201771010126 王燕《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

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；

创建空框架

. 在Java中，常采用框架（Frame）创建初始界面，即GUI的顶层窗口

. AWT库中有一个基于对等体的Frame类。
. 该类的Swing版本为JFrame,JFrame是Frame子类。

框架定位与框架属性
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

（4）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
int screenWidth = screenSize.width;//获得Dimension对象屏幕的宽度
int screenHeight=screenSize.height; ;//获得Dimension对象屏幕的高度创建框架时的常用类及API

java.awt.Component 1.0
– boolean isVisible() 检查组件是否可见
– void setVisible(boolean b) 设置组件可见
– void setSize(int width,int height) 把组件缩放到指定宽度和高度
– void setBounds(int x,int y,int width,int height) 移动并缩放组件
– Dimension getSize() 得到组件的大小
– void setSize(Dimension d) 把组件缩放到指定的大小

(2) 掌握Java GUI中2D图形绘制常用类的API；

 java.awt.geom.Retangle2D.Double 1.2
– Retangle2D.Double(double x,double y,double w,double h)
 java.awt.geom.Retangle2D.Float 1.2
– Retangle2D.Float(float x,float y,float w, float h)
 java.awt.geom.Ellipse2D.Double 1.2
– Ellipse2D.Double(double x,double y,double w,double h)

 java.awt.geom.Point2D.Double 1.2
– Point2D.Double(double x,double y)
 java.awt.geom.Line2D.Double 1.2
– Line2D.double(Point2D start,Point2D end)
– Line2D.double(double startX,doublestartY,double endX,double endY)
– fill(Graphics2D rec) 填充颜色
– draw(Graphics2D rec) 绘制图形rec

 java.awt.Graphic2D 1.2
– void drawString(String str, int x, int y);
– void draw(Shape

(3) 了解Java GUI中2D图形中字体与颜色的设置方法；

Graphics2D类的setPaint方法(Graphics类为setColor方法)用来设置颜色。
例：g2.setPaint(Color.RED);
g2.drawString(“Set Color”,100,100);
（1）Color类中定义的13种标准颜色：BLACK、BLUE、CYAN、DARK_GRAY、GRAY、GREEN、LIGHT_GRAY、MAGENTA、ORANGE、PINK、RED、WHITE、YELLOW

 通过指定红绿蓝三色比例，用Color类对象来复合成一种新的颜色。
 Color构造器如下：
Color(int redness,int greenness,int blueness)
其中参数取值为0--255

（3）常用API教材428页）
 java.awt.Color 1.0
– void Color(int r,int g,int b)
 java.awt.Graphics 1.0
– void setColor(Color c)
– Color getColor( ));
 java.awt.Graphic2D 1.2
– void setPaint(paint p)
– void fill(Shape s)
 java.awt.Cmponent 1.0
– void setBackground(Color c)
void setForeground(Color c)

（2）字体风格
 Font.PLAIN
 Font.BOLD
 Fond.ITALIC
 Fond.BOLD + Font.ITALIC
（3）设置字体
 Font serif=new Font(“Serif”,Font.BOLD,14);
 g2.setFont(serif);

（4）字体应用的常用API（教材434页-435页）
 java.awt.Font 1.0
– Font(String name,int style,int Size)
– String getFontName()
– String getFamily()
– String getName()
– Retangle2D getStringBounds(String s,FontRenderContext context)

(4) 了解Java GUI中2D图像的载入方法。

 （1）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。

String filename = “…”;
Image image = ImageIcon(filename).getImage();

（2）完成将一个图像文件加载到程序中，再调用Graphics类提供的DrawImage()显示它。
public void paintComponent(Graphics g)
{
…
g.drawImage(image, x, y, null);
}

 java.awt.Graphics 1.0
– boolean drawImage(Image img,int x,int y,ImageObserver observer)
– boolean drawImage(Image img,int x,int y,int width,int height,ImageObserverobserver)
– void copyArea(int x,int y,int width,int height,int dx,int dy)
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(() ->
         {
            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：

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()
   {
      // 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：

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;
   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：

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;

      // 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：

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());
      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 = "Happy  every  day!";

      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：

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);

      // 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)

实验总结：

 通过这次的课程设计的学习，我学到了Java中开发图形应用程序的常用控件、 熟悉了JAVA SWING中的容器、组件、布局以及事件监视器和事件接口的使用。通过该实验掌握了JAVA图形界面程序设计的方法。

对如何创建框架，以及如何生成一个绘制图形的面板 ，以及如何在面板上绘制图形有了一定的了解，以及如何设置窗口中的字体，以及窗口的背景，还有字体大小字体颜色有了一定了解，通过对源码的查看，对如何设计窗口，以及窗口中的一些属性有了进一步的理解。