java 图形化小工具Abstract Window Toolit ：画笔Graphics，画布Canvas()，弹球小游戏

画笔Graphics

Java中提供了Graphics类，他是一个抽象的画笔，可以在Canvas组件(画布)上绘制丰富多彩的几何图和位图。

Graphics常用的画图方法如下：

• drawLine(): 绘制直线
• drawString(): 绘制字符串
• drawRect(): 绘制矩形
• drawRoundRect(): 绘制带圆角的矩形
• drawOval():绘制椭圆形
• drawPolygon():绘制多边形边框
• drawArc():绘制一段圆弧（可能是椭圆的圆弧）
• drawPolyline():绘制折线
• fillRect():填充一个矩形区域
• fillRoundRect():填充一个圆角矩形区域
• fillOval():填充椭圆形
• fillPolygon():填充多边形边框
• fillArc():填充一段圆弧（可能是椭圆的圆弧）
• drawImage():绘制位图

AWT专门提供了一个Canvas类作为绘图的画布，程序可以通过创建Canvas的子类，并重写它的paint()方法来实现绘图。

测试代码：

• Canvas()画布类 paint方法画图，方法中传入画笔形参

• Canvas()画布类 setSize(250,250);方法设置画布大小
• Canvas()画布类 repaint(); //清除后重新绘制
• Graphics().setColor方法设置画笔颜色，画笔执行画图动作(红色值，绿色值，蓝色值) 红绿蓝三色取值范围0-255 组合起来可以组成人类可见的任何颜色

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;

/**
 * @ClassName DrawSimple
 * @projectName: object1
 * @author: Zhangmingda
 * @description： XXX
 * date: 2021/5/7.
 */
public class DrawSimple {
    public static void main(String[] args) {
        //窗口
        Frame frame = new Frame("简单画图示例");

        //窗口关闭按钮动作
        WindowListener closeListener = new WindowAdapter() {
            @Override
            public void windowClosing(WindowEvent e) {
                System.out.println("窗口关闭");
                System.exit(0);
            }
        };
        frame.addWindowListener(closeListener);
        //绘制图形形状变量
        AtomicReference<String> shape = new AtomicReference<>();
        //画布
        Canvas canvas = new Canvas(){
            Random random = new Random();
            @Override
            public void paint(Graphics g) { //g为画笔
                System.out.println("画图中");
                if (shape.get() != null){
                    switch (shape.get()){
                        case "rect":
                            //设置画笔颜色Color(红色值，绿色值，蓝色值) 红绿蓝三色取值范围0-255 组合起来可以组成人类可见的任何颜色
                            g.setColor(new Color(255,0,0));
                            //画矩形，x,y分别为起始位置，后面两个参数为宽，高 Random.nextInt(200) 为伪随机数
                            g.drawRect(20,20,random.nextInt(200),random.nextInt(200));
                            break;
                        case "oval":
                            //画椭圆
                            g.setColor(new Color(10,100,30));
                            g.drawOval(40,20,random.nextInt(200),random.nextInt(200));
                    }
                }
            }
        };
        canvas.setSize(250,250);
        frame.add(canvas);

        //容器
        Panel panel = new Panel();
        //按钮
        Button drawRectBtn = new Button("画矩形");
        Button drawOvalBtn = new Button("画椭圆");
        //按钮绑定事件
        drawRectBtn.addActionListener(e ->{
            shape.set("rect");
            canvas.repaint(); //清除后重新绘制
        });
        drawOvalBtn.addActionListener(e ->{
            shape.set("oval");
            canvas.repaint(); //清除后重新绘制
        });
        panel.add(drawOvalBtn);
        panel.add(drawRectBtn);
        frame.add(panel,BorderLayout.SOUTH);
        //窗口自动调整大小
        frame.setLocation(400,300);
        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
    }
}

开发弹球小游戏

开发思路：动画，就是间隔一定的时间(通常小于1秒)重新绘制新的图像，两次绘制的图像之间差异较小，肉眼看起来就成了所谓的动画。这个程序我们要借助Swing包的一个Timer类。

Timer(int delay, ActionListener listener): 每间隔delay秒，系统自动出发ActionListener监听器里的事件处理器(actionPerformed方法)

知识点：

• KeyListener 实现监听键盘按键 触发移动球拍
• 画图逻辑：球到了画布的X轴左右端，向相反方向移动位置，到了Y轴顶端位置0，或者到了球拍接触区域向相反方向移动位置
• Timer定时器，每隔毫秒级别重新画图
• 用到的变量全部定义为类变量

 示例代码：

import com.sun.source.tree.NewClassTree;

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.util.Random;

/**
 * @ClassName Pinball
 * @projectName: object1
 * @author: Zhangmingda
 * @description： XXX
 * date: 2021/5/7.
 */
public class Pinball {
    //定义球拍初始位置用随机对象
    private Random random = new Random();
    /**
     * 设置画布大小:宽高
     */
    private int canvaWidth = 300;
    private int canvaHeight = 400;
    /**
     * 球拍初始参数
     */
    //拍子大小位置
    private int rectX = random.nextInt(200); //拍子所在横坐标位置，要在画布范围之内，
    private int rectY = 355; //拍子所在Y轴坐标位置小于400,和底部留一定空隙
    private int rectWidth = 60; //宽度60
    private int rectHeight = 15; //厚度
    //拍子按下按键拍子移动的像素大小（步伐）
    int pace =10;

    /**
     * 小球的尺寸位置初始参数
     */
    private int ballSize =15;
    private int ballX = random.nextInt(200);
    private int ballY = random.nextInt(100);

    /**
     * 小球运动速度值
     */
    private int ballYSpeed = 5; //Y 轴移动速度
    private double xyRate = random.nextDouble() - 0.5; //X轴相对比Y轴运动速度的比率，返回一个-0.5 ~0.5之间的数，移动方向为向左或者向右
    private int ballXSpeed = (int) (ballYSpeed * xyRate * 2); // X 轴运动的速度

    /**
     * 定时器Timer
     */
    private Timer timer;

    /**
     * 游戏是否结束
     */
    private boolean gameOver = false;

    /**
     * 方法
     */
    public void play(){
        /**
         * 定义窗口，设置位置和关闭动作
         */
        Frame frame = new Frame("弹球小游戏");
        frame.setLocation(400,300);
        frame.addWindowListener(new WindowAdapter() {
            @Override
            public void windowClosing(WindowEvent e) {
                System.out.println("关闭游戏");
                System.exit(0);
            }
        });


        /**
         * 定义画布
         */
        Canvas canvas = new Canvas(){
            @Override
            public void paint(Graphics g) {
                //如果没有结束
                if (!gameOver){
                    //画球
                    g.setColor(new Color(30,200,150));
                    g.fillOval(ballX,ballY,ballSize, ballSize);
                    //画下面的矩形拍子
                    g.setColor(new Color(75, 79, 194));
                    g.fillRect(rectX, rectY, rectWidth, rectHeight);
                }else { //gameOver了
                    g.setColor(Color.RED);
                    g.setFont(new Font("Times",Font.BOLD,30)); // 设置字体格式字体
                    g.drawString("Game Over",70, 200);
                }
            }
        };
        //设置画布大小
        canvas.setPreferredSize(new Dimension(canvaWidth,canvaHeight));
        frame.add(canvas);
        /**
         * 游戏核心逻辑：动画效果
         */
        timer = new Timer(50, new ActionListener() {
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent actionEvent) {
                /**
                 * 如果到了X轴的两端，就向反方向画图
                 */
                if (ballX < 0 || ballX >= canvaWidth - ballSize)
                    ballXSpeed = -ballXSpeed;
                /**
                 * 如果球接触到了球拍的X轴和Y轴区域内，或者跑到顶端(ballY 坐标小于0)就把Y轴反向移动
                 */
                if (ballY < 0 || (ballY >= rectY - ballSize && ballY  < rectY - ballSize/2) && ballX + ballSize /2 >= rectX && ballX + ballSize /2 <= rectX + rectWidth) {
                    System.out.println("ballX:"+ ballX + "ballY:"+ ballY + "rectX:" + rectX + "rectY:" +rectY);
                    ballYSpeed = -ballYSpeed; //反向速度
                }else if (ballY >= canvaHeight){ //如果球已经掉到画布之外或者 球拍下 就停止timer循环
                    timer.stop();
                    gameOver = true;
                }
                ballX += ballXSpeed;
                ballY += ballYSpeed;
                canvas.repaint();
            }
        });
        timer.start();
        /**
         * 窗口监听键盘
         */
        KeyListener keyListener = new KeyAdapter() { //添加键盘监听器
            @Override
            public void keyPressed(KeyEvent e) { //当键盘被按下时触发
//                System.out.println("按下键盘");
                int KeyCode = e.getKeyCode(); //获取按下的键盘代号
                switch (KeyCode){
                    case KeyEvent.VK_LEFT://左键按下
                        if(rectX - pace > 0){
                            rectX -= pace;
                        }else {
                            rectX = 0;
                        }
                        break;
                    case KeyEvent.VK_RIGHT://右键按下
                        if (rectX + pace < canvaWidth - rectWidth){
                            rectX += pace;
                        }else {
                            rectX = canvaWidth -rectWidth;
                        }
                        break;
                }
                canvas.repaint();
            }
        };
        frame.addKeyListener(keyListener);
        /**
         * 窗口大小自动调节到最优，显示窗口
         */
        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
    }
    public static void main(String[] args) {
        new Pinball().play();
    }
}