王颖奇 20171010129《面向对象程序设计（java）》第十二周学习总结
实验十二 图形程序设计
理论：
**10.1 AWT与Swing简介
**
10.2 框架的创建
10.3 图形程序设计
10.4 显示图像
（具体学习总结在最后）
实验：
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);//设置框架的初始位置和大小
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//设置框架的关闭按钮
frame.setVisible(true);//设置用户是否能调整框架大小
}
}
测试结果：
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；
代码：
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(() ->
{
SimpleFrame frame = new SimpleFrame();
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.setVisible(true);
});
}
}
class SimpleFrame extends JFrame
{
private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
private static final int DEFAULT_HEIGHT = 200;
public SimpleFrame()
{
setSize(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT);
}
}
SimpleFrameTest
运行结果：
两个程序的异同点：
相同点：
1.生成的框架（frame）大小和初始位置相同
2.生成的框架均可以由用户改变大小（setResizable方法）
3.均设置了setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE)方法以关闭框架
不同点：
示例1：
使用setBounds方法设置框架大小
p407 10-1：
使用继承的方法（用lambda表达式简化）设置框架大小
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。
框架的图标发生变化
代码：
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();
frame.setTitle("SizedFrame");
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.setVisible(true);
});
}
}
class SizedFrame extends JFrame
{
public SizedFrame()
{
// 获得Dimension的大小
Toolkit kit = Toolkit.getDefaultToolkit();
Dimension screenSize = kit.getScreenSize();
int screenHeight = screenSize.height;
int screenWidth = screenSize.width;
// 确定框架的大小，以及在屏幕上的位置
setSize(screenWidth / 2, screenHeight / 2);
setLocationByPlatform(true);
// 将图像设置为框架的图标
Image img = new ImageIcon("icon.gif").getImage();
setIconImage(img); }
}
SizedFrameTest
运行结果：
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。
代码：
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();
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());
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); }
}
NotHelloWorld
运行结果：
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。
代码：
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;
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();
circle.setFrameFromCenter(centerX, centerY, centerX + radius, centerY + radius);
g2.draw(circle); }
public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); }
}
DrawTest
运行结果：
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；
本程序中的“Hello，World！”是图形，不是文本，无法拷贝
l 了解2D图形中字体的设置的方法；
代码：
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");
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);
// measure the size of the message
FontRenderContext context = g2.getFontRenderContext();
Rectangle2D bounds = f.getStringBounds(message, context);
// 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
运行结果：
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；
该程序中的gif图像会通过for循坏语句，在框架的长和宽上整齐排列，全部铺满
l 了解2D图形图像的显示方法。
代码：
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);
// draw the image in the upper-left corner
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
运行结果：
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)
练习题集中的混淆习题：
1.一个类可以实现多个接口。
2.一个接口可以继承其他接口。
3.接口中的常量默认是public static的变量。->接口中的常量默认是public static final
4.接口中的方法默认都是静态的。->接口中包含具有具体实现的方法，该方法称为 “默认方法”，默认方法使用 default 关键字修饰。
5.在使用interface声明一个接口时，只可以使用（public）修饰符修饰该接口。
6.用于定义接口的关键字是（ ）。 (2分)
7.下列选项中，用于实现接口的关键字是 （ ）。 (2分)
8.Java的集合框架中重要的接口java.util.Collection定义了许多方法。选项中哪个方法不是Collection接口所定义的？( ) (2分)
学习总结：
10.1 AWT与Swing简介
用户界面(User Interface)
– 用户与计算机系统(各种程序)交互的接口
图形用户界面(Graphical User Interface)
– 以图形方式呈现的用户界面
AWT
Java 的 抽 象 窗 口 工 具 箱 （ Abstract WindowToolkit, 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。
应用AWT编写依赖于本地用户界面元素GUI会暴露出一些缺陷。例如，菜单、滚动条和文本域这些用户界面元素，在不同的平台上，操作行为上存在一些微妙的差异。
Swing
l Swing用户界面库是非基于对等体的GUI工具箱。
l Swing具有更丰富并且更方便的用户界面元素集合。
l Swing对底层平台的依赖很少，因此与平台相关的bug很少。
l Swing会带来交叉平台上的统一视觉体验。
l Swing类库被放在javax.swing包里。
AWT与Swing的关系
l 大部分AWT组件都有其Swing的等价组件。
l 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
构成图形用户界面的元素，拿来即用
l 用图形表示(能在屏幕上显示，能和用户进行交互)
– Button、Checkbox、Scrollbar、Choice、Frame
l 通常把由Component类的子类或间接子类创建的
对象称为一组件
2.容器
l 容器是Java中能容纳和排列组件的组件。
l 常用的容器是框架（Frame,JFrame)
3.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，
4.框架（Frame）
l 在Java中，常采用框架（Frame）创建初始界面，即GUI的顶层窗口
5.在组件中显示信息
（1）Jframe的结构，它由根面板、层级面板、玻璃面板和 内容面板
（content pane）四层面板构成。Swing程序员最关心的是内容面板，也称为内容窗格。
Jframe的结构：
（2）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 处理2D图形
2 颜色的使用
3 字体的使
10.4 显示图像
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。
个人感受：
通过本周的学习，我掌握了AWT与Swing的概念，以及具体它们内容。具体了解Swing库中容器，组件和框架的的定义，深度学习了框架的具体使用方法。课后，我通过课本和查阅资料，大致学习了java中图形程序设计和显示图像的方法。
在第6到第9章的练习当中，我发现仍有许多不足，需要通过不断的学习来改进，也需要我对知识进行反复回顾。
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