摘要：
Linux系統(tǒng)在近幾年發(fā)展神速，但是由于其GUI應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)方法及其標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一導(dǎo)致開(kāi)發(fā)效率低，界面不友好。而Java語(yǔ)言是一種極具潛力的多平臺(tái)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)工具，在Linux平臺(tái)上用Java開(kāi)發(fā)GUI應(yīng)用的技術(shù)目前國(guó)內(nèi)仍極少使用。本文將對(duì)該方法的細(xì)節(jié)、特點(diǎn)及其意義作詳細(xì)論述。
關(guān)鍵詞：
Linux、開(kāi)放源代碼、GUI、Java、組件、容器、布局管理器

1、為什么要用Java開(kāi)發(fā)Linux GUI應(yīng)用
1．1 Linux GUI應(yīng)用開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀
　　目前Linux操作系統(tǒng)在市場(chǎng)上呈現(xiàn)一種"叫好不叫座"的局面，在一定的程度上與在其上運(yùn)行的好用的應(yīng)用程序數(shù)量太少有著的密切的關(guān)系。盡管能在Linux上運(yùn)行的應(yīng)用程序已經(jīng)很多，但大多數(shù)都較難安裝與使用，而且很多不是很穩(wěn)定。
　　要改善Linux應(yīng)用程序的易用性，大量采用GUI（圖形用戶界面）是一個(gè)必然的趨勢(shì)。但是目前Linux平臺(tái)GUI應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)仍然不太容易。盡管有不少的開(kāi)放源碼開(kāi)發(fā)工具在極力增強(qiáng)其GUI應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)能力，但是由于標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、資料太少等原因很難推廣。Kylix等商業(yè)開(kāi)發(fā)工具盡管具有大公司的技術(shù)實(shí)力支撐，但由于價(jià)格等因素也難以很快推廣。這種局面不盡快打破，Linux的應(yīng)用就不可能得到很快的普及。
綜上所述，目前Linux應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域急需一種容易學(xué)習(xí)、成本低、效率高的GUI應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)方法。
1．2 Java的特點(diǎn)
　　自1995年Sun Microsystem推出Java語(yǔ)言以來(lái)，Java語(yǔ)言與Java技術(shù)均得到了飛速的發(fā)展。因其強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能、良好的跨平臺(tái)特性、較高的開(kāi)發(fā)效率成為國(guó)內(nèi)外軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的一種強(qiáng)大工具。
　　目前Java程序已經(jīng)能運(yùn)行在從Windows系列、Unix系列、Mac OS系列到Linux等幾乎所有操作系統(tǒng)平臺(tái)上，而且特別重要的是它已經(jīng)能做到"一次編寫，到處運(yùn)行"；另一方面，與C++等傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言相比，用Java來(lái)開(kāi)發(fā)GUI應(yīng)用程序的難度已經(jīng)大大降低；加上Java語(yǔ)言所具有的純面向?qū)ο蟆⒕W(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大等特性，使得Java非常適于用來(lái)編制應(yīng)用軟件。
1．3 用Java開(kāi)發(fā)Linux GUI應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)
　　正由于Java語(yǔ)言的特點(diǎn)以及Linux操作系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，使得用Java語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)Linux平臺(tái)GUI應(yīng)用程序成為了一種很好的方法。
　　一方面，用Java語(yǔ)言在Linux平臺(tái)上開(kāi)發(fā)GUI應(yīng)用程序?qū)τ诹?xí)慣了在Windows平臺(tái)上用Java編程的程序員來(lái)說(shuō)無(wú)須改變編程習(xí)慣。因?yàn)镴ava有良好的跨平臺(tái)特性，在Linux下編程與在Windows下編程沒(méi)什么兩樣，如果用純Java編程，則程序中使用的類、屬性、方法等等都不用改變，甚至還可以在Windows下編輯、編譯好Java程序再直接移植到Linux下執(zhí)行。
　　另一方面，由于在Linux平臺(tái)上存在大量的優(yōu)秀的開(kāi)放源代碼軟件開(kāi)發(fā)工具，包括用于Java程序開(kāi)發(fā)的如NetBeans等工具，這樣如果在Linux平臺(tái)上用這些開(kāi)放源代碼軟件開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行Java軟件開(kāi)發(fā)，其所需的成本可以比在Windows下進(jìn)行開(kāi)發(fā)低得多。當(dāng)然在Linux下也存在像Borland Jbuilder、IBM Visual Age等商業(yè)Java軟件開(kāi)發(fā)工具，它們都具有強(qiáng)大的功能、完備的文檔，更有利于在Linux上進(jìn)行Java軟件開(kāi)發(fā)。
2、用Java開(kāi)發(fā)Linux GUI應(yīng)用的基本方法
2．1 開(kāi)發(fā)環(huán)境的安裝與配置
*JDK的安裝
　　要Linux平臺(tái)上開(kāi)發(fā)Java應(yīng)用，最基本的方式需要下載一個(gè)JDK，這是由Sun公司免費(fèi)提供的一個(gè)Java軟件開(kāi)發(fā)包。下載得到的文件一般形如j2sdk1.3-linux.rpm.bin，首先將其拷貝到合適的目錄（如/usr/src或/usr/local等）下，執(zhí)行./j2sdk1.3-linux.rpm.bin，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)j2sdk1.3-linux.rpm文件，這是一個(gè)典型的RPM軟件包，再用RPM軟件包管理工具就可直接安裝JDK，在安裝過(guò)程中會(huì)提示許可信息，同意其協(xié)議就可很順利地安裝了。
*路徑的配置
　　為了做到在任意路徑下均可直接執(zhí)行Java編程相關(guān)命令，需要修改/etc/profile文件，在其中設(shè)置路徑。具體方法是在其中加入這樣一行：
PATH="$PATH/usr/jdk1.3"
這里/usr/jdk1.3是JDK的安裝路徑。
2．2 基本開(kāi)發(fā)過(guò)程
①編輯源程序
　　在Linux下有很多優(yōu)秀的程序編輯器軟件，例如在控制臺(tái)下有著名的Emacs、vi、jed等，在X window下有Xemacs、gedit、kedit等，這些軟件通常都有語(yǔ)法著色、自動(dòng)縮進(jìn)等非常適合于程序編輯的功能。要在Linux系統(tǒng)下開(kāi)發(fā)Java程序，首先需要用這些編輯器編輯Java源程序。至于具體用哪種編輯器要依個(gè)人的喜好而定，反正可用的軟件很多。
②編譯源程序
　　正確的編輯好Java源程序后，需要對(duì)其進(jìn)行編譯，以生成字節(jié)碼文件。假定源程序文件名為Test.java，則可用如下形式：
javac Test.java
③調(diào)試運(yùn)行程序
　　執(zhí)行守編譯命令后，對(duì)于源程序中的每一個(gè)類，系統(tǒng)將產(chǎn)生一個(gè)字節(jié)碼文件，文件名為對(duì)應(yīng)的類名，而其擴(kuò)展名為class。一般地，每一個(gè)Java程序中應(yīng)該有一個(gè)主類，該類是整個(gè)程序的入口。開(kāi)發(fā)Java程序的下一步就是調(diào)試運(yùn)行，仍以上面提到的情況為例，運(yùn)行該Java程序的方法為：
java Test
事實(shí)上解釋器將解釋執(zhí)行Test.class文件并按其中的調(diào)用解釋執(zhí)行其它字節(jié)碼文件。
2．3 基本開(kāi)發(fā)方法
其實(shí)無(wú)論在什么平臺(tái)下，GUI應(yīng)用程序的基本開(kāi)發(fā)方法都是相似的。一般都包括下面這樣四個(gè)步驟：
①創(chuàng)建容器
　　首先要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)GUI應(yīng)用程序，需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)用于容納所有其它GUI組件元素的載體，Java中稱為容器。典型的包括窗口(Window)、框架(Frame/JFrame)、對(duì)話框(Dialog/JDialog)、面板(Panel/JPanel)等。只有先創(chuàng)建了這些容器，其它界面元素如按鈕(Button/JButton)、標(biāo)簽(Label/JLabel)、文本框(TextField/JTextField)等才有地方放。
②添加組件
　　為了實(shí)現(xiàn)GUI應(yīng)用程序的功能，為了與用戶交換，需要在容器上添加各種組件/控件。這需要根據(jù)具體的功能要求來(lái)決定用什么組件。例如，如果需要提示信息，可用標(biāo)簽(Label/JLabel)；如果需要輸入少量文本，可用文本框(TextField/JTextField)；如果需要輸入較多文本，可用文本區(qū)域（TextArea/JTextArea）；如果需要輸入密碼，可用密碼域(JPasswordField)等等。
③安排組件
　　與傳統(tǒng)的Windows環(huán)境下的GUI軟件開(kāi)發(fā)工具不同，為了更好地實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)，Java程序中各組件的位置、大小一般不是以絕對(duì)量來(lái)衡量，而是以相對(duì)量來(lái)衡量。例如有時(shí)候，程序的組件的位置是按"東/East"、"西/West"、"南/South"、"北/North"、"中/Center"這種方位來(lái)標(biāo)識(shí)的。因此，在組織界面時(shí)，除了要考慮所需的組件種類外，還需要考慮如何安排這些組件的位置與大小。這一般是通過(guò)設(shè)置布局管理器（Layout Manager）及其相關(guān)屬性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。事實(shí)上上述按方位來(lái)安排組件就是采用了Java中多種布局管理器里的BorderLayout布局管理器。
④處理事件
　　為了完成一個(gè)GUI應(yīng)用程序所應(yīng)具備的功能，除了適當(dāng)?shù)匕才鸥鞣N組件產(chǎn)生美觀的界面外，還需要處理各種界面元素事件，以便真正實(shí)現(xiàn)與用戶的交換，完成程序的功能。在Java程序中這一般是通過(guò)實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)氖录�監(jiān)聽(tīng)者接口來(lái)完成的。比如如果需要響應(yīng)按鈕事件，就需要實(shí)現(xiàn)ActionListener監(jiān)聽(tīng)者接口；如果需要響應(yīng)窗口事件，就需要實(shí)現(xiàn)WindowListener監(jiān)聽(tīng)者接口。
3、開(kāi)發(fā)實(shí)例
　　下面是一個(gè)在Linux下用Java開(kāi)發(fā)GUI應(yīng)用程序的實(shí)例。該程序的主要功能是提供一個(gè)用于輸入用戶名與密碼以登錄到某一系統(tǒng)的界面，如果用戶輸入相關(guān)信息后單擊"登錄"按鈕，系統(tǒng)將在窗口的下半部分顯示所輸入的用戶名與密碼信息，如果單擊"退出"按鈕，程序?qū)⑼Ｖ惯\(yùn)行。如下圖1所示：








　　本程序沒(méi)有提供很強(qiáng)的功能，目的只在于介紹在Linux上用Java編寫GUI應(yīng)用程序的基本方法。以下是程序的源代碼，其中的注釋說(shuō)明了GUI應(yīng)用具體的創(chuàng)建步驟：

//以下三行用于引入添加組件、設(shè)置布局管理器及處理事件所需的軟件包
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
//下行說(shuō)明主類派生自JFrame/框架類，要實(shí)現(xiàn)ActionListener接口以處理動(dòng)作事件
class LoginFrame extends JFrame implements ActionListener {
//以下四行用于聲明要加到框架窗口中的所有組件
JLabel UserLabel,PasswordLabel,UserResult,PasswordResult;
JTextField User;
JPasswordField Password;
JButton LoginButton,ExitButton;
public LoginFrame() {
super("登錄");//調(diào)用父類構(gòu)造方法，設(shè)置窗口標(biāo)題
setSize(300,200);//設(shè)置窗口大小
getContentPane().setLayout(new GridLayout(5,2,10,10));//設(shè)置布局管理器，將窗口分成5行2列，行、列間保留10個(gè)像素的空白
//以下8行具體創(chuàng)建組件實(shí)例
UserLabel=new JLabel("用戶名稱:");
PasswordLabel=new JLabel("用戶密碼:");
UserResult=new JLabel(" ");
PasswordResult=new JLabel(" ");
User=new JTextField(10);
Password=new JPasswordField(10);
LoginButton=new JButton("登錄");
ExitButton=new JButton("退出");
//以下兩行設(shè)置用于保存結(jié)果的標(biāo)簽的前景色屬性
UserResult.setForeground(Color.blue);
PasswordResult.setForeground(Color.blue);
//以下兩行為"登錄"按鈕與"退出"按鈕注冊(cè)監(jiān)聽(tīng)者
LoginButton.addActionListener(this);
ExitButton.addActionListener(this);
//以下八行將所有組件加入到框架窗口中
getContentPane().add(UserLabel);
getContentPane().add(User);
getContentPane().add(PasswordLabel);
getContentPane().add(Password);
getContentPane().add(LoginButton);
getContentPane().add(ExitButton);
getContentPane().add(UserResult);
getContentPane().add(PasswordResult);
//以下一行用于窗口事件監(jiān)聽(tīng)者注冊(cè)
addWindowListener(new WindowManager());
setVisible(true);//使框架窗口變?yōu)榭梢?jiàn)
}
//以下函數(shù)用于處理按鈕動(dòng)作事件
public void actionPerformed(ActionEvent evt)
{
if(evt.getSource()==LoginButton)//表明按下了"登錄"按鈕
{
UserResult.setText("用戶名稱:"+User.getText());
PasswordResult.setText("用戶密碼:"+Password.getPassword());
}
else
if(evt.getSource()==ExitButton)//表明按下了"退出"按鈕
{
dispose();
System.exit(0);
}
}
//以下為系統(tǒng)主函數(shù)，是程序的入口
public static void main(String args[]) {
LoginFrame mainFrame = new LoginFrame();//創(chuàng)建框架窗口實(shí)例
}
}
class WindowManager extends WindowAdapter//窗口事件監(jiān)聽(tīng)者類
{
public void windowClosing(WindowEvent evt)//本方法用于窗口關(guān)閉事件
{
JFrame frame=(JFrame)(evt.getSource());
frame.dispose();
System.exit(0);
}
}
4、總結(jié)
用Java語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)Linux平臺(tái)的圖形用戶界面應(yīng)用程序，容易理解、容易學(xué)習(xí)、環(huán)境要求低、開(kāi)發(fā)效率高，而且開(kāi)發(fā)出來(lái)的應(yīng)用程序可移植性好，可以直接移植到其它平臺(tái)上運(yùn)行而不會(huì)發(fā)生多大變化。這對(duì)于快速開(kāi)發(fā)Linux GUI應(yīng)用軟件，豐富Linux平臺(tái)應(yīng)用軟件的種類，增強(qiáng)Linux應(yīng)用軟件功能，從而更好地普及Linux系統(tǒng)的應(yīng)用都有巨大的推動(dòng)作用。
[參考文獻(xiàn)]
《21天學(xué)通Java2》 [M] Laura Lemay、 Rogers Cadenhead著，瀟湘工作室譯，人民郵電出版社2001年5月出版