java2实用教程课程设计-画图板开发.doc

信息科学与工程学院课 程 设 计 任 务 书 题 目： 画图板开发 学 号： 姓 名： 年 级： 专 业： 课 程： java2实用教程 指导教师： 职 称： 完成时间： 2011年12月 课程设计任务书及成绩评定课程设计的任务和具体要求 通过本绘图程序的编写，我们可以看到如何运用自己已经掌握的知识，自己动手来完成一个java绘图程序，通过整个流程的熟悉以及对程序组织结构和框架的理解，也可以极大的促进我们对java程序和面向对象程序设计的认识和掌握。通过本次课程的学习，我们可以更加系统地学习和了解如何从整体上设计和实现一个程序，这对我们今后学习、开发和设计更大更复杂的程序有着很大的帮助。 指导教师签字： 日期： 指导教师评语： 成绩： 指导教师签字： 日期： 课程设计所需软件、硬件等硬件：pc、u盘软件：windows xp java 课程设计进度计划 起至日期2011年11月至2011年12月工作内容1.设计准备阶段2.分析设计阶段3.测试分析设计4.总结报告阶段备注查阅资料，方案论证找出实现方法,按照需求分析、总体设计、详细设计用java做参考文献、资料索引（序号、文献名称、编著者、出版单位）1.java语言程序设计课程实践 陈明. 清华大学出版社.2.java语言最新实用案例教程. 杨树林、胡洁萍 清华大学出版社.3. java2实用教程（第3版） 耿祥义 清华大学出版社目录一：程序设计的目的和意义二：程序设计： （一）：程序基本组成框架和结构 （二）：画图板相关操作三：系统功能设计分析四：程序结构说明五：程序绘图效果示意图六：程序源代码及其分析说明七总结一 ：程序设计的目的和意义用过微软windows操作系统的人一定都对windows自带的画图板非常的熟悉。同图像处理软件界的“大哥大”photoshop比起来，它虽然不及photoshop的功能强大、内容丰富，但是作为windows一直以来都内带的附件程序，它具有小巧玲珑、简单实用等其它绘图软件所不具备的优点。同时它的风格也被许多其它绘图软件所效仿。通过本绘图程序的编写，我们可以看到如何运用自己已经掌握的知识，自己动手来完成一个java绘图程序，通过整个流程的熟悉以及对程序组织结构和框架的理解，也可以极大的促进我们对java程序和面向对象程序设计的认识和掌握。通过本次课程的学习，我们可以更加系统地学习和了解如何从整体上设计和实现一个程序，这对我们今后学习、开发和设计更大更复杂的程序有着很大的帮助。二 ：程序设计本程序完成的是一个类似于windows画图板的绘图程序。由于不是开发和设计专业的绘图和图像制作软件，所以，完成的程序的简单功能包括以下几项：1. 新建一个空白图形文件：用于绘制新的图形。2. 打开或保存一个图形文件，便于对图形文件的管理。3. 绘制一些基本的画图组件：直线、矩形、实心矩形、椭圆、实心椭圆、圆、实心圆、圆角矩形、实心圆角矩形等。4. 可以用鼠标在绘图面板上单击拖动进行随笔画。5. 橡皮擦：可以将已绘制好的图形擦掉。6. 添加文字：可以在绘图区域内添加文字。7. 选择文字的字体：通过一个下拉式的选择条，可以选中所需要的字体。本程序中包括：宋体、隶书、华文彩云、仿宋_gb2312、华文行楷、方正舒体、times new roman、serif、monospaced、sonsserif、garamond。当然，在下面的的程序分析中可以看到，由于我们灵活设置了字体数组，是的可以随意添加系统支持的任何字体。大大方便和简化了程序设计。8. 选择文字的字体风格：通过两个复选框按钮，可以选择需要的字体风格，包括：粗体、斜体，使用者有三种选择方式，包括：同时选中两者、只选择其中一种、两者都不选中。9. 设置画笔的颜色：可以选择当前绘制图形的画笔颜色，让图形更加丰富多彩、生动活泼。10. 设置画笔的粗细：该选项在作用于基本图形组件和文字时，它的效果是不一样的。当作用于绘制图形组件时，它的作用是改变画笔绘制线条的粗细；当作用于文字时，它的作用是改变文字的大小。由此可以看到，虽然我们的画图板程序不及那些专业的绘图程序，但是，“麻雀虽小，五脏俱全”，它已经具备了一个绘图软件所应该有的基本功能和操作。通过对本程序的分析，我们可以更加系统地学习和了解如何从整体上设计和实现一个程序。（一）：程序基本组成框架和结构1. 一组基本图形按钮，包括：pencil（随笔画）、line（直线）、rect（矩形）、frect（实心矩形）、oval（椭圆）、foval（实心椭圆）、circle（圆）、fcircle（实心圆）、roundrect（圆角矩形）、frrect（实心圆角矩形）、rubber（橡皮擦）、word（文字）。这些基本图形都继承于同一个父类：drawings。drawings 具有变量（属性）：int x1,x2,y1,y2; /用来存放相应图形元素的坐标int r,g,b; /用来存放图形色彩颜色信息float stroke; /用来存放画笔粗细int type; /用来保存图形类型string s1; /用来保存输入文字字符串string s2; /用来保存字体类型字符串同时，drawing还具有方法：void draw ( graphics2d g2d ) ;draw()方法中用到了java绘图里面的graphics2d类，所有继承drawings类的图形子类都重写了此方法。这就是java程序中类的继承的概念。它对于程序代码的重用是很重要的，将极大的方便和简略程序代码。2. 此外，程序中还包括一下三个基本操作按钮： 新建（new）：新建一个图形文件。 打开（open）：打开一个图形文件。 保存（save）：保存当前图形文件。3. 选择颜色和设置当前画笔粗细的按钮分别为：颜色（color）、线条粗细（stroke）。4. 选择当前字体风格的选择框为：粗体（bold）、斜体（italic），用以设置当前字体的风格。5. 选择当前字体的下拉式复选框为：styles。6. 菜单条及其组成： 文件（file）菜单项，包括：new（新建一个图形文件）、load（打开一个图形文件）、save（保存当前图形文件）、exit（退出程序）。 颜色（color）菜单项：用来设置当前颜色。 线条粗细（stroke）菜单项：用来设置当前画笔粗细。 帮助（help）菜单项：有关的程序帮助提示。（二）：画图板相关操作1. 新建一个图形文件单击工具栏上的图标，或选择filenew菜单，则清除当前所绘制的图像，回到初始画面。2. 打开已有的文件单击工具栏上的图标，或选择fileload菜单，则清除当前所绘制的图像，并弹出打开文件对话框要求选择要打开的文件。如下图：3. 保存单击工具栏上的图标，或选择filesave菜单，则弹出要求保存文件对话框。如下图：4. 绘制基本图形基本图形包括以下几种：pencil：随笔画，图标为：。line：直线，图标为：。rect：矩形，图标为：。frect：实心矩形，图标为：。oval：椭圆，图标为：。foval：实心椭圆，图标为：。circle：圆，图标为：。fcircle：实心圆，图标为：。roundrect：圆角矩形，图标为：。frrect：实心圆角矩形，图标为：。rubber：橡皮擦，图标为：。绘图时，单击工具栏上相应图形的图标，然后用鼠标拖动，在绘图区域内进行绘图即可。5. 设置画笔大小单击工具栏上的图标，或单击strokeset stroke菜单，则弹出相应的设置当前画笔粗细对话框。如下图：6. 选择颜色单击工具栏区域，或单击colorchoose color菜单，则弹出相应的选择当前画图颜色对话框。如下图：7. 选择字体风格在工具栏区域 ，可以选择相应的字体风格，有粗体、斜体和粗斜体三种可供选择。8. 选择字体在工具栏区域，可以选择字体，本程序中有如下几种字体可供选择：宋体、隶书、华文彩云、仿宋_gb2312、华文行楷、方正舒体、time new roman、serif、monospaced、sonsserif、garamond。三 ：系统功能设计分析画板主要由以下几个部分组成：主窗体的设计。主类（qingdrawpad）用来生成主界面，完成画图板的主要框架。主类由jframe派生出来。主界面由菜单栏、工具栏和画图区域三部分组成，布局格式采用borderlayout布局形式。1.菜单栏和工具栏的设计。菜单栏包括文件菜单栏、颜色菜单栏、线条粗细菜单栏和提示菜单栏。其中文件菜单栏包括文件的新建、打开、保存等选项；颜色菜单栏可以进行颜色选择；线条粗细菜单栏设置线条的粗细；提示菜单栏给出提示信息。工具栏由新建、打开和保存文件按钮、基本图形的按钮、选择字体风格复选框和字体下拉列表框组成。在主类中添加并对菜单栏和工具栏添加事件监听。一.事件响应的处理。对菜单栏、工具栏和用鼠标画图的事件响应进行处理。1.菜单栏中文件的新建、打开和保存菜单事件的处理：java把每个文件都视作顺序字节流。如果要在java中进行文件处理，则必须用到java.io包。这个包定义了一些流类，选用fileinputstream（从文件中读入数据）和fileoutputstream（向文件输出数据），通过建立这些文件的对象便可以打开文件。这些流相应地从inputstream和outputstream派生，这些文件均使用文件流，所以必须将文件结构化以适应程序的要求。我们需要对保存的对象序列化，然后以输出流的方式保存。在程序中用newfile（）、loadfile（）和savefile（）三个函数分别实现文件的新建、打开和保存。2.工具栏事件的处理：主要有一些button组成。我们用buttonhandler内部类处理基本单元事件，buttonhandler1内部类处理新建、打开和保存文件按钮，在画图类drawpanel中定义createnewitem（）函数处理工具栏中的画图事件。3.鼠标画图：由于画图板主要是用来画图，所以需要在程序中添加对鼠标按下、拖动、进入、退出、移动和单机事件进行监听并进行处理。内部类mousea定义了完成鼠标按下、松开、进入、退出事件响应。内部类mouseb完成鼠标拖动和移动事件响应。二.画图的基本功能。在程序设计中用到了动态绑定，我们可以提取他们的公共属性，先建立一个父类，然后建立各个子类，继承父类中的方法并将父类中的draw函数重写。一些关于图形形状的类，最主要是用于画图、字体和橡皮擦等基本类型。如circle、triangle、rectangle，它们都是有超类（object类）派生的。在面向对象编程中，每个类都有画出自己的能力，每个类都有自己的draw函数，但每种形状的draw函数都不一样，但在绘制任何形状时，只需简单调用父类drawing的draw方法，然后让程序动态地根据对象的类型决定使用哪个子类的draw方法。为了使画出的图形更加美观，我们在draw函数中使用了graphics2d的对象的引用。这样可以在不改变原程序的情况下，添加扩展的图形，是程序变得更加强大。同时，为了文件的保存，父类实现serialize接口，将对象线性化。四 ：程序结构说明本程序主体为一个文件：qingdrawpad.java。其中包括的程序段有： qingdrawpad（）：构造函数，用以初始化。 choosecolor（）：选择当前绘图颜色程序段。 setstroke（）：设置当前画笔粗细程序段。 loadfile（）：调用图形文件程序段。 newfile（）：新建一个图形文件程序段。 savefile（）：保存当前所绘制图形程序段。 creatnewitem（）：新建一个基本图形单元程序段。相应的内部类有： buttonhandler：用来处理基本图形单元的按钮事件。 buttonhandler1：用来处理new、open、save三个操作按钮的按钮事件。 drawpanel：用来创建绘图区域的子类。 mousea：继承了mouseadapter，用来完成鼠标相应事件的操作，如单击、松开、进入和离开等。 mouseb：继承了mousemotionadapter，用来完成鼠标拖动和鼠标移动的相应事件操作。此外，还继承了父类drawings的基本图形子类，如前所述，这里不再重复。五 ：程序绘图效果示意图我们可以看到，整个程序界面很简洁，而且界面操作、提示内容全部是中文，一目了然。在左上方的菜单栏里有文件、颜色、线条粗细、帮助4个下拉式菜单，可以对绘图文件进行相应的操作。下面一排是工具栏的工具按钮，从左到右依次为：新建文件、打开文件、保存文件、随笔画、直线、空心矩形、实心矩形、空心椭圆、空心圆、实心圆、空心圆角矩形、实心圆角矩形、橡皮擦、颜色选择按钮、线条粗细设置按钮、文字添加按钮、粗体字体选择框、斜体字体选择框、字体选择下拉式选择框。整个工具栏是可以拖动的，可以将它拖动到程序窗口的任意位置。工具栏下面的整个白色区域就是绘图区域，即绘图面板，它的大小可以随着窗口的大小自动调整。在窗口的最底部是程序设计作者标注，以及鼠标状态提示条，可以显示当前的鼠标状态，包括进出窗口、移动、单击、松开等。如图所示 六 ：程序源代码及其分析说明*/package drawingpanelimport java.awt.*;import java.awt.geom.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;import java.io.*;import java.util.*;public class qingdrawpad extends jframe /主类，扩展了jframe类，用来生成主界面 private objectinputstream input; private objectoutputstream output; /定义输入输出流，用来调用和保存图像文件 private jbutton choices; /按钮数组，存放以下名称的功能按钮 private string names = new, open, save, /这三个是基本操作按钮，包括新建、打开、保存 /*下面是我们的画图板上面有的基本的几个绘图单元按钮*/ pencil, line, rect, frect, oval, foval, circle, fcircle, roundrect, frrect, rubber, color, stroke, word ; private string stylenames= 宋体 , 隶书 , 华文彩云 , 仿宋_gb2312 , 华文行楷 , 方正舒体 , times new roman , serif , monospaced , sonsserif , garamond ; private icon items; private string tiptext= /这里是鼠标移动到相应按钮上面上停留时给出的提示说明条 新建一个文件, 打开一个文件, 保存当前文件, 绘制线条, 绘制直线, 绘制空心矩形, 绘制实心矩形, 绘制空心椭圆, 绘制实心椭圆, 绘制空心圆形, 绘制实心圆形, 绘制空心圆角矩形, 绘制实心圆角矩形, 橡皮擦, 选择颜色, 设置线条粗细, 输入文字 ; jtoolbar buttonpanel ; /定义按钮面板 private jlabel statusbar; /显示鼠标状态的提示条 private drawpanel drawingarea; /画图区域 private int width=850,height=550; drawings itemlist=new drawings5000; /用来存放基本图形的数组 private int currentchoice=3; /设置默认画图状态为随笔画 int index=0; /当前已经绘制的图形数目 private color color=color.black; /当前画笔颜色 int r,g,b; /用来存放当前色彩值 int f1,f2; /用来存放当前字体风格 string style1; /用来存放当前字体 private float stroke=1.0f; /设置画笔粗细，默认值为1.0f jcheckbox bold,italic; /bold为粗体，italic为斜体，二者可以同时使用 jcombobox styles; public qingdrawpad() super(卿乐绘图画板(中国风); jmenubar bar=new jmenubar();/定义菜单条 jmenu filemenu=new jmenu(文件); /filemenu.setmnemonic(f);/新建文件菜单条 jmenuitem newitem=new jmenuitem(新建); newitem.addactionlistener( new actionlistener() public void actionperformed(actionevent e) newfile();/如果被触发，则调用新建文件函数段 ); filemenu.add(newitem);/保存文件菜单项 jmenuitem saveitem=new jmenuitem(保存); saveitem.addactionlistener( new actionlistener() public void actionperformed(actionevent e) savefile();/如果被触发，则调用保存文件函数段 ); filemenu.add(saveitem);/打开文件菜单项 jmenuitem loaditem=new jmenuitem(打开); loaditem.addactionlistener( new actionlistener() public void actionperformed(actionevent e) loadfile();/如果被触发，则调用打开文件函数段 ); filemenu.add(loaditem); filemenu.addseparator();/退出菜单项 jmenuitem exititem=new jmenuitem(退出); exititem.addactionlistener( new actionlistener() public void actionperformed(actionevent e) system.exit(0);/如果被触发，则退出画图板程序 ); filemenu.add(exititem); bar.add(filemenu);/设置颜色菜单条 jmenu colormenu=new jmenu(颜色);/选择颜色菜单项 jmenuitem coloritem=new jmenuitem(选择颜色); coloritem.addactionlistener( new actionlistener() public void actionperformed(actionevent e) choosecolor();/如果被触发，则调用选择颜色函数段 ); colormenu.add(coloritem); bar.add(colormenu);/设置线条粗细菜单条 jmenu strokemenu=new jmenu(线条粗细);/设置线条粗细菜单项 jmenuitem strokeitem=new jmenuitem(设置线条粗细); strokeitem.addactionlistener( new actionlistener() public void actionperformed(actionevent e) setstroke(); ); strokemenu.add(strokeitem); bar.add(strokemenu);/设置提示菜单条 jmenu helpmenu=new jmenu(帮助);/设置提示菜单项 jmenuitem aboutitem=new jmenuitem(关于画板); aboutitem.addactionlistener( new actionlistener() public void actionperformed(actionevent e) joptionpane.showmessagedialog(null, “this is a mini drawing padncopyright (c) 2011 zaozhuang university”, 画图板说明 , joptionpane.information_message ); ); helpmenu.add(aboutitem); bar.add(helpmenu); items=new imageiconnames.length;/创建各种基本图形的按钮 drawingarea=new drawpanel(); choices=new jbuttonnames.length; buttonpanel = new jtoolbar( jtoolbar.vertical ) ; buttonpanel = new jtoolbar( jtoolbar.horizontal) ; buttonhandler handler=new buttonhandler(); buttonhandler1 handler1=new buttonhandler1();/导入我们需要的图形图标，这些图标都存放在与源文件相同的目录下面 for(int i=0;ichoices.length;i+) itemsi=new imageicon(namesi + .gif); choicesi=new jbutton(,itemsi); choicesi.settooltiptext(tiptexti); buttonpanel.add(choicesi); /将动作侦听器加入按钮里面 for(int i=3;ichoices.length-3;i+) choicesi.addactionlistener(handler); choices0.addactionlistener( new actionlistener() public void actionperformed(actionevent e) newfile(); ); choices1.addactionlistener( new actionlistener() public void actionperformed(actionevent e) loadfile(); ); choices2.addactionlistener( new actionlistener() public void actionperformed(actionevent e) savefile(); ); choiceschoices.length-3.addactionlistener(handler1); choiceschoices.length-2.addactionlistener(handler1); choiceschoices.length-1.addactionlistener(handler1);/字体风格选择 styles=new jcombobox(stylenames); styles.setmaximumrowcount(8); styles.additemlistener( new itemlistener() public void itemstatechanged(itemevent e) style1=stylenamesstyles.getselectedindex(); );/字体选择 bold=new jcheckbox(粗体); italic=new jcheckbox(斜体); checkboxhandler chandler=new checkboxhandler(); bold.additemlistener(chandler); italic.additemlistener(chandler); jpanel wordpanel=new jpanel(); buttonpanel.add(bold); buttonpanel.add(italic); buttonpanel.add(styles); styles.setminimumsize( new dimension ( 50, 20 ) ); styles.setmaximumsize(new dimension ( 100, 20 ) ); container c=getcontentpane(); super.setjmenubar( bar ); c.add(buttonpanel,borderlayout.north); c.add(drawingarea,borderlayout.center); statusbar=new jlabel(); c.add(statusbar,borderlayout.south); statusbar.settext( 欢迎使用卿乐绘图画板o(_)o ); createnewitem(); setsize(width,height); show(); /按钮侦听器buttonhanler类，内部类，用来侦听基本按钮的操作public class buttonhandler implements actionlistener public void actionperformed(actionevent e) for(int j=3;jchoices.length-3;j+) if(e.getsource()=choicesj) currentchoice=j; createnewitem(); repaint(); /按钮侦听器buttonhanler1类，用来侦听颜色选择、画笔粗细设置、文字输入按钮的操作public class buttonhandler1 implements actionlistener public void actionperformed(actionevent e) if(e.getsource()=choiceschoices.length-3) choosecolor(); if(e.getsource()=choiceschoices.length-2) setstroke(); if(e.getsource()=choiceschoices.length-1) joptionpane.showmessagedialog(null, 请点击绘图板选择输入文本的位置, 提示,joptionpane.information_message ); currentchoice=14; createnewitem(); repaint(); /鼠标事件mousea类，继承了mouseadapter，用来完成鼠标相应事件操作 class mousea extends mouseadapter public void mousepressed(mouseevent e) statusbar.settext(鼠标按下位置: + e.getx() + , + e.gety() + );/设置状态提示 itemlistindex.x1=itemlistindex.x2=e.getx(); itemlistindex.y1=itemlistindex.y2=e.gety(); /如果当前选择的图形是随笔画或者橡皮擦，则进行下面的操作 if(currentchoice=3|currentchoice=13) itemlistindex.x1=itemlistindex.x2=e.getx(); itemlistindex.y1=itemlistindex.y2=e.gety(); index+; createnewitem(); /如果当前选择的图形式文字输入，则进行下面操作 if(currentchoice=14) itemlistindex.x1=e.getx(); itemlistindex.y1=e.gety(); string input; input=joptionpane.showinputdialog( 请输入你想要输入的文本); itemlistindex.s1=input; itemlistindex.x2=f1; itemlistindex.y2=f2; itemlistindex.s2=style1; index+; currentchoice=14; createnewitem(); drawingarea.repaint(); public void mousereleased(mouseevent e) statusbar.settext(鼠标松开位置: + e.getx() + , + e.gety() + ); if(currentchoice=3|currentchoice=13) itemlistindex.x1=e.getx(); itemlistindex.y1=e.gety(); itemlistindex.x2=e.getx(); itemlistindex.y2=e.gety(); repaint(); index+; createnewitem(); public void mouseentered(mouseevent e) statusbar.settext(鼠标进入位置: + e.getx() + , + e.gety() + ); public void mouseexited(mouseevent e) statusbar.settext(鼠标退出位置: + e.getx() + , + e.gety() + ); /鼠标事件mouseb类继承了mousemotionadapter，用来完成鼠标拖动和鼠标移动时的相应操作 class mouseb extends mousemotionadapter public void mousedragged(mouseevent e) statusbar.settext(鼠标拖动位置: + e.getx() + , + e.gety() + ); if(currentchoice=3|currentchoice=13) itemlistindex-1.x1=itemlistindex.x2=itemlistindex.x1=e.getx(); itemlistindex-1.y1=itemlistindex.y2=itemlistindex.y1=e.gety(); index+; createnewitem(); else itemlistindex.x2=e.getx(); itemlistindex.y2=e.gety(); repaint(); public void mousemoved(mouseevent e) statusbar.settext(鼠标移动位置: +