Java 图形程序设计

Java 中图形用户界面的最基本组成是组件
组件要放置在容器中才可以显示

两种基本 GUI 程序设计类库

AWT（抽象窗口工具箱）: Java 1.0 时出现，基本的 GUI 程序设计类库。基于”对等体“支持
Swing: Java 1.2 时作为标准库的一部分。提供了更强大的用户界面组件

框架（frame）

顶层窗口被称为框架。Swing 使用 JFrame 类表示框架。AWT 使用 Frame 类表示框架。

JFrame 是少数不绘制在画布上的 Swing 组件之一。

JFrame 的使用

Swing 组件必须在事件分配线程中进行配置

Java

public class SimpleFrameTest{
    public static void main(String[] args){
        EventQueue.invokeLater(() -> {
            // (1)
        });
    }
}

在这里初始化 JFrame 等组件

新建一个 JFrame 对象
- MyFrame extends JFrame{}
- new JFrame()
设置合适框架大小 setSize(int width, int height)
- 使用用户系统的分辨率信息 Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize()，取得其中的 width 和 height 属性
其他信息
- 设置框架位置 void setLocation(int x, int y)，x、y 是距离用户屏幕左上角的偏移
- 设置框架标题 void setTitle(String title)
- 设置图标 void setIconImage(Image image)
- 设置框架关闭时的默认操作 void setDefaultCloseOperation(int operation)
  - JFrame.EXIT_ON_CLOSE：退出程序
  - JFrame.HIDE_ON_CLOSE：隐藏框架
  - JFrame.DISPOSE_ON_CLOSE：释放框架
  - JFrame.DO_NOTHING_ON_CLOSE：什么都不做
- 设置框架可见性 void setVisible(boolean b)

在组件中显示信息

将组件添加至窗格：frame.add(Component c);
- 定义一个扩展 JComponent 的类
- 覆盖其中的 paintComponent 方法
- 向 frame.add() 中传递你所创建的组件类
paintComponent 方法
- 需要一个 Graphics 类型参数
- 大多数情况下，无需自行调用
绘制文本：drawString(String s, int x, int y)
使用组件首选大小：pack() 方法
- 使组件大小适合其中的组件
- 通常在设置完组件后调用

处理 2D 图形

若所用版本支持 Java 2D，paintComponent 可以获得一个 Graphics2D 类对象（需要先进行类型转换）。

Java

Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;

---
title: 常用的几何图形类
---
classDiagram
    class Point2D
    class Line2D
    class Rectangle2D
    class Ellipse2D
    Shape <|--Line2D
    Shape <|--Rectangle2D
    Shape <|--Ellipse2D
    Shape <|--Point2D
    %% 其中，每一个2D类都有Float和Double两个静态内部类

其中，每一个2D类都有Float和Double两个静态内部类

使用颜色

java.awt.Color 类

Color(int r, int g, int b)：使用 RGB 值创建颜色
13 种预定义常量：Color.BLACK、Color.BLUE、Color.CYAN、Color.DARK_GRAY、Color.GRAY、Color.GREEN、Color.LIGHT_GRAY、Color.MAGENTA、Color.ORANGE、Color.PINK、Color.RED、Color.WHITE、Color.YELLOW

绘制操作

Graphics2D 类：setPaint(Paint p)
- 为后续绘制操作（fill()、drawString() 等）选择颜色
Graphics 类：setColor(Color c)

设置组件颜色

前景色：setForeground(Color c)
背景色：setBackground(Color c)

填充图形

fill(Shape s)：使用当前颜料填充图形

设置字体

java.awt.Font 类

Font(String name, int style, int size)：创建字体
- name：字体名称
- style：字体风格
  - Font.PLAIN：普通
  - Font.BOLD：粗体
  - Font.ITALIC：斜体
  - Font.BOLD + Font.ITALIC：粗斜体
- size：字体大小

列出当前系统支持的字体：String[] getAvailableFontFamilyNames()

Java

String[] fontNames = GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment()
        .getAvailableFontFamilyNames();
for(String fontName : fontNames) {
    System.out.println(fontName);
}

五种映射到客户机上实际字体的逻辑字体名

SansSerif
Serif
Monospaced
Dialog
DialogInput

字符串位置

Java

FontRenderContext context = g2.getFontRenderContext();
Rectangle2D bounds = font.getStringBounds(message, context);
double stringWidth = bounds.getWidth();
double stringHeight = bounds.getHeight();
double ascent = -bounds.getY();

显示图像

表示图像文件的类：java.awt.Image
读图像：Image image = new ImageIcon(filename).getImage();
画图：drawImage(Image img, int x, int y, ImageObserver observer)
- img：图像
- x、y：图像左上角的坐标
- observer：图像观察者，通常传递 null