11.1 Java9改进的GUI(图形用户界面)和AWT

GUI的必要性

前面介绍的所有程序都是基于命令行的，基于命令行的程序可能只有一些“专业”的计算机人士才会使用。例如前面编写的五子棋、梭哈等程序，恐怕只有程序员自己才愿意玩这么“糟糕”的游戏，很少有最终用户愿意对着黑糊糊的命令行界面敲命令。

相反，如果为程序提供直观的图形用户界面(Graphics User Interface,GUI)，最终用户通过鼠标拖动、单击等动作就可以操作整个应用，整个应用程序就会受欢迎得多(实际上，Windows之所以广为人知，其最初的吸引力就是来自于它所提供的图形用户界面)。作为一个程序设计者，必须优先考虑用户的感受，一定要让用户感到“爽”，程序才会被需要、被使用，这样的程序才有价值。

AWT

当JDK1.0发布时，Sun提供了一套基本的GUI类库，这个GUI类库希望可以在所有平台下都能运行，这套基本类库被称为“抽象窗口工具集(Abstract Window Toolkit)”，它为Java应用程序提供了基本的图形组件。AWT是窗口框架，它从不同平台的窗口系统中抽取出共同组件，当程序运行时，将这些组件的创建和动作委托给程序所在的运行平台。简而言之，当使用AWT编写图形界面应用时，程序仅指定了界面组件的位置和行为，并未提供真正的实现，JVM调用操作系统本地的图形界面来创建和平台一致的对等体。

使用AWT创建的图形界面应用和所在的运行平台有相同的界面风格，比如在Windows操作系统上它就表现出Windows风格；在UNIX操作系统上，它就表现出UNIX风格。Sun希望采用这种方式来实现“Write Once,Run Anywhere”的目标。

AWT存在的问题

但在实际应用中，AWT出现了如下几个问题。

使用AWT做出的图形用户界面在所有的平台上都显得很丑陋，功能也非常有限。

AWT为了迎合所有主流操作系统的界面设计，AWT组件只能使用这些操作系统上图形界面组件的交集，所以不能使用特定操作系统上复杂的图形界面组件，最多只能使用4种字体。

AWT用的是非常笨拙的、非面向对象的编程模式。

Swing

IFC

1996年，Netscape公司开发了一套工作方式完全不同的GUI库，简称为IFC( Internet Foundation Classes),IFC这套GUI库的所有图形界面组件，例如文本框、按钮等都是绘制在空白窗口上的，只有窗口本身需要借助于操作系统的窗口实现。

IFC真正实现了各种平台上的界面一致性。不久，Sun和Netscape合作完善了这种方法，并创建了一套新的用户界面库：Swing。

JFC

AWT、Swing、辅助功能API、2D API以及拖放API共同组成了JFC(Java Foundation Classes，Java基础类库)，其中Swing组件全面替代了Java1.0中的AWT组件，但保留了Java1.1中的AWT事件模型。总体上，AWT是图形用户界面编程的基础，Swing组件替代了绝大部分AWT组件，对AWT图形用户界面编程有极好的补充和加强。

Swing并没有完全替代AWT，而是建立在AWT基础之上，Swing仅提供了能力更强大的用户界面组件，即使是完全采用Swing编写的GUI程序，也依然需要使用AWT的事件处理机制。本章主要介绍AWT组件，这些AWT组件在Swing里将有对应的实现，二者用法基本相似，下一章会有更详细的介绍。

Java9后AWT和Swing组件可自适应屏幕

Java9的AWT和Swing组件可以自适应高分辨率屏。在Java9之前，如果使用高分辨率屏，由于这种屏幕的像素密度可能是传统显示设备的2~3倍(即单位面积里显示像素更多)，而AWT和Swing组件都是基于屏幕像素计算大小的，因此这些组件在高分辨率屏上比较小。

Java9对此进行了改进，如果AWT或Swing组件在高分辨率屏上显示，那么组件的大小可能会以实际屏幕的2个或3个像素作为“逻辑像素”，这样就可保证AWT或Swing组件在高分辨率屏上也具有正常大小。另外，Java9也支持OSX设备的视网膜屏。

简而言之，Java9改进后的AWT或Swing组件完全可以在高分辨率屏、视网膜屏上具有正常大小

所有和AWT编程相关的类都放在java.awt包以及它的子包中，AWT编程中有两个基类：Component和MenuComponent图11.1显示了AWT图形组件之间的继承关系

AWT元素分类

在java.awt包中提供了两种基类表示图形界面元素：Component和MenuComponent，其中

• Component代表一个能以图形化方式显示出来，并可与用户交互的对象，例如Button代表一个按钮，TextField代表一个文本框等；
• MenuComponent则代表图形界面的菜单组件，包括MenuBar(菜单条)、MenuItem(菜单项)等子类。

除此之外，AWT图形用户界面编程里还有两个重要的概念：Container和LayoutManager。

• Container是一种特殊的Component，它代表一种容器，可以盛装普通的Component；
• LayoutManager则是容器管理其他组件布局的方式。