本教程详细介绍了如何使用java swing中的`joptionpane`来创建交互式启动对话框，并根据用户选择打开新的`jframe`窗口。新窗口内将演示如何利用`javax.swing.timer`实现实时时间显示，并提供按钮控制时间的启动与停止，同时伴随ui元素的动态颜色变化，确保所有ui操作都在事件调度线程（edt）中安全执行。
在Java Swing应用程序开发中，我们经常需要通过对话框与用户进行初步交互，并根据用户的选择来启动不同的功能模块或显示不同的界面。JOptionPane是实现这一目标的高效工具。本教程将引导您完成一个示例，该示例首先弹出一个选项对话框，允许用户选择“设置”或“关闭”；选择“设置”后，将打开一个新窗口，该窗口会实时显示当前时间，并提供启动和停止计时器的功能，同时动态改变显示时间的文本颜色。
核心概念概览
在深入实现之前，了解以下核心Swing概念至关重要：
- JOptionPane.showOptionDialog(): 用于显示一个包含自定义选项按钮的对话框，并返回用户选择的选项索引。
- JFrame: Swing应用程序中的顶级窗口容器，用于承载所有UI组件。
- javax.swing.Timer: 专门用于Swing应用程序的计时器，它在事件调度线程（EDT）上触发事件，是更新UI的推荐方式。
- 事件调度线程（EDT）: Swing应用程序的所有UI组件创建和更新操作都必须在EDT上执行，以避免线程安全问题。EventQueue.invokeLater()是确保代码在EDT上运行的标准方法。
- ActionListener: 用于响应组件（如按钮、计时器）触发的动作事件。Java 8及更高版本中，可以使用方法引用或Lambda表达式简化其实现。
- LocalTime 和 DateTimeFormatter: Java 8引入的日期时间API，用于获取和格式化当前时间。
实现步骤
我们将通过构建一个名为 StopWhat 的类来演示整个过程。
1. 创建主入口对话框
应用程序的启动点是 main 方法，在这里我们将使用 JOptionPane.showOptionDialog() 来呈现初始选择。
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import javax.swing.JOptionPane;
import javax.swing.UIManager;
import javax.swing.UnsupportedLookAndFeelException;
import java.awt.EventQueue;
public class StopWhat {
private static final String CLOSE = "Close";
private static final String SETTINGS = "Settings";
// ... 其他类成员和方法 ...
public static void main(String[] args) {
// 显示选项对话框
int choice = JOptionPane.showOptionDialog(null,
"Choose option",
"Option dialog",
JOptionPane.YES_NO_OPTION,
JOptionPane.QUESTION_MESSAGE,
null,
new String[]{SETTINGS, CLOSE},
SETTINGS);
// 根据用户选择进行处理
if (choice == JOptionPane.YES_OPTION) { // 如果用户选择了“Settings”
// 尝试设置系统外观，提升用户体验
String slaf = UIManager.getSystemLookAndFeelClassName();
try {
UIManager.setLookAndFeel(slaf);
} catch (ClassNotFoundException |
IllegalAccessException |
InstantiationException |
UnsupportedLookAndFeelException x) {
System.out.println("WARNING (ignored): Failed to set [System] look-and-feel.");
}
// 在EDT上创建并显示新窗口
EventQueue.invokeLater(() -> new StopWhat().buildAndDisplayGui());
} else { // 如果用户选择了“Close”或关闭了对话框
System.exit(0);
}
}
}- JOptionPane.showOptionDialog() 的返回值是用户点击按钮的索引。在本例中，"Settings" 对应 JOptionPane.YES_OPTION。
- UIManager.setLookAndFeel() 用于将应用程序的外观设置为操作系统默认样式，使界面更具原生感。
- EventQueue.invokeLater() 是关键。它确保 buildAndDisplayGui() 方法（负责创建和显示新窗口）在EDT上执行，避免了潜在的UI线程问题。
2. 构建新窗口 (JFrame)
StopWhat 类需要一个方法来构建并显示我们的计时器窗口。
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import javax.swing.BorderFactory;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.SwingConstants;
import javax.swing.Timer; // 注意这里是javax.swing.Timer
public class StopWhat {
// ... 静态常量和main方法 ...
private JFrame frame;
private JLabel theWatch;
private Timer timer; // Swing Timer实例
public StopWhat() {
// 初始化Swing Timer，每1000毫秒（1秒）触发一次，并立即开始
timer = new Timer(1000, this::updateTimer);
timer.setInitialDelay(0); // 确保第一次触发是立即的
}
private void buildAndDisplayGui() {
frame = new JFrame("Timer App");
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 设置关闭操作
// 创建显示时间的JLabel
theWatch = new JLabel(getCurrentTime(), SwingConstants.CENTER);
theWatch.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(30, 30, 30, 30)); // 添加内边距
theWatch.setForeground(Color.red); // 初始颜色为红色
theWatch.setToolTipText("Timer is currently stopped."); // 提示文本
frame.add(theWatch, BorderLayout.CENTER); // 将标签添加到窗口中央
frame.add(createButtons(), BorderLayout.PAGE_END); // 添加按钮面板到窗口底部
frame.pack(); // 调整窗口大小以适应内容
frame.setLocationByPlatform(true); // 让操作系统决定窗口位置
frame.setVisible(true); // 显示窗口
}
// ... 其他方法 ...
}- JFrame 被初始化，并设置了默认的关闭操作。
- JLabel theWatch 用于显示时间，并设置了初始字体颜色为红色，表示计时器处于停止状态。
- BorderLayout 是 JFrame 内容面板的默认布局管理器，我们将其用于放置时间标签和按钮面板。
- timer.setInitialDelay(0) 确保计时器在启动后立即触发第一次事件，而不是等待第一个延迟周期。
3. 实现动态时间显示 (Swing Timer)
javax.swing.Timer 是实现周期性UI更新的核心。
import java.time.LocalTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.Locale;
import java.awt.event.ActionEvent;
// ... StopWhat类的其他部分 ...
public class StopWhat {
// ... 成员变量和构造函数 ...
private String getCurrentTime() {
// 获取当前时间并格式化为 HH:mm:ss
return LocalTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss", Locale.ENGLISH));
}
private void updateTimer(ActionEvent event) {
// 计时器触发时更新JLabel的文本
theWatch.setText(getCurrentTime());
}
// ... 其他方法 ...
}- getCurrentTime() 方法利用 LocalTime.now() 获取当前时间，并通过 DateTimeFormatter 格式化为 "HH:mm:ss" 字符串。
- updateTimer() 方法是 javax.swing.Timer 的 ActionListener。每当计时器触发时，它会调用 getCurrentTime() 并更新 theWatch 标签的文本。
4. 添加控制按钮
我们需要“Start”和“Stop”按钮来控制计时器的运行。
import java.awt.event.KeyEvent;
import javax.swing.JButton;
// ... StopWhat类的其他部分 ...
public class StopWhat {
// ... 成员变量和构造函数 ...
private JButton startButton;
private JButton stopButton;
private JPanel createButtons() {
JPanel panel = new JPanel();
startButton = new JButton("Start");
startButton.setMnemonic(KeyEvent.VK_A); // 设置快捷键 Alt+A
startButton.setToolTipText("Starts the timer.");
startButton.addActionListener(this::startTimer); // 使用方法引用添加监听器
panel.add(startButton);
stopButton = new JButton("Stop");
stopButton.setMnemonic(KeyEvent.VK_O); // 设置快捷键 Alt+O
stopButton.setToolTipText("Stops the timer.");
stopButton.addActionListener(this::stopTimer); // 使用方法引用添加监听器
stopButton.setEnabled(false); // 初始状态下停止按钮不可用
panel.add(stopButton);
return panel;
}
private void startTimer(ActionEvent event) {
theWatch.setToolTipText(null); // 清除提示文本
theWatch.setForeground(Color.black); // 计时器启动时，时间颜色变为黑色
startButton.setEnabled(false); // 启动按钮禁用
timer.start(); // 启动计时器
stopButton.setEnabled(true); // 停止按钮启用
}
private void stopTimer(ActionEvent event) {
timer.stop(); // 停止计时器
theWatch.setForeground(Color.red); // 计时器停止时，时间颜色变为红色
theWatch.setToolTipText("Timer is currently stopped."); // 设置提示文本
startButton.setEnabled(true); // 启动按钮启用
stopButton.setEnabled(false); // 停止按钮禁用
}
// ... 其他方法 ...
}- createButtons() 方法创建了一个 JPanel 来容纳“Start”和“Stop”按钮。
- 每个按钮都添加了 ActionListener，使用方法引用 (this::startTimer, this::stopTimer) 来指向相应的处理方法。
- startButton 和 stopButton 的 setEnabled() 状态在计时器启动和停止时进行切换，以提供清晰的用户反馈。
- 当计时器停止时，时间标签颜色为红色；启动时，颜色变为黑色。
完整示例代码
将以上所有代码片段组合，形成完整的 StopWhat 类：
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.EventQueue;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.time.LocalTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.Locale;
import javax.swing.BorderFactory;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JOptionPane;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.SwingConstants;
import javax.swing.Timer; // 明确指出是javax.swing.Timer
import javax.swing.UIManager;
import javax.swing.UnsupportedLookAndFeelException;
public class StopWhat {
private static final String CLOSE = "Close";
private static final String SETTINGS = "Settings";
private JButton startButton;
private JButton stopButton;
private JFrame frame;
private JLabel theWatch;
private Timer timer; // Swing Timer
public StopWhat() {
// 初始化Swing Timer，每1000毫秒触发一次，并立即触发第一次事件
timer = new Timer(1000, this::updateTimer);
timer.setInitialDelay(0);
}
private void buildAndDisplayGui() {
frame = new JFrame("Timer App");
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
// 创建并配置显示时间的JLabel
theWatch = new JLabel(getCurrentTime(), SwingConstants.CENTER);
theWatch.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(30, 30, 30, 30));
theWatch.setForeground(Color.red); // 初始颜色为红色，表示停止状态
theWatch.setToolTipText("Timer is currently stopped.");
frame.add(theWatch, BorderLayout.CENTER);
// 添加控制按钮面板
frame.add(createButtons(), BorderLayout.PAGE_END);
frame.pack(); // 调整窗口大小
frame.setLocationByPlatform(true); // 平台决定窗口位置
frame.setVisible(true); // 显示窗口
}
private JPanel createButtons() {
JPanel panel = new JPanel();
// 创建并配置“Start”按钮
startButton = new JButton("Start");
startButton.setMnemonic(KeyEvent.VK_A); // Alt+A 快捷键
startButton.setToolTipText("Starts the timer.");
startButton.addActionListener(this::startTimer);
panel.add(startButton);
// 创建并配置“Stop”按钮
stopButton = new JButton("Stop");
stopButton.setMnemonic(KeyEvent.VK_O); // Alt+O 快捷键
stopButton.setToolTipText("Stops the timer.");
stopButton.addActionListener(this::stopTimer);
stopButton.setEnabled(false); // 初始状态下禁用
panel.add(stopButton);
return panel;
}
private String getCurrentTime() {
// 获取并格式化当前时间
return LocalTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss", Locale.ENGLISH));
}
private void startTimer(ActionEvent event) {
theWatch.setToolTipText(null);
theWatch.setForeground(Color.black); // 启动时颜色变为黑色
startButton.setEnabled(false);
timer.start(); // 启动计时器
stopButton.setEnabled(true);
}
private void stopTimer(ActionEvent event) {
timer.stop(); // 停止计时器
theWatch.setForeground(Color.red); // 停止时颜色变为红色
theWatch.setToolTipText("Timer is currently stopped.");
startButton.setEnabled(true);
stopButton.setEnabled(false);
}
private void updateTimer(ActionEvent event) {
// 计时器事件：更新时间显示
theWatch.setText(getCurrentTime());
}
public static void main(String[] args) {
// 显示初始选项对话框
int choice = JOptionPane.showOptionDialog(null,
"Choose option",
"Option dialog",
JOptionPane.YES_NO_OPTION,
JOptionPane.QUESTION_MESSAGE,
null,
new String[]{SETTINGS, CLOSE},
SETTINGS);
if (choice == JOptionPane.YES_OPTION) {
// 设置系统外观
String slaf = UIManager.getSystemLookAndFeelClassName();
try {
UIManager.setLookAndFeel(slaf);
}
catch (ClassNotFoundException |
IllegalAccessException |
InstantiationException |
UnsupportedLookAndFeelException x) {
System.out.println("WARNING (ignored): Failed to set [System] look-and-feel.");
}
// 在EDT上启动GUI
EventQueue.invokeLater(() -> new StopWhat().buildAndDisplayGui());
}
else {
// 用户选择“Close”或关闭对话框，则退出程序
System.exit(0);
}
}
}注意事项与最佳实践
- 事件调度线程 (EDT) 的重要性: 任何对Swing UI组件的创建、修改或查询操作都必须在EDT上执行。否则，可能导致UI冻结、不响应或出现不可预测的并发问题。EventQueue.invokeLater() 是将任务提交到EDT的正确方式。
- 选择正确的计时器: 对于Swing应用程序，务必使用 javax.swing.Timer。它保证其事件监听器在EDT上执行，从而安全地更新UI。避免使用 java.util.Timer，因为它在单独的线程中运行，需要额外的同步机制才能安全地与Swing组件交互。
- 方法引用: Java 8引入的方法引用（如 this::updateTimer）提供了一种简洁的方式来表示Lambda表达式，尤其适用于只有一个抽象方法的接口（如 ActionListener），使代码更具可读性。
- 布局管理器: 熟悉并合理使用Swing的布局管理器（如 BorderLayout, FlowLayout, GridLayout, GridBagLayout 等）对于创建响应式和美观的界面至关重要。本例中 JFrame 默认使用 BorderLayout。
- 错误处理: 在设置 LookAndFeel 时，建议捕获可能发生的异常，以防止程序因外观设置失败而崩溃。
- 用户体验: 通过 setToolTipText() 提供提示信息，通过 setMnemonic() 设置快捷键，以及动态启用/禁用按钮，都能显著提升用户体验。
总结
本教程演示了如何利用 JOptionPane 作为应用程序的入口点，根据用户选择动态启动不同的Swing窗口。我们深入探讨了如何在新窗口中实现一个实时更新的计时器，并通过 javax.swing.Timer 配合 LocalTime 和 DateTimeFormatter 实现时间显示。同时，通过“Start”和“Stop”按钮控制计时器的生命周期，并动态调整UI元素的颜色和状态。整个过程中，我们强调了在Swing应用程序中遵循EDT规则的重要性，并介绍了如何使用 EventQueue.invokeLater() 来确保UI操作的线程安全。掌握这些技术将帮助您构建更具交互性和响应性的Java Swing应用程序。
