实验十二

                                                                                                                                                        实验十二  图形程序设计

实验时间 2018-11-14

第一部分：理论知识

1.AWT与Swing简介

（1）Swing用户界面库是非基于对等体的GUI工具箱。  Swing具有更丰富并且更方便的用户界面元素集合。  Swing对底层平台的依赖很少，因此与平台相关的bug很少。  Swing会带来交叉平台上的统一视觉体验。  Swing类库被放在javax.swing包里。 （2）两者之间的关系：

大部分AWT组件都有其Swing的等价组件。

Swing组件的名字一般是在AWT组件名前面添加一个字母“J”，如：JButton,JFrame,JPanel等。

2.创建框架

（1）组件：通常把由Component类的子类或间接子类创建的对象称为一个组件。

（2）容器是Java中能容纳和排列组件的组件。.常用的容器是框架（Frame,JFrame)

（3）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。

（4）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。

3.框架

（1）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。 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

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

4.2D图形

（1）Java SE了包含一个Java 2D库，该库提供了一个非常强大的图形操作集。 （2） Graphics 2D 类是Graphics 类的子类， Graphics2D类对象通常可用Graphics对象转换而来。

5.颜色的使用

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 6，字体的使用：

（1）AWT中定义的五种逻辑字体名  SanaSerif  Serif  Monospaced  Dialog  DialogInput 这些逻辑字体在不同语言和操作系统上映射为不同 的物理字体。

（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);

第二部分：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。

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);   

   }

}

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；

package simpleFrame;

 

import java.awt.*;

import javax.swing.*;

 

/**

 * @version 1.34 2018-04-10

 * @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);//判断页面是否可见

         });

   }

}

 

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);//设置弹出页面的大小

   }

}

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。

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 1.35 2018-04-10

 * @author Cay Horstmann

 */

public class SizedFrameTest

{

   public static void main(String[] args)

   {

      EventQueue.invokeLater(() ->

         {

            SizedFrame 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、高度并让平台选择屏幕位置 

      setSize(screenWidth / 2, screenHeight / 2);

      setLocationByPlatform(true);

 

      //设置帧图标 

 

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

      //生成ImgeIcon类对象，调用此对象的getImage方法

      setIconImage(img);  //用来定义用户界面的图标    

   }

}

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 1.34 2018-04-10

 * @author Cay Horstmann

 */

public class NotHelloWorld

{

   public static void main(String[] args)

   {

      EventQueue.invokeLater(() ->

         {

            NotHelloWorldFrame 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());//将指定组件追加到此容器的尾部

      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 java.awt.geom.Rectangle2D.Double;

 

import javax.swing.*;

 

/**

 * @version 1.34 2018-04-10

 * @author Cay Horstmann

 */

public class DrawTest

{

   public static void main(String[] args)

   {

      EventQueue.invokeLater(() ->

         {

            DrawFrame 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;

 

      // 画一个长方形; 

      double leftX = 100;

      double topY = 100;

      double width = 200;

      double height = 150;

 

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

      g2.draw(rect);

 

      // 画封闭椭圆 

      java.awt.geom.Ellipse2D.Double 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));

 

      //用同一个中心画一个圆 

      double centerX = rect.getCenterX();

      double centerY = rect.getCenterY();

      double radius = 150;

 

      java.awt.geom.Ellipse2D.Double circle = new Ellipse2D.Double();

      circle.setFrameFromCenter(centerX, centerY, centerX + radius, centerY + radius);

      g2.draw(circle);

   }

    

   public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH

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 java.awt.geom.Rectangle2D.Double;

 

import javax.swing.*;

 

/**

 * @version 1.35 2018-04-10

 * @author Cay Horstmann

 */

public class FontTest

{

   public static void main(String[] args)

   {

      EventQueue.invokeLater(() ->

         {

            FontFrame 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);

 

      // 测量消息的大小 

 

      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;

 

      // 增加到Y到达基线 

 

      double ascent = -bounds.getY();

      double baseY = y + ascent;

 

      // 汲取信息 

 

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

 

      g2.setPaint(Color.LIGHT_GRAY);

 

      // 绘制基线 

 

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

 

      // 绘制封闭矩形 

 

      Double 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);

 

      // 在左上角绘制图像 

 

      g.drawImage(image, 0, 0, null);

      // 在组件上平铺图像 

 

      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：此次实验掌握了Java GUI中框架创建及属性设置中常用类的API和Java GUI中2D图形绘制常用类的API；此外，通过拼题网的练习题对第六章到第九章的知识做了反思总结。