201771010123汪慧和《面向对象程序设计Java》第十二周实验总结

一、理论部分

1、在Java提供的GUI构建工具中可以分为组件和容器两类。

2、在Java中的组件有：按钮、标签、复选框、单选按钮、选择框、列表框、文本框、滚动条、画布、菜单。

3、在Java中的容器有：窗体、对话框。

4、Swing的整个可视组件库的基础构造块是JComponent，它是所有组件的父类，并且是一个抽象类，所以我们不能直接创建JComponent对象，但是作为类层次结构的基础。从API中我们看到它包含了上百个方法，Swing中的每个组件都可能使用这些方法。

5、组件都是矩形形状，组件本身有一个默认的坐标系，组件的左上角的坐标值是(0,0)。如果一个组件的宽是20，高是10，那么，该坐标系中，x坐标的最大值是20；y坐标的最大值是10。

组件默认的边框是一个黑边的矩形，我们可以通过方法

6、public void setBorder(Border border)
设置组件的边框。该方法的参数是一个接口，必须向该参数传递一个实现接口Border类的实例。如果传递一个null，组件将取消边框。

 7、Container类提供了一个方法add(),用来在容器类 组件对象中添加其他组件。 容器本身也是一个组件，可以把一个容器添加到 另一个容器里，实现容器嵌套。

8、框架定位： 常用Component类的setLocation和setBounds方法 常用属性

　Title：框架标题

　IconImage：框架图标

9、确定框架大小 : 通过调用Toolkit类的方法来得到屏幕尺寸信息。
　Toolkit kit = Toolkit.getDefaultToolkit(); 　　//生成 Toolkit对象
　Dimension screenSize= kit.getScreenSize();　　//返回 Dimension对象的屏幕大小
　intscreenWidth= screenSize.width;　　//获得Dimension对 象屏幕的宽度
　intscreenHeight=screenSize.height; 　　//获得Dimension 对象屏幕的高度

10、图形程序设计

（1）字体的使用

（2）处理2D图形

（3）颜色的使用

11、显示图像

    在Java应用程序中，一旦图像保存在本地或因特网的某个位置上，就可以将它们直接读入到java应用程序中。

二、实验部分

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章示例程序，测试程序并进行代码注释。

测试程序1：

l 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);    

   }

}

l 在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；

l 掌握空框架创建方法；

l 了解主线程与事件分派线程概念；

l 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(() ->//lambda表达式
         {
            SimpleFrame frame = new SimpleFrame();
            frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//退出并关闭，值是3
            frame.setVisible(true);
         });
   }
}

class SimpleFrame extends JFrame
{
   private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
   private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;

   public SimpleFrame()//构造器
   {
      setSize(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT);//调节组件的大小
   }
}

实验结果如下图所示：

区别：所给示例程序是Java自带的，而测试程序是用户自定义的。

测试程序2：

l 在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；

l 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()
   {
      // 获取屏幕尺寸

      Toolkit kit = Toolkit.getDefaultToolkit();
      Dimension screenSize = kit.getScreenSize();
      int screenHeight = screenSize.height;
      int screenWidth = screenSize.width;

      // 设置框架宽度、高度，并让平台拾取屏幕位置
      setSize(screenWidth / 2, screenHeight / 2);
      setLocationByPlatform(true);

      // 设置框架图标

      Image img = new ImageIcon("icon.gif").getImage();
      setIconImage(img);      
   }
}

实验结果如下图所示：

测试程序3：

l 在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；

l 掌握在框架中添加组件；

l 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;//行坐标
   public static final int MESSAGE_Y = 100;//列坐标

   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); }
}

实验结果如下图所示：

测试程序4：

l 在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；

l 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;

      // 画一个矩形

      double leftX = 100;
      double topY = 100;
      double width = 200;
      double height = 150;

      Rectangle2D rect = new Rectangle2D.Double(leftX, topY, width, height);
      g2.draw(rect);

      // 画出封闭的椭圆

      Ellipse2D ellipse = new Ellipse2D.Double();
      ellipse.setFrame(rect);
      g2.draw(ellipse);
     
      //  画一条对角线

      g2.draw(new Line2D.Double(leftX, topY, leftX + width, topY + height));

      // 画一个圆心相同的圆

      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); }
}

实验结果如下图所示：

测试程序5：

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

l 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());//往容器内添加了一个窗口
      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)//画笔
   {
      Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;

      String message = "Hello, World!";

      Font f = new Font("Serif", Font.BOLD, 36);
      g2.setFont(f);

      // 测量message的大小

      FontRenderContext context = g2.getFontRenderContext();
      Rectangle2D bounds = f.getStringBounds(message, context);

      // 设置(x,y) =文本左上角

      double x = (getWidth() - bounds.getWidth()) / 2;
      double y = (getHeight() - bounds.getHeight()) / 2;

      // 增加上升到y以达到基线

      double ascent = -bounds.getY();
      double baseY = y + ascent;

      //画出message

      g2.drawString(message, (int) x, (int) baseY);

      g2.setPaint(Color.LIGHT_GRAY);

      // 画出基线

      g2.draw(new Line2D.Double(x, baseY, x + bounds.getWidth(), baseY));

      // 绘制包围的矩形

      Rectangle2D rect = new Rectangle2D.Double(x, y, bounds.getWidth(), bounds.getHeight());
      g2.draw(rect);
   }
   
   public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); }
}

实验结果如图所示：

测试程序6：

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

l 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);

      //在左上角绘制图像

      g.drawImage(image, 0, 0, null);
      // 将图像平铺到组件上

      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); }
}

实验结果如下图所示：

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

    通过本周的学习，我知道了AWT与Swing的概念，了解了Java GUI中框架创建及属性设置中常用的API。具体了解Swing库中容器，组件和框架的的定义，大致了解了图形程序设计，知道了如果以后要开发游戏，这个模块很重要，所以我对此很感兴趣。在后面的空暇时间会对其进行深一步的了解。同时也知道了2D图形中字体与颜色的设置的相关代码。这周老师没有布置编程部分，我对前面的一些部分进行了复习，做了PTA上的题发现自己还有很多不足。在后面的几周中要努力复习。