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  • 狄慧201771010104《面向对象程序设计(java)》第十二周学习总结

    实验十二  图形程序设计

    实验时间 2018-11-14

    一、知识点总结:

    1、swing概述:swing基于AWT架构之上,Swing是指被绘制的用户界、面类,AWT是指像事件处理这样的窗口工具箱的底层机制,Swing可以让用户随意的选择喜欢的感官。

    2、框架:没有包含在其他窗口中的窗口被称为框架(frame),在AWT中有一个Frame类,是用来描述框架的,这个类在Swing版本中是JFrame(绝大数的Swing组件都有J开头),它是极少数几个不绘制在画布上的Swing组件之一,它的修饰部件(如按钮,标题栏,图标等)由用户的窗口系统绘制,而不是由Swing绘制,Swing用来绘制框架里的内容。 

         JFrame.setVisible(true)方法可以让框架可见,

         JFrame.show()可以让框架可见并且置于其他窗口的前面。

         JFrame.setDefaultCloseOperation(int i)可以定义关闭这个框架时候的响应动作,让程序退出的常量是JFrame.EXIT_ON_CLOSE。(以上方法都不是静态方法!)在初始化完后,main方法退出,这个时候程序并没有终止,终止的只是主线程,事件调度线程保持程序处于激活状态,直到关闭框架或者调用System.exit。 

    3、改变框架: 

      3.1、Component类:setVisible(boolean bool)设置窗口是否显示;

                                      set||getSize(int w,int h||Dimension d)设置/获取大小;

                                     set||getLocation(int x,int y)设置获取位置,setBounds(int x,int y,int w,int h)设置位置和大小。 

      3.2、windows类:toBack()将窗口移动到桌面窗口栈的后面 ;

                                 toFront()将窗口移动到桌面的前面;

                                 setLocationByPlatfrom(boolean bool)由平台选择一个合适的位置显示窗口。 

      3.3、Frame类: isResizable(boolean bool)是否可以让用户改变大小;

                               setTitle(String str)设置标题;

                               setIconImage(Image img)设置框架的图标。 

                               setUndecorate(boolean bool)框架显示中的标题栏以及关闭按钮这些是否显示;

                               setExtendedState(int state)设置窗口的状态,如Frame.ICONIFIED可以让窗口最小化。

      3.4、Toolkit类:getDefaultToolkit()返回一个默认的工具箱;

                             Dimension getScreen()返回用户屏幕的尺寸;

                             Image getImage(String filename)加载得到一个指定的图像对象。

    4、绘制组件:绘制一个组件,需要定义一个扩展JComponent的类,并覆盖其中的paintComponent(Graphics g)方法,在JAVA中,所有的绘制都必须使用Craphics对象。只要窗口需要重新绘图时,事件处理器就会通告组件,从而执行所有组件的paintComponent方法。不用自己调用paintComponent方法,在应用程序需要重新绘图的时候,这个方法会自动的被调用,如果需要强制重新绘制组件,那么要调用的是repaint方法,他将引发采用相应配置的Graphics对象调用所有组件的paintComponent方法。

      4.1、JFrame类:getContentPane()返回框架里的内容窗口;

                               add(Component comp)将一个给定的组件添加到该框架的内容窗口中。 

      4.2、Component类:repaint()重新绘制组件。

      4.3、JPanel类是一个可以包含其他组件的容器,但同样也可以在其上面进行绘制。

     5、绘制2D图形:主要是用java.awt.Graphics2D类去绘制图形的。图形的类主要在java.awt.geom里。要掌握这些之间的关系。

          paintComponent方法可以自动获得一个Graphics对象,可以把他强制转型成Graphics2D对象。

    二、实验内容:

    1、实验目的与要求

    (1) 掌握Java GUI中框架创建及属性设置中常用类的API

    (2) 掌握Java GUI中2D图形绘制常用类的API;

    (3) 了解Java GUI中2D图形中字体与颜色的设置方法;

    (4) 了解Java GUI中2D图像的载入方法。

    2、实验内容和步骤

    实验1: 导入第10示例程序,测试程序并进行代码注释。

    测试程序1:

    运行下列程序,观察程序运行结果。

    import javax.swing.*;

    public class SimpleFrameTest

    {

       public static void main(String[] args)

       {

         JFrame  frame = new JFrame();

         frame.setBounds(0, 0,300, 200);

         frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

         frame.setVisible(true);    

       }

    }

    package simpleFrame;
    import javax.swing.*;
    public class SimpleFrameTest1
    {
       public static void main(String[] args)
       {
         JFrame  frame = new JFrame(); 
         frame.setBounds(0, 0,300, 200);
         frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
         frame.setVisible(true);    
       }
    }

    elipse IDE中调试运行教材407页程序10-1,结合程序运行结果理解程序;与上面程序对比,思考异同;

    掌握空框架创建方法;

    了解主线程与事件分派线程概念;

    掌握GUI顶层窗口创建技术。

    package simpleFrame;
    
    import java.awt.*;
    import javax.swing.*;
    
    /**
     * @version 1.33 2015-05-12
     * @author Cay Horstmann
     */
    public class SimpleFrameTest
    {
       public static void main(String[] args)
       {
          EventQueue.invokeLater(() ->
             {
                SimpleFrame frame = new SimpleFrame();
                frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
                frame.setVisible(true);
             });
       }
    }
    
    class SimpleFrame extends JFrame
    {
       private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
       private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;
    
       public SimpleFrame()
       {
          setSize(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT);
       }
    }

    测试程序2

    elipse IDE中调试运行教材412页程序10-2,结合程序运行结果理解程序;

    掌握确定框架常用属性的设置方法。

    package sizedFrame;
    
    import java.awt.*;
    import javax.swing.*;
    
    /**
     * @version 1.34 2015-06-16
     * @author Cay Horstmann
     */
    public class SizedFrameTest
    {
       public static void main(String[] args)
       {
          EventQueue.invokeLater(() ->
             {
                JFrame frame = new SizedFrame();
                frame.setTitle("SizedFrame");
                frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
                frame.setVisible(true);
             });
       }
    }
    
    class SizedFrame extends JFrame
    {
       public SizedFrame()
       {
          // get screen dimensions
    
          Toolkit kit = Toolkit.getDefaultToolkit();
          Dimension screenSize = kit.getScreenSize();
          int screenHeight = screenSize.height;
          int screenWidth = screenSize.width;
    
          // set frame width, height and let platform pick screen location
    
          setSize(screenWidth / 2, screenHeight / 2);
          setLocationByPlatform(true);
    
          // set frame icon
    
          Image img = new ImageIcon("icon.gif").getImage();
          setIconImage(img);      
       }
    }

    测试程序3

    elipse IDE中调试运行教材418页程序10-3,结合运行结果理解程序;

    掌握在框架中添加组件;

    掌握自定义组件的用法。

    package notHelloWorld;
    
    import javax.swing.*;
    import java.awt.*;
    
    /**
     * @version 1.33 2015-05-12
     * @author Cay Horstmann
     */
    public class NotHelloWorld
    {
       public static void main(String[] args)
       {
          EventQueue.invokeLater(() ->
             {
                JFrame frame = new NotHelloWorldFrame();
                frame.setTitle("NotHelloWorld");
                frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
                frame.setVisible(true);
             });
       }
    }
    
    /**
     * A frame that contains a message panel
     */
    class NotHelloWorldFrame extends JFrame
    {
       public NotHelloWorldFrame()
       {
          add(new NotHelloWorldComponent());
          pack();
       }
    }
    
    /**
     * A component that displays a message.
     */
    class NotHelloWorldComponent extends JComponent
    {
       public static final int MESSAGE_X = 75;
       public static final int MESSAGE_Y = 100;
    
       private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
       private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;
    
       public void paintComponent(Graphics g)
       {
          g.drawString("Not a Hello, World program", MESSAGE_X, MESSAGE_Y);
       }
       
       public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); }
    }

    测试程序4

    elipse IDE中调试运行教材424 -425页程序10-4,结合程序运行结果理解程序;

    掌握2D图形的绘制方法。

    package draw;
    
    import java.awt.*;
    import java.awt.geom.*;
    import javax.swing.*;
    
    /**
     * @version 1.33 2007-05-12
     * @author Cay Horstmann
     */
    public class DrawTest
    {
       public static void main(String[] args)
       {
          EventQueue.invokeLater(() ->
             {
                JFrame frame = new DrawFrame();
                frame.setTitle("DrawTest");
                frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
                frame.setVisible(true);
             });
       }
    }
    
    /**
     * A frame that contains a panel with drawings
     */
    class DrawFrame extends JFrame
    {
       public DrawFrame()
       {      
          add(new DrawComponent());
          pack();
       }
    }
    
    /**
     * A component that displays rectangles and ellipses.
     */
    class DrawComponent extends JComponent
    {
       private static final int DEFAULT_WIDTH = 400;
       private static final int DEFAULT_HEIGHT = 400;
    
       public void paintComponent(Graphics g)
       {
          Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
    
          // draw a rectangle
    
          double leftX = 100;
          double topY = 100;
          double width = 200;
          double height = 150;
    
          Rectangle2D rect = new Rectangle2D.Double(leftX, topY, width, height);
          g2.draw(rect);
    
          // draw the enclosed ellipse
    
          Ellipse2D ellipse = new Ellipse2D.Double();
          ellipse.setFrame(rect);
          g2.draw(ellipse);
    
          // draw a diagonal line
    
          g2.draw(new Line2D.Double(leftX, topY, leftX + width, topY + height));
    
          // draw a circle with the same center
    
          double centerX = rect.getCenterX();
          double centerY = rect.getCenterY();
          double radius = 150;
    
          Ellipse2D circle = new Ellipse2D.Double();
          circle.setFrameFromCenter(centerX, centerY, centerX + radius, centerY + radius);
          g2.draw(circle);
       }
       
       public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); }
    }

    测试程序5

    elipse IDE中调试运行教材432-433程序10-5,结合程序运行结果理解程序;

    了解2D图形中字体的设置的方法;

    package font;
    
    import java.awt.*;
    import java.awt.font.*;
    import java.awt.geom.*;
    import javax.swing.*;
    
    /**
     * @version 1.34 2015-05-12
     * @author Cay Horstmann
     */
    public class FontTest
    {
       public static void main(String[] args)
       {
          EventQueue.invokeLater(() ->
             {
                JFrame frame = new FontFrame();
                frame.setTitle("FontTest");
                frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
                frame.setVisible(true);
             });
       }
    }
    
    /**
     * A frame with a text message component
     */
    class FontFrame extends JFrame
    {
       public FontFrame()
       {      
          add(new FontComponent());
          pack();
       }
    }
    
    /**
     * A component that shows a centered message in a box.
     */
    class FontComponent extends JComponent
    {
       private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
       private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;
    
       public void paintComponent(Graphics g)
       {
          Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
    
          String message = "Hello, World!";
    
          Font f = new Font("Serif", Font.BOLD, 36);
          g2.setFont(f);
    
          // measure the size of the message
    
          FontRenderContext context = g2.getFontRenderContext();
          Rectangle2D bounds = f.getStringBounds(message, context);
    
          // set (x,y) = top left corner of text
    
          double x = (getWidth() - bounds.getWidth()) / 2;
          double y = (getHeight() - bounds.getHeight()) / 2;
    
          // add ascent to y to reach the baseline
    
          double ascent = -bounds.getY();
          double baseY = y + ascent;
    
          // draw the message
    
          g2.drawString(message, (int) x, (int) baseY);
    
          g2.setPaint(Color.LIGHT_GRAY);
    
          // draw the baseline
    
          g2.draw(new Line2D.Double(x, baseY, x + bounds.getWidth(), baseY));
    
          // draw the enclosing rectangle
    
          Rectangle2D rect = new Rectangle2D.Double(x, y, bounds.getWidth(), bounds.getHeight());
          g2.draw(rect);
       }
       
       public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); }
    }

    测试程序6

    elipse IDE中调试运行教材436-437程序10-6,结合程序运行结果理解程序;

    了解2D图形图像的显示方法。

    package image;
    
    import java.awt.*;
    import javax.swing.*;
    
    /**
     * @version 1.34 2015-05-12
     * @author Cay Horstmann
     */
    public class ImageTest
    {
       public static void main(String[] args)
       {
          EventQueue.invokeLater(() ->
             {
                JFrame frame = new ImageFrame();
                frame.setTitle("ImageTest");
                frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
                frame.setVisible(true);
             });
       }
    }
    
    /**
     * A frame with an image component
     */
    class ImageFrame extends JFrame
    {
       public ImageFrame()
       {
          add(new ImageComponent());
          pack();
       }
    }
    
    /**
     * A component that displays a tiled image
     */
    class ImageComponent extends JComponent
    {
       private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
       private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;
    
       private Image image;
    
       public ImageComponent()
       {
          image = new ImageIcon("blue-ball.gif").getImage();
       }
    
       public void paintComponent(Graphics g)
       {
          if (image == null) return;
    
          int imageWidth = image.getWidth(null);
          int imageHeight = image.getHeight(null);
    
          // draw the image in the upper-left corner
    
          g.drawImage(image, 0, 0, null);
          // tile the image across the component
    
          for (int i = 0; i * imageWidth <= getWidth(); i++)
             for (int j = 0; j * imageHeight <= getHeight(); j++)
                if (i + j > 0) 
                   g.copyArea(0, 0, imageWidth, imageHeight, i * imageWidth, j * imageHeight);
       }
       
       public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); }
    }

    实验2课后完成PTA平台题目集:2018秋季西北师范大学面向对象程序设计(Java)练习题集(ch6-ch9)

    三、实验总结:

           本周我们主要学习了与图形用户界面设计有关的知识,通过本章的学习,我对图形用户界面设计的相关知识有了一定的了解,了解了创建框架时的一些常用API,以及如何用一些组件去画字,图形等。

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