Java как создать окно с картинкой

ООП на Java примерах (OOP in Java examples)

У Вас уже должны быть установлены среда разработки приложений NetBeans и JDK (Java Development Kit).

Запустите NetBeans. В меню выберите File/NewProject/Java/ и введите pro1 в ответ на запрос имени проекта, а затем нажмите Finish. При этом будет создан файл Pro1.java с классом Pro1 и пустым методом main() в нем.

Добавим следующий код в этот метод:

Для запуска программы выберем в меню Run /Run Project. В нижней панели отобразится результат работы программы:

Простейшее оконное приложение

Построим изучение основ языка Java на аналогиях, сравнивая его с языком C++. В начале рассмотрим программы, подобные простейшим MFC приложениям.

Начнем с простого, создадим программу, которая показывает пустое окно.

Исходный код программы:

Последовательность выполнения (обозначена 1-4) практически та же, что и для простейшего оконного MFC приложения. При разработке Java приложения программист использует базовые классы, строит производные от них классы. Проект программы может содержать несколько классов. Один из классов проекта содержит функцию main, которая есть точкой входа в программу. Имя класса должно совпадать с именем файла, в котором класс описан.

Java – полностью объектно-ориентированный язык, даже в большей степени, чем C++. Функции и переменные, не привязанные к контексту какого-либо объекта, больше не присутствуют в системе. Примером есть функция main и объект приложения app, которые в Java приложении отнесены к создаваемому классу приложения. В MFC приложении отсутствует функция main (WinMain спрятана в MFC каркасе) и объект приложения создается как глобальная переменная.

Полностью исключена препроцессорная обработка. Операция включения в программу файлов-заголовков с описаниями классов (include) заменена на операцию import, которая читает подготовленные бинарные файлы с описанием классов. Для поддержки пользовательских интерфейсов язык Java содержит библиотеки AWT и Swing, позволяющие создавать и поддерживать окна, использовать элементы управления (кнопки, меню, полосы прокрутки и др.), применять инструменты для создания графических приложений.

В Java отсутствуют указатели, хотя все переменные объектного типа являются ссылками. Создаются такие переменные динамически – через оператор New. При этом исчезла необходимость явно управлять памятью вызовами функции free или оператором delete, поскольку в систему встроен автоматический «сборщик мусора». Он освобождает память, на которую больше нет ссылок.

Оконное приложение с обработкой событий

Теперь создадим форму для подсчета ворон на заборе. Для этого будем отображать текущее количество ворон и с помощью двух кнопок добавлять или вычитать по одной.

Вначале создадим метку (countLabel) а также две командные кнопки (addCrow и removeCrow) и разместим компоненты в окне:

Посмотрите, как выполнялась аналогичная задача в MFC приложении. Существенное отличие лишь в том, как созданные в окне компоненты удаляются. В MFC приложении они удаляются в деструкторе оператором delete. В Java приложении память, на которую больше нет ссылок, освобождается автоматически «сборщиком мусора».

Добавление событий

Пришло время добавить немного интерактивности. Нам нужно сделать 3 вещи:

  1. Научить кнопку addCrow добавлять 1 к переменной voron.
  2. Научить кнопку removeCrow вычитать 1 из переменной voron.
  3. Научить кнопку countLabel обновлять свое значение в зависимости от содержимого переменной voron.

Исходный код программы приводится ниже.

В MFC приложениях события идентифицировались именем константы в таблице-макросе, отнесенной к классу. Такое описание не имело ничего общего с ООП.

В Java для определения события используются три действующих лица – объект-источник события, объект-слушатель события и объект-событие.

Мы создаем сначала кнопку (объект-источник). При вызове метода addActionListener создается объект класса ActionListener (слушатель). При вызове обработчика события (метод actionPerformed) создается объект класса ActionEvent (событие), в котором объединены параметры события.

Объекты – источники событий должны быть объектами класса, который имеет методы для регистрации слушателя addXXXListener и отключения слушателя removeXXXListener. Здесь под XXX подразумевается некоторое имя события. Например, ActionListener или AWTEventListener, и т.д.

Читайте также:  Окна изнутри это как

Один из подходов добавления событий состоит в том, чтобы создать для каждого компонента внутренний анонимный (без имени) класс непосредственно в методе addActionListener. Описание класса состоит только из определения метода actionPerformed. Синтаксис может показаться вам немного неуклюжим, но запомните его, в дальнейшем привыкните.

Создание картинки в окне

Для создания картинки необходимо в класс окна добавить панель – элемент класса, производный от класса Jpanel. Объектами на панели могут быть подгружаемые картинки, либо рисунки, выполненные инструментами Java 2D API.

Исходный код программы приводится ниже.

Анимация изображения

Анимация представляет отображение последовательности изображений, которые создают иллюзию движения. В рассматриваемой ниже программе реализуется анимация звезды в окне.

Исходный код программы приводится ниже. Файл рисунка «star.png» размещается в директории, где находятся файлы классов проекта.

В классе Board используется интерфейс ActionListener, реализованный в подключаемом библиотечном классе javax.swing.Timer. С помощью интерфейса к объекту класса Board (источнику события) подключается объект «таймер» (слушатель события). Функция actionPerformed (обработчик события) вызывается через каждые 25 мс. Промежуток времени устанавливается при создании объекта timer.

В этом приложении продемонстрировано подключение события непосредственно к классу, а не к объектам. Подключение событий к объектам было показано выше (см. Оконное приложение с обработкой событий).

Дополнительно к рассмотренной реализации класса Board ниже приводятся две альтернативные версии.

Board.java (2-я версия)

Board.java (3-я версия)

Анимация объектов с помощью потока (Thread) — самый точный способ анимации. Он реализуется через интерфейс Runnable. В предыдущих примерах мы выполнили задачу через определенные промежутки времени. В этом примере анимация будет проходить внутри потока.

Метод addNotify () вызывается после того, как панель была добавлена в JFrame компонент — add(new Board()). Этот метод часто используется для различных задач инициализации.

Метод run () вызывается только один раз — после создания объекта animator, при его запуске: animator.start(). Из этого метода в бесконечном цикле while вызываются методы cycle () и repaint (). Время выполнения этих методов может быть различным в каждом из while циклов. А мы хотим, чтобы анимация проходила на постоянной скорости. Поэтому вычисляем разницу timeDiff системного времени до и после запуска обоих методов. Эту разницу вычитаем из константы DELAY (50 мс), корректируя тем самым необходимую задержку (sleep) выполнения потока.

Ошибки, возникшие в программе во время её работы обрабатываются через исключения. Обработка исключений произведена в программе с помощью операторов try…catch.

Игровое приложение ”Snake”

Snake (Змея) – одна из старейших классических видеоигр. В этой игре голова змеи перемещается с помощью клавиш управления курсором, хвост следует за ней.

Цель состоит в том, чтобы съесть столько яблок, как это возможно. Первоначально тело змеи состоит из 2-х суставов. Каждый раз, когда змея ест яблоко, ее тело растет. Змея должна избегать стен и своего собственного тела, поскольку в этом случае игра заканчивается.

Исходный код программы приводится ниже. Файлы рисунка «1.png» и «2.png» размещается в директории, где находятся файлы классов проекта. Анимация реализуется через рассмотренный выше способ использования таймера (см. Анимация изображения).

Контрольные задания

Ознакомиться с программой “Snake” и последовательно модифицировать ее:

  1. Автоматизировать работу программы, т.е. обеспечить движение змейки к яблоку, без вмешательства пользователя.
  2. Обеспечить передвижение яблока (жертвы) в точку (random — выбор).
  3. Обеспечить с помощью клавиш управления курсором передвижение яблока. При этом игра приобретает новый статус, где жертва (например, мышка) убегает от охотника.
  4. Обеспечить управление передвижением жертвы с помощью мышки.

Сетевые приложения

Краткий обзор сетевых приложений

Ниже, на 3-х сетевых Java приложениях рассмотрено, как можно написать программы без знания всей глубины сетевых технологий (ресурсы операционной системы, маршрутизация между сетями, поиск адресов, физическая среда передачи и т.д.). Но все же вкратце рекомендуется ознакомиться с теоретическими основами разработки сетевых приложений на Java.

В приложениях используется клиент-серверная парадигма, которую примерно можно определить следующим образом:

  1. Одна из программ, называемая сервером, ожидает, пока программа-клиент подключится к ней.
  2. Клиент подключается.
  3. Сервер и клиент обмениваются информацией.
  4. Связь между клиентом и сервером закрывается.
Читайте также:  Лучшая фурнитура для окон veka

Каждое из приложений демонстрирует решение определенной задачи:

– Приложение “A Date Server and Client” обеспечивает простую одностороннюю связь. Сервер отправляет данные только одному подключенному клиенту.

– Приложение “A capitalize server and client” демонстрирует двустороннюю связь сервера с множеством подключенных к нему клиентов.

– Игра для двух игроков “Крестики-нолики” показывает работу сервера, который должен следить за состоянием игры и информировать клиентов, чтобы каждый мог обновить свои данные в соответствии с изменениями у другого клиента. Т.е., сервер выступает в качестве посредника при общении 2-х клиентов между собой.

Приложение “Date Server and Client” с одним клиентом

Приложение состоит из 2-х программ, одна выполняется на стороне сервера, другая – на стороне клиента. При последовательном запуске программ в окне консоли появляется сообщение об активизации сервера и клиента.

Перед очередным запуском программ не забывайте закрывать программы, которые остались открытыми ( running… ) от предыдущих запусков (см. нижнюю строку окна «Output»).

При запуске программы-клиента также появляется окно “Input”. После ввода в текстовое окно IP-адреса сервера (localhost) появляется окно “Message” с данными от сервера (текущая дата и время).

Исходный код программы-сервера (файл DateServer.java):

Программа-сервер постоянно находится в состоянии ожидания, она прослушивает (listen) сеть, ожидая запросов от клиентов. Программа содержит класс DateServer с единственным методом main. Причем, этот метод объявляется так, что он может выбросить исключение (throws IOException).

В программе создаются сокеты. Сокет представляет собой программную конструкцию (объект), которая определяет конечную точку соединения. Вначале создается объект класса ServerSocket, затем — в бесконечном цикле ожидания while (true) объект класса Socket. Главное отличие ServerSocket от Socket, что объект первого класса (listener) заставляет программу ждать подключений. При подключении метод listener.accept() создает объект socket.

Затем создается объект out класса PrintWriter для вывода текста в поток. В параметрах конструктора указывается направление потока socket.getOutputStream() (выходной поток сокета) и задается автоматический сброс буфера (параметр autoFlush = true). Метод out.println (“текст”) обеспечивает запись текста в поток.

В бесконечном цикле while (true) можно передавать данные множеству подключаемых клиентов, если закомментировать break. Однако, при этом не предусмотрено закрытие объекта listener, оно возможно лишь через диспетчер задач (вызывается клавишами ctrl-alt-delete).

Исходный код программы-клиента (файл DateClient.java):

Вначале запускается dialog box с предложением ввести IP address сервера, затем клиент присоединяется к серверу (создается сокет s) и тот передает ему дату и время, которые отображаются в диалоговом окне.

Для получения данных от сервера открывается входной поток s.getInputStream(). А далее цепочка читателей: InputStreamReader читает байты из потока и преобразует их в символы; BufferedReader объединяет символы в строку. Строка отображается в диалоговом окне.

Приложение “Capitalization Server and Client” с несколькими клиентами

Это приложение, как и предыдущее, состоит из 2-х программ, одна выполняется на стороне сервера, другая – на стороне клиента. При последовательном запуске программ в окне консоли появляется сообщение об активизации сервера и клиента.

При запуске программы-клиента появляются окно “Capitalize Client” и окно “Welcome to the Capitalization Program” с текстовым окном для ввода IP-адреса сервера. После ввода IP-адреса сервера в окне “Capitalize Client” клиенту предлагается ввести строку . После ввода текста и нажатия клавиши Enter сервер получает строку, преобразует маленькие буквы в большие и возвращает обновленную строку клиенту.

Сервер позволяет подключаться нескольким клиентам.

Когда один из клиентов посылает строку, содержащую точку «.», программа прекращает цикл и закрывается.

Исходный код программы-сервера и программы-клиента приводится ниже.

Программа-сервер (файл CapitalizeServer.java):

При соединении с клиентом объект socket передается на обслуживание создаваемого при этом побочного потока, а объект serversocket возвращается к прослушиванию других клиентов. При соединении с другим клиентом создается новый поток. Программа-сервер хранит номера клиентов, чтобы обрабатывать сообщения каждого потока.

В классе Capitalizer (производном от Thread) с интерфейсом Runnable определены все методы, необходимые для создания потоков. В рамках класса необходимо определить метод run. Он получает управление при запуске потока методом start.

В отличие от предыдущей программы в этой организовано два бесконечных цикла. Один работает в пределах главного потока, другой запускается в каждом побочном потоке при подключении новых клиентов.

Читайте также:  Quik как восстановить закрытое окно

Программа-клиент (файл CapitalizeClient.java):

Игра для двух игроков “Крестики-нолики”

Приложение «Tic Tac Toe game» (игра «Крестики-нолики») состоит из 2-х программ, одна выполняется на стороне сервера, другая – на стороне клиента. При последовательном запуске программ в окне консоли появляются сообщения об активизации сервера и клиента.

При запуске программы-клиента также появляется окно “Player X”, при повторном ее запуске – окно “ Player O”. Дальнейшее развитие и окончание игры видно из рисунка.

Исходный код программы-сервера и программы-клиента приводится ниже. Рисунки и размещается в директории, где находятся файлы классов проекта программы-клиента.

Программа-сервер (файл TicTacToeServer.java):

В функции main программы-сервера (файл TicTacToeServer.java) создается объект listener и запускается бесконечный цикл.

В начале цикла создается объект класса Game. В этом классе описаны данные и методы, которые позволяют следить за состоянием игры и информировать клиентов, чтобы каждый мог обновить свои данные в соответствии с изменениями у другого клиента. В классе Game также описан встроенный класс Player, производный от класса Thread.

Далее в цикле объект listener прослушивает и подключает 2-х игроков-клиентов. Каждый из игроков (player) передается на обслуживание побочных потоков, а в конструкторе создаются сокет, потоки ввода-вывода и клиентам передаются приветствие и метка (mark) – X или O. Метка служит для идентификации клиента.

Далее потоки переходят в состояние “ Running” запуском (через start) метода run(), который определен в классе Player. В методе run() клиенту с меткой X передается сообщение начать игру («MESSAGE Your move»).

Затем организован собственный бесконечный цикл внутри потока. Здесь происходит обработка данных. От клиента (текущего игрока) поступает номер указанного мышкой квадратика, он сохраняется в переменной location. Методы класса Game по значению этой переменной и наполненности игровой доски определяют текущее состояние игры. Наполненность доски фиксируется в массиве board ссылками на игроков, которые заполнили соответствующие квадраты. Заполняется доска в методе legalMove. В соответствии с текущим состоянием игры передаются сообщения клиентам.

Метод legalMove определен с ключевым словом synchronized. Такой метод запрещает нескольким потокам одновременный доступ к нему. Прежде, чем начать выполнять его, поток пытается заблокировать объект, у которого вызывается метод. При завершении исполнения (как успешном, так и в случае ошибок) производится операция unlock, чтобы освободить объект для других потоков.

Метод legalMove вызывается в потоке игрока, который пытается сделать ход и проверяет, или ход является правильным. То есть, игрок выполняющий ход, должен быть текущим игроком и квадрат, в котором он пытается сделать ход, не должен быть уже занятым. Если ход правильный, состояние игры обновляется (квадрат заполнен, следующий игрок становится текущим, и он уведомляется о своем ходе).

Программа-клиент (файл TicTacToeClient.java):

В функции main программы-клиента запускается бесконечный цикл. В нем создается объект client класса TicTacToeClient. При этом конструктор устанавливает связь с сервером, создает сокет, потоки ввода-вывода, панель с массивом квадратных ячеек board[i]. Объекту каждой ячейки добавляется событие mousePressed, при котором через поток вывода серверу передается номер выбранной ячейки.

При вызове метода client.play() от сервера поступает сообщение о начале игры и метка (X или O), присвоенная игроку. Затем создается внутренний бесконечный цикл. Здесь происходит обработка сообщений сервера, полученных в ответ на выполненный ход (указание мышкой квадратика).

Контрольные задания

  • Организуйте игру «Крестики-нолики» на 2-х компьютерах в локальной сети. Для этого прежде всего узнайте IPv4-адреса компьютеров (Пуск>cmd>ipconfig)

  • На основе игрового приложения ”Snake” создайте клиент-серверное приложение для 2-х игроков, где первый управляет движением змейки, а второй – движением жертвы. Победителем считается первый игрок, если он настигает жертву за отведенное время игры (определяется таймером), в противном случае побеждает второй игрок.

С программным кодом выполнения последнего задания можете ознакомиться по ссылке (Snake_net). Разработал приложение студент специальности «Компьютерные науки и информационные технологии» Лаврентий Антон.

Источник

Поделиться с друзьями
Adblock
detector