Einführung in die Programmierung mit Java

Institut für Kartographie und GeoinformationProf.-Dr. Lutz Plümer, Dr. Gerhard Gröger, Dipl.-Ing. Dirk DörschlagInstitut für Kartographie und GeoinformationProf.-Dr. Lutz Plümer, Dr. Gerhard Gröger, Dipl.-Ing. Dirk Dörschlag

Einführung in dieProgrammierung mit Java

13. Vorlesung WS-03/04

IKG; DörschlagDörschlag, Plümer, Gröger; Einführung in die Programmierung mit Java WS03/04 22

Malprogramm

der vollständige und kommentierte Quellcode für meinMalprogramm steht im Internet und auf den Folien der letzen Vorlesung.Weite Teile werden in dieser Vorlesung wiederholt !

Die letzte Hausaufgabe


Mein MalprogrammSmile



Leinwand zum Bemalen:JPanel

Funktionsknöpfe : JToolBox + JToggleButtonAnwendungsmenü : JMenuBar + JMenu + JMenuItem


x

y

Mein Malprogrammdas Leinwandkoordinatensystem


Funktionsknöpfe : JToolBox + JToggleButtonAnwendungsmenü : JMenuBar + JMenu + JMenuItem

(0,0)

+

+




Funktionsknöpfe : JToolBox + JToggleButtonAnwendungsmenü : JMenuBar + JMenu + JMenuItemclass Smile extends JFrame {

Leinwand display;...

}

class Leinwand extends JPanel {...

}

Es gibt 2 Quellcode-Dateien :• Leinwand.java• Smile.java


Mein MalprogrammDie Leinwand der Anwendung hinzufügen

import javax.swing.*;import java.awt.*;

class Smile extends JFrame {Leinwand display;

public Smile(){display = new Leinwand( this);this.getContentPane().setLayout( new BorderLayout());this.getContentPane().add( display, BorderLayout.CENTER);initComponets();

}...

}

Alle roten Anweisungen sind von Hand zu programmieren !Den Rest erzeugt Forte beim Anlegen eines JFrame automatisch !


Mein MalprogrammDie Leinwand bemalen

import java.awt.*;

class Leinwand extends JPanel {private Smile parent;public Leinwand( Smile parent){

this.parent = parent;initComponents();

}...public void paintComponent( Graphics g){

super.paintComponent( g);Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;

g2d.drawOval( (30 – 5), (30 – 5), 10,10);...

}...

}Alle roten Anweisungen sind von Hand zu programmieren ! Den Rest erzeugt Forte beim anlegen eines JPanel automatisch !


ExkursJava an sich

Referenzvariablen Objekte/Instanzen

Referenzvariablen sind u.a. Variablen, Attribute oder Parameter vom Typ einer Klasse oder eines Interfaces

Sind konkrete Instanzen einer bestimmten Klasse (= Typ des Objekts) mit einer eigenen Menge von Methoden und Attributen

Weiß welche Methoden das Objekt mindestens hat !

Methodenkopf

Weiß, was eine Methode macht, wenn sie aufgerufen wird !

Methodenrumpf

public void zeichnen_auf( Graphics2d g2d) public void zeichnen_auf( Graphics2d g2d) {g2d.drawOval(x,y,breite, hoehe);

}

zeigen auf


dynamisches Malen= malen mittels Nutzerinteraktion

dynamisch Objekte auf die Oberfläche malen

Ziel :


dynamisches Malen


auf Knopfdruck auf Mausklick

Ziel :


dynamisches Malen



Kann nur Objekte brauchen, die sich selbst zeichnen können

+ zeichnen_auf(Graphics2D g2d):void

Ziel :

! UML – Notation !

Was gemalt wird, ist je nach Typ des Objekts ganz unterschiedlich !


dynamisches Malen



Kreis EllipseLinieKann nur Objekte brauchen, die sich selbst zeichnen können


Ziel :

Punkt


dynamisches Malen





Ziel :

Punkt

Point

Line2D


extends

extends

extends

dynamisches Malen



Kreis EllipseLinie Kann nur Objekte brauchen, die sich selbst zeichnen können


Ziel :

Punkt

Point

Line2D

! mehrfach Vererbung ! in Java verboten !


erzwingt

implements

dynamisches Malen





Ziel :

Punkt

Point

Line2D

Lösung :Grafikobjekt - Interface


Mein DisplayGrafikobjekte

import java.awt.*;

interface GrafikObjekt {public void zeichnen_auf( Graphics2D g2d);

}

Graphics2D und Point sind Klassen des Package java.awt.

Jedes Interface steht in einer eigenen Interfacename.java Datei, die z.B. den hier abgebildeten Quellcode enthält

Alle roten Anweisungen sind von Hand zu programmieren ! Den Rest erzeugt Forte beim anlegen eines Interface automatisch !


Ein Interface anlegen mit Forte


BeispielBeispiel

es fehlt noch1 Methode

Interfaceimport java.awt.*;

class Ellipse implements GrafikObjekt {// Attribute der Klasse Ellipseint x, y, breite, hoehe; Color farbe;// Konstruktor der Klasse Ellipsepublic Ellipse( int x, int y, int breite, int hoehe) {

this.x = x;this.y = y;this.breite = breite;this.hoehe = hoehe;this.farbe = Color.BLACK;

}...

}

Grafikobjekte


import java.awt.*;



}public void zeichnen_auf( Graphics2D g2d) {

g2d.setColor( farbe);g2d.drawOval( x – (breite / 2), y – (hoehe / 2), breite, hoehe);

}...

}

Grafikobjekte

BeispielBeispiel

Methode, die das Interface erzwingt !

Implementierung der Methode


import java.awt.*;



}public void zeichen_auf( Graphics2D g2d) {

g2d.setColor( farbe);g2d.drawOval( x – (breite / 2), y – (hoehe / 2), breite, hoehe);

}public void farbe_setzen( Color farbe) {

this.farbe = farbe;}

}

Grafikobjekte

BeispielBeispiel

hat nichts mit dem Interface zu tun


Mein DisplayGrafikobjekte anzeigen

import javax.swing.*;import java.util.*;import java.awt.*;

class Leinwand extends JPanel {private DefaultListModel grafik_objekte = new DefaultListModel();

public void paintComponent( Graphics g) {super.paintComponent( g);Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;

Enumeration laeufer = grafik_objekte.elements();while( laeufer.hasMoreElements()){

GrafikObjekt go = (GrafikObjekt) laeufer.nextElement();go.zeichen_auf( g2d);

}}

}

Quellcode ErgänzungenQuellcode Ergänzungen


Mein DisplayGrafikobjekte hinzufügen

import java.swing.*;import java.util.*;import java.awt.*;


public void grafik_objekt_hinzufuegen( GrafikObjekt go) { if( go != null)

this.grafik_objekte.addElement( go);}

public void paintComponent( Graphics g) { /*(siehe Folie 22)*/ }}



Mein Displayvon außen auf allealle Grafikobjekte zugreifen



public void grafik_objekt_hinzufuegen( GrafikObjekt go) { /*(siehe Folie 23)*/ }

public Enumeration grafik_elemente() { return( grafik_objekte.elements());

}




Mein Displayvon außen auf einein Grafikobjekt zugreifen



public void grafik_objekt_hinzufuegen( GrafikObjekt go) { /*(siehe Folie 23)*/ }

public Enumeration grafik_elemente() { /*(siehe Folie 24)*/ }

public GrafikObjekt gib_grafik_objekt( int index) { return( (GrafikObjekt) grafik_objekte.get( index));

}




Menu

Mein MalprogrammDie Ellipsen-Toolbar

x : y : breite : hoehe : zeichnenzeichnen

JLabel

JTextField

JButton

JToolBar

Smile


Eine Ellipseerschaffen und anzeigen

1. den Button mit einerMethode versehen !

zeichnen


Eine Ellipseerschaffen und anzeigen

import java.awt.*;import java.util.*;import javax.swing.*;public class Smile extends JFrame {

private Leinwand display;...private void jButton1ActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {

String x_wert = jTextfield1.getText();String y_wert = jTextfield2.getText();String breite_wert = jTextfield3.getText();String hoehe_wert = jTextfield4.getText();

int x = Integer.parseInt( x_wert);int y = Integer.parseInt( y_wert);int breite = Integer.parseInt( breite_wert);int hoehe = Integer.parseInt( hoehe_wert);

GrafikObjekt go = new Ellipse( x, y, breite, hoehe);display.grafik_objekt_hinzufuegen( go);this.repaint();

}...

}

1. den Button mit einerMethode versehen !

2. die Methode mit Anweisungen füllen !



Eine Ellipsebei allen Ellipsen die Farbe ändern

Menu

x : y : breite : hoehe : zeichnenzeichnen

JLabel

JTextField

JButton

JToolBar

Smile

regenbogenregenbogen

JButton




...private void jButton2ActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {

Enumeration laeufer = display.grafik_elemente();GrafikObjekt go;float rot, gruen, blau;while( laeufer.hasMoreElements()){

go = (GrafikObjekt) laeufer.nextElement();if( go instanceof Ellipse){

rot = (float) Math.random();gruen = (float) Math.random();blau = (float) Math.random();((Ellipse) go).farbe_setzen( new Color( rot, gruen, blau));

}}this.repaint();

}...

}









}}this.repaint();

}...

}


explizite Typenkonvertierung








}}this.repaint();

}...

}


Anweisungen, die für das Durch-laufen der Liste notwendig sind !


Hintergrundfarbe wählen


Hintergrundfarbe wählenJMenu und JRadioButtonItem hinzufügen


Mein DisplayJRadioButtonItem mit Aktionen belegen

Mit der Lupe kann in eine Komponente hin-eingeschaut werden. Hierzu muss mit der Maus auf die Lupe geklickt werden !


Hintergrundfarbe wählenQuellcode ergänzen

private void jRadioButtonMenuItem3ActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {jRadioButtonMenuItem1.setSelected( false);jRadioButtonMenuItem2.setSelected( false);display.setBackground( Color.CYAN);repaint();

}

private void jRadioButtonMenuItem2ActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {jRadioButtonMenuItem1.setSelected( false);jRadioButtonMenuItem3.setSelected( false);display.setBackground( Color.YELLOW);repaint();

}

private void jRadioButtonMenuItem1ActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {jRadioButtonMenuItem2.setSelected( false);jRadioButtonMenuItem3.setSelected( false);display.setBackground( Color.WHITE);repaint();

}

Teil der Klasse Smile !Teil der Klasse Smile !


unterschiedliche Mausereignisse

anklicken mit der Maus

mit dem Mauszeiger auf die Komponente kommen

mit dem Mauszeiger die Komponente verlassen

während der Mausknopf länger gedrückt ist

sobald der Mausknopf losgelassen wird


Übungsaufgabe

Erweitern des Malprogramms

Bei einem Klick mit der Maus auf die Leinwand [ JPanel] sollen die Werte der beiden zu ergänzenden Attribute mittelpunkt_x und mittelpunkt_y von Typ int die aktuelle Position des Mauszeigers zugewiesen bekommen [mittelpunkt_x = evt.getX() und mittelpunkt_y = evt.getY()].

Die beiden Attribute sollen einen negativen Wert haben solange der ToggleButton „Ellipse“ nicht gedrückt ist und wenn gerade eine neue Ellipse erzeugt wurde.

Eine neue Ellipse wird genau dann erzeugt, wenn mit der Maus auf die Leinwand geklickt wird, der ToggleButton „Ellipse“ gedrückt ist und die Attribute mittelpunkt_x und mittelpunkt_y nicht negative Werte enthalten. Nach dem Erzeugen sind die Attribute mittelpunkt_x und mittelpunkt_y wieder auf negative Werte zu setzen !

Das neue Ellipsenobjekt erhält man mittelsGrafikObjekt neu = new Ellipse( mittelpunkt_x, mittelpunkt_y,

2*( mittelpunkt_x –evt.getX()), 2*( mittelpunkt_y – evt.getY()));


Hausaufgabe

Erweitern des Malprogramms

Schreib, eine Toolbar für Rechtecke, die das Selbe macht, wie die ToolBar für Ellipsen aus der Vorlesung. (Folie 26 – 32)

Hinweis: Hierfür müsst ihr eine extra Klasse Rechteck schreiben, welche das Interface GrafikObjekt implementiert.

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