跟我學Java Swing之遊戲設計(1)

文章來源：電腦愛好者 作者：張劍

　　誰知道通天的巴比倫塔耗費了多少沙石？又有誰知道羅馬的建成經曆了多少個日夜？我們惟一知道的是，沒有一塊塊磚石的壘砌，就沒有蜿蜒萬裡的長城;沒有巨石和黏土的堆集，就沒有亙古不變的金字塔。由此可見，基礎知識的準備對於我們學習任何事物都至關重要，那麼，就讓我們從認識Swing的一些基礎功能開始，啟動我們建造羅馬的偉大工程吧！

前言

　　Java咖啡館已經開張不少時日了，如果你已經喜歡上了Java這杯咖啡的味道，那麼記得常來哦。這一次，我們為大家準備了一大杯香濃的咖啡——將以開發一個“連連看”遊戲為藍本，和大家共同學習Java中Swing的用法，當你細心品味這杯咖啡後，你會發現，不但Java這杯咖啡還別有一番風味，而且還學會了專業遊戲的開發方法，真是兩全其美！

　　為了讓大家先睹為快，便是遊戲的。大家可以下載遊戲試玩（下載遊戲程式；下載源檔案），然後在命令列方式下使用java -jar kyodai.jar來運行。此外，還可以到我的首頁http://www.ismyway.com上下載這個遊戲的單機版以及手機版進行試玩(見圖1)。

　　Java咖啡館以前介紹過AWT的知識，那麼Swing和AWT究竟有什麼區別呢？學習Java的人都可能聽到或看到過重量級控制項和輕量級控制項這個字眼，AWT就是我們通常所指的重量級控制項，Swing則是輕量級控制項。我們都知道Java的口號是“一次編寫，到處運行”，這也就要求在我們的程式中，盡量使用純Java的代碼。很不幸的是，AWT依賴與本地平台的介面，因此，在不同的作業系統上，使用AWT製作的介面看起來可能會有些細微區別。Swing則完全不同了，Swing是用純Java編寫的，因此，使用Swing編寫的介面能保證在所有平台上有著同樣的外觀。這裡還有一個竅門:在JDK中，為便於區別，所有Swing控制項都以大寫字母J開頭，比如說JButton(AWT 中對應的是Button)，這樣你就很容易區分Swing控制項和AWT控制項了。

Swing初體驗

　　對於想學習Swing編程的朋友，我們特地為大家準備了一些小竅門。首先，下載並閱讀代碼是極有必要的。由於這是一篇關於Swing的教程，所以，我們只是儘可能講解一些與Swing有關的內容，與Swing無關的內容一般不會涉及，例如演算法部分。其次，受篇幅限制，也不可能在這裡將每部分代碼都寫得完完整整的，所以，大家也需要對照完整代碼來看。最後，為了使大家更容易把精力集中在Swing學習上，我們也將遊戲開發中所需資源放在下載檔案中，大家下載後便能夠編譯運行，看到執行結果。

　　1.頂層容器

　　什麼是頂層容器？當我們使用Java進行圖形編程的時候，圖在哪裡繪製呢？我們需要一個能夠提供圖形繪製的容器，這個容器就被稱為頂層容器，你也可以把它想象成一個視窗。頂層容器是進行圖形編程的基礎，一切圖形化的東西，都必然包括在頂層容器中。在Swing中，我們有三種可以使用的頂層容器，它們分別是:

　　·JFrame:用來設計類似於Windows系統中的視窗形式的應用程式。
　　 ·JDialog:和JFrame類似，只不過JDialog是用來設計對話方塊。
　　 ·JApplet:用來設計可以在嵌入在網頁中的Java小程式。

　　如果需要使用Swing製作一個視窗類別程式，我們的代碼看起來應該是這樣:

import javax.swing.*;

public class KyodaiUI
extends JFrame {
……
}

　　2.控制項

　　控制項是構成應用程式介面的基本元素，按鈕、文字框、進度條等，這些都是控制項。控制項(這裡我們只討論可視化控制項)又可以分為容器控制項和非容器控制項。從字面意義上來理解，容器控制項就是能包含其他控制項的特殊控制項，例如，Java中的JPanel控制項就屬於容器型控制項，我們可以在JPanel中放置按鈕、文字框等非容器控制項，你甚至可以在JPanel中再放置若干個JPanel控制項(值得注意的是，頂層容器也是容器型控制項，每一個視窗應用程式中有且只能有一個頂層容器控制項，換句話說，頂層容器不能包括在其他的控制項中)。

　　Java中的容器控制項有很多，除剛才提到的JPanel外，還有JTabbedPane、JScrollPane等，非容器控制項有JButton、JLabel、JTextField等。如果你需要向某個容器型的控制項中添加控制項，你可以使用 add(Component comp) 方法來實現，如:

JPanel panel = new JPanel();
JButton button = new JButton();
panel.add(button);

　　3.布局

　　什麼是布局？布局是Java中用來控制控制項排列位置的一種介面管理系統。使用過其他可視化編程開發語言的人在初次接觸Java介面設計時，總會感覺到Java介面設計很彆扭:居然沒有提供所見即所得 (WYSIWYG)的設定控制項座標的方法！然而，事實證明，Java本身提供的布局管理系統也一樣能夠出色地完成我們的需要，而且在跨平台時表現得更有優勢。

　　常用的布局有:

　　·BorderLayout:將介面分割為上下左右以及中間一塊地區的管理系統，在BorderLayout布局中，最多你只能放5個控制項，如果超過5個控制項，建議還是選用其他的布局系統吧。
　　 ·GridLayout:GridLayout是將使用者介面切割為棋盤一樣的布局管理系統。如果我們要設計一個類似於Windows中內建的計算機軟體，GridLayout無疑是最佳選擇。
　　 ·FlowLayout:FlowLayout與上述兩類布局管理系統不太一樣，在FlowLayout中，你不必指定每個控制項放在哪，你只需要把控制項加入到FlowLayout中，FlowLayout就會根據你添加控制項的順序依次放置控制項，如果空間不夠，會自動換行。

　　在對這幾個布局管理系統有了基本認識後，我們就一起來進入介面設計吧。在仔細觀察了QQ遊戲中“連連看”的設定後，我們可以發現，整個介面分為三個區，頂部是系統功能表區，佔地面積最大的是使用者遊戲區，另外還有一個使用者互動區，每個地區中都由若干控制群組成。

　　這麼多控制項，我們從哪開始入手呢？由於容器控制項中可以放置其他控制項，因此，我們只需要先確定放置的容器控制項就可以了。 既然已經知道需要使用容器控制項的個數，接下來讓我們就進入布局管理系統的選擇。用GridLayout？似乎有點勉強，用FlowLayout？還有更好的選擇嗎？對了，我想你一定想到了是BorderLayout吧，如2所示。

　　動手之前，大家一定要注意的是，介面的設計要先考慮好尺寸，不管是主程式介面的大小還是每個地區的大小，如果沒有設計好合適的尺寸，將來改動起來會十分痛苦。

　　下面便是相應的來源程式:

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

public class KyodaiUI extends JFrame {
public KyodaiUI() {
this.setSize(780， 500); //將表單的大小設定為780*500
this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
this.setResizable(false); //表單不能改變大小
this.setTitle("連連看"); //設定標題

JPanel toolBar = new JPanel();
toolBar.setBackground(Color.white);
toolBar.setPreferredSize(new Dimension(780， 48));

　 JPanel actionPanel = new JPanel(); //建立JPanel型的控制項
actionPanel.setBackground(Color.yellow); //設定背景色
actionPanel.setPreferredSize(new Dimension(160， 380)); //設定大小

　 JPanel contentPanel = new JPanel();
contentPanel.setBackground(Color.blue);
contentPanel.setPreferredSize(new Dimension(620， 380));
this.getContentPane().add(toolBar， BorderLayout.NORTH);
this.getContentPane().add(actionPanel， BorderLayout.EAST);
this.getContentPane().add(contentPanel， BorderLayout.CENTER);
}

　　
public static void main(String[] args) throws HeadlessException {
KyodaiUI kyodaiUI = new KyodaiUI();
kyodaiUI.show();
}
}

　　讓我們來看看上面這段程式是如何啟動並執行。首先，extends JFrame表明了這是從JFrame中繼承過來的，JFrame是最基本的頂層容器控制項。實際上，在JDK中，以字母J打頭的控制項都是Swing控制項。然後設定了容器的屬性，其中，setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE)是用來告訴Java虛擬機器，當使用者點擊表單右上方的“關閉”按鈕時，關閉該視窗進程。如果不這麼做的話，你會發現雖然你可以點將視窗關閉，然而程式卻沒有退出。在接下來的代碼中，我們為頂層容器添加了三個Panel容器。要注意的是，在AWT中，我們可以直接寫為add(toolBar， BorderLayout.NORTH) ，而在 Swing 中卻一定要寫成getContentPane(). add(toolBar， BorderLayout.NORTH) ，否則程式就會出錯。

　　現在大家可以放在編譯運行看看，是不是和我的運行結果一樣(見圖3)？

　　4.邊框

　　雖然我們使用了不同前景色彩來區別不同的地區，然而卻沒有層次感，加上邊框一定會漂亮許多。

　　在Java中，所有以J打頭的Swing控制項都可以使用setBorder方法來為自己設定邊框。邊框有很多種，線型、凸起、凹下、空的，你甚至可以自由組合形成個人風格。所有的Border都必須使用javax.swing.BorderFactory中提供的靜態方法來建立，比如:

Border border = BorderFactory.createBevelBorder(BevelBorder.LOWERED，
new Color(45， 92， 162)，
new Color(43， 66， 97)，
new Color(45， 92， 162)，
new Color(84， 123， 200));

　　現在，我們將toolBar.setBackground(Color.white)改為toolBar.setBorder(border)，立體效果是不是已經出現了？

　　實戰——寫上自己的大名

　　現在我們已經有了一個能夠啟動並執行介面了，雖然它什麼也做不了，但是請你別慌，羅馬不是一天建成的。

　　現在讓我們在菜單區提供一個“關於”菜單，用來顯示程式的資訊，難道你不想讓別人知道你的大名嗎？Swing本身就提供了現成的按鈕控制項JButton，我們只需要建立一個新的按鈕:JButton about = new JButton("關於");這個按鈕該怎麼放到菜單區而不是別的地方呢？我們可以加入下面的代碼:toolBar.add(about);咦，怎麼點按鈕沒有反應？這是因為你還沒有告訴程式點擊按鈕時要做什麼事情呢。要為按鈕添加事件響應，首先需要使用about.addActionListener(this)來告訴程式監聽按鈕按下時的事件，由於ActionListener是一個程式介面，因此，我們在類的申明的地方也得做一點小小的修改:public class KyodaiUI extends JFrame implements ActionListener {...}實現ActionListener介面是為了告訴程式我要進行事件處理了。當然，最後我們得添加響應事件的代碼:

public void actionPerformed(ActionEvent e) {
if (e.getSource() == about) {
JOptionPane.showMessageDialog(this， "我的大名"， "關於"，
JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
return ;
}
}

　　其中，e.getSource() 表示當前觸發事件的控制項，由於我們的程式中往往會有多個以上的控制項，這些控制項都有可能產生事件，所以我們必須使用這個方法來找到產生事情的控制項。

　　小結

　　讓我們一起來回顧一下今天所學的內容:首先我們瞭解了頂層容器，也知道了控制項分為容器控制項和非容器控制項，同時還知道使用邊框，最後，我們還小小的處理了一下按鈕的事件。

　　學而時習之，不亦說乎，就讓我留點小小的作業，協助大家鞏固一下今天所學的內容:上面我們添加的按鈕在功能表列的中間，並不美觀，請大家放到左邊或右邊試試。

　　最後向大家提供一些比較好的參考資料:

　　●Creating a GUI with JFC/Swing
　　
http://java.sun.com/docs/books/tutorial/uiswing/index.html
　　 ●2D Graphics
　　
http://java.sun.com/docs/books/tutorial/2d/index.html
　　 ●JDK API
　　
http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/index.html