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UI界面重绘系列（上）：类的继承和方法重写

分类: 文章 • 2024-05-07 13:08:04

UI界面重绘系列分为上下两部分。本篇将探讨Java UI界面被改变时，图形的保存和重绘功能的具体实现，以及在此过程中，类的继承和方法重写的原理。内容分为两大块：界面重绘功能的实现与分析整理（干货）。

一、界面重绘功能的实现

1、实现画板功能

我们想要创建一个窗体，窗体内包含两个按钮，分别点击对应的按钮便可实现绘制不同图形的功能。这里我们来完成直线与矩形框的绘制。

1）界面显示类

我们需要创建一个顶级容器类，并创建显示的方法。在容器中添加按钮与监听器对象，具体代码如下：

public class DrawUI {
//显示界面的方法
public void showUI() {
//创建窗体对象
  JFrame drawFrame = new JFrame();
//设置窗体的属性
  drawFrame.setSize(1000,600);
  drawFrame.setLocationRelativeTo(null);
  drawFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.DISPOSE_ON_CLOSE);
  drawFrame.setLayout(new FlowLayout());
//创建按钮对象并添加到窗体
  JButton btn = new JButton("直线");
  JButton rectBtn = new JButton("矩形");
  drawFrame.add(btn);
  drawFrame.add(rectBtn);

//创建监听器对象
  DrawListener drawL = new DrawListener();
//给窗体添加监听器
  drawFrame.addMouseListener(drawL);
//给按钮添加监听器
  btn.addActionListener(drawL);
  rectBtn.addActionListener(drawL);
//设置窗体可见
  drawFrame.setVisible(true);
//获取窗体的Graphics对象
  Graphics g = drawFrame.getGraphics();
//给监听器的画布对象赋值
  drawL.g = g;
}

public static void main(String[] arg) {
//创建界面对象并引用方法
  DrawUI ui = new DrawUI();
  ui.showUI();
}
}

2）监听器事件

我们继续创建监听器DrawListener类并继承MouseListener和ActionListener，用来监听我们点击按钮的动作，和鼠标点击界面的事件。

public class DrawListener implements MouseListener,ActionListener{
 Graphics g;
 int x1,x2,y1,y2;
 String ShapeStr;

public void actionPerformed(ActionEvent e) {
//获取按钮上的文字
  ShapeStr=e.getActionCommand();
}
public void mousePressed(MouseEvent e) {
//获取鼠标点下时的坐标
  x1=e.getX();
  y1=e.getY();
}
public void mouseReleased(MouseEvent e) {
//获取鼠标松开时的坐标
  x2=e.getX();
  y2=e.getY();
//判断文字类型，绘制对应图形
if("直线".equals(ShapeStr)) g.drawLine(x1, y1, x2, y2);
else if("矩形".equals(ShapeStr)) g.drawRect(x1, y1, x2-x1, y2-y1);
}
public void mouseClicked(MouseEvent e) {}
public void mouseEntered(MouseEvent e) {}
public void mouseExited(MouseEvent e) {}
}

3）功能呈现UI界面重绘系列（上）：类的继承和方法重写

现在功能已经实现，如果此时改变窗体的尺寸，或者缩小窗体再打开时，我们会发现，之前画的图形都消失了。

2、图形消失的原因

继续分析，变动窗体时发生了什么？
窗体被改变，图形消失，但按钮仍被保留。但我们知道按钮显示在界面上也是被画出来的，即创建窗体对象时，一定继承了JFrame类中不断画按钮的方法。此方法就是paint(Graphics g），现在我们对它重写，来满足不断重绘界面上图形的功能。

3、重绘功能分析

1）实现步骤

①、方法重写：首先要去完成类的继承，继承关键字：extends
②、创建图形重绘的类，并实现方法
③、在监听器中创建图形数组Shape[ ]用来保存每次画的图形，再传入界面类实现重绘。

2）编写代码

继承JFrame并重写paint(Graphics g）

public class DFrame extends JFrame{
 Shape[] data;
public void paint(Graphics g){
//引用父类的绘制方法
super.paint(g);
//重写绘制方法
for(int i=0;i<data.length;i++){
   Shape s=data[i];
   s.draw(g);
}
}
}

Shape类中创建重绘方法draw(Graphics g)

public class Shape {
 int x1,y1,x2,y2;
 Color color;
 String shape;
public void draw(Graphics g){
  g.getColor();
if("直线".equals(shape)) g.drawLine(x1, y1, x2, y2);
else if("矩形".equals(shape)) g.drawRect(x1, y1, x2-x1, y2-y1);
}
}

DrawListener中添加属性：图形数组Shape[ ]

//创建图形数组
    Shape[] data=new Shape[10];
//计数count初始化为0
    int count=0;

mouseReleased方法中添加如下代码，保存每次所绘制的图形

Shape s=new Shape();
  s.color=Color.BLACK;
  s.shape=ShapeStr;
  s.x1=x1;
  s.y1=y1;
  s.x2=x2;
  s.y2=y2;
//将图形对象s存入数组
  data[count++]=s;

并将JFrame对象改为我们的DFrame，再将监听器的图形数组赋给窗体

DFrame drawFrame = new DFrame();
drawFrame.data=drawL.data;

此时我们便完成了图形重绘的功能，再次改变窗体时，我们的图形仍然被保留了下来。

二、分析整理

其实整个图形重绘就是一个继承并重写方法的过程，其中

1、保存实现

保存绘制的图形对象有3个属性：坐标、颜色、类型
保存图形的时间：绘制一个图形，就保存一个

2、关键字

super：代表父类对象
this：代表当前类自己对象
extends：使用格式：public class 子类名 extends 父类名{ }

3、重写要求

父类的方法不能满足子类的需要，则子类可以重写父类的方法。

1、必须要有继承
2、子类中的方法声明，除了访问权限可以扩大，其他（方法名，返回值类型，参数）必须完全保持一致。

例如：paint方法重写时，方法名仍为paint，无返回值，参数仍为Graphics g。

4、初始化的顺序

创建对象必须加载对应的类，Java是按需加载，且只会被加载一次。当程序执行时，需要生成某个类的对象，Java执行引擎会先检查是否加载了这个类，如果没有加载，则先执行类的加载再生成对象，如果已经加载，则直接生成对象。

例如：DrawListener类中已加载Shape类，DFrame类中可直接生成对象

在类的内部，没有初始化的变量都会被默认初始化：基本数据类型的变量初始化为0（boolean变量默认为false），引用类型的变量为null。

5、访问权限

用于控制被修饰的内容能在哪些地方使用：

当前类 同一包下 同工程文件中不同包下的子类 其他
public √ √ √ √
protected √ √ √
(缺省) √ √
private √

6、继承

父类和子类是一对多的关系。

在java中使用extends关键字来表示继承关系。当创建一个类时，总是在继承，如果没有明确指出要继承的类，就总是隐式地从根类Object进行继承。

子类会自动继承父类的方法和变量，在子类中可以调用父类的方法和变量。但是限于访问权限，部分属性和方法不能直接使用。当子类中定义与父类相同名称的成员变量时，父类中相同名称的成员变量会被隐藏；同理，成员方法重名时，父类中相同名称的成员方法会被覆盖。隐藏针对成员变量和静态方法，覆盖针对一般方法，它们均可用 super.成员变量名/方法名 进行引用。

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