如何使用swing创建一个BeatBox

首先，我们需要回顾一些内容（2017-01-04 14:32:14）：

       1.Swing组件

      Swing的组件（component，或者称之为元件），是较widget更为正确的术语，它们就是会放在GUI（Graphical User Interface）上面的东西，这些内容就是一些用户会看到并且与其交互的，如Text Field、Button、scrollable、list、radio button等，这些组件均是继承自java.swing.JComponent;

      在Swing中，几乎所有的组件都是安置到其他组件当中。

     2.创建GUI的四个步骤：

• 创建window（JFrame）

 JFrame frame=new JFrame（）； 

• 创建组件

JButton button=new JButton（“click me”）；

• 将组件添加到frame上

frame.getContentPane.add(BorderLayout.EAST,button);

• 显示出来

 frame.setSize(300,300);

frame.setVisible(true); 

3.布局管理器（layout Managers）

首先，布局管理器是与特定组件相关联的java对象，他大多数是背景组件。

其次，布局管理器是用来控制所关联组件上携带的其他组件，换言之，如果某个框架带有面板，面板上有按钮的情况下，则面板布局管理器就是控制按钮的大小与位置，而框架的布局管理器是控制着面板的大小与位置。

将对应的按键添加到对应的面板上，可以如下实现：

 JPanel jpanel=new JPanel（）；   

JButton button=new JButton（“click me”）；

jpanel.add(button); 

4.三大首席管理器：

• border
• flow
• box

    1）BorderLayout：该管理器会将组建分割成5个区域，每个区域只能放置一个组件，由此管理员安置的组件不会取得默认的大小。这个也是框架默认得布局管理器；

    2）FlowLayout：该管理器的行为与文书处理程序的版面配置方式差不多。这个组件会依照理想的大小呈现，并且胡依照从左到右，依次加入的顺序（中间可能会换行）排列，因此如果组建放不下一行的时候会自动换行。这个是面板默认得布局管理器。

    3）BoxLayout：它就像FlowLayout一样让每个组件按照默认得大小，依次按照加入的顺序进行排列，它是以垂直的方式排列（也可以水平，但是通常我们只关心垂直的方式）。与FlowLayout不 同的是，它是需要插入某种换行的机制来强制组件从新的一列进行排列。

     接下来我们看一下干货：    

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.GridLayout;
import java.awt.Label;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.util.ArrayList;

import javax.sound.midi.*;
import javax.swing.*;

public class BeatBox {
    JPanel mainJPanel;
    ArrayList<JCheckBox> checkboxslist;
    Sequencer sequencer;
    Sequence sequence;
    Track track;
    JFrame theFrame;
    String[]instrumentNames={
            "Bass Drum","closed Hi-Hat","open Hi-Hat","Acoustic Snare",
            "Crash Cymbal","Hand Clap","High Tome","Hi Bongo","Maracas",
            "Whistal","Low Conga","Cowbell","Vibraslap","Low_mid Tom",
            "High Agogo","open High Coga"
    };//乐器的名称，用String的array维护
    int []instrument={35,42,46,38,49,39,50,60,70,72,64,56,58,47,67,63};//实际乐器的关键字，比如说35是Bass Drum，42是closed Hi-Hat
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
       new BeatBox().buildGUI();
    }
    public void buildGUI(){
        theFrame = new JFrame("Cyber BeatBox");
        theFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//窗口关闭时关闭程序
        BorderLayout layout = new BorderLayout();//定义了一个BorderLayout面板对象
        JPanel background=new JPanel(layout);//将面板对象实例化JPanel对象
        background.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(10, 10, 10, 10));//用于设置边缘空白大小
        
        checkboxslist=new ArrayList<JCheckBox>();
        Box buttonBox = new Box(BoxLayout.Y_AXIS);        
        
        JButton start = new JButton("start");
        start.addActionListener(new MyStartlistener());
        buttonBox.add(start);
        
        JButton stop = new JButton("stop");
        start.addActionListener(new MyStoplistener());
        buttonBox.add(stop);
        
        JButton upTempo = new JButton("Tempo up");
        start.addActionListener(new MyupTempolistener());
        buttonBox.add(upTempo);
        
        JButton downTempo = new JButton("Tempo down");
        start.addActionListener(new MydownTempolistener());
        buttonBox.add(downTempo);
        
        Box nameBox=new Box(BoxLayout.Y_AXIS);
        for(int i=0;i<16;i++){
            nameBox.add(new Label(instrumentNames[i]));
        }
        
        background.add(BorderLayout.EAST,buttonBox);
        background.add(BorderLayout.WEST,nameBox);
        
        theFrame.getContentPane().add(background);
        
        GridLayout gridLayout=new GridLayout(16,16);//创建具有指定行数和列数的网格布局。 布局中的所有组件都具有相等的大小。
                                           //行和列中的一个（但不是两者）可以为零，这意味着任何数量的对象都可以放置在一行或一列中。
        gridLayout.setVgap(1);//将组件之间的垂直间距设置为指定的值。
        gridLayout.setHgap(2);//将组件之间的水平间距设置为指定的值。
        mainJPanel=new JPanel(gridLayout);
        background.add(BorderLayout.CENTER,mainJPanel);
        
        for(int i=0;i<256;i++){
            JCheckBox checkBox=new JCheckBox();
            checkBox.setSelected(false);
            checkboxslist.add(checkBox);
            mainJPanel.add(checkBox);
        }//结束循环
        //创建checkBox组，并将其设定成未勾选的false，并添加到arraylist以及面板上
        
        setUpMidi();
        
        theFrame.setBounds(50, 50, 300, 300);
        theFrame.pack();//pack()函数：使此窗口的大小适合其子组件的首选大小和布局。 如果任一维度小于由上次调用setMinimumSize方法指定的最小大小，则会自动放大窗口的最终宽度和高度。
                          //如果窗口和/或其所有者不可显示，则在计算优选大小之前使它们两者都可显示。 窗口在计算其大小后生效。
        theFrame.setVisible(true);
    }//关闭buildGUI()方法
    
    public void setUpMidi(){
        try{
            
            sequencer= MidiSystem.getSequencer();//此方法等效于调用getSequencer（true） 创建sequencer
            sequencer.open();
            //创建并打开队列
            
            sequence=new Sequence(Sequence.PPQ, 4);
            track=sequence.createTrack();
            //创建队列并track
            
            sequencer.setTempoInBPM(120);
            
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }//关闭 setUpMidi()方法
    
    public void buildTrackAndStart(){
        
        int []trackList=null;//创建出16个元素的数组来存储一项乐器值，如果有该演奏，其值就将会是关键字值，否则将值为零
        
        sequence.deleteTrack(track);        
        track=sequence.createTrack();//清除旧的track，做一个新的
        
        for (int i = 0; i < 16; i++) {//每个乐器执行一次
            trackList=new int[16];
            
            int key=instrument[i];//设代表乐器的关键字
            
            for(int j = 0;j<16;j++){//每一拍执行一次
                JCheckBox jc=(JCheckBox)checkboxslist.get(j+16*i);
                if(jc.isSelected()){//如果勾选，那么关键字的值放到数组得该位置上，不然的话，就补零
                    trackList[j]=key;
                }else{
                    trackList[j]=0;
                }
            }//关闭循环
            
            makeTracks(trackList);
            track.add(makeEvent(176,1,127,0,16));//创建此乐器事件，并添加到track上；
        }//关闭外循环
        
        
        track.add(makeEvent(192,9,1,0,15));
        
        try{
            sequencer.setSequence(sequence);
            sequencer.setLoopCount(sequencer.LOOP_CONTINUOUSLY);
            sequencer.start();
            sequencer.setTempoInBPM(120);//以每分钟的拍数设置速度。 播放的实际速度是指定值和速度因子的乘积。
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }//结束buildTrackAndStart方法
    
    public class MyStartlistener implements ActionListener{
        //按钮的监听者
        @Override
        public void actionPerformed(ActionEvent e) {
            // TODO Auto-generated method stub
            buildTrackAndStart();
        }
        
    }//内部类关闭
    public class MyStoplistener implements ActionListener{
        //按钮的监听者
        @Override
        public void actionPerformed(ActionEvent e) {
            // TODO Auto-generated method stub
            sequencer.stop();
        }
        
    }//内部类关闭
    public class MyupTempolistener implements ActionListener{
        //按钮的监听者
        @Override
        public void actionPerformed(ActionEvent e) {
            // TODO Auto-generated method stub
            float tempoFactor=sequencer.getTempoFactor();
            sequencer.setTempoFactor((float)(tempoFactor*1.03));//节奏因子，预设为1.0，每次调整3%
        }
        
    }//内部类关闭
    public class MydownTempolistener implements ActionListener{
        //按钮的监听者
        @Override
        public void actionPerformed(ActionEvent e) {
            // TODO Auto-generated method stub
            float tempoFactor=sequencer.getTempoFactor();
            sequencer.setTempoFactor((float)(tempoFactor*.97));//节奏因子，预设为1.0，每次调整3%
        }
        
    }//内部类关闭
    public void makeTracks(int []list){
        
        for (int i = 0; i < 16; i++) {
            int key=list[i];
            if (key!=0) {
                track.add(makeEvent(144,9,key,100,i));
                track.add(makeEvent(128,9,key,100,i+1));//创建Note on以及Note off，并添加到track上
            }
        }
    }//关闭makeTracks方法
    public MidiEvent makeEvent(int comd,int chan,int one,int two,int tick){
         MidiEvent event=null;
         try{
             ShortMessage shortMessage=new ShortMessage();//创建消息实例
             shortMessage.setMessage(comd, chan, one, two);//调用setMessage
             event=new MidiEvent(shortMessage, tick);//制作消息的MidiEvent实例
         }catch(Exception e){
             e.printStackTrace();
         }
        return event;
    }//关闭makeEvent方法，该方法是制作消息以及事件
}

   对应的界面呈现为：

    

问：框架为什么不能像面板那样直接加上组件呢？

      答：JFrame会这么特殊是因为它是让无显示在画面上的接点。

      因为Swing的组件纯粹是由Java构成的，JFrame必须要连接到底层的操作系统以便于存储显示装置。我们可以把面板想做是安置在JFrame上的100%的java层，或者把JFrame想作是支撑面板的框架，他甚至可以使用 自定义的方式换掉框架的面板: 

 nyframe.setContentpane（myPanel）;