对象），并对发生的事件作出响应。一个监听器对象就是一个实现了专门监听器接口的类实例，该类必须实现接口中的方法，这些方法当事件发生时,被自动执行。

事件对象（eventobject）：Java将事件的相关信息封装在一个事件对象中，所有的事件对象都最终派生于java.util.EventObject类。不同的事件源可以产生不同类别的事件。

监听器对象:是一个实现了特定监听器接口（listenerinterface）的类实例。

事件源:是一个能够注册监听器对象并发送事件对象的对象。当事件发生时，事件源将事件对象自动传递给所有注册的监听器。监听器对象利用事件对象中的信息决定如何对事件做出响应。

监听器接口的实现：监听器类必须实现与事件源相对应的接口，即必须提供接口中方法的实现。

适配器类

当程序员用户试图关闭一个框架窗口时，Jframe对象就是WindowEvent的事件源

窗口监听器必须是实现WindowListener接口的类的一个对象，WindowListener接口中有七个方法，他们的名字是自解释的。

 鉴于代码简化的要求，对于有不止一个方法的AWT监听器接口都有一个实现了它的所有方法，但却不做任何工作的适配器类。

例：WindowAdapter类。

适配器类动态地满足了Java中实现监视器类的技术要求。

通过扩展适配器类来实现窗口事件需要的动作。

动作事件：激活一个命令可以有多种方式，如用户可以通过

菜单、击键或工具栏上的按钮选择特定的功能。

 

动作接口器及类：

 

 Swing包提供了非常实用的机制来封装命令，并将它们连接到多个事件源，这就是Action接口。

动作对象是一个封装下列内容的对象：
–命令的说明：一个文本字符串和一个可选图标；
–执行命令所需要的参数。 

 鼠标事件返回值：鼠标事件的类型是MouseEvent，当发生鼠标事件时：MouseEvent类自动创建一个事件对象，以及事件发生位置的x和y坐标，作为事件返回值。

AWT事件继承层次：

所有的事件都是由java.util包中的EventObject类扩展而来。

AWTEevent是所有AWT事件类的父类,也是EventObject的直接子类。

有些Swing组件生成其他类型的事件对象,一般直接扩展于EventObject,而不是AWTEvent,位于javax.swing.event.*。事件对象封装了事件源与监听器彼此通信的事件信息。在必要的时候,可以对传递给监听器对象的事件对象进行分析。

 

通过本周的实验，我懂得了如何将如何处理抽象工具包的事件处理并且如何编写代码来响应事件，比如鼠标点击事件和按键事件。而且，我们还可以在实验过程当中如何实现对按钮和面板的控制。本次实验有点难，给我带来了一些困难，希望在这周学习完之后，可以对此问题有了更深入的了解，让我能把本周存在的问题得以解决。