Java入门：绘制简单图形
在上一节，我们学习了如何使用swing和awt工具创建一个空的窗口，本节学习如何绘制简单图形。
基本绘图介绍
Java中绘制基本图形，可以使用Java类库中的Graphics类，此类位于java.awt包中。在我们自己的java程序文件中，要使用Graphics类就需要使用import java.awt.Graphics语句将Graphics类导入进来。
Graphics类提供基本的几何图形绘制方法，主要有：画线段、画矩形、画圆、画带颜色的图形、画椭圆、画圆弧、画多边形等。本项目仅用到画直线的功能，其它图形绘制请自行点击查阅Java API。
Graphics类的drawLine()方法：drawLine(int x1,int y1,int x2,int y2)
此方法的功能是：在此图形上下文的坐标系中，使用当前颜色在点 (x1,y1) 和 (x2,y2)之间画一条线。
这里需要理解几个概念：
1)图形上下文：通俗点讲，就是画图环境。每个窗口构件（如主窗口、按钮等），都有一个自己的图形上下文对象，我们就是使用这个对象来实现在构件上画图。这个对象就是Graphics对象。
2)如何获得图形上下文：我们要在哪个构件上绘图，就调用那个构件的getGraphics()方法即可获得该构件的图形上下文对象，然后使用这个对象绘图。
3)Java坐标系：
4)当前颜色：指图形上下文当前的颜色。每个图形上下文都有自己当前的颜色。通过Graphics对象的getColor()方法可获取改颜色，setColor()方法可设置颜色。
实践训练：绘制游戏区域
第一步：给DrawSee类添加成员变量，用来描述游戏区域的特征。
对DrawSee类来说，此类主要完成的功能是与用户交互，即显示游戏区域，显示数字，响应用户鼠标点击，显示用户鼠标点击后的结果等。我们现在考虑绘制10行10列游戏区域的问题。先给DrawSee类添加如下四个成员变量：
DrawSee.java文件
import java.awt.Color; import java.awt.Container; import java.awt.Font; import java.awt.Graphics; import java.awt.event.MouseAdapter; import java.awt.event.MouseEvent; import javax.swing.JFrame; public class DrawSee extends JFrame { private static final int sx = 50;//游戏区域10*10方块的起始横坐标 private static final int sy = 50;//游戏区域10*10方块的起始纵坐标 private static final int w = 40;//每个小方格的边长 private static final int rw = 400;//游戏区域10*10方块的边长 ... }
之所以把这些成员作为DrawSee类的成员变量，而没有作为某个成员方法的局部变量，这是因为这几个变量所描述的是DrawSee这个窗口的特征，把他们作为类成员变量更符合逻辑。但是，这几个变量只在下面第二步描述的方法中用过，其它方法中并没有使用，所以即使你将这介个变量定义在paintComponent()方法里面，也不会出现错误，程序仍能得到正确结果。
第二步：添加绘制游戏区域的方法（即绘制10行10列的红色网格）
DrawSee.java文件
1 public void paintComponents(Graphics g) { 2 try { 3 4 // 设置线条颜色为红色 5 g.setColor(Color.RED); 6 7 // 绘制外层矩形框 8 g.drawRect(sx, sy, rw, rw); 9 10 /* 绘制水平10个，垂直10个方格。 11 * 即水平方向9条线，垂直方向9条线， 12 * 外围四周4条线已经画过了，不需要再画。 13 * 同时内部64个方格填写数字。 14 */ 15 for(int i = 1; i < 10; i ++) { 16 // 绘制第i条竖直线 17 g.drawLine(sx + (i * w), sy, sx + (i * w), sy + rw); 18 19 // 绘制第i条水平线 20 g.drawLine(sx, sy + (i * w), sx + rw, sy + (i * w)); 21 22 23 } 24 } catch (Exception e) { 25 e.printStackTrace(); 26 } 27 }
为简单起见，我们在DrawSee类的构造方法中直接调用 paintComponents方法，让其绘制10行10列的游戏网格。（重载paint方法，在其中绘制才是合理的选择）这里直接调用paintComponents会看不到绘图结果，需要在调用paintComponents之前插入一段代码，让进程等待500毫秒。代码见第48至61行：
DrawSee.java文件
1 import java.awt.Color; 2 import java.awt.Container; 3 import java.awt.Font; 4 import java.awt.Graphics; 5 import java.awt.event.MouseAdapter; 6 import java.awt.event.MouseEvent; 7 8 import javax.swing.JFrame; 9 10 11 /** 12 * 13 * 程序入口 14 * 15 */ 16 public class TestDrawLine { 17 public static void main(String[] args) { 18 new DrawSee(); 19 } 20 } 21 22 class DrawSee extends JFrame { 23 24 private static final int sx = 50;//小方格宽度 25 private static final int sy = 50;//小方格高度 26 private static final int w = 40; 27 private static final int rw = 400; 28 29 30 private Graphics jg; 31 32 33 34 private Color rectColor = new Color(0xf5f5f5); 35 36 /** 37 * DrawSee构造方法 38 */ 39 public DrawSee() { 40 Container p = getContentPane(); 41 setBounds(100, 100, 500, 500); 42 setVisible(true); 43 p.setBackground(rectColor); 44 setLayout(null); 45 setResizable(false); 46 this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 47 48 try { 49 50 51 52 Thread.sleep(500); 53 } catch (Exception e) { 54 e.printStackTrace(); 55 } 56 57 // 获取专门用于在窗口界面上绘图的对象 58 jg = this.getGraphics(); 59 60 // 绘制游戏区域 61 paintComponents(jg); 62 63 64 } 65 66 67 68 public void paintComponents(Graphics g) { 69 try { 70 71 // 设置线条颜色为红色 72 g.setColor(Color.RED); 73 74 // 绘制外层矩形框 75 g.drawRect(sx, sy, rw, rw); 76 77 /* 绘制水平10个，垂直10个方格。 78 * 即水平方向9条线，垂直方向9条线， 79 * 外围四周4条线已经画过了，不需要再画。 80 * 同时内部64个方格填写数字。 81 */ 82 for(int i = 1; i < 10; i ++) { 83 // 绘制第i条竖直线 84 g.drawLine(sx + (i * w), sy, sx + (i * w), sy + rw); 85 86 // 绘制第i条水平线 87 g.drawLine(sx, sy + (i * w), sx + rw, sy + (i * w)); 88 89 // 填写第i行从第1个方格到第8个方格里面的数字（方格序号从0开始） 90 for(int j = 0; j < 10; j ++) { 91 //drawString(g, j, i); 92 } 93 } 94 } catch (Exception e) { 95 e.printStackTrace(); 96 } 97 } 98 99 100 }
现在运行程序，可以看到已经绘制出10行10列的区域了。
注意，在窗口元素上绘制直线、写文字等操作，使用到的是一个叫做Graphics的对象。在构造函数的第58行语句中，this.getGraphics()语句是获取游戏窗口的绘图对象（一个Graphics对象），这里的this是指程序运行后用户看到的那个窗口，getGraphics()方法就是得到绘图对象。获取到这个对象后，被保存到成员变量jg中，这样，在其他成员方法中就可以直接使用这个jg对象来绘图了。
DrawSee类另外几个成员：
setGrid(int cx,int cy,Color color):设置被选中的cx行，cy列网格的背景
compare(int cx,int cy)：比较cx行cy列网格和之前选中的网格是否可以消除
drawString(Graphics g, int x, int y)：在x行y列网格上写数字
isEnd(int[][] map) ：判断二维数组map是不是全0
上叙方法请读者自己分析代码，在分析时，主要抓住两个角度，一个是这个方法的逻辑过程是怎样的，第二个是方法体内用到了哪些语法知识。
下面给出DrawSee类的完整代码：
1 import java.awt.Color; 2 import java.awt.Container; 3 import java.awt.Font; 4 import java.awt.Graphics; 5 import java.awt.event.MouseAdapter; 6 import java.awt.event.MouseEvent; 7 8 import javax.swing.JFrame; 9 10 11 /** 12 * 13 * 程序入口 14 * 15 */ 16 public class TestDrawLine { 17 public static void main(String[] args) { 18 new DrawSee(); 19 } 20 } 21 22 class DrawSee extends JFrame { 23 private static final long serialVersionUID = 2L; 24 private static final int sx = 50;//小方格宽度 25 private static final int sy = 50;//小方格高度 26 private static final int w = 40; 27 private static final int rw = 400; 28 private int px = 0, py = 0; 29 30 private Graphics jg; 31 private int cc = 0;// 被选中的方格个数 32 private int[][] map;// 存放游戏数据的二维数组 33 private boolean isEnd = false; 34 private Color rectColor = new Color(0xf5f5f5); 35 36 /** 37 * DrawSee构造方法 38 */ 39 public DrawSee() { 40 Container p = getContentPane(); 41 setBounds(100, 100, 500, 500); 42 setVisible(true); 43 p.setBackground(rectColor); 44 setLayout(null); 45 setResizable(false); 46 this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 47 48 try { 49 // 创建游戏数据地图 50 map = SeeAgain.createMap(); 51 52 Thread.sleep(500); 53 } catch (Exception e) { 54 e.printStackTrace(); 55 } 56 57 // 获取专门用于在窗口界面上绘图的对象 58 jg = this.getGraphics(); 59 60 // 绘制游戏区域 61 paintComponents(jg); 62 63 64 // 添加鼠监听事件，当鼠标点击时触发 65 this.addMouseListener(new MouseAdapter() { 66 67 // 定义鼠标点击事件响应过程 68 @Override 69 public void mouseClicked(MouseEvent e) { 70 // 如果游戏结束，返回，不执行后面的代码 71 if(isEnd) { 72 return; 73 } 74 75 //获取鼠标点击的那一点的x，y坐标 76 int x = e.getX(), y = e.getY(); 77 78 /** 79 * 计算当前点击的方格是第几个 80 * cx：当前点击的方格处于水平方向第几个 81 * cy: 当前点击的方格处于竖直方向第几个 82 */ 83 int cx = (x - sx) / w, cy = (y - sy) / w; 84 85 /** 86 * 如果点击的方格处于游戏区域之外， 87 * 直接返回，不执行后面的代码 88 */ 89 if(cx < 1 || cy < 1 || cx > 8 || cy > 8) { 90 return; 91 } 92 93 // 被选中的方格个数增加一个 94 cc ++; 95 96 compare(cx,cy); 97 98 } 99 }); 100 101 } 102 103 /** 104 * 判断二维数组map中的所有元素是否均为0， 105 * 只要有一个不为0，返回false，表示游戏还没结束；否则返回true表示游戏结束 106 * @param map 二维数组，元素为int类型 107 * @return 108 */ 109 public boolean isEnd(int[][] map) { 110 for(int[] ms : map) { 111 for(int m : ms) { 112 if(m != 0) { 113 return false; 114 } 115 } 116 } 117 return true; 118 } 119 120 121 public void paintComponents(Graphics g) { 122 try { 123 124 // 设置线条颜色为红色 125 g.setColor(Color.RED); 126 127 // 绘制外层矩形框 128 g.drawRect(sx, sy, rw, rw); 129 130 /* 绘制水平10个，垂直10个方格。 131 * 即水平方向9条线，垂直方向9条线， 132 * 外围四周4条线已经画过了，不需要再画。 133 * 同时内部64个方格填写数字。 134 */ 135 for(int i = 1; i < 10; i ++) { 136 // 绘制第i条竖直线 137 g.drawLine(sx + (i * w), sy, sx + (i * w), sy + rw); 138 139 // 绘制第i条水平线 140 g.drawLine(sx, sy + (i * w), sx + rw, sy + (i * w)); 141 142 // 填写第i行从第1个方格到第8个方格里面的数字（方格序号从0开始） 143 for(int j = 0; j < 10; j ++) { 144 drawString(g, j, i); 145 } 146 } 147 } catch (Exception e) { 148 e.printStackTrace(); 149 } 150 } 151 152 private void drawString(Graphics g, int x, int y) { 153 // 为0就不显示 154 if(map[x][y] != 0) { 155 g.setColor(Color.RED);// Graphics对象颜色在之前又被修改过，所以每次需要将颜色重新设置为红色 156 g.setFont(new Font("Arial", 0, 40));// 设置Graphics对象字体大小 157 g.drawString(map[x][y] + "", sx + (y * w) + 5, sy + ((x + 1) * w) - 5);// 绘制字符 158 } 159 } 160 161 /*** 162 * 讲制定小方格设置为指定背景颜色 163 * @param cx 方格的水平方向序号 164 * @param cy 方格的垂直方向序号 165 * @param color 166 */ 167 private void setGrid(int cx,int cy,Color color){ 168 // 将绘图对象设置为灰色，后面会将所点击的方格背景设置为此颜色 169 jg.setColor(color); 170 171 /** 172 * 将所点击的方格上绘制一个小一点的矩形，矩形背景颜色为color, 173 * 绘制的这个Rect会导致该方格上原有的文字被覆盖 174 */ 175 jg.fillRect(sx + (cx * w) + 1, sy + (cy * w) + 1, w - 2, w - 2); 176 177 // 将覆盖的数字重新写出来，这样就又看到红色的文字了。 178 drawString(jg, cy, cx); 179 } 180 181 private void compare(int cx,int cy){ 182 /** 183 * 如果cc是1，表示当前一共选中了一个方格，用px，py来记住这个方格的位置； 184 * 否则，表示现在选中的这个方格要与之前选中的方案比较，决定是否要删除 185 */ 186 if(cc == 1) { 187 px = cx; 188 py = cy; 189 190 // 将所点击的方格背景设置为灰色 191 setGrid(cx,cy,Color.LIGHT_GRAY); 192 } 193 else{//此时，cc肯定是大于1的，表示要比较两个方格的值是否相同 194 SeeAgain.removed(map, py, px, cy, cx );// 让SeeAgain类的remove方法去判断上一次所选 195 //的（px,py）处的方格值与本次选择的(cx,cy)处的方格值是否可以消掉 196 197 // 处理第一个方格 198 setGrid(cx,cy,rectColor); 199 200 // 处理第二个方格 201 setGrid(px,py,rectColor); 202 203 cc = 0;//将cc的值复位 204 } 205 206 // 判断是否结束游戏 207 isEnd = isEnd(map); 208 if(isEnd) { 209 jg.setColor(Color.RED); 210 jg.setFont(new Font("Arial", 0, 62)); 211 jg.drawString("Game Over!", 100, 220); 212 } 213 } 214 }
上述代码第65行至第99行，是添加窗口的鼠标点击事件，鼠标每次点击一下小方格，就要判断所点击的放个是否要被消掉。
至此，本项目任务绘图部分的知识点就介绍到这里。
