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Java图形化界面编程—— LayoutManager布局管理器笔记

article 2024/11/13 18:49:07

2.4 LayoutManager布局管理器

之前，我们介绍了Component中有一个方法 setBounds() 可以设置当前容器的位置和大小，但是我们需要明确一件事，如果我们手动的为组件设置位置和大小的话，就会造成程序的不通用性，例如：

Label label = new Label("你好，世界");

创建了一个lable组件，很多情况下，我们需要让lable组件的宽高和“你好，世界”这个字符串自身的宽高一致，这种大小称为最佳大小。

由于操作系统存在差异，例如在windows上，我们要达到这样的效果，需要把该Lable组件的宽和高分别设置为100px,20px,但是在Linux操作系统上，可能需要把Lable组件的宽和高分别设置为120px，24px，才能达到同样的效果。

如果要让我么的程序在不同的操作系统下，都有相同的使用体验，那么手动设置组件的位置和大小，无疑是一种灾难，因为有太多的组件，需要分别设置不同操作系统下的大小和位置。为了解决这个问题，Java提供了LayoutManager布局管理器，可以根据运行平台来自动调整组件大小，程序员不用再手动设置组件的大小和位置了，只需要为容器选择合适的布局管理器即可。

在这里插入图片描述

也就是说布局管理器可以实现不同环境下，让面板中的组件位置自动最佳，不用手动调节组建的大小位置了。

2.4.1 FlowLayout

在 FlowLayout 布局管理器中，组件像水流一样向某方向流动 (排列) ，遇到障碍(边界)就折回，重头开始排列。在默认情况下， FlowLayout 布局管理器从左向右排列所有组件，遇到边界就会折回下一行重新开始。

构造方法	方法功能
FlowLayout()	使用默认的对齐方式及默认的垂直间距、水平间距创建 FlowLayout 布局管理器。
FlowLayout(int align)	使用指定的对齐方式及默认的垂直间距、水平间距创建 FlowLayout 布局管理器。
FlowLayout(int align,int hgap,int vgap)	使用指定的对齐方式及指定的垂直问距、水平间距创建FlowLayout 布局管理器。

FlowLayout 中组件的排列方向(从左向右、从右向左、从中间向两边等) ， align参数应该使用FlowLayout类的静态常量 : FlowLayout. LEFT 、 FlowLayout. CENTER 、 FlowLayout. RIGHT ，默认是左对齐。

FlowLayout 中组件中间距通过整数设置，单位是像素，默认是5个像素。

import java.awt.*;

public class FlowLayoutDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建窗口Frame对象
        Frame frame = new Frame("这里测试FlowLayout");

        //2.修改Frame容器对象中的布局管理器为FlowLayout
        frame.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT,20,20));
        //setLayout函数接收一个布局管理器对象（接口），因此跟之前添加组件一样，new一个FlowLayout

        //3.往Frame窗口对象中添加100个button
        for(int i = 0; i < 100; i++) {
            frame.add(new Button("按钮"+i));
        }

        //4.设置Frame为最佳大小
        frame.pack();
        //通常在创建完窗口的所有子组件后，调用pack函数可以确保窗口的大小适合所有子组件
        
        //5.设置窗口的可见性
        frame.setVisible(true);
    }
}

特点：

frame.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT,20,20));
//setLayout函数接收一个布局管理器对象（接口），因此跟之前添加组件一样，new一个FlowLayout
frame.pack();
//通常在创建完窗口的所有子组件后，调用pack函数可以确保窗口的大小适合所有子组件

在这里插入图片描述

2.4.2 BorderLayout

BorderLayout 将容器分为 EAST 、 SOUTH 、 WEST 、 NORTH 、 CENTER五个区域，普通组件可以被放置在这 5 个区域的任意一个中。 BorderLayout布局管理器的布局示意图如图所示。

在这里插入图片描述

当改变使用 BorderLayout 的容器大小时， NORTH 、 SOUTH 和 CENTER区域水平调整（左右拉伸），而 EAST 、 WEST 和 CENTER 区域垂直调整（上下拉伸）。

使用BorderLayout 有如下两个注意点:

当向使用 BorderLayout 布局管理器的容器中添加组件时，需要指定要添加到哪个区域中。如果没有指定添加到哪个区域中，则默认添加到中间区域中；
如果向同一个区域中添加多个组件时， 后放入的组件会覆盖先放入的组件；

（是2.3.3.3 程序明明向 ScrollPane 容器中添加了一个文本框和一个按钮，但只能看到一个按钮，却看不到文本框问题的原因）

构造方法	方法功能
BorderLayout()	使用默认的水平间距、垂直间距创建 BorderLayout 布局管理器。
BorderLayout(int hgap,int vgap):	使用指定的水平间距、垂直间距创建 BorderLayout 布局管理器。

代码一：

import java.awt.*;

public class BorderLayoutDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建一个窗口Frame对象
        Frame frame = new Frame();

        //2.Frame默认的布局管理器就是BorderLayout，所以重点是规定水平间距和垂直间距
        frame.setLayout(new BorderLayout(30,5));

        //3.往五个方向区域都添加一个按钮组件
        //这里add(Component comp,int index)
        frame.add(new Button("东侧按钮"),BorderLayout.EAST);
        frame.add(new Button("西侧按钮"),BorderLayout.WEST);
        frame.add(new Button("南侧按钮"),BorderLayout.SOUTH);
        frame.add(new Button("北侧按钮"),BorderLayout.NORTH);
        frame.add(new Button("中间按钮"),BorderLayout.CENTER);

        //4.设置Frame为最佳大小
        frame.pack();
        //5.设置Frame的可见性
        frame.setVisible(true);
    }
}

在这里插入图片描述

如果不往某个区域中放入组件，那么该区域不会空白出来，而是会被其他区域占用

代码二：

import java.awt.*;

public class BorderLayoutDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建Frame对象
        Frame frame = new Frame();

        //2.Frame默认的布局管理器就是BorderLayout，所以重点是规定水平间距和垂直间距
        frame.setLayout(new BorderLayout(30,5));

        //3.往五个方向区域都添加一个按钮组件
        frame.add(new Button("南侧按钮"),BorderLayout.SOUTH);
        frame.add(new Button("北侧按钮"),BorderLayout.NORTH);

        //4.使用panel实现中间区域可以存在两个组件
        Panel panel = new Panel();
        panel.add(new Button("中间按钮"));
        panel.add(new TextField("测试文本框"));
        frame.add(panel);//这里我们可以得到Frame对象的默认添加区域是中间区域

        //5.设置Frame为最佳大小
        frame.pack();
        //6.设置Frame的可见性
        frame.setVisible(true);
    }
}

在这里插入图片描述

2.4.3 GridLayout

GridLayout 布局管理器将容器分割成纵横线分隔的网格，每个网格所占的区域大小相同。当向使用 GridLayout 布局管理器的容器中添加组件时， 默认从左向右、从上向下依次添加到每个网格中。与 FlowLayout不同的是，放置在 GridLayout 布局管理器中的各组件的大小由组件所处的区域决定(每个组件将自动占满整个区域) ，也就是网格大小为组件大小。

构造方法	方法功能
GridLayout(int rows,in t cols)	采用指定的行数、列数，以及默认的横向间距、纵向间距将容器分割成多个网格
GridLayout(int rows,int cols,int hgap,int vgap)	采用指定的行数、列数，以及指定的横向间距、纵向间距将容器分割成多个网格。

案例：

使用Frame+Panel，配合FlowLayout和GridLayout完成一个计算器效果。
在这里插入图片描述

代码：

import java.awt.*;

public class GridLayoutDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建Frame对象，并把标题设置为计算器
        Frame frame = new Frame("计算器");

        //2.创建一个Panel对象，往其加入一个TextField文本框组件，并把文本宽度设置为30个字符
        Panel panel1 = new Panel();
        panel1.add(new TextField(30));

        //3.把文本面板Panel1放置在Frame的北侧区域
        frame.add(panel1, BorderLayout.NORTH);

        //4.创建一个Panel对象，并设置其布局管理器为GridLayout，来存放计算机按钮
        Panel panel2 = new Panel();
        panel2.setLayout(new GridLayout(3,5,4,4));//三行五列，横向、纵向间距都为4

        //5.往面板二添加按钮
        for(int i = 0; i < 10; i++) {
            panel2.add(new Button(i+""));   //+"" 将i转化为字符串类型
        }
        panel2.add(new Button("+"));
        panel2.add(new Button("-"));
        panel2.add(new Button("*"));
        panel2.add(new Button("/"));
        panel2.add(new Button("."));

        //6.将计算机面板放置在Frame的中间区域
        frame.add(panel2,BorderLayout.CENTER);

        //7.设置Frame为最佳大小
        frame.pack();
        //8.设置Frame可见
        frame.setVisible(true);
   }

2.4.4 GridBagLayout

GridBagLayout 布局管理器的功能最强大，但也最复杂。

（简单带过，在spring会有更强大的布局管理器）在这里插入图片描述

与 GridLayout 布局管理器不同的是，在GridBagLayout 布局管理器中，一个组件可以跨越一个或多个网格 ，并可以设置各网格的大小互不相同，从而增加了布局的灵活性。

当窗口的大小发生变化时， GridBagLayout 布局管理器也可以准确地控制窗口各部分的拉伸。

由于在GridBagLayout 布局中，每个组件可以占用多个网格，此时，我们往容器中添加组件的时候，就需要具体的控制每个组件占用多少个网格，java提供的GridBagConstaints类，与特定的组件绑定，可以完成具体大小和跨越性的设置。

GridBagConstraints API:

成员变量	含义
gridx	设置受该对象控制的GUI组件左上角所在网格的横向索引
gridy	设置受该对象控制的GUI组件左上角所在网格的纵向索引
gridwidth	设置受该对象控制的 GUI 组件横向跨越多少个网格,如果属性值为 GridBagContraints.REMAIND,则表明当前组件是横向最后一个组件，如果属性值为GridBagConstraints.RELATIVE,表明当前组件是横向倒数第二个组件。
gridheight	设置受该对象控制的 GUI 组件纵向跨越多少个网格，如果属性值为 GridBagContraints.REMAIND,则表明当前组件是纵向最后一个组件，如果属性值为GridBagConstraints.RELATIVE,表明当前组件是纵向倒数第二个组件。
fill	当"显示区域"大于"组件"的时候,如何调整组件： GridBagConstraints.NONE : GUI 组件不扩大 GridBagConstraints.HORIZONTAL: GUI 组件水平扩大以占据空白区域 GridBagConstraints.VERTICAL: GUI 组件垂直扩大以占据空白区域 GridBagConstraints.BOTH: GUI 组件水平、垂直同时扩大以占据空白区域.
ipadx	设置受该对象控制的 GUI 组件横向内部填充的大小，即在该组件最小尺寸的基础上还需要增大多少.
ipady	设置受该对象控制的 GUI 组件纵向内部填充的大小，即在该组件最小尺寸的基础上还需要增大多少.
insets	设置受该对象控制的 GUI 组件的外部填充的大小，即该组件边界和显示区域边界之间的距离 .
weightx	设置受该对象控制的 GUI 组件占据多余空间的水平比例，假设某个容器的水平线上包括三个 GUI 组件，它们的水平增加比例分别是 1 、 2 、 3 ，但容器宽度增加 60 像素时，则第一个组件宽度增加 10 像素，第二个组件宽度增加 20 像素，第三个组件宽度增加 30 像素。如果其增加比例为 0 ，则表示不会增加。
weighty	设置受该对象控制的 GUI 组件占据多余空间的垂直比例
anchor	设置受该对象控制的 GUI 组件在其显示区域中的定位方式: GridBagConstraints .CENTER (中间 ) GridBagConstraints.NORTH (上中 ) GridBagConstraints.NORTHWEST (左上角) GridBagConstraints.NORTHEAST (右上角) GridBagConstraints.SOUTH (下中) GridBagConstraints.SOUTHEAST (右下角) GridBagConstraints.SOUTHWEST (左下角) GridBagConstraints.EAST (右中) GridBagConstraints.WEST (左中)

GridBagLayout使用步骤：

1.创建GridBagLaout布局管理器对象，并给容器设置该布局管理器对象；

2.创建GridBagConstraints对象，并设置该对象的控制属性：

	gridx: 用于指定组件在网格中所处的横向索引；

	gridy: 用于执行组件在网格中所处的纵向索引；

	gridwidth: 用于指定组件横向跨越多少个网格；

	gridheight: 用于指定组件纵向跨越多少个网格；

3.调用GridBagLayout对象的setConstraints(Component c,GridBagConstraints gbc )方法，把即将要添加到容器中的组件c和GridBagConstraints对象关联起来；

4. 把组件添加到容器中；

案例：

使用Frame容器，设置GridBagLayout布局管理器，实现下图中的效果：

在这里插入图片描述

import java.awt.*;

public class GridBagLayoutDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建Frame对象
        Frame frame = new Frame("这里是GridBayLayout测试");

        //2.创建GridBagLayout对象
        GridBagLayout gridBagLayout = new GridBagLayout();

        //3.把Frame对象的布局管理器设置为GridBagLayout
        frame.setLayout(gridBagLayout);

        //4.创建GridBagConstraints对象
        GridBagConstraints gridBagConstraints = new GridBagConstraints();

        //5.创建容量为10的数组
        Button[] bs = new Button[10];

        //6.遍历数组，初始化每一个Button
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            bs[i] = new Button("按钮"+(i+1));
        }

        //7.设置所有的GridBagConstraints对象的fill属性为GridBagConstraints.BOTH,当有空白区域时，组件自动扩大占满空白区域
        gridBagConstraints.fill = GridBagConstraints.BOTH;// GUI 组件水平 、 垂直同时扩大以占据空白区域.

        //8.设置GridBagConstraints对象的weightx设置为1,表示横向扩展比例为1
        gridBagConstraints.weightx=1;

        //9.往frame中添加数组中的前3个Button
        addComponent(frame,bs[0],gridBagLayout,gridBagConstraints);
        addComponent(frame,bs[1],gridBagLayout,gridBagConstraints);
        addComponent(frame,bs[2],gridBagLayout,gridBagConstraints);

        //10.把GridBagConstraints的gridwidth设置为GridBagConstraints.REMAINDER,则表明当前组件是横向最后一个组件
        gridBagConstraints.gridwidth=GridBagConstraints.REMAINDER;

        //11.把button数组中第四个按钮添加到frame中
        addComponent(frame,bs[3],gridBagLayout,gridBagConstraints);


        //12.把GridBagConstraints的weighty设置为1，表示纵向扩展比例为1
        gridBagConstraints.weighty=1;

        //13.把button数组中第5个按钮添加到frame中
        addComponent(frame,bs[4],gridBagLayout,gridBagConstraints);

        //14.把GridBagConstaints的gridheight和gridwidth设置为2，表示纵向和横向会占用两个网格
        gridBagConstraints.gridheight=2;
        gridBagConstraints.gridwidth=2;

        //15.把button数组中第6个按钮添加到frame中
        addComponent(frame,bs[5],gridBagLayout,gridBagConstraints);

        //16.把GridBagConstaints的gridheight和gridwidth设置为1，表示纵向会占用1个网格
        gridBagConstraints.gridwidth=1;
        gridBagConstraints.gridheight=1;
        //17.把button数组中第7个按钮添加到frame中
        addComponent(frame,bs[6],gridBagLayout,gridBagConstraints);

        //18.把GridBagConstraints的gridwidth设置为GridBagConstraints.REMAINDER,则表明当前组件是横向最后一个组件
        gridBagConstraints.gridwidth=GridBagConstraints.REMAINDER;

        //19.把button数组中第8个按钮添加到frame中
        addComponent(frame,bs[7],gridBagLayout,gridBagConstraints);

        //20.把GridBagConstaints的gridwidth设置为1，表示纵向会占用1个网格
        gridBagConstraints.gridwidth=1;

        //21.把button数组中第9、10个按钮添加到frame中
        addComponent(frame,bs[8],gridBagLayout,gridBagConstraints);
        addComponent(frame,bs[9],gridBagLayout,gridBagConstraints);

        //22.设置frame为最佳大小
        frame.pack();

        //23.设置frame可见
        frame.setVisible(true);
    }

    public static void addComponent(Container container,Component c,GridBagLayout gridBagLayout,GridBagConstraints gridBagConstraints){
        gridBagLayout.setConstraints(c,gridBagConstraints);
        container.add(c);
    }
}

2.4.5 CardLayout

CardLayout 布局管理器以时间而非空间来管理它里面的组件，它将加入容器的所有组件看成一叠卡片（每个卡片其实就是一个组件），每次只有最上面的那个 Component 才可见。就好像一副扑克牌，它们叠在一起，每次只有最上面的一张扑克牌才可见.

方法名称	方法功能
CardLayout()	创建默认的 CardLayout 布局管理器。
CardLayout(int hgap,int vgap)	通过指定卡片与容器左右边界的间距 C hgap) 、上下边界 Cvgap) 的间距来创建 CardLayout 布局管理器.
first(Container target)	显示target 容器中的第一张卡片.
last(Container target)	显示target 容器中的最后一张卡片.
previous(Container target)	显示target 容器中的前一张卡片.
next(Container target)	显示target 容器中的后一张卡片.
show(Container taget,String name)	显示 target 容器中指定名字的卡片.

案例：

使用Frame和Panel以及CardLayout完成下图中的效果，点击底部的按钮，切换卡片

在这里插入图片描述

import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;

public class GardLayoutDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建Frame对象
        Frame frame = new Frame("这里测试CardLayout");

        //2.创建一个String数组，用来存储不同卡片的名字
        String[] names = {"第一张", "第二张", "第三张", "第四张", "第五张"};

        //3.创建一个面板panel1，设置它的布局管理器为CardLayout，用来存放卡片
        CardLayout cardLayout = new CardLayout();  //这里需要创建CardLayout对象在后按钮事件会用到
        Panel panel1= new Panel();
        panel1.setLayout(cardLayout);

        //4.往卡片面板panel1中添加五个Button按钮，名字从String数组中取
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            panel1.add(names[i], new Button(names[i]));
            //这里add函数原型为 add(String name, Component comp)
        }

        //5.创建一个面板panel2，用来存储五个按钮，实现卡片的切换
        Panel panel2 = new Panel();

        //6.创建五个卡片切换按钮，并给按钮设置监听器
        Button button1 = new Button("上一张");
        Button button2 = new Button("下一张");
        Button button3 = new Button("第一张");
        Button button4 = new Button("最后一张");
        Button button5 = new Button("第三张");

        ActionListener listener = new ActionListener() {
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                String command = e.getActionCommand();  //这个字符串就是按钮上的文字
                switch (command) {
                    case "上一张":
                        cardLayout.previous(panel1);
                        break;
                    case "下一张":
                        cardLayout.next(panel1);
                        break;
                    case "第一张":
                        cardLayout.first(panel1);
                        break;
                    case "最后一张":
                        cardLayout.last(panel1);
                        break;
                    case "第三张":
                        cardLayout.show(panel1,"第三张");
                        break;
                }
            }
        };
        button1.addActionListener(listener);
        button2.addActionListener(listener);
        button3.addActionListener(listener);
        button4.addActionListener(listener);
        button5.addActionListener(listener);

        //7.将五个卡片切换按钮添加到面板二中
        panel2.add(button1);
        panel2.add(button2);
        panel2.add(button3);
        panel2.add(button4);
        panel2.add(button5);

        //8.把面板一添加到frame的中间区域
        frame.add(panel1);

        //9.把面板二添加到frame的底部区域
        frame.add(panel2, BorderLayout.SOUTH); //Frame默认BorderLayout布局

        //10.设置frame为最佳大小并可见
        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
    }
}

2.4.6 BoxLayout

为了简化开发，Swing 引入了一个新的布局管理器 : BoxLayout 。 BoxLayout 可以在垂直和水平两个方向上摆放 GUI 组件， BoxLayout 提供了如下一个简单的构造器:

方法名称	方法功能
BoxLayout(Container target, int axis)	指定创建基于 target 容器的 BoxLayout 布局管理器，该布局管理器里的组件按 axis 方向排列。其中 axis 有 BoxLayout.X_AXIS( 横向)和 BoxLayout.Y _AXIS (纵向〉两个方向。

案例1：

使用Frame和BoxLayout完成下图效果：

在这里插入图片描述

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

public class BoxLayoutDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建Frame对象
        Frame frame = new Frame("这里测试BoxLayout");
        //2.创建BoxLayout布局管理器，并指定容器为上面的frame对象，和指定组件的排列方向为纵向
        BoxLayout boxLayout = new BoxLayout(frame, BoxLayout.Y_AXIS);
        frame.setLayout(boxLayout);

        //3.往frame对象中添加两个按钮
        frame.add(new Button("按钮1"));
        frame.add(new Button("按钮2"));

        //4.设置frame为最佳大小并可见
        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
    }
}

案例二：使用Frame和Box，完成下图效果：

在这里插入图片描述

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

public class BoxLayoutDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建Frame对象
        Frame frame = new Frame("这里测试BoxLayout");

        //2.创建一个横向的Box，并添加两个按钮
        Box box1 = Box.createHorizontalBox();
        box1.add(new Button("水平按钮一"));
        box1.add(new Button("水平按钮二"));

        //3.创建一个纵向的Box，并添加两个按钮
        Box box2 = Box.createVerticalBox();
        box2.add(new Button("垂直按钮一"));
        box2.add(new Button("垂直按钮二"));

        //4.把box容器添加到frame的两个区域
        frame.add(box1,BorderLayout.NORTH);
        frame.add(box2);

        //5.设置frame为最佳大小并可见
        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
    }
}

通过之前的两个BoxLayout演示，我们会发现，被它管理的容器中的组件之间是没有间隔的，不是特别的美观，但之前学习的几种布局，组件之间都会有一些间距，那使用BoxLayout如何给组件设置间距呢？

其实很简单，我们只需要在原有的组件需要间隔的地方，添加间隔即可，而每个间隔可以是一个组件，只不过该组件没有内容，仅仅起到一种分隔的作用。

在这里插入图片描述

Box类中，提供了5个方便的静态方法来生成这些间隔组件：

方法名称	方法功能
static Component createHorizontalGlue()	创建一条水平 Glue (可在两个方向上同时拉伸的间距)
static Component createVerticalGlue()	创建一条垂直 Glue (可在两个方向上同时拉伸的间距）
static Component createHorizontalStrut(int width)	创建一条指定宽度(宽度固定了，不能拉伸)的水平Strut (可在垂直方向上拉伸的间距)
static Component createVerticalStrut(int height)	创建一条指定高度(高度固定了，不能拉伸)的垂直Strut (可在水平方向上拉伸的间距)

案例3：

使用Frame和Box，完成下图效果：

在这里插入图片描述

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

public class BoxLayoutDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建Frame对象
        Frame frame = new Frame();

        //2.创建一个横向的Box，并添加两个按钮
        Box hBox = Box.createHorizontalBox();
        hBox.add(new Button("水平按钮一"));
        hBox.add(Box.createHorizontalGlue());
        hBox.add(new Button("水平按钮二"));
        hBox.add(Box.createHorizontalStrut(10));
        hBox.add(new Button("水平按钮三"));

        //3.创建一个纵向的Box，并添加两个按钮
        Box vBox = Box.createVerticalBox();
        vBox.add(new Button("垂直按钮一"));
        vBox.add(Box.createHorizontalGlue());
        vBox.add(new Button("垂直按钮二"));
        vBox.add(Box.createHorizontalStrut(10));
        vBox.add(new Button("垂直按钮三"));

        //4.把box容器添加到frame容器中
        frame.add(hBox,BorderLayout.NORTH);
        frame.add(vBox);

        //5.设置frame为最佳大小并可见
        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
    }
}