201771010135 杨蓉庆《面对对象程序设计（java）》第十二周学习总结

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。

一、理论知识

10.1 AWT与Swing简介

（1）用户界面(User Interface) ：用户与计算机系统(各种程序)交互的接口
（2）图形用户界面(Graphical User Interface) ：以图形方式呈现的用户界面

（3）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

（4）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

（5）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。

（6） AWT与Swing的关系：大部分AWT组件都有其Swing的等价组件。

（7）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。

10.2 框架的创建

（1）组件：由Component类的子类或间接子类创建的对象；

（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。 例如fra.add(button); fra.add(textField);

（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；

（5）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。

1. 定位：常用Component类的setLocation和setBounds方法
2. 常用属性 ——  Title：框架标题     IconImage：框架图；
3. 通过调用Toolkit类的方法来得到屏幕尺寸信息。

(6)Swing程序员最关心的是内容面板，也称为内容 窗格;

(7)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;

10.3 图形程序设计

(1)2D对象 :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。

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

(3)颜色的使用:Graphics2D类的setPaint方法(Graphics类为 setColor方法)用来设置颜色。

(4)复合色: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(intredness,intgreenness,intblueness)

(5)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);

10.4显示图像

（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;

（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。

二、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：

运行下列程序，观察程序运行结果。

package simpleFrame;
import javax.swing.*;
public class Sf
{
   public static void main(String[] args)
   {
     JFrame  frame = new JFrame(); //生成一个JFrame类
     frame.setBounds(0, 0,300, 200);//给窗口设置位置、大小
     frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
     frame.setVisible(true);//设置窗口可见
   }
}

结果如下：

• 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；
• 掌握空框架创建方法；
• 了解主线程与事件分派线程概念；
• 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(() ->//lamdba函数
         {
            SimpleFrame frame = new SimpleFrame();//构建一个SimpleFrame对象
            frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//退出窗口
            frame.setVisible(true);
         });
   }
}

class SimpleFrame extends JFrame
{
//定义两个私有属性
   private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
   private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;

   public SimpleFrame()
   {
      setSize(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT);//数组大小
   }
}

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。

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();//生成GUI界面对象
            frame.setTitle("SizedFrame");//定义属性
            frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//关闭窗口
            frame.setVisible(true);
         });
   }
}

class SizedFrame extends JFrame//SizedFrame类继承JFrame
{
   public SizedFrame()
   {
      // get screen dimensions

      Toolkit kit = Toolkit.getDefaultToolkit();//生成Toolkit对象
      Dimension screenSize = kit.getScreenSize();
      int screenHeight = screenSize.height;//通过对象访问属性，获得Dimension对象屏幕的长度
      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();//定义图形用户界面图标
      setIconImage(img);
   }
}

SizedFrameTest

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。

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();//生成GUI界面对象
            frame.setTitle("NotHelloWorld");
            frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//退出窗口
            frame.setVisible(true);//设置窗口可见
         });
   }
}

/**
 * A frame that contains a message panel
 */
class NotHelloWorldFrame extends JFrame
{
   public NotHelloWorldFrame()
   {
      add(new NotHelloWorldComponent());//add方法的使用
      pack();//调整窗口大小
   }
}

/**
 * A component that displays a message.
 */
class NotHelloWorldComponent extends JComponent
{
    //定义两个公共属性
   public static final int MESSAGE_X = 75;
   public static final int MESSAGE_Y = 100;
   //定义两个私有属性
   private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
   private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;

   public void paintComponent(Graphics g)//覆盖这个方法来描述应该如何绘制自己的组件
   {
      g.drawString("Not a Hello, World program", MESSAGE_X, MESSAGE_Y);
   }

   public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); }
   // 访问器
}

NotHelloWorld

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。

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;
      //返回闭合矩形的长、宽、x、y坐标值

      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();//构造一个圆
      circle.setFrameFromCenter(centerX, centerY, centerX + radius, centerY + radius);
      g2.draw(circle);//定义属性
   }

   public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); }
}

DrawTest

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；

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");//定义属性
            frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//退出窗口
            frame.setVisible(true);//设置窗口可见
         });
   }
}

/**
 * A frame with a text message component
 */
class FontFrame extends JFrame
{
   public FontFrame()
   {
      add(new FontComponent());//add了组件
      pack();//调整窗口大小
   }
}

/**
 * A component that shows a centered message in a box.
 */
class FontComponent extends JComponent//继承JComponent容器
{
   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);

      // measure the size of the message
       //测量信息大小
      FontRenderContext context = g2.getFontRenderContext();
      Rectangle2D bounds = f.getStringBounds(message, context);//获取矩形的2D边界

      // 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); }
}

FontTest

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。

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();//调整图片大小
   }
}

/**
 * A component that displays a tiled image
 */
class ImageComponent extends JComponent //继承
{
   private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
   private static final int DEFAULT_HEIGHT =200;
  //定义私有属性
   private Image image;

   public ImageComponent()
   {
       image = new ImageIcon("E:\\t01e7d4d9d2529f5500.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
    //获取图片的 宽和高
      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); }
}

ImageTest

结果如下：

三、总结

本章我们学习了图形程序设计，我们学习了java GUI中框架创建及属性设置中常用类的API、Java GUI中2D图形绘制常用类的API，虽然不用全部记下，但我觉得在闲暇时刻还是要多看这些API，才能更好的运用到程序中去，其次我了解Java GUI中2D图形中字体与颜色的设置方法，可以自己设置想要的字体和颜色，通过老师学长的讲解和代码注释，我也能更好的理解新接触到的那些知识，感觉收获颇丰。