达拉草201771010105《面向对象程序设计（java）》第十二周学习总结

达拉草201771010105《面向对象程序设计（java）》第十二周学习总结

第一部分：理论知识

Java的抽象窗口工具箱（AbstractWindow Toolkit,AWT)包含在java.awt包中，它提供了许 多用来设计GUI的组件类和容器类。

AWT库处理用户界面元素的方法：把图形元素的创 建和行为委托给本地GUI工具箱进行处理。

swing：

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类库被放在javax.swing包里。

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。

组件：构成图形用户界面的元素，拿来即用 用图形表示(能在屏幕上显示，能和用户进行交互) 

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。

容器：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) 

添加组件：

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。

框架的创建：

创建空框架

1.在Java中，常采用框架（Frame）创建初始界面， 即GUI的顶层窗口。

2.AWT库中有一个基于对等体的Frame类。

3.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

确定框架大小 

通过调用Toolkit类的方法来得到屏幕尺寸信息。

 在组件中显示信息：

在AWT中可调用add()方法把组件直接添加到AWT Frame中,在Swing中组件则添加到内容窗格里。

2D图形：

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。

Java 2D图形类使用浮点数坐标系，这样可为坐标 指定单位。 

2D库为每个图形类提供两个版本的静态内部类： Retangle2D.Float 和Retangle2D.Double 

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；

(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。

 1 import javax.swing.*;
 2 public class SimpleFrameTest
 3 {
 4    public static void main(String[] args)
 5    {
 6      JFrame  frame = new JFrame(); 
 7      frame.setBounds(0, 0,300, 200);//给窗口设置位置和大小
 8      frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//关闭窗口
 9      frame.setVisible(true);//设置可见性
10    }
11 }

运行结果如下：

 1 package simpleFrame;
 2 
 3 import java.awt.*;
 4 import javax.swing.*;
 5 
 6 /**
 7  * @version 1.33 2015-05-12
 8  * @author Cay Horstmann
 9  */
10 public class SimpleFrameTest
11 {
12    public static void main(String[] args)
13    {
14       EventQueue.invokeLater(() ->
15          {
16             SimpleFrame frame = new SimpleFrame();
17             frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
18             frame.setVisible(true);
19          });
20    }
21 }
22 
23 class SimpleFrame extends JFrame
24 {
25    private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
26    private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;
27 
28    public SimpleFrame()
29    {
30       setSize(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT);
31    }
32 }

运行结果如下：

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。

 1 package sizedFrame;
 2 
 3 import java.awt.*;
 4 import javax.swing.*;
 5 
 6 /**
 7  * @version 1.34 2015-06-16
 8  * @author Cay Horstmann
 9  */
10 public class SizedFrameTest
11 {
12    public static void main(String[] args)
13    {
14       EventQueue.invokeLater(() ->
15          {
16             JFrame frame = new SizedFrame();
17             frame.setTitle("SizedFrame");//设置标题
18             frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//关闭窗口
19             frame.setVisible(true);
20          });
21    }
22 }
23 
24 class SizedFrame extends JFrame
25 {
26    public SizedFrame()
27    {
28       // get screen dimensions
29 
30       Toolkit kit = Toolkit.getDefaultToolkit();//生成Toolkit对象
31       Dimension screenSize = kit.getScreenSize();
32       int screenHeight = screenSize.height;
33       int screenWidth = screenSize.width;
34 
35       // set frame width, height and let platform pick screen location
36 
37       setSize(screenWidth / 2, screenHeight / 2);//将框架大小设定为上面取值的%50
38       setLocationByPlatform(true);
39 
40       // set frame icon
41 
42       Image img = new ImageIcon("icon.gif").getImage();//定义图形用户界面图标
43       setIconImage(img);      
44    }
45 }

运行结果如下：

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。

 1 package notHelloWorld;
 2 
 3 import javax.swing.*;
 4 import java.awt.*;
 5 
 6 /**
 7  * @version 1.33 2015-05-12
 8  * @author Cay Horstmann
 9  */
10 public class NotHelloWorld
11 {
12    public static void main(String[] args)
13    {
14       EventQueue.invokeLater(() ->
15          {
16             JFrame frame = new NotHelloWorldFrame();
17             frame.setTitle("NotHelloWorld");
18             frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
19             frame.setVisible(true);
20          });
21    }
22 }
23 
24 /**
25  * A frame that contains a message panel
26  */
27 class NotHelloWorldFrame extends JFrame
28 {
29    public NotHelloWorldFrame()
30    {
31       add(new NotHelloWorldComponent());//调用add方法
32       pack();//知道首选大小
33    }
34 }
35 
36 /**
37  * A component that displays a message.
38  */
39 class NotHelloWorldComponent extends JComponent
40 {
41    public static final int MESSAGE_X = 75;
42    public static final int MESSAGE_Y = 100;
43 
44    private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
45    private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;
46 
47    public void paintComponent(Graphics g)
48    {
49       g.drawString("Not a Hello, World program", MESSAGE_X, MESSAGE_Y);
50    }
51    
52    public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); }
53 }

运行结果如下：

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。

 1 package draw;
 2 
 3 import java.awt.*;
 4 import java.awt.geom.*;
 5 import javax.swing.*;
 6 
 7 /**
 8  * @version 1.33 2007-05-12
 9  * @author Cay Horstmann
10  */
11 public class DrawTest
12 {
13    public static void main(String[] args)
14    {
15       EventQueue.invokeLater(() ->
16          {
17             JFrame frame = new DrawFrame();
18             frame.setTitle("DrawTest");//设置标题
19             frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
20             frame.setVisible(true);
21          });
22    }
23 }
24 
25 /**
26  * A frame that contains a panel with drawings
27  */
28 class DrawFrame extends JFrame
29 {
30    public DrawFrame()
31    {      
32       add(new DrawComponent());
33       pack();
34    }
35 }
36 
37 /**
38  * A component that displays rectangles and ellipses.
39  */
40 class DrawComponent extends JComponent
41 {
42    private static final int DEFAULT_WIDTH = 400;
43    private static final int DEFAULT_HEIGHT = 400;
44 
45    public void paintComponent(Graphics g)
46    {
47       Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
48 
49       // 画一个矩形
50 
51       double leftX = 100;
52       double topY = 100;
53       double width = 200;
54       double height = 150;
55 
56       Rectangle2D rect = new Rectangle2D.Double(leftX, topY, width, height);
57       g2.draw(rect);
58 
59       // 画封闭椭圆
60 
61       Ellipse2D ellipse = new Ellipse2D.Double();
62       ellipse.setFrame(rect);
63       g2.draw(ellipse);
64 
65       // 画一条对角线
66 
67       g2.draw(new Line2D.Double(leftX, topY, leftX + width, topY + height));
68 
69       //用同一个中心画一个圆
70       
71       double centerX = rect.getCenterX();
72       double centerY = rect.getCenterY();
73       double radius = 150;
74 
75       Ellipse2D circle = new Ellipse2D.Double();
76       circle.setFrameFromCenter(centerX, centerY, centerX + radius, centerY + radius);
77       g2.draw(circle);
78    }
79    
80    public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); }
81 }

运行结果如下：

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；

 1 package font;
 2 
 3 import java.awt.*;
 4 import java.awt.font.*;
 5 import java.awt.geom.*;
 6 import javax.swing.*;
 7 
 8 /**
 9  * @version 1.34 2015-05-12
10  * @author Cay Horstmann
11  */
12 public class FontTest
13 {
14    public static void main(String[] args)
15    {
16       EventQueue.invokeLater(() ->
17          {
18             JFrame frame = new FontFrame();
19             frame.setTitle("FontTest");
20             frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
21             frame.setVisible(true);
22          });
23    }
24 }
25 
26 /**
27  * A frame with a text message component
28  */
29 class FontFrame extends JFrame
30 {
31    public FontFrame()
32    {      
33       add(new FontComponent());
34       pack();
35    }
36 }
37 
38 /**
39  * A component that shows a centered message in a box.
40  */
41 class FontComponent extends JComponent
42 {
43    private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
44    private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;
45 
46    public void paintComponent(Graphics g)
47    {
48       Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
49 
50       String message = "Hello, World!";
51 
52       Font f = new Font("Serif", Font.BOLD, 36);
53       g2.setFont(f);
54 
55       // 测量消息的大小
56 
57       FontRenderContext context = g2.getFontRenderContext();
58       Rectangle2D bounds = f.getStringBounds(message, context);
59 
60       // 设置（x，y）=文本左上角
61 
62       double x = (getWidth() - bounds.getWidth()) / 2;
63       double y = (getHeight() - bounds.getHeight()) / 2;
64 
65       // 向Y增加上升到达基线
66 
67       double ascent = -bounds.getY();
68       double baseY = y + ascent;
69 
70       // 获取信息
71 
72       g2.drawString(message, (int) x, (int) baseY);
73 
74       g2.setPaint(Color.LIGHT_GRAY);
75 
76       // 绘制基线
77 
78       g2.draw(new Line2D.Double(x, baseY, x + bounds.getWidth(), baseY));
79 
80       // 绘制封闭矩形
81 
82       Rectangle2D rect = new Rectangle2D.Double(x, y, bounds.getWidth(), bounds.getHeight());
83       g2.draw(rect);
84    }
85    
86    public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); }
87 }

运行结果如下;

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。

 1 package image;
 2 
 3 import java.awt.*;
 4 import javax.swing.*;
 5 
 6 /**
 7  * @version 1.34 2015-05-12
 8  * @author Cay Horstmann
 9  */
10 public class ImageTest
11 {
12    public static void main(String[] args)
13    {
14       EventQueue.invokeLater(() ->
15          {
16             JFrame frame = new ImageFrame();
17             frame.setTitle("ImageTest");
18             frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
19             frame.setVisible(true);
20          });
21    }
22 }
23 
24 /**
25  * A frame with an image component
26  */
27 class ImageFrame extends JFrame
28 {
29    public ImageFrame()
30    {
31       add(new ImageComponent());
32       pack();
33    }
34 }
35 
36 /**
37  * A component that displays a tiled image
38  */
39 class ImageComponent extends JComponent
40 {
41    private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
42    private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;
43 
44    private Image image;
45 
46    public ImageComponent()
47    {
48       image = new ImageIcon("unw.jpg").getImage();//读取图像
49    }
50 
51    public void paintComponent(Graphics g)//用paintComponent方法实现平铺显示
52    {
53       if (image == null) return;
54 
55       int imageWidth = image.getWidth(null);
56       int imageHeight = image.getHeight(null);
57 
58       // 在左上角绘制图像
59 
60       g.drawImage(image, 0, 0, null);
61       //  在组件上平铺图像
62 
63       for (int i = 0; i * imageWidth <= getWidth(); i++)
64          for (int j = 0; j * imageHeight <= getHeight(); j++)
65             if (i + j > 0) 
66                g.copyArea(0, 0, imageWidth, imageHeight, i * imageWidth, j * imageHeight);//使用copyArea方法将图形拷贝到整个窗口
67    }
68    
69    public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); }
70 }

运行结果如下：

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：

       通过本周的学习，我掌握了Java GUI中框架创建及属性设置中常用类的API；我知道了图形用户界面的一些基础的设计操作，比如窗口显示不同图形，文字等等，所以我觉得这些挺有意思的。