Java图形界面基础案例-飞行的小球
前面几次一直都在讲静物，做了乌龟，做了星星，有想法的coder们就在想怎么样才能让这些东西动起来呢，这也就是推动技术发展的动力，好在这次总算是给大家带来了能让物体动起来的技术，我们现在先不已前面的乌龟和星星为案例继续讲如何写运动的物体，还是先从最简单的物体开始，反正原理都一样，掌握了这个做其他的也会动，这次用一个小球作为案例的切入口
飞行的小球
好了，按照上一次讲的做法，首先我们要列出一个步骤出来，看了标题就知道现在要做一个可以飞行的小球。好的，让我们来大概写一下步骤：
1.先做一个窗体
2.然后就是要画一个小球
3.最后一步就是要实现让小球落下来
按照步骤先画出一个圆，这个代码已经写了这么多次，应该很熟熟练了，我就不详细说了，直接上代码了
import java.awt.*;
public class MyBall {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Frame w = new Frame();
w.setSize(300, 400);
MyOval mp = new MyOval();
w.add(mp);
w.show();
}
}
class MyOval extends Panel{
public void paint(Graphics g){
g.fillOval(30, 30, 20, 20);
}
}出现如图所示的这样一个黑的实心圆
下一步，我们来看看如何实现动画，想想看怎么可以看到运动的小球。我们假设小球是从上往下运动，这也符合物理原理，一个小球自由落体的掉下来，那么我们试想一下，小球的运动轨迹就是一条垂直于你的窗体下边界的一条直线，我说过窗体里其实有一个笛卡尔坐标系，所有的点都有对应的坐标，既然运动轨迹是一条垂直于窗体下边界的直线，也就意味着改变的就是Y轴的数据，我告诉你屏幕的左上方是坐标原点，向下是正方向的Y坐标轴，向右是正方向的X坐标轴，这样一来，那小球下落的轨迹的点的Y值是不断增加的，搞清楚了原理，我们在想一个问题，怎么表示小球是自由落体呢，其实很简单，及时不断的重画小球，这种机械的事情人类不擅长做，直接交给电脑去完成。小球的Y坐标不断的增加，每增加一下，都抹去原有的小球，重画一个。还记得之前将的循环吗？循环可以不断实现增加，至于重画怎么实现，其实也简单，这次案例的最后我会讲述。先跟着我看一下下面这段代码
//主函数省略，和第一段代码的主函数一样
class MyOval extends Panel{
public void paint(Graphics g){
int x=30,y=30;
while(true){
g.fillOval(x, y, 20, 20);
y++;
}
}
}现在拉分析一下，这里展现的是paint方法里的代码，我们现实看见了int x=30,int y=30(也可写成int x=30,y=30其实是一个意思，只是博主偷懒)这两句话是用来声明变量的，又来了一个新词，到底什么是变量？变量从字面上理解就是能变化的量，上一段代码把小球的坐标给写死了30，30，不能变就没有办法动，现在换成了可以改变的x和y。问题是在Java里，x和y需要事先声明，说未来我需要一个可以变化的量，叫做x，以后我要在x里放整数，所以之前加上int，这是必须的，规定好的语法格式，这里我事先给x一个初值30。
下面是while是循环，之前我们看到的是一个叫for的循环，如果通常知道需要循环多少次，就用for，若是不知道要循环多少次，就用while。奇怪了，怎么就不知道要循环多少次呢？举个例子，老师体罚你去操场跑10圈，这个是知道循环次数的，所以就用for循环循环10次。若老师就让你一直跑着，你知道你能跑几圈吗？所以这个时候就要用while循环了，里面的true是什么意思呢？就是说你如果还有力气那只能一直跑下去。Java里能用true表示，想法不能就用相反对应的词false来表示。true和false都是基本数据类型boolean的值，这个类型也就这两个值，通过boolean值来判断循环是否退出。
这里的while其实比较特别，一直都是true，也就是说，这个循环永远不会停，除非程序不运行了，我们通常把这样的循环叫做死循环，这里是希望动画一直继续下去，大多数情况下是要避免死循环的。
在看循环里有一个y++;就是让y这个变量加1的意思，实际上y++就是y=y+1的意思
使用线程
这段代码加上主函数我们来运行一下看看结果是什么？
我们看到了一条向下的黑线，这是因为虽然能够不断的在新的位置画圆，但是过去画的圆并没有消失啊，这不符合我们的要求啊，有些聪明的人到这儿而去找到了擦除的办法，也做出来动画，但是一直有一个问题得不到很好的解决——小球飞行的时候用户什么操作都做不了，程序完全被循环占用，要是隔一会儿让y++一下，才能解决问题，目前最好的办法是线程
什么线程？又来了一个概念，我去翻了一下教科书，书上这么写：“线程是通过利用CPU的轮转，让程序中不同的代码同时执行的机制。”唉，反正这就是教科书，就整一些让人蒙圈的定义。那我就竟让说的通俗一些让大家都可以理解。还是要举一个例子，这个例子是我老师和我说的
大家都知道在城市里生活人与人之间都比较冷漠，你也常常不知道对门或者隔壁住的是谁，但是有孩子的就不同了，因为你每天都要带着孩子到楼下玩，这样就能遇到很多带孩子的人，孩子在一旁玩，大人无聊起来就会聊天，一来二去聊熟了。假设有一天天不好，于是我提议大家到我家来玩玩，结果来了4个孩子还有他们的家长，这么多人在一起我得找点儿事儿做，大家提议打麻将 ，可是无奈我不会啊，于是我被分配到看孩子，这样假设我面前有5个哇哇哭的孩子，我的任务是哄他们不让他们哭，我试了很多吃的和玩具，只有这个玩具放到孩子手里他们都不哭了，下一步我就要找5个这样的玩具，但是问题是我只有一个啊，咋办？于是我想到了一个办法打，将玩具给一个宝宝，不哭了之后抢下来，假设宝宝不会立刻哭，然后再给下一个宝宝，这个宝宝不哭之后再抢下来再 给下一个，就这样不断的重复着，如果技术高超这样用一个玩具就能让5个宝宝都不哭。对照一下定义，玩具是我们的CPU，我们没有5个COU只有一个，但是我们5个程序都要同时运行，怎么办？只里面叫做轮转，就是这个CPU轮着给每个CPU用，如果每个程序轮到10毫秒，从宏观上看好像每个程序都在运行，其实微观上来看，每个时刻都只有一个程序在运行。问题是，到目前为止的描述叫做进程，是不同的程序，又是我们希望一个程序里有两段并列的代码同时运行，也使用类似的机制，不同的是这是一个程序。早看一遍：“线程是利用CPU的轮转，让程序中不同的代码同时执行机制。”其实同时执行是假的，只是人这么认为。
好了，了解了线程的道理，我们看Java是怎么写线程的。在这个阶段，我们不深究线程的细节，可以使用就好了，我们在MyOval的类里面加上一个run方法:
class MyOval extends Panel{
public void paint(Graphics g){
g.fillOval(30,30,20,20);
}
public void run(){
}
}这个run就是一个新来的宝宝，CPU在核实的情况下会轮到run那里，要说这个run也是程序的入口。问题是你写个run在MyOval这个类里面，操作系统也不知道啊，你问我为什么当时paint系统就知道，这是因为Panel里面就有这个机制，你一继承Panel，就相当于告诉操作系统，我有重画机制了，而线程不仅仅应用在Panel这个类上，几乎什么类都可以包含run，所以需要更新机制，我们在类的后面加上implements Runnable，叫做实现Runnable接口。接口又是一个复杂的概念，这次先记住怎么写吧，这样写是为了让系统知道里面有一个run，后续的博客更新我也会来详细的介绍接口这个概念。
class MyOval extends Panel implements Runnable{
public void paint(Graphics g){
g.fillOval(20,20,20,20);
}
public void run(){
}
}到这里还不行，你还要告诉系统，这里有一个宝宝也要玩具
import java.awt.*;
public class MyBall {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Frame w = new Frame();
w.setSize(300, 400);
MyOval mp = new MyOval();
w.add(mp);
Thread t = new Thread(mp);
t.start();
w.show();
}
}增加的
Thread t = new Thread(mp);
t.start();用了一个新的独享来包装这个宝宝，就是t，他是Thread的对象，特别是在new这个Thread对象的时候就放进去mp。mp是什么？它是MyOval对象的引用，再看看MyOval，里面有一个run，这样就关联起来了，经过这个讨论这个讨厌的线程八股文代码，我们终于可以开始了让小球动起来的代码了。
问题是我们不能再run里面画图，一个重要的理由是在run方法里，访问不到变量g，因为大括弧限定了变量的范围，意思是你在一个大括弧开始和结束的范围内声明变量，就在这个大括弧里有效，离开这个大括弧就无效了。这么设计是有道理的，但是现在我们先不管这个道理是什么，写的代码多了，就自然而然的会发现这样设计的好处。现在我们的思路是，把小球的坐标改成变量，声明在paint方法的外面，或者说是MyOval类中，这样变量就定义成了MyOval类的成员，变量处于类的大括弧中，在整个类的作用域中有效，那么paint方法和run方法都能使用坐标变量，我们在paint方法中取坐标值，在run方法里改变坐标变量。
注意下面代码的顺序发生了变化，因为MyOval越来越长
import java.awt.*;
public class MyBall {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Frame w = new Frame();
w.setSize(300, 400);
MyOval mp = new MyOval();
w.add(mp);
Thread t = new Thread(mp);
t.start();
w.show();
}
}
class MyOval extends Panel implements Runnable{
int x=30,y=30;
public void paint(Graphics g){
g.fillOval(x, y, 20, 20);
}
public void run(){
y++;
}
}有些代码顺序实在没办法表达了，比如画圆的时候不能用x和y，因为这个时候还没有声明x和y,而且写到这里，你还不知道将坐标变成可变的，所以这个地方还用30和30，写完这个再将坐标改成变量，另外实现的Runnable这个接口也是后来才加上去的，原则有两个：一是一直在写没有语法错误的代码：二是符合正常人的逻辑思维。
现在运行一下，看看小球没有动吧，没动，为什么？明明是y++了，哦！原来y坐标虽然变了，但是图像没有重画。问题是怎么重画图像？要知道重画是系统的事情，你不能在程序中自己调用，Java提供了一个repaint方法，发出repaint()的调用，这个请求将发送回系统，系统见到后便会调用paint()方法，还是系统重画，你发出这个请求。下面我只截取MyOval类的代码，前面的代码没有区别。
class MyOval extends Panel implements Runnable{
int x=30;
int y=30;
public void paint(Graphics g){
g.fillOval(x,y,20,20);
}
public void run(){
y++;
repaint();
}
}这下子该有动画了吧！还没有？不可能，一定是有动画了，只是你没有看出来，小球确实是动了，只不过移动了一个像素点，肉眼很难识别，然后重画，线程就结束了，要想看到动画，你得看到动画，你得让y坐标不断的向下移动，不断的重画，用循环。
class MyOval extends Panel implements Runnable{
int x=30,y=30;
public void paint(Graphics g){
g.fillOval(x, y, 20, 20);
}
public void run(){
while(true){
y++;
repaint();
}
}
}
这下看一下结果，是不是连小球都没了，因为小球目前正飞往地球的另一面，电脑太快了，y坐标很快就比窗口的高度还大，我们的y坐标超出窗口边缘的时候，将他拉回窗口的上边缘。
class MyOval extends Panel implements Runnable{
int x=30,y=30;
public void paint(Graphics g){
g.fillOval(x, y, 20, 20);
}
public void run(){
while(true){
y++;
if(y>400){
y=0;
}
repaint();
}
}
}
今天的讲解总算也是让小球动了起来，还算是没有百忙下面我还有几点东西要补充
## 线程和进程的区别##
进程是一个独立运行的程序，比如一个正在运行的记事本和一个正在运行的浏览器，这是两个进程，加入我们启动了两次记事本，那么也得到了两个进程，程序在运行的时候，系统会在内存中分配一块独立的空间给这个程序，两个运行的记事本就有两块独立的空间，儿线程是在一个进程中，能够运行两段代码。
即便你不写多线程的程序，Java程序本身就是多线程的，main方法被调用的时候多线程机制早就已经存在，我们将程序所处的线程称为前台线程。在Java中，为前台线程提供服务的后台线程会伴随着运行起来，所以后台线程也就称为“守护线程”或“精灵线程”，JVM的垃圾回收机制就是由后台线程完成的。当前台线程都死亡后，后台线程会自动死亡。
故事的最后还好是要说拜拜，今天的内容就到这里了，还是要写个20遍，就算不明白写得多了自然就懂了