Java课程设计-画图工具

摘要

根据Windows自带的画图工具，进行简单的仿照，运行后用户可以实现简单的绘画，例如画三角形、多边形、矩形、曲线、直线，用户还可以根据需要选择喜欢的颜色进行绘画，并做到改变窗口大小或最小化窗口后重新打开时图案不消失。

该程序主要应用java语言设计，开发软件为eclipse。

关键词：JAVA eclipse 画图工具

第一章概述

1.1引言

该画图板在图形界面下可以画直线,曲线,矩形,多边形,填充颜色基本功能。

对于绝大多数微机用户来讲，用电脑画图始终是个令人头疼的问题，尽管许多常用的文字处理软件都有绘图功能，但是使用这些软件作图却费时费力，效果不佳。一个图形往往会被操作者画的七零八落。为此设计一个画图工具，简洁快速地画出规整漂亮的图形来。

1.2系统目标

巩固和加深以Java语言为基础的面向对象编程技术理论知识的理解,提高实际动手编程能力的培养,掌握以Java为核心的应用软件开发方案,达到能独立阅读、编制和调试一定规模的Java程序的水平,程序通过调用JAVA提供的基本类进行了简单的界面设计,运用了JAVA中类的继承特性实现了对父类方法的调用及方法，并利用Switch-case语句保存相应的图形数据。

第二章需求分析

2.1功能分析

设计一个画图工具，能够实现画图工具、画直线、画曲线、画多边形、画三角形等功能，并且在绘图过程中能够改变画笔颜色。

2.2系统的开发运行环境

本系统集成开发环境：Eclipse

本系统运行环境：Windows xp或以上版本

本系统开发语言：java

第三章总体设计

3.1系统体系结构设计

本程序一共包含三个类，第一个类为drawframe类。其中包括的程序段有：

_draw()：构造函数

setLayout(new BorderLayout())：设置面板布局

setBackground(Color.GREEN)：设置面板颜色程序段

add(panel,BorderLayout.NORTH)：添加面板到边框布局的上方

addActionListener(butt)：添加按钮监听器

setBackground(color[i])：设置颜色程序段

addMouseListener(butt)：添加鼠标监听器

第二个类为listener1类，第三个类为Shape类。

3.2系统功能模块及主要类设计

画板主要由以下几个部分组成：

3.2.1主窗体的设计

Drawframe类用来生成主界面，完成画图板的主要框架。主界面由菜单栏和画图区域三部分组成，布局采用borderlayout布局形式。

3.2.2菜单栏的设计

菜单栏为用户所要绘画的图形名称及颜色

第四章详细设计与实现

4.1界面设计

创建一个drawframe类，继承JPanel类，重写JPanel的绘制方法，重写方法时写上原有的绘制方法，再添加绘制已有的图形的方法。（为了在改变窗口大小和最小化窗口后再打开时图案不消失）。

在画图方法中首先创建一个窗体，设置好各项参数，将窗体设置边框布局。由于继承了JPanel类，重写的JPanel的绘制方法对于this生效，所以this为画图部分的面板，将this设置一个背景色并放在边框布局的上方。

创建监听器类Listener1和监听对象。创建字符串数组存放画图形状的名称，用for循环，将字符串添加到各个按钮上，再将按钮添加到面板对象中，最后再给按钮加上按钮监听器。接着在创建颜色类的数组存放各种颜色，用for循环，将颜色设置成按钮的背景色，再将按钮添加到边框布局上方的面板对象中，再给按钮添加监听器。最后再在面板上获取画笔并添加鼠标监听器。

运行界面下图

4.2画图方法设计

创建Listener类。Listener类实现ActionListener，MouseListener，MouseMotionListener的接口。Listener类需要重写这些监听器接口的所有方法。

首先是点击按钮监听方法的重写，获取按钮上的字符串，如果是空字符串则将监听器内的画笔颜色设置为按钮颜色，如果是绘图方法的字符串，则另全局变量i重置为0（在切换画图方法时可重置数据）。

4.2.1画线方法：

若字符串为画线，则在鼠标按压监听方法中获取鼠标按压下的坐标点x,y并赋值给全局变量x1，y1；在鼠标释放监听方法中获取鼠标释放的坐标点x,y并赋值给全局变量x2,y2.再用画笔对象调用画线方法，将x1,y1,x2,y2参数传入画出线段。最后保存画图形状，x1,y1,x2,y2和画笔颜色的数据到Shape类中的shape数组。

4.2.2画三角形方法：

若字符串为三角形，且全局变量i=0,则在鼠标按压监听方法中获取鼠标按压下的坐标点x,y并赋值给全局变量x1,y1；在鼠标释放监听方法中获取鼠标释放的坐标点x，y并赋值给全局变量x2，y2。再用画笔对象调用画线方法，将x1，y1，x2，y2参数传入画出线段同时将i++。接着在鼠标点击方法中获取鼠标点击的坐标点x，y并赋值给全局变量x3，y3，再用画笔对象调用画线方法，分别画出该点与线段两个端点的连线，再将i重置为0（为画下一个三角形做准备）。最后再保存图形的相应数据到shape数组。

4.2.3画矩形方法：

若字符串为画矩形，则在鼠标按压监听方法中获取鼠标按压下的坐标点x，y并赋值给全局变量x1，y1；在鼠标释放监听方法中获取鼠标释放的坐标点x，y并赋值给全局变量x2，y2。再用画笔对象调用画矩形方法，传入参数x1，x2中较小的数，y1，y2中较小的数（较小的数作为矩形的左上方点的坐标），x1-x2的绝对值（矩形长度），y1-y2的绝对值（矩形高度）。最后再保存图形的相应数据到shape数组。

4.2.4画多边形的方法：

若字符串为画多边形，且全局变量i=0（判断是否为画多边形的第一步），则在鼠标按压监听方法中获取鼠标按压下的坐标点x，y并赋值给全局变量x1，y1；在鼠标释放监听方法中获取鼠标释放的坐标点x，y并赋值给全局变量x2，y2。再用画笔对象调用画线方法，将x1，y1，x2，y2参数传入画出线段并保存这条线段的数据同时将i++（避免之后的点击动作重置x1，y1和x2，y2）。接着在鼠标点击方法中获取鼠标点击的坐标点x，y并赋值给全局变量x3，y3，再用画笔对象调用画线方法，画出x2，y2与x3，y3的连线同时保存这条线段的数据，接着将x3，y3赋值给x2，y2（为画下一条连线做准备）。同时设置若双击则将此点和x1，y1连接并保存这条线段的数据，最后再将i重置为0（为画下一个多边形做准备）。

4.2.5画曲线的方法：

若字符串为画曲线，则在鼠标按压监听方法中获取鼠标按压下的坐标点x，y并赋值给全局变量x1，y1，再在鼠标拖拽方法中获取鼠标所在点的坐标x2，y2，并用画笔对象调用画线方法，将x1，y1，x2，y2参数传入画出线段同时保存这条线段的数据。再将x2，y2赋值给x1，y1。最后再添加获取面板画笔的方法和返回shape数组的方法（在外部使用）。

程序代码

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.FileDialog;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JMenu;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JTextArea;public class drawframe extends JPanel{
public static void main(String[] args) {drawframe dr=new drawframe();
dr._draw();
}
private Shape[] shape;
public void _draw() {JFrame jf=new JFrame();//实例化jf.setSize(800,800);jf.setTitle("画图窗口");jf.setLocationRelativeTo(null);//使窗口居中jf.setDefaultCloseOperation(3);//关闭图标，程序会怎样处理jf.setLayout(new BorderLayout());//设置边框布局JPanel panel=new JPanel();//创建一个面板对象panel.setBackground(Color.GREEN);jf.add(panel,BorderLayout.NORTH);//添加到边框布局的上方Listener1 butt=new Listener1();//创建监听器类，并创建一个监听器对象String[] str= {"画线","画三角形","画矩形","画多边形","画曲线"};//创建字符串数组存储按钮文字for(int i=0;i<str.length;i++) {JButton jbu=new JButton(str[i]);//创建按钮对象并把按钮文字添加上panel.add(jbu);//将按钮添加到面板对象上jbu.addActionListener(butt);//给按钮添加监听器}Color[] color= {Color.BLUE, Color.GREEN, Color.RED, Color.BLACK,Color.ORANGE,Color.PINK,Color.CYAN,Color.MAGENTA,Color.DARK_GRAY,Color.GRAY,Color.LIGHT_GRAY,Color.YELLOW,new Color(104,150,144)};//创建颜色数组存储画笔颜色for(int i=0;i<color.length;i++) {JButton jbu=new JButton();//创建按钮对象jbu.setBackground(color[i]);//将按钮背景设置颜色panel.add(jbu);//将按钮添加到面板对象上jbu.setPreferredSize(new Dimension(30,30));//设置按钮大小jbu.addActionListener(butt);//给按钮添加监听器}this.setBackground(Color.WHITE);//将继承来的面板设置背景色jf.add(this,BorderLayout.CENTER);//将此面板添加到边框布局的中央jf.setVisible(true);Graphics g=this.getGraphics();//在要绘画的面板上获取画笔（要在窗口可视化之后）butt.setg(g);//将画笔传入监听器this.addMouseListener(butt);//给要绘画的面板添加鼠标监听器this.addMouseMotionListener(butt);//给要绘制的面板添加鼠标监听器shape=butt.get();//将监听器内保存的图形保存到此类的全局变量中
}public void paint(Graphics g) {super.paint(g);//父类的绘画方法for(int i=0;i<shape.length;i++) {if(shape[i]!=null) {shape[i].drawshape(g);//图形的绘画}}}
}package java包;
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseListener;
import java.awt.event.MouseMotionListener;import javax.swing.JButton;public class Listener1 implements ActionListener,MouseListener,MouseMotionListener{private Graphics g;int x1,y1,x2,y2,x3,y3,i=0,j=0;String str;Shape[] shape=new Shape[10000];public Shape[] get() {return shape;//返回保存的图形数组}public void setg(Graphics g) {this.g=g;//获取外部画笔}public void actionPerformed(ActionEvent e) {if("".equals(e.getActionCommand())) {JButton jb=(JButton)e.getSource();Color color=jb.getBackground();g.setColor(color);//若为颜色按钮则设置画笔颜色}else {str=e.getActionCommand();//若为绘画方法按钮则获取按钮上字符串i=0;//切换绘画方法时重置数据}}public void mouseDragged(MouseEvent e) {if(str=="画曲线") {x2=e.getX();y2=e.getY();g.drawLine(x1,y1,x2,y2);shape[j++]=new Shape("画曲线",x1,y1,x2,y2,0,0,g.getColor());x1=x2;y1=y2;}}public void mouseMoved(MouseEvent e) {// TODO Auto-generated method stub}public void mouseClicked(MouseEvent e) {if("画三角形"==str) {x3=e.getX();y3=e.getY();g.drawLine(x1, y1, x3, y3);g.drawLine(x2, y2, x3, y3);i=0;//为画下一个三角形做准备shape[j++]=new Shape("画三角形",x1,y1,x2,y2,x3,y3,g.getColor());}if("画多边形"==str) {x3=e.getX();y3=e.getY();g.drawLine(x3, y3, x2, y2);shape[j++]=new Shape("画多边形",x2,y2,x3,y3,0,0,g.getColor());x2=x3;y2=y3;if(e.getClickCount()==2) {g.drawLine(x1, y1, x2, y2);shape[j++]=new Shape("画多边形",x1,y1,x2,y2,0,0,g.getColor());i=0;//为画下一个多边形做准备}}}public void mousePressed(MouseEvent e) {if("画线"==str) {x1=e.getX();y1=e.getY();}if("画三角形"==str) {//判断为画三角形的第一步if(i==0) {x1=e.getX();y1=e.getY();}}if("画矩形"==str) {x1=e.getX();y1=e.getY();}if("画多边形"==str) {//判断为画多边形的第一步if(i==0) {x1=e.getX();y1=e.getY();}}if("画曲线"==str) {x1=e.getX();y1=e.getY();}}public void mouseReleased(MouseEvent e) {if("画线"==str) {x2=e.getX();y2=e.getY();g.drawLine(x1,y1,x2,y2);shape[j++]=new Shape("画线",x1,y1,x2,y2,0,0,g.getColor());}if("画三角形"==str) {//判断为画三角形的第一步if(i==0) {x2=e.getX();y2=e.getY();g.drawLine(x1,y1,x2,y2);i++;//避免在点击时重置已有的坐标值}}if("画矩形"==str) {x2=e.getX();y2=e.getY();g.drawRect(Math.min(x1, x2), Math.min(y1, y2), Math.abs(x1-x2), Math.abs(y1-y2));shape[j++]=new Shape("画矩形",x1,y1,x2,y2,0,0,g.getColor());}if("画多边形"==str) {//判断为画多边形的第一步if(i==0) {x2=e.getX();y2=e.getY();g.drawLine(x1,y1,x2,y2);i++;//避免在点击时重置已有的坐标值shape[j++]=new Shape("画多边形",x1,y1,x2,y2,0,0,g.getColor());}}}public void mouseEntered(MouseEvent e) {// TODO Auto-generated method stub}public void mouseExited(MouseEvent e) {// TODO Auto-generated method stub}}
package java包;
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;public class Shape {private String name;private int x1,y1,x2,y2,x3,y3;//定义成员变量private Color m;public Shape(String name,int x1,int y1,int x2,int y2,int x3,int y3,Color m) {this.name=name;//避免成员变量与局部变量重名。this.x1=x1;this.x2=x2;this.y1=y1;this.y2=y2;this.x3=x3;this.y3=y3;this.m=m;}public void drawshape(Graphics g) {g.setColor(m);switch(name) {case "画线":g.drawLine(x1,y1, x2, y2);break;case "画三角形":g.drawLine(x1, y1, x2, y2);g.drawLine(x1, y1, x3, y3);g.drawLine(x3, y3, x2, y2);break;case "画矩形":g.drawRect(Math.min(x1, x2), Math.min(y1, y2), Math.abs(x1-x2), Math.abs(y1-y2));break;case "画多边形":g.drawLine(x1,y1, x2, y2);break;case "画曲线":g.drawLine(x1,y1, x2, y2);break;}}
}