用JAVA写一个画图程序（课程设计）

很多人不知道代码结构，由于去年考研本人没有注意csdn大家的需求，我贴一张图片在这里：

1.设计思路

首先我直接去了Windows自带画图程序去实践模拟，看看具体方法，进行了布局和按钮的思考。

容器顶层放工具栏，工具栏中存放图形按钮、工具按钮、颜色按钮。对于图形按钮，存放在垂直的Box中，分成行列，设置边框，设置标签，加入JToolbar；对于工具按钮设置Jpanel保存，线条粗细设置垂直Box存储，设置边框后，最后将两者加入水平Box中，与前面图形按钮设置间隔加入JToolbar中，设置标签；对于颜色按钮，画布背景颜色选择按钮单独设置大按钮，直接加入JToolbar，而颜色选择按钮我设置了JPanel，垂直Box进行组装，成行列，设置边框，加入JToolbar中。最后的颜色选择编辑按钮，也是单独大按钮，加入JToolbar中。

最终效果如下：

这个程序，难在哪里？难在工具栏中按钮监听。对于工具栏中各个按钮，我要实时监听。但是对于工具栏中每一个按钮我都进行行为监听，适配器模式也招架不住程序的紊乱。于是写一个类，继承MouseAdapter、ActionListener，重写部分监听方法。

对于行为监听、鼠标抓取，进行了一些操作，下面类的设计会详细讲解。在这个过程中我对所有图形特征进行了分析，顺着这个我也创建了一个Shape类，类属性包含了所有图形的特征。可是工具栏不单单有图形构画，还有橡皮擦、颜色、粗细，为此我对Shape里面的属性做了调整，可以存储当前线条颜色、粗细。

对于菜单的设计较为简单，因为没有太强逻辑可言，你想让它如何展现，展现什么内容，就怎样重写监听方法。我设计了文件保存、打开以及画图的属性、帮助、界面风格。写了一个MyMenu类，进行相关设计组装,下面也会具体讲解。

图画刷新展示需要进行repaint，我写了MyFrame类继承JFrame，重写paint方法。在MyJFrame类中有参构造的同时，我也进行了画图的图标处理，这样更加更美观。

最终就是拼装完成，设置界面，进行显示。

总结：利用java中的现有类，创建主窗口、创建主窗口中内容、设置事件响应机制、显示主窗口、进入消息循环接收处理。
两个ini内容如下（这里ini文件就是简单读取内容，选择性添加按钮）：


简单地文件内容读取：

/**
     * @param file
     * @return ArrayList 文件内容以若干个字符串传出
     * @throws IOException
     */
    public static ArrayList<String> getFileContent(String file) throws IOException {
   
   

        BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file));
        //这里ArrayList是为了存储不确定个数的String
        ArrayList<String> content = new ArrayList<>();
        //获取文件中字符串
        String line = "";
        try{
   
   
            while((line=reader.readLine())!=null){
   
   
                //首个属性值
                if(line.contains("[")) {
   
   
                    continue;
                }
                String str[] = line.split("=");//分割出内容
                if(str.length>1)  line = str[1];
                else line = str[0];

                line = line.trim();//去除首尾空格
                String str1[] = line.split("，");//逗号分隔开若干个
                //遍历加入list
                for (String s : str1) {
   
   
                    content.add(s);
                }
            }
            return content;
        }finally{
   
   //始终保持文件最终关闭
            reader.close();
        }

    }

输入java Painter conf/Painter-1.ini 展示圆、矩形

输入java Painter conf/Painter-2.ini 展示圆、矩形、三角形、菱形、多边形

其中功能按钮、曲线、直线会一直展现。

2.类的设计

（一）类的设计

1.MyMouseListener

继承MouseAdapter适配器和MouseListner接口，进行一些方法重写。通过重写actionPerformed，先行获取按钮内容，设置属性。

(1）曲线、橡皮擦、喷枪、毛笔

在mouseDragged方法中进行行为监听。这个拖拽的过程是需要实时更新的，坐标也需要实时更新。

<1>曲线

是由无数直线拼接而来，不断创建shape，draw。这里我最开始也是用的实心圆，但是太曲折了，在网上资源也都是直线。

直线：

实心圆：

这里对比明显直线更胜一筹。

<2>橡皮擦

我的思路是在鼠标拖拽相应位置同样创建shape,而这些shape对象的颜色则为画布初始颜色，draw，实现橡皮擦功能。

<3>喷枪、毛笔

都是范围内进行喷画，可以用循环画无数条线的方式解决，并且这些直线是不连续的、随机的。可以使用Random循环一次次创建shape，draw。毛笔与喷枪不同的一点就是墨水会减少，需要记录刷新,画笔变细，最后为空，当再次pressed、released刷新“墨水”。

(2) 刷新、上一步

在actionPerformed中获取按钮内容之后，根据if条件，对vector中的数据进行更新。这里刷新之后，上一次vector数据要存起来，防止下次点击上一步不展示任何内容，利用两个vector互相转换，repaint。

(3) 直线、矩形、圆、三角形、菱形

重写mousePressed和mouseReleased方法，获取两顶点坐标，算法得出左上角坐标与右下角坐标。

<1>直线、矩形、圆、椭圆

在库中有相应的draw方法，对于直线、矩形，在已知坐标的情况，创建shape，draw；对于圆，我设置圆心为pressed点，计算拖拽距离为r，创建shape，draw；对于椭圆，我则是借鉴Windows画图中的画法，通过拖拽坐标得宽高，创建shape，draw。

<2>三角形、菱形

三角形：直角三角形、等腰三角形，根据拖拽坐标，找寻第三个点，创建三个type为直线的shape，draw三条线。

菱形：根据拖拽点计算四个点坐标，创建四个type为直线的type，draw四条直线。

(4) 多边形

对于多边形，获取坐标，相邻的点进行联接，创建多个type为直线的shape。并且存着首个坐标点，双击鼠标，可将图形封闭为多边形。

(5) 画笔粗细、颜色编辑

画笔粗细：根据按钮对象，创建stroke对象，在下次画图时传入shape中。

画布颜色：调用JColorChooser.showDialog进行选择，改变背景颜色，同时改变按钮边框颜色。

画笔颜色：根据点击的按钮，设置画笔相应的颜色，存入color对象，传入shape中。另外对点击的图形按钮设置相应的边框颜色。

按钮颜色编辑：自选颜色后可填入按钮中，并且设置循环，可反复覆盖。

2. Shape

这个类实现了每一个图形的数据存储，包含两个坐标点，画笔颜色，图形类型，画笔粗细。

对于直线、椭圆、圆、矩形，两个坐标即可画出图形。多边形、三角形、喷枪、毛笔、橡皮擦，则是由若干条线段构成的，只需创建多个类型为直线的shape对象。color，stroke对象记录当前画笔颜色，画笔粗细。

3.MyFrame

继承JFrame类，设置两个vector，v和v1的目的 v和v2都有存储图形的功能 用于遍历repaint。另外我可以当刷新时，将v的所有数据送给v1。回退时，我可以遍历v1，避免空画。

有参（title）构造MyFrame，并且在其中进行图标的设置。对paint方法进行重写，首先调用父类中的方法。其次将Graphics强制转换为Graphics2D，为了实现画笔粗细。在遍历过程中对shape中stroke，color进行获取，根据type画图。

其中直线、曲线、三角形、多边形的type都是直线，drawLine即可；圆、椭圆、矩形，则根据shape中两个坐标获取左上角坐标，计算大小，调用draw或fill方法。

最后若存在image，则drawImage，打开文件照片之后画布可以显示图片信息。

4.MyMenu

构建菜单，设置菜单条，创建MyMouseListener对象。在类中构造方法，创建菜单条。

文件菜单下创建打开、保存、属性、帮助等menuItem，并且过程中直接设置行为监听。

其中文件打开，JFileChooser默认为当前目录，选取文件进行获取，repaint图片到画布；文件保存，可在一定的区间范围内，画布保存为图片，默认保存路径为当前目录，获取选择文件路径，图片格式为jpg，如果保存了，则设置flag为真，关闭程序不会弹出窗口。

属性和帮助则是弹出窗口显示相关说明性信息。

格式菜单下设置了几种风格，可以进行选择刷新组件外观，更换界面主题，并且repaint，将图画信息转移到当前画布。

最后所有菜单装入菜单条，组装至容器中。

5.MyJToolbar

继承JToolbar类。创建一个初始化方法，对于按钮则可以设计for循环，进行创建加入图片，监听，装入工具栏；对于线条粗细的按钮，设置了一个垂直的Box拼装，监听，装入工具栏；对于颜色按钮，则仅仅设置颜色，监听，装入工具栏。

最后将工具栏装入JFrame的顶部。

6.Main

创建上述几个类的对象，调用各类初始化方法，组装，展示。

（二）类之间的联系

我并没有采用复杂的继承关系和设置抽象的类与接 口，只是继承了java中的一些原有的类和接口，便于 更好地实现自己写的一些类以及继承相应的父类不可 少的方法。其次对于自己写的几个类，我的耦合度可 能高一点，不太好可能，可能也不是，因为各类中都 有创建其他类的对象解决一些问题，各类中有创建相 应变量进行关联，改变窗口界面。

简单地继承：

类之间的一些联系：

3.代码实现

1.Painter 主函数

package com.zzu;

import javax.swing.*;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

//框架：最上层Menu --->文件保存 导入 界面刷新(清除功能) 风格更换
//     Menu下面放工具栏 绘制各种图形 颜色 线条粗细 橡皮擦 字体模式大小
//     关闭界面可以弹出警告窗口 设置监听器是否保存
//     画布 默认CENTER

//Content:
//          一个shape类存储Point color type
//          矩形： press、release为两侧顶点坐标 通过计算可得左上角右下角坐标及长宽 drawRect(Math.min(x1,x2), Math.min(y1,y2), Math.abs(x2-x1),Math.abs(y2-y1));
//          直线： Mouse press release   drawLine
//          圆： Mouse press release   drawOval
//          菱形： Mouse press release   drawLine
//          喷枪： random 的实心圆 或 坐标点  fillOval
//          曲线： 这就需要MouseDrag监听不断更新起点和终点 Point1->Point2 Point2->新Point 无限小直线 drawLine
//          多边形：release clicked drawLine
//          橡皮擦：区域内添加新图形 颜色为画布颜色 橡皮擦大小也跟画笔粗细相关联
//          回退：返回上一步
//          刷新：画布删除所有图形
//          粗细：  Graphics2D Stroke
//          画布背景颜色：  JColorChooser

public class Painter {
   
   

    //创建窗口对象
    MyFrame jf = new MyFrame("画图");

    //创建画图内容监听对象
    MyMouseListener myMouseListener = new MyMouseListener();

    //弹出文件窗口放在JPanel 防止保存图片时出现问题
    JPanel jPanel = new JPanel();

    //创建菜单对象
    MyMenu myMenu = new MyMenu(jf,jPanel);

    //创建工具栏对象
    MyJToolbar myJToolbar =  new MyJToolbar(jf,myMouseListener);

    //空参构造
    public Painter(){
   
   
    }

    /**
     * @param file
     * @return ArrayList 文件内容以若干个字符串传出
     * @throws IOException
     */
    public static ArrayList<String> getFileContent(String file) throws IOException {
   
   

        BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file));
        //这里ArrayList是为了存储不确定个数的String
        ArrayList<String> content = new ArrayList<>();
        //获取文件中字符串
        String line = "";
        try{
   
   
            while((line=reader.readLine())!=null){
   
   
                //首个属性值
                if(line.contains("[")) {
   
   
                    continue;
                }
                String str[] = line.split("=");//分割出内容
                if(str.length>1)  line = str[1];
                else line = str[0];

                line = line.trim();//去除首尾空格
                String str1[] = line.split("，");//逗号分隔开若干个
                //遍历加入list
                for (String s : str1) {
   
   
                    content.add(s);
                }
            }
            return content;
        }finally{
   
   //始终保持文件最终关闭
            reader.close();
        }

    }


    /**
     * 展示界面
     * @throws Exception
     */
    public void showUI() throws Exception {
   
   

        //读取图形数据
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String file = sc.next();
        ArrayList<String> list = getFileContent(file);
        myJToolbar.setList(list);

        //JFrame设置监听 可以任意画曲线
        //添加鼠标监听器
        jf.addMouseListener(myMouseListener);
        jf.addMouseMotionListener(myMouseListener);
        //将JFrame传过去 实现repaint
        myMouseListener.setMyFrame(jf);

        //初始化菜单加入到JFrame中
        myMenu.init();

        //初始化工具栏加入JFrame中
        myJToolbar.init();

        //设置界面大小
        jf.setSize(1100,800);
        //居中显示
        jf.setLocationRelativeTo(null);
        //设置可见
        jf.setVisible(true);
        //关闭进程
        jf.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
   
   
        new Painter().showUI();
    }
}

2.MyMenu 菜单类

package com.zzu;

import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.*;

public class MyMenu {
   
   
    private MyFrame jf;
    private JPanel jPanel;

    //菜单项组件
    //菜单条
    public JMenuBar jMenuBar = new JMenuBar();

    //两个菜单
    public JMenu fileMenu = new JMenu("文件");
    public JMenu styleMenu = new JMenu("界面风格");

    //确定文件是否被保存
    public boolean flag = false;

    //获取画布图片信息或者获取文件中图片信息
    public BufferedImage image;

    public MyMenu() {
   
   
    }

    public MyMenu(MyFrame jf, JPanel jPanel) {
   
   
        this.jf = jf;
        this.jPanel = jPanel;
    }

    /**
     * 组装菜单
     * @throws Exception
     */
    public void init() throws Exception {
   
   
        //fileMenu下的条目菜单 对应设置行为监听
        //图片打开
        JMenuItem open = new JMenuItem(new AbstractAction("打开",new ImageIcon("打开.png")) {
   
   
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
   
   
                //显示一个文件选择器 当前目录
                JFileChooser fileChooser = new JFileChooser(".");
                fileChooser.showOpenDialog(jPanel);
                //获取选择的文件
                File file = fileChooser.getSelectedFile();
                //如果选择了文件 就进行相关操作
                if(file != null){
   
   
                    //进行显示
                    try {
   
   
                        image = ImageIO.read(file);
                        //将信息传进MyFrame中
                        jf.setImage(image);
                        jf.setIg(true);
                        jf.repaint();
                    } catch (IOException ex) {
   
   
                        ex.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });
        //图片保存
        JMenuItem save = new JMenuItem(new AbstractAction("保存",new ImageIcon("保存.png")) {
   
   
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
   
   
                //显示一个文件选择器 当前目录
                JFileChooser fileChooser = new JFileChooser(".");
                fileChooser.showSaveDialog(jPanel);
                //获取用户选择的保存文件路径
                File file = fileChooser.getSelectedFile();
                //如果只是打开目录没有保存 则不进行下面操作
                if(file!=null){
   
   
                //保存
                try {
   
   
                    try {
   
   
                        //画布保存为图片 设置区域范围大小
                        image = new Robot().createScreenCapture(new Rectangle(jf.getX(),jf.getY()+250, jf.getWidth(),jf.getHeight()-250));
                    } catch (AWTException ex) {
   
   
                        throw new RuntimeException(ex);
                    }
                    ImageIO.write(image,"jpg",file);//存入文件
                    flag = true;//保存成功
                } catch (IOException ex) {
   
   
                    ex.printStackTrace();
                }
            }
            }
        });
        //关于画图
        JMenuItem attribute = new JMenuItem(new AbstractAction("关于画图",new ImageIcon("关于画图.png")) {
   
   
            //展示特性
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
   
   
                JOptionPane.showMessageDialog(jf,null,"关于画图",JOptionPane.DEFAULT_OPTION,new ImageIcon("属性.png"));
            }
        });
        //帮助
        JMenuItem help = new JMenuItem(new AbstractAction("帮助",new ImageIcon("帮助.png")) {
   
   
            //展示内容
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
   
   
                JOptionPane.showMessageDialog(null, "" + "******************\n" + "#画图软件使用说明书#\r\n"
                        + "******************\n"
                        + "1.本软件主要分为四个模块：菜单、工具栏、调色板、和画布\n"
                        + "（1）菜单栏的文件子菜单包括打开、保存图片以及帮助，关于我们\r\n"