12.2Swing中JButton简单分析

`JButton` 的继承结构

public class JButton extends AbstractButton implements Accessible

AbstractButton 是所有 Swing 按钮类（如 JToggleButton, JRadioButton, JCheckBox）的基类。
它封装了按钮的核心逻辑：图标、文本、边框、动作事件等。

java.awt.Component
   ↳ java.awt.Container
      ↳ javax.swing.JComponent
         ↳ javax.swing.AbstractButton

1. `java.awt.Component`

这是 AWT 中最基本的 GUI 类，代表一个可视化的组件（如按钮、文本框等）。

主要功能：

提供绘制能力（paint(Graphics g)）
支持布局管理、事件处理（键盘、鼠标等）
控制可见性、大小、位置等属性

常用方法：

paint(), repaint()
setVisible(boolean)
setEnabled(boolean)
setSize(Dimension)
addMouseListener(), addKeyListener() 等

2. `java.awt.Container`

继承自 Component，表示可以包含其他组件的容器。

主要功能：

可以添加子组件（add(Component)）
支持布局管理器（LayoutManager）
提供了组件的层次结构支持

常用方法：

add(Component comp)
remove(Component comp)
setLayout(LayoutManager mgr)
getComponents()

3. `javax.swing.JComponent`

Swing 所有可视化组件的基类，是 Container 的子类。

核心特性：

轻量级组件：不依赖本地系统资源，由 Java 自己绘制
双缓冲机制：减少重绘闪烁（默认开启）
可插拔外观与感觉（PLAF）：通过 updateUI() 方法切换 L&F
支持边框、工具提示、ActionMap/InputMap 等高级功能
事件监听体系：继承并扩展 AWT 的事件模型

常用方法：

setBorder(Border border)：设置边框
setToolTipText(String text)：设置提示文字
revalidate(), repaint()：用于布局更新
updateUI()：用于切换外观
getGraphics()：获取图形上下文（不建议直接使用）

`AbstractButton` 自身的功能扩展

作为 JComponent 的子类，AbstractButton 在其基础上封装了所有按钮共有的行为和状态：

1. 按钮的基本属性

属性	说明
`text`	显示的文字
`icon`	显示的图标
`rolloverIcon`	鼠标悬停时显示的图标
`pressedIcon`	按钮按下时显示的图标
`disabledIcon`	不可用时显示的图标
`selectedIcon`	选中状态下显示的图标（适用于 ToggleButton）

2. 按钮的状态

状态	说明
`armed`	是否处于“准备触发”状态（鼠标按下）
`pressed`	是否被按下
`rollover`	鼠标是否悬停
`selected`	是否被选中（适用于 JToggleButton）
`enabled`	是否启用

这些状态由 ButtonModel 接口实现类（如 DefaultButtonModel）来维护。

3. 模型对象：`ButtonModel`

每个 AbstractButton 都关联一个 ButtonModel 实例，它负责管理按钮的状态变化。

public interface ButtonModel {
    boolean isArmed();
    boolean isSelected();
    boolean isEnabled();
    boolean isPressed();
    boolean isRollover();
    void setSelected(boolean b);
    void setEnabled(boolean enabled);
    void addActionListener(ActionListener l);
    ...
}

AbstractButton 使用这个模型来判断当前应该显示什么状态下的图像或样式。

4. 行为与交互

功能	描述
`action`	绑定一个 `Action` 对象，执行动作逻辑
`actionCommand`	触发 ActionEvent 时发送的命令字符串
`addActionListener()`	添加动作监听器，响应点击事件
`doClick()`	模拟按钮点击行为
`setMnemonic()`	设置快捷键（Alt + 字符）
`setDisplayedMnemonicIndex()`	设置快捷键下划线位置

绘图方式：不是直接绘制，而是由 UI Delegate 负责绘制

关键概念：`ComponentUI` 和 `ButtonUI`

Swing 使用了一种叫做 UI Delegate 的设计模式，将组件的绘制和交互逻辑委托给特定的 UI 类（这些类通常以 XXXUI 结尾）。

对于 JButton：

它的 UI 委托类是 ButtonUI（抽象类）
具体实现根据当前 L&F（LookAndFeel）决定使用哪个子类：
- MetalButtonUI（默认 Metal 风格）
- WindowsButtonUI（Windows 外观）
- GTKButtonUI（Linux/GTK 环境下）
- AquaButtonUI（macOS）

这些 UI 类负责绘制按钮的外观，包括背景、边框、文字颜色、阴影效果等。

示例代码片段（简化版）：

// 在 JButton 初始化时会调用 updateUI() 方法
public void updateUI() {
    setUI((ButtonUI) UIManager.getUI(this));
}

这个方法从 UIManager 获取当前 LookAndFeel 下的 ButtonUI 实现，并设置到按钮上。

绘图流程详解

1. 绘图入口：`paint()` 方法

所有 Swing 组件的绘制都通过 paint(Graphics g) 方法完成，该方法定义在 AWT 的 Component 类中。

JButton 自己并不重写 paint()，而是继承自 JComponent，最终调用的是其 UI delegate 的绘制方法：

protected void paintComponent(Graphics g) {
    if (ui != null) {
        ui.paint(g, this);
    }
}

所以，实际的绘制工作是在 ButtonUI 的 paint() 方法中完成的。

2. `ButtonUI` 的 `paint()` 方法

比如，在 MetalButtonUI 中，paint() 方法内部会处理：

按钮是否被按下或选中
是否有焦点
边框绘制
渐变背景
文字对齐与渲染

示例伪代码：

public void paint(Graphics g, JComponent c) {
    AbstractButton button = (AbstractButton) c;
    ButtonModel model = button.getModel();

    // 绘制背景
    if (model.isPressed() && model.isArmed()) {
        drawPressedButton(g);
    } else {
        drawNormalButton(g);
    }

    // 绘制文本
    String text = button.getText();
    if (text != null && !text.isEmpty()) {
        paintText(g, button, button.getFont(), text);
    }

    // 绘制图标（如果有）
    Icon icon = button.getIcon();
    if (icon != null) {
        icon.paintIcon(c, g, x, y);
    }
}

跨平台统一的关键：LookAndFeel（L&F）

Swing 提供了 可插拔的外观和感觉机制（PLAF），使得 JButton 可以在不同平台上显示为不同的风格，同时保持一致的行为逻辑。

支持的 L&F 包括：

L&F 名称	描述
Metal	默认的 Swing 外观，跨平台统一风格
Windows	在 Windows 上模仿本地风格
Nimbus	更现代美观的 Swing 风格
GTK	Linux 上模仿 GTK 主题风格
Aqua	macOS 上模仿原生 Mac 风格

设置 LookAndFeel 示例：

try {
    UIManager.setLookAndFeel("javax.swing.plaf.metal.MetalLookAndFeel");
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

总结：JButton 如何实现自己的绘制 + 跨平台统一？

特性	实现方式
是否自己绘制？	❌ 不直接绘制，而是通过 `ButtonUI` 子类绘制
绘制入口？	`paintComponent(Graphics g)` → `ButtonUI.paint()`
绘制内容？	文本、图标、边框、状态变化（如按下、聚焦）
跨平台关键？	通过 PLAF（LookAndFeel）机制选择不同的 `ButtonUI` 实现
优点	外观统一、支持换肤、易于扩展
缺点	性能略低于本地控件（但差异不大）

示例：在同一个窗口上绘制两个“按钮”

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

public class CustomButtonDemo extends JFrame {

    private Rectangle button1 = new Rectangle(50, 50, 120, 40);
    private Rectangle button2 = new Rectangle(50, 120, 120, 40);

    public CustomButtonDemo() {
        setTitle("Java 2D 自定义控件示例");
        setSize(300, 250);
        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        add(new DrawingPanel());
        setLocationRelativeTo(null); // 居中显示
        setVisible(true);
    }

    class DrawingPanel extends JPanel {

        private boolean isButton1Pressed = false;
        private boolean isButton2Pressed = false;

        public DrawingPanel() {
            // 添加鼠标监听器来检测点击
            addMouseListener(new MouseAdapter() {
                @Override
                public void mousePressed(MouseEvent e) {
                    if (button1.contains(e.getPoint())) {
                        isButton1Pressed = true;
                        repaint();
                    } else if (button2.contains(e.getPoint())) {
                        isButton2Pressed = true;
                        repaint();
                    }
                }

                @Override
                public void mouseReleased(MouseEvent e) {
                    if (isButton1Pressed && button1.contains(e.getPoint())) {
                        System.out.println("你点击了按钮 1");
                    }
                    if (isButton2Pressed && button2.contains(e.getPoint())) {
                        System.out.println("你点击了按钮 2");
                    }
                    isButton1Pressed = false;
                    isButton2Pressed = false;
                    repaint();
                }
            });
        }

        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g) {
            super.paintComponent(g);
            Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;

            // 设置抗锯齿
            g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
                                 RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);

            // 绘制按钮 1
            if (isButton1Pressed) {
                g2d.setColor(Color.LIGHT_GRAY);
            } else {
                g2d.setColor(Color.GRAY);
            }
            g2d.fill(button1);
            g2d.setColor(Color.BLACK);
            g2d.draw(button1);
            drawCenteredString(g2d, "按钮 1", button1);

            // 绘制按钮 2
            if (isButton2Pressed) {
                g2d.setColor(Color.LIGHT_GRAY);
            } else {
                g2d.setColor(Color.GRAY);
            }
            g2d.fill(button2);
            g2d.setColor(Color.BLACK);
            g2d.draw(button2);
            drawCenteredString(g2d, "按钮 2", button2);
        }

        // 在矩形中间画字符串
        private void drawCenteredString(Graphics2D g, String text, Rectangle rect) {
            FontMetrics fm = g.getFontMetrics();
            int x = rect.x + (rect.width - fm.stringWidth(text)) / 2;
            int y = rect.y + ((rect.height - fm.getHeight()) / 2) + fm.getAscent();
            g.drawString(text, x, y);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        SwingUtilities.invokeLater(CustomButtonDemo::new);
    }
}