《Java程序设计》课件第4章

第4章图形界面4.1Applet与图形界面4.2图形输出4.3图形用户界面设计4.4图形界面应用程序

4.1Applet与图形界面

4.1.1案例1：显示图像文件的Applet

前面各章大部分例子都是Java应用程序。Java应用程序可通过System.out向标准输出设备输出文本，而Java小程序不能通过此种方法输出信息。Java小程序在浏览器中运行，占据页面中的一块矩形区域，信息的输出必须通过Java语言提供的图形功能画在此矩形区域。

本节案例要求实现一个Applet，先显示一幅图像文件，单击该图像后，将显示另一幅图像。图4.1和图4.2为使用JBuilder调试程序的运行画面。图4.1显示第一幅图像图4.2单击后显示第二幅图像4.1.2Applet程序结构

Applet程序在支持Java的Web浏览器中执行，它的结构不同于Java应用程序。每一个Applet都有一个主类，派生自java.applet.Applet。

与Java应用程序不同，在Applet程序中看不到明显的程序执行流程。在第1章Applet的例子中，只写了一个paint方法，该方法与应用程序的main方法不同。当paint方法执行结束后，Applet并没有中止执行，而当Applet需要重新绘制时，paint方法再次被调用。实际上，Applet的执行流程在其超类java.applet.Applet中已确定，当需要绘制Applet占据的矩形空间时，即调用paint方法，而在我们所写的Applet中已覆盖了原Applet类中定义的paint方法，因此当需要绘制Applet时，派生类中定义的paint即被调用。

在Applet类中定义了几个重要的方法，这几个方法在Applet整个运行的生命周期中具有特殊的作用，在编写Applet时应根据需要覆盖对应的方法。下面简要介绍这几种方法。

1) publicvoidinit()

init方法的作用是初始化。在整个Applet生命周期中，初始化只进行一次。当Web浏览器第一次浏览含有Applet的网页时，浏览器首先下载该Applet字节码文件，然后创建一个该Applet主类的对象，再调用init方法对Applet自身进行初始化。

在init方法中可设置程序初始状态，载入图形或字体，获取HTML中<param>设定的参数等。案例1的Applet需要显示服务器上的图片文件，图片的下载可安排在init方法中进行。

2) publicvoidstart()

start方法在Applet启动时被调用。在整个Applet生命周期中，启动可发生多次。当Applet第一次被装入并初始化后，或者离开该页面后再次进入时，浏览器都会调用start方法。可以在start方法中通知Applet开始运行。

3) publicvoidstop()

stop方法用于停止执行Applet。在整个Applet生命周期中，停止执行可发生多次。当浏览器离开Applet所在Web页或关闭时，浏览器将调用stop方法。

stop方法挂起小程序，可在stop方法中释放系统资源，否则当浏览者离开一个页面时，小程序还将继续运行。

4) publicvoiddestroy()

destroy方法在Applet退出时被调用。在整个Applet生命周期中，退出只发生一次，即结束对该Web页的访问关闭Web浏览器时调用一次。

可在destroy方法中编写释放系统资源的代码，但除非用了特殊的资源(如创建的线程)，否则一般不需重写destroy方法，因为Java运行系统本身会自动进行“垃圾”处理和内存

管理。

5) publicvoidpaint(Graphicsg)

paint方法负责绘制Applet的显示区域，可发生多次。当需要刷新Applet显示时，自动调用该方法。如果程序中修改了数据需要刷新显示，可用repaint方法强制系统调用paint方法重新绘制。

与前几个方法不同的是，paint中带有一个参数Graphicsg，它表明paint方法需要引用一个Graphics类的对象。在Applet中不用编程者操心，浏览器会自动创建Graphics对象并将其传送给paint方法，但应在Applet程序中引入Graphics类：

importjava.awt.Graphics;程序4.1演示了Applet的几个重要方法，该程序使用System.out输出部分信息，这部分信息在Applet中无法看到。使用appletviewer调试Applet时可以通过程序菜单打开Java显示控制台观察到这部分信息。下面是某次运行时的输出结果，读者可从中看出上面几个重要方法被调用的顺序：

Nowinit

Nowstart

Nowpaint

Nowpaint

Nowstop

Nowdestroy【程序4.1】Applet几个重要方法的调用顺序。

//AppletLife.java:

importjava.awt.*;

importjava.applet.Applet;

publicclassAppletLifeextendsApplet

{

publicvoidinit()

{

System.out.println("Nowinit");

}publicvoidstart()

{

System.out.println("Nowstart");

}

publicvoidstop()

{

System.out.println("Nowstop");

}

publicvoidpaint(Graphicsg)

{

System.out.println("Nowpaint"); g.drawString("hello",30,30);

}

publicvoiddestroy()

{

System.out.println("Nowdestroy");

}

}4.1.3图像文件的下载

java.awt.Graphics类提供了不少绘制图形的方法，但如果用它们在Applet运行过程中实时地绘制一幅较复杂的图形则并不容易。对于复杂图形，一般事先用专用的绘图软件绘制好，或者是用其他截取图像的工具(如扫描仪)获取图像的数据信息，按一定的格式存入图像文件。案例1要求显示两幅图像，Applet程序运行时，只需从指定位置将图像文件装载到内存里，然后在适当的时机将它显示出来。

Java目前所支持的图像文件格式有两种，分别是GIF和JPEG格式(带有 .GIF、.JPG、.JPEG后缀名的文件)。如果是其他格式的图像文件，可用图像处理软件先将它们转换为这两种格式。

Applet类提供了getImage方法，用以将准备好的图像文件装载到Applet中。该方法的参数指明了图像文件所存储的位置。由于Java语言是面向网络应用的，大部分情况是直接存取网络中Web服务器上的图像文件，因此Java采用URL(UniversalResourceLocation，统一资源定位器)来定位图像文件的网络位置，并定义URL类来管理URL信息(有关URL类的详细内容可参考本书第8章)。

getImage方法有两种调用格式：

ImagegetImage(URLurl)

ImagegetImage(URLurl,Stringname)第一种格式使用绝对URL形式，它指明了网络资源的全路径名，例如：

/java/imgsample/images/m1.gif

第二种格式使用相对URL形式，由基准URL(baseURL)再加上相对于基准URL下的相对URL两部分组成，例如上面的例子可表示为基准URL：

/java/imgsample/

与相对URL：

images/m1.gif

两部分。如果从当前Applet所在的网站装载图像文件，通常无需特意创建URL对象，可使用Applet类提供的两个方法来获取基准URL对象，然后给出图像文件的相对路径就可以了。这两个方法是：

URLgetDocumentBase()

URLgetCodeBase()

getDocumentBase()方法返回的基准URL对象代表了包含该Applet的HTML文件所处的目录，例如该文件存储在“/java/imgsample/m1.html”中，则该方法就返回“/java/imgsample/”路径。

getCodeBase()方法返回的基准URL对象代表了该Applet文件( .class文件)所处的目录。

getImage方法的返回值为Image对象，Java特别提供了java.awt.Image类来管理与图像文件有关的信息，执行与图像文件有关的操作应引入该类。

getImage方法将图像文件从网络上装入，交由Image对象管理。【程序4.2】案例1初步实现。

//下载图像文件

importjava.applet.*;

import.URL;

importjava.awt.Image;

publicclassshowPicextendsAppletimplementsjava.awt.event.MouseListener{

privateStringImageFile[]={“IMG_1.JPG”,“IMG_2.JPG”}; //图像文件名

privateImageAdImage[]=newImage[2]; //Image对象

publicvoidinit()

{

URLcodeBase=getCodeBase(); //获取基准URL

for(inti=0;i<2;i++)

AdImage[i]=getImage(codeBase,ImageFile[i]);

//从网站装载图像文件

}

}4.1.4图像的输出

Graphics类提供了drawImage方法将Image对象中的图像显示在特定位置上，调用格式如下：

booleandrawImage(Imageimg,intx,inty,ImageObserverobserver)

其中：img参数是要显示的Image对象；x和y参数是该图像左上角的坐标值；observer参数则是一个ImageObserver接口(interface)类型的对象，用来跟踪图像文件装载是否已经完成的情况，在Applet中可传递当前Applet对象的引用。除了将图像文件照原样输出以外，drawImage()方法的另一调用格式还能指定图像显示的区域大小：

booleandrawImage(Imageimg,intx,inty,intwidth,intheight,ImageObserverobserver)

这种格式多了两个参数width和height，分别表示图像显示的宽度和高度。若实际图像的宽度和高度与这两个参数值不一样，Java系统会自动将它进行缩放，以适合指定的矩形区域。为了不使图像因缩放而变形失真，可以将原图的宽和高均按相同的比例进行缩小或放大。原图的大小只需调用Image类中的两个方法就可以得到，它们的格式如下：

intgetWidth(ImageObserverobserver) //获取原图宽度

intgetHeight(ImageObserverobserver) //获取原图高度

同drawImage方法一样，通常用this作为observer的参数值。

程序4.3给出了案例1进一步的实现，运行该程序可以显示出第一幅图像。drawImage方法被调用时observer参数的实参为this，即当前的Applet。【程序4.3】案例1的改进。

importjava.applet.*;

importjava.awt.event.MouseEvent;

import.URL;

importjava.awt.Image;

importjava.awt.Graphics;

publicclassshowPicextendsApplet{

privateStringImageFile[]={"IMG_0277.JPG","IMG_0281.JPG"};

privateImageAdImage[]=newImage[2];privateintCurPic=0; //当前显示的图像编号

publicvoidinit()

{

URLcodeBase=getCodeBase();

for(inti=0;i<2;i++)

AdImage[i]=getImage(codeBase,ImageFile[i]);

}

publicvoidpaint(Graphicsg)

{

g.drawImage(AdImage[CurPic],0,0,this);

}

}4.1.5事件的响应

从前面的例子可以看出，JavaApplet小程序与Java应用程序在结构上有很大差异。Java应用程序有一个main方法顺序执行，当执行到输入数据的语句时，程序等待用户从键盘输入数据。用户输入数据后，程序继续执行，如果main方法执行结束，则程序终止运行。而JavaApplet似乎一直在执行，程序员无法知道用户什么时候按下鼠标按钮，不可能像应用程序那样等待用户的输入动作。

JavaApplet采用事件驱动的方法来接受用户的输入，事件表达了程序、系统及使用程序的用户之间的动作。JavaApplet启动运行后，超类中控制程序运行的代码会在适当的时候检测到用户的输入动作，根据动作的不同调用不同方法或由指定的对象来处理该事件。因此要响应鼠标按钮按下的动作，Applet需要做两件事：一是通知Applet当鼠标按钮按下后调用哪一个方法或由哪一个对象来处理，二是在该方法或指定对象的某个方法中实现所要完成的功能。

1．事件响应的一般方法

Java1.0 采用的方法比较简单，它预先在超类中指定了当发生某个事件时要调用的方法，只需在派生类中覆盖这些方法就可以实现事件的响应了。这种方法简单但缺乏灵活性，Java1.1以后的版本不再推荐使用，本书也不再赘述。

Java1.1及以后的版本中，事件处理采用委托模型，在程序中可以委托某一个对象处理特定的事件，该对象必须实现了指定的事件监听器接口。当Applet检测到某一个事件时，即通知该对象调用指定的方法来处理该事件。因此要处理某一事件至少需要完成下面两件事：

(1)定义一个类实现事件监听器接口。如果希望响应鼠标按下事件，则需实现MouseListener接口。

(2)登记事件监听器接口，即委托某个实现了监听器接口的类对象处理指定事件。例如响应鼠标事件可采用Applet类的addMouseListener方法：

addMouseListener(obj);

这里obj应是(1)中所定义类的对象。

当然，如果不再需要监听该事件，也可以移去事件监听器。移去事件监听器可采用Applet的removeMouseListener方法：

removeMouseListener(obj);这里的obj应与addMouseListener调用的参数为同一个对象。

不同类别的事件需要实现不同的事件接口，如果需要响应其他类型的事件，只需实现对应的接口，并使用对应的方法成员向事件监听器登记。Java1.1以后版本事件处理相关的类在包java.awt.event中，可使用import语句引入需要的类和接口：

importjava.awt.event.*;

2．鼠标事件的响应

鼠标事件处理模式实现的事件接口为MouseListener和MouseMotionListener。MouseListener主要响应鼠标的点击事件，包含5个方法成员，分别响应不同的鼠标事件：

publicvoidmousePressed(MouseEvente); //按下鼠标

publicvoidmouseReleased(MouseEvente); //鼠标按钮被释放

publicvoidmouseEntered(MouseEvente); //鼠标进入监听的组件

publicvoidmouseExited(MouseEvente); //鼠标离开监听的组件

publicvoidmouseClicked(MouseEvente); //鼠标单击

登记和移除MouseListener分别使用方法addMouseListener和removeMouseListener。

接口MouseMotionListener用于响应鼠标的移动事件：

publicvoidmouseDragged(MouseEvente); //鼠标拖动

publicvoidmouseMoved(MouseEvente); //鼠标移动

登记和移除MouseMotionListener分别使用方法addMouseMotionListener和removeMouseMotionListener。可以通过MouseEvent类中定义的方法getX、getY获取事件发生时鼠标的x、y坐标，或使用方法getPoint，该方法返回一个Point类型的对象。

程序4.4是案例1功能的完整实现，该例的Applet派生类showPic直接实现了MouseListner，因此在登记事件监听器时直接使用this参数，即当前Applet负责事件的处理，而无需另外创建对象。【程序4.4】案例1的实现。

importjava.applet.*;

importjava.awt.event.MouseEvent;

import.URL;

importjava.awt.Image;

importjava.awt.Graphics;

publicclassshowPicextendsAppletimplementsjava.awt.event.MouseListener{

privateStringImageFile[]={"IMG_1.JPG","IMG_2.JPG"};privateImageAdImage[]=newImage[2];

privateintCurPic=0;

publicvoidinit()

{

URLcodeBase=getCodeBase();

for(inti=0;i<2;i++)

AdImage[i]=getImage(codeBase,ImageFile[i]);

}

publicvoidstart()

{

addMouseListener(this);}

publicvoidstop()

{

removeMouseListener(this);

}

publicvoidpaint(Graphicsg)

{

g.drawImage(AdImage[CurPic],0,0,this);

}

publicvoidmouseClicked(MouseEvente){

CurPic=(CurPic+1)%2;repaint();

}

publicvoidmousePressed(MouseEvente){

}

publicvoidmouseReleased(MouseEvente){

}

publicvoidmouseEntered(MouseEvente){

}

publicvoidmouseExited(MouseEvente){

}

}

3．事件适配器

程序4.4中只响应鼠标单击事件，但是为了实现MouseListener接口必须实现5个方法，而MousePressed等4个方法对程序4.4来说没有实际意义。为了减少类似这种情况的不必要的代码，Java类库提供了事件适配器，使用内部类或匿名类配合事件适配器去监听事件，则仅仅需要重写要实现的方法即可。有关内部类及匿名类的详细语法这里不详细介绍，仅简单介绍如何使用匿名类实现事件的监听。

匿名类没有名字，只会使用一次。下面的代码创建一个匿名类对象，该匿名类派生自MouseMotionAdapter类，并覆盖了其mouseDragged方法。

newMouseMotionAdapter(){//匿名类开始

publicvoidmouseDragged(MouseEvente)

{

Strings=“Mousedragging:x=”+e.getX()+“Y”+e.getY();tf.setText(s);

}

}

这里的MouseMotionAdapter就是一个事件适配器，对应MouseMotionListener。java.awt.event包中定义的鼠标事件适配器还有MouseAdapter，对应MouseListener接口。程序4.5给出了使用事件适配器实现案例1的代码。

【程序4.5】使用事件适配器实现案例1。

importjava.applet.*;

importjava.awt.event.*;

import.URL;

importjava.awt.Image;

importjava.awt.Graphics;

publicclassshowPicextendsApplet{

privateStringImageFile[]={"computer.gif","forest1.gif"};privateImageAdImage[]=newImage[2];

privateintCurPic=0;

publicvoidinit()

{

URLcodeBase=getCodeBase();

for(inti=0;i<2;i++)

AdImage[i]=getImage(codeBase,ImageFile[i]);

//从网站装载图像文件

}

publicvoidstart(){

addMouseListener(newMouseAdapter()

{

publicvoidmouseClicked(MouseEvente){

CurPic=(CurPic+1)%2;

repaint();

}

}

);}

publicvoidpaint(Graphicsg)

{

g.drawImage(AdImage[CurPic],0,0,this);

}

}4.1.6在HTML中使用Applet

Applet使用appletviewer或Web浏览器加载运行，是通过HTML中定义的<APPLET>标记来实现的。第1章程序1.2中的HTML文件使用的是APPLET标记最简单的一种形式，APPLET标记更一般的形式如下：

<applet

codebase=codebaseURL

archive=archiveList

code=appletFile

alt=alternateText

name=appletInstanceName

width=pixelsheight=pixels

vspace=pixelshspace=pixels

align=alignment>

</applet>

APPLET标记本身不区分大小写，上面黑体字部分为APPLET标记必需的部分。下面介绍APPLET标记中属性的含义。● codebase属性：定义JavaApplet字节码文件的路径或地址(URL)。当Applet与HTML文档不在同一目录时用它来定位字节码文件，如果没有该属性，则表示Applet程序的字节码文件和HTML文档放在同一目录。

● code属性：指定调用的JavaApplet程序字节码文件名，要注意全名和大小写。

● archive属性：用逗号分隔的JAR文件列表。若Applet程序由多个类构成，可以将多个class文件打包生成JAR文件，以方便程序的发布。而且JAR文件采用zip压缩算法，可以减少class文件在网络上传输的数据量，加快下载速度。● width和height属性：指定Applet程序在Web浏览器中显示区域的宽度和高度，以像素为度量单位。

● vspace和hspace属性：用来设置以像素为单位的竖直和水平边距。

● align属性：控制Applet的对齐方式，取值为left、right、top、texttop、middle、absmiddle、baseline、bottom、absbottom。

● name属性：为Applet指定一个具体的名字，该名字在与同一页面的不同Applet通信时使用。

● alt属性：为不支持JavaApplet程序的Web浏览器显示替代的文字，如果支持则该属性被忽略。

APPLET标记可以在<applet></applet>之间使用<param>标记传递参数给Applet。例如：

<appletcode=“Java01.class”codebase=“javam”width=100height=60>

<paramname=“size”value=“5”>

<paramname=“font”value=“bold”>

</applet>

该APPLET标记定义了两个参数，参数名分别为size与font，两个参数的值分别为5和bold。Applet类提供了方法getParameter以获取参数的值。getParameter方法的形式为

publicStringgetParameter(String

name)其中形式参数name用于指定传递给Applet的参数名。

下面是VisualJ++6.0生成的Applet程序框架中获取参数的程序片段，请读者注意其中的黑体字部分：

private finalStringlabelParam=“label”;

private finalStringbackgroundParam=“background”;

private finalStringforegroundParam=“foreground”;

//此处省略多行

StringlabelValue;

StringbackgroundValue;

StringforegroundValue;labelValue=getParameter(labelParam);

backgroundValue=getParameter(backgroundParam);

foregroundValue=getParameter(foregroundParam);

对应的HTML文件中APPLET标记如下：

<applet code=Applet1.classname=Applet1 width=320height=200>

<paramname=labelvalue="ThisstringwaspassedfromtheHTMLhost.">

<paramname=backgroundvalue="008080">

<paramname=foregroundvalue="FFFFFF">

</applet> 4.2图形输出

4.2.1案例2：鼠标绘图程序

案例1实现了图像文件的显示，但有时需要实时绘制图形，而不是输出预先准备好的图像。本节我们实现一个简单的鼠标绘图程序。图4.3是该程序在JBuilder下运行的画面，按下鼠标并拖动时开始画线，释放鼠标按键时停止，再次拖动鼠标时重新开始画线。图4.3鼠标绘图程序的运行画面4.2.2Java的图形坐标系统

为了将某一图形在屏幕上绘制出来，首先要确定图形的位置，为了解决这个问题就必须有一个精确的图形坐标系统来定位图形。

与大多数其他计算机图形系统所采用的二维坐标系统一样，Java语言的图形系统的坐标原点(0，0)在屏幕的左上角，水平向右为X轴的正方向，竖直向下为Y轴的正方向。每个坐标点的值表示屏幕上的一个像素点的位置，因此，所有坐标点的值都取整数。图4.4表示用此图形坐标系统在屏幕上绘制一个矩形。图4.4Java的图形坐标系统4.2.3案例2的实现

Graphics类提供了丰富的绘图方法(method)，利用Graphics类可以绘制各种图形和文本。案例2要求随着鼠标移动的轨迹绘制图形，实际上只需要当鼠标拖动时取出其坐标位置，用直线连接起来就可以了。

Graphics类中提供画线功能的是drawLine()方法，其调用格式如下：

drawLine(intx1,inty1,intx2,inty2)该方法需要设置四个参数，其中x1，y1表示线段的一个坐标点，x2，y2表示线段的另一个坐标点。Graphics类不专门提供画点的方法，如果要画点则用drawLine将两点坐标设为相同即可。

结合画线的方法和前面关于鼠标事件响应的方法，案例2的功能实现代码见程序4.6。【程序4.6】鼠标画线程序。

importjava.awt.*;

importjava.applet.*;

importjava.awt.event.*;

publicclassDrawLineextendsAppletimplementsMouseListener,

MouseMotionListener

{

PointstartPoint;

Pointpoints[]; intnumPoints=0;

booleandrawing=false;

publicvoidinit()

{

startPoint=newPoint(0,0);

points=newPoint[1000];

}

publicvoidstart()

{

addMouseMotionListener(this); //this作参数 addMouseListener(this);

}

publicvoidpaint(Graphicsg)

{

for(inti=0;i<numPoints-1;i++){

g.drawLine(points[i].x,points[i].y,points[i+1].x,points[i+1].y);

}

}

publicvoidstop() {

removeMouseMotionListener(this);

removeMouseListener(this);

}

publicvoidmouseDragged(MouseEvente)

{

if(drawing&&numPoints<1000){

points[numPoints]=newPoint(e.getX(),e.getY());

numPoints++;

repaint(); }

}

publicvoidmouseMoved(MouseEvente){}

publicvoidmousePressed(MouseEvente)

{

drawing=true;

numPoints=0;

}

publicvoidmouseReleased(MouseEvente)

{

drawing=false; }

publicvoidmouseEntered(MouseEvente){}

publicvoidmouseExited(MouseEvente){}

publicvoidmouseClicked(MouseEvente){}

}

4.2.4其他常见图形的绘制方法

除了直线，Graphics类还提供了直接绘制常见几何图形的方法。

1．绘制矩形

Graphics类提供了三种类型的矩形，分别为普通矩形、圆角矩形和立体矩形。每一种矩形都提供两种不同风格的方法：一种是仅画出矩形的边框；另一种是不仅画出边框，还用相同的颜色填充整个矩形区域。

绘制普通矩形调用drawRect或fillRect方法，格式如下：

drawRect(intx,inty,intwidth,intheight) //边框型风格

fillRect(intx,inty,intwidth,intheight) //填充型风格其中前两个参数表示矩形左上角的x坐标和y坐标，后两个参数分别表示矩形的宽度和高度。

圆角矩形的四个顶角呈圆弧状，每个圆弧都是由1/4的椭圆弧所构成的。画圆角矩形的两个方法的调用格式如下：

drawRoundRect(intx,inty,intwidth,intheight,intarcWidth,intarcHeight)

fillRoundRect(intx,inty,intwidth,intheight,intarcWidth,intarcHeight)

其中前四个参数与普通矩形含义相同，第五个参数arcWidth代表了圆角弧的横向直径，第六个参数arcHeight代表了圆角弧的纵向直径。

Java中的立体矩形其实并非真正的三维图形，只是在矩形的边框上增加了一点阴影，使矩形看上去相对平面好像有凸出或凹下的效果。绘制方法为

draw3DRect(intx,inty,intwidth,intheight,booleanraised)

fill3DRect(intx,inty,intwidth,intheight,booleanraised)

这两个方法中的前四个参数与drawRect方法中所用的参数含义是一样的，第五个参数raised定义该立体矩形是具有凸出(值为true)还是凹下(值为false)的效果。

2．绘制多边形

多边形的绘制方法通常是给出一组坐标点，再用直线段将这些点依次连接起来。Graphics类中提供两个方法来画多边形，一个是边框型drawPolygon方法，另一个是填充型fillPolygon方法，每一种方法都有两种不同的参数类型。

第一种参数类型的调用格式为

drawPolygon(intxPoints[],intyPoints[],intnPoints)

fillPolygon(intxPoints[],intyPoints[],intnPoints)

其中xPoints参数是一个整数数组，用以存放多边形坐标点的X坐标值；yPoints参数存放相应的一组Y坐标值；nPoints则表示共有几个坐标点。例如，下面的paint方法分别画了一个边框型和一个填充型的多边形。publicvoidpaint(Graphicsg){

intPoly1_x[]={30,63,115,72,67};

intPoly1_y[]={40,20,95,74,106};

intPoly1_pts=Poly1_x.length;

intPoly2_x[]={180,213,265,222,217};

intPoly2_y[]={40,20,95,74,106};

intPoly2_pts=Poly2_x.length;

g.drawPolygon(Poly1_x,Poly1_y,Poly1_pts);

g.fillPolygon(Poly2_x,Poly2_y,Poly2_pts);

}第二种参数类型的调用格式为

drawPolygon(Polygonp)

fillPolygon(Polygonp)

其中Polygon是定义在java.awt中的一个类，它的构造方法有两种不同的参数传递形式。一种与drawPolygon()方法的第一种调用格式一样：

Polygon(intxPoints[],intyPoints[],intnPoints)

另一种调用格式则是使用无参数构造方法创建一个空的多边形，再用addPoint()方法将多边形的坐标点动态地增加到Polygon对象中。

3．绘制椭圆和圆

绘制椭圆的方法是给出该椭圆的外接矩形作为参数，其调用格式与画普通矩形的方法相似：

drawOval(intx,inty,intwidth,intheight) //边框型风格

fillOval(intx,inty,intwidth,intheight) //填充型风格

特别要注意x和y不是椭圆的圆心坐标，而是该椭圆外接矩形的左上角。因此，画椭圆时，把它先看做是一个矩形将有助于在坐标系统中定位。

Graphics类不专门提供画圆的方法，只要在绘制椭圆时将width与height参数置成相等就可以了。下面的paint方法绘制了一个圆和一个用颜色填充的椭圆。

publicvoidpaint(Graphicsg){

g.drawOval(30,20,60,60);

g.fillOval(130,20,80,60);

}

4．画弧

弧是椭圆的一部分，画弧的方法就相当于先画一个椭圆，而后取该椭圆中所需要的一部分。它们的调用格式如下： drawArc(intx,inty,intwidth,intheight,intstartAngle,intarcAngle) //边框型风格

fillArc(intx,inty,intwidth,intheight,intstartAngle,intarcAngle) //填充型风格

其中前四个参数的含义与画椭圆一样；后两个参数即用来定义椭圆的一部分，startAngle参数表示该弧从什么角度开始，arcAngle参数表示从startAngle开始转了多少度。水平向右表示0°，逆时针方向为正角度值，顺时针方向为负角度值。如果startAngle和arcAngle中有任一值大于360°，都会被转换为0～360°之间的数值。另外，fillArc()方法的效果并不是填充弧的两个端点直接连线所围的区域，而是填充弧的两端点与圆心连线所围的扇形区域，像一个饼图。

5．复制与清除图形

当需要重复绘制一些相同的图形时，也可采用Graphics类中的copyArea方法，它能将屏幕上某一矩形区域里的内容复制到屏幕的另一区域。其调用格式如下：

copyArea(intx,inty,intwidth,intheight,intdx,intdy)其中前四个参数定义了要被复制的屏幕的矩形区域；最后两个参数则表示新区域与原始屏幕区域的偏移距离：若dx,dy为正值，则表示新区域相对于原区域的右方及下方所偏移的像素值，反之则分别表示相对左方及上方的偏移量。

若要清除屏幕的某一矩形区域所画的内容，可用clearRect方法，它用当前的背景颜色来填充整个矩形区域。其调用格式为

clearRect(intx,inty,intwidth,intheight)其中四个参数定义了所要清除的矩形区域。例如，想要清除整个Applet区域，可先调用Applet类的size()方法得到整个Applet的宽度和高度(该方法没有参数，返回值是一个Dimension对象)，再调用clearRect()方法就可以了。例如：

g.clearRect(0,0,size().width,size().height);

4.2.5文本的输出

程序1.2调用Graphics类的drawString方法在屏幕上显示一个字符串，没有指定字体和颜色，drawString使用缺省的字体和颜色输出，输出结果显得很一般。如果希望输出的文本显示更具特色，可以指定某种字体、某种风格、尺寸大小和色彩。

1.字体的设置

如果程序需要在屏幕上输出文本信息，首先要确定采用何种字体，例如中文的“宋体”、“楷体”，或英文的“TimesRoman”体、“Courier”体等；接着再决定该字体输出时采用哪种风格，是斜体还是粗体等；最后还要确定该字体的大小尺寸。所有这些都由Font类来定义，其构造方法的形式为

publicFont(Stringname,intstyle,intsize)

它的三个参数分别代表字体名、字体风格和尺寸大小。

name指定文本输出的字体，如果运行该Applet的客户端系统未安装该字体，Java会以缺省字体来替代它。客户端系统支持的字体可以用java.awt.Toolkit类中的getFontlist()方法来获得，它返回系统目前可用的字体列表，然后就可决定到底选用哪种字体。例如：

Toolkitsystk=Toolkit.getDefaultToolkit();

String[]fonts=systk.getFontList();

Font类中已定义了静态常量来表示字体的style值，如Font.BOLD(粗体)、Font.ITALIC(斜体)、Font.PLAIN(普通体)，可以进行相加运算来生成复合style。例如，想让style既是粗体又是斜体，可以这样写：

Fontfn=newFont(“TimesRoman”,Font.BOLD+Font.ITALIC,28);

创建了Font对象以后，用Graphics类的setFont()方法即可将所创建的Font对象设为当前所用的字体。setFont的形式为

publicvoidsetFont(Font

font)

设置字体后可以利用Graphics类中提供的drawString()、drawChars()等方法来输出字符串与字符，形式如下：

publicvoiddrawString(String

str,int

x,int

y)

publicvoiddrawChars(char[]

data,int

offset,int

length,int

x,int

y)

drawString方法中的参数str为要显示的字符串；x，y指明字符串显示的起始位置坐标，其中x表示第一个字符的左边界，y表示整个字符串的基线(baseline，见图4.5)位置。

drawChars方法则是用来显示多个字符的，从给定的字符数组中抽取连续的一部分显示在屏幕上。其中data参数就是给定的字符数组，offset表示从第几个字符位置开始，length表示共显示几个字符，x与y参数的含义与drawString方法一样。图4.5字符串输出的坐标示意图程序4.7显示了一些不同的文本字体，其显示结果如图4.6所示。

【程序4.7】用指定的字体输出文本。

importjava.awt.Graphics;

importjava.awt.Font;

publicclassFontDemoextendsjava.applet.Applet{

publicvoidpaint(Graphicsg){

Fontftp20=newFont("TimesRoman",Font.PLAIN,20);

Fontfai15=newFont("Arial",Font.ITALIC,15);

Fontfcb24=newFont("Courier",Font.BOLD,24); Fontfsib30=newFont("宋体",Font.ITALIC+Font.BOLD,30);

g.setFont(ftp20);

g.drawString("FontnameTimesRoman,styleplain,size20",10,20);

g.setFont(fai15);

g.drawString("FontnameArial,styleitalic,size15",10,50);

g.setFont(fcb24);

g.drawString("FontnameCourier,stylebold,size24",10,80); g.setFont(fsib30);

g.drawString(“字体名宋体，风格斜体+粗体，尺寸30”,10,120);

}

}

系统当前所用的字体信息可以用Graphics类中的getFont()方法获得，该方法无参数，它返回系统当前所用的Font对象，然后就可以调用Font类中提供的几个方法来获取该字体的基本信息。表4.1列出了Font类中的这些方法，表中只给出了方法名。图4.6程序4.7的输出结果表4.1Font类提供的一些主要方法

2.颜色的设置

与设置字体信息相似，要设置新的颜色，必须先创建Color对象，然后再调用Graphics类中设置颜色的方法来将该Color对象设为当前所用的绘图颜色。

Java中每一种颜色都看成是由红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色组合而成的，因此Color类的构造方法形式如下：

Color(intr,intg,intb)其中每个参数的值都在0～255之间，数值越大就表明这种颜色的成分越重。例如(0,0,0)代表黑色，(255,0,0)代表红色。若客户端系统不支持当前所定义的颜色值，Java会挑选最接近的颜色来代替。

Color类中定义了一些标准颜色的Color对象，使得这些标准颜色的引用显得更为方便。这些类变量如表4.2所示。表4.2标准的Color对象创建Color对象后，还需调用Graphics类中的setColor方法把这个对象设置为系统当前所用的绘画颜色，调用格式为

setColor(Colorc)

例如，想要用蓝色来显示文本，最简单的办法是直接引用标准色的类变量：

setColor(Color.blue);

另外，Java还提供了设置整个Applet的背景和前景的方法，它们分别是setBackground和setForeground方法。它们都被定义在java.awt.Component类中，因此该方法能被其子类(包括Applet类及Applet类的子类)继承，它们的调用格式与setColor()方法一样：

setBackground(Colorc)

setForeground(Colorc)

其中，setForeground()方法将影响到Applet中所有已经用其他任何颜色所绘制的图形及显示的文本，可把它们全都变为该方法所定义的前景色，而无需重新一一绘制。

与字体类似，Java也提供了getColor方法(Graphics类中)、getBackground方法和getForeground方法(Component类中)来分别获取当前的绘图颜色、Applet背景及前景颜色的对象。

程序4.8显示了若干行用随机定义的颜色输出的文本。【程序4.8】用指定的颜色输出文本。

importjava.awt.Graphics;

importjava.awt.Color;

publicclassColorDemoextendsjava.applet.Applet{

publicvoidpaint(Graphicsg){

intred,green,blue;

for(inti=10;i<200;i+=15){

red=(int)Math.floor(Math.random()*256);

green=(int)Math.floor(Math.random()*256);

blue=(int)Math.floor(Math.random()*256);

g.setColor(newColor(red,green,blue));

g.drawString("Color",1,i);

}

}

}

4.3图形用户界面设计

4.3.1案例3：图形界面的简易计算器

案例1和案例2实现了图像的输出和图形的绘制，但通常我们在Windows操作系统下看到的很多应用程序窗口，它们是由一些固定的界面元素如按钮、编辑框、标签等构成的，利用案例1和案例2的方法来绘制图形界面的这些元素不但费时而且也没有必要。Java.awt包中已经提供了这些界面元素的实现，将它们的实现封装为一些类，程序员可以很容易利用这些类来构造复杂的用户界面。本节案例要求实现一个图形界面的简易计算器，其运行界面如图4.7所示。该计算器能够进行加减乘除运算，点击“CLEAR”按钮计算器值清零。图4.7简易计算器4.3.2容器与组件

Java类库中与图形界面有关的基本类都放在java.awt包中。AWT是Java语言提供的用户界面设计工具，它是抽象窗口工具包(AbstractWindowingToolkit)的英文缩写。由于Java是一个跨平台的编程语言，AWT并不试图实现任何特定的图形界面操作系统的所有特征，它仅仅实现所有操作系统的普通特征，以保证其跨平台的特性。

AWT中将构成用户界面的各种元素如按钮、标签等称为组件，组件的共同特征由Component类实现，其他大多数组件都是由Component类派生而来的。正如我们在Windows环境下看到的，按钮一类的界面元素并不是独立存在的，它们都是放置在某个窗口、面板等上的。AWT将这些窗口和面板称为容器，容器类也是从Component类派生而来的，它们是一类特别的组件，可以在容器上放置其他组件。对于案例3来说，Applet就是一个容器，可以在上面放置按钮、标签等组件。按钮、标签这一类的组件是一般的组件，不能像容器那样放置其他组件。

容器用来组织其他界面元素，一个应用程序的图形界面首先对应于一个复杂的容器，如一个窗口。这个容器内部将包含许多界面元素，这些界面元素本身又可以是一个容器，这个容器将再进一步包含其他的界面元素，构成一个复杂的图形界面系统。常见的容器组件有Applet、Panel、Window、Frame、Dialog等。容器组件提供了方法add用来将组件对象加入到容器中。例如将下面的代码放入Applet的init方法，则建立一个按钮并加入到Applet中。

Buttonbutton1=newButton(“Hello”); //创建组件对象

add(Button1); //将组件加入容器

这里Button为命令按钮组件的类名，以按钮上的提示文字作为构造方法的参数。命令按钮是图形界面中非常重要的一种基本组件，当用户点击按钮时，系统自动执行与该按钮相联系的程序，从而完成预先指定的功能。

Button类有两种构造方法：

● publicButton();——构造一个没有提示文字的按钮；

● publicButton(Strings);——构造一个以给定字符串为提示文字的按钮。

例如，下面的语句定义一个“OK”按钮：

Buttonb=newButton(“OK”);

Button组件提供了一些方法获取和设置某些属性。例如，获得按钮上的提示文字可以使用：

publicStringgetLabel();改变按钮上的提示文字可以使用：

publicvoidsetLabel(Strings);

案例3界面上需要的另一个组件是标签，标签是最简单的组件，其实质就是一段文字。Label类中定义了三种构造方法：

● publicLabel();——构造一个空的标签，不显示任何内容；

● publicLabel(Stringtext);——构造建立一个以String为内容的标签；

● publicLabel(Stringtext，intalignment);——定义一个标签。参数alignment代表一个给定的对齐方式，可以是靠左、靠右和居中，缺省设置是靠左。Label类中定义了相应的常量Label.LEFT、Label.RIGHT和Label.CENTER来表示这三种对齐方式。下面的语句定义一个居中的Name标签：

Labell1=newLabel(“Name”，Label.CENTER);

Label类还定义了一些方法来获取或修改标签对象的设置：

● publicStringgetText();——获得标签上的文字；

● publicvoidsetText(Stringtext);——修改标签上的文字；

● publicintgetAlignment();——获得标签的对齐方式；

● publicvoidsetAlignment(intalignment);——设置标签的对齐方式。

现在可以将案例3界面所要求的按钮和标签加到Applet上，程序4.9给出了源代码。【程序4.9】案例3界面的初步构造。

importjava.awt.*;

publicclassAppletCalextendsjava.applet.Applet{

Labeltitle=newLabel("简易计算器",Label.CENTER);

LabelDisplayStr=newLabel("0",Label.RIGHT);

Buttonbuttons[]=newButton[17];

StringbuttonStr[]=

{"7","8","9","+","4","5","6","-","1","2","3","*","0",".","=","/","CLEAR"};publicvoidinit()

{

add(title); //第一行为标题

add(DisplayStr); //第二行为计算器显示区

intj=0;

for(inti=0;i<16;i++){ //前16个按钮，每行4个

buttons[i]=newButton(buttonStr[i]);

add(buttons[i]);

}

//最后一行为“CLEAR”、“关于”按钮

buttons[16]=newButton(buttonStr[16]);

add(buttons[16]);

}

}

4.3.3组件的布局

运行程序4.9可以发现，虽然标签和按钮组件都已加入到Applet上去了，但界面并不符合要求，所有的组件对象都挤在上面两行，如图4.9所示。图4.8程序4.9运行界面再观察一下程序4.8的代码，可以发现，组件是按顺序加入Applet的，但是并没有指定这些组件如何在Applet上布局，放置在什么位置。图4.8中的位置是怎么决定的呢？实际上这是由Applet的默认布局管理器布置的。

布局管理器用于控制组件在容器中的位置。由于Java的跨平台特性，使用AWT编制图形界面的程序一般不采用绝对位置定位组件。如果采用绝对位置定位组件，可能会使图形界面在不同平台下差异较大，例如一个相同的按钮组件在Windows平台中的高度为25像素，但在Motif平台上显示时却是28像素，这样在Windows平台上运行良好的用户界面在Motif平台上可能会相互挤成一团。布局管理器只允许声明组件间的相对位置和前后关系，无需指定组件的大小，这样布局管理器就可以自动调整组件显示，从而达到界面的平台无关性。

AWT提供五种布局管理器供选择：FlowLayout、GridLayout、GridBagLayout、BorderLayout和CardLayout。用户可以使用类似下面的语句来选择布局管理器：

publicvoidinit(){

setLayout(newFlowLayout());

}

下面逐一介绍这五种布局管理器。

1．FlowLayout

FlowLayout是最简单的布局管理器，也是AWT采用的缺省布局方式。它的布局原则是将组件从左向右、从上向下排列，如果这行放不下这个组件，就放入下一行。

FlowLayout可设置布局的对齐方式为居中、靠左或靠右，缺省对齐方式为居中。可以在创建FlowLayout对象时使用该类中定义的常量CENTER、LEFT和RIGHT指定对齐方式。例如：

setLayout(newFlowLayout(FlowLayout.LEFT);

另外，FlowLayout还可以设置组件间横向和纵向的间隔，缺省是5个像素。下面的语句将横向间隔设置为5个像素，纵向间隔设置为10个像素。

setLayout(newFlowLayout(FlowLayout.CENTER,5,10);

2．GridLayout

GridLayout布局管理器将容器划分成网格状，每一个组件按照添加的顺序从左向右、从上向下地占据一个单元。在GridLayout中，组件添加的顺序相当重要。程序4.10采用2×3的网格布局，图4.9是执行的结果。图4.9GridLayout布局演示【程序4.10】GridLayout布局管理器。

importjava.awt.*;

importjava.applet.*;

publicclassApplet1extendsApplet

{

publicvoidinit()

{

setLayout(newGridLayout(2,3,20,35));

add(newButton("Button1"));

add(newButton(“Button2”));

add(newButton(“Button3”));

add(newButton(“Button4”));

add(newButton(“Button5”));

add(newButton(“Button6”));