java_关于Graphics类

Posted 2023-05-09

component类及其子类在新生成对象的时候会自动调用paint(Graphics g)方法
那么这个自动调用的代码在什么地方?
自动调用的paint(Graphics g)的对象g是怎么产生的？
专家copy过来的文章我google过了 不是我要的问题;
vanillakids 的回答是最接近我的问题的
不过还是想问 我下到了JDK6的source去看
但是没有在component及子类的构造函数中发现任何调用paint(g)的迹象 也就是这个自动调用的真实代码在什么地方
还有 这个被传入的g 也不知道是在哪被赋值=getGr...的
至于getGr...就是JVM的行为 但是是在哪被赋值的呢

调用paint的一般是repaint()或当显示器刷新的时候调用的类似repaint()的类。

当对于桌面执行了某类操作，改变了桌面上的图象时，jvm收到界面被调整的信息，此时会调用visible是ture的图形组件的repaint()方法对界面重绘。

当然，直接重绘或全部重绘是很亏的，一个是用双缓存技术，另一个是只对桌面上显示的部分重绘。双缓存是指在缓存内先模拟重绘过程，只把最后成形的结果传给显示器显示。部分重绘就是指使用repaint(Dimension area)及类似的方法，只重绘与需调整的部分相关的界面。幸运的是，目前jdk提供的repaint()并不是傻呼呼的就直接重绘所有组件，已经用了上述两种方法优化过了。所以即使反复调用repaint()也不会有效率的损失。

repaint()是重要概念，它是在图形线程后追加一段重绘操作，是安全的！是系统真正调用的重绘！所以如果你需要某个部件刷新一下界面，记得调用repaint()，千万不要直接调用paint()！

paint()是提供给用户编程的，往往声明在接口之中，然后用户实现该接口，以拥有重绘的功能。若要定制某个图形组件的界面，可以重写paint()方法，记得一般习惯这样改写：
void paint(Graphics g)
super.paint(g);
// your code


除了paint()，有的组件会有paintBorder()之类的专门用于某个部分重绘的方法，不过一般是 protected 的，在对该类组件扩展的时候可以重写该方法。

最后，graphics是一个抽象类，其实现大都是平台相关的，所以不容易自己创建一个graphics实例。一般graphics的实例会由依照你所在的桌面环境给出。Graphics类及其子类Graphics2D提供的只是一些基本绘图方法，比如画直线、曲线什么的。

所以做一个图形组件的基本思路可以总结为以下过程：
选择适合的基本图形组件 -> 继承它 -> 重写paint等方法 -> 在需要刷新图形的时候调用repaint等方法！

至于Graphics，先假设它存在，因为真正的Graphics实例只有当程序在jvm上跑的时候才会创建。

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关于补充问题的补充答案：
如果要找最终调用paint的地方的话，一定是通过repaint()方法。因为直接调用paint()，次数少还行，次数多就会导致该图形进程卡在与显示器的交互上，所以一定只有repaint才是可以被调用来重绘的。然而repiant存在的意义并不是绘界面，而是使绘界面操作更安全。

可以看Component的repaint方法的实现，他将触发重绘的源放在AWTEventQueue里，然后等到图形处理的Queue有空的时候，自动拿出源，此时调用paint()。

而paint的参数Graphics也只有此时能传给paint！因为Graphics与系统相关性太大，只能是通过JNI用底层代码实现，也就是C++代码创建。所以你要找到Graphics创建不能从jdk代码里找，要去找jvm的源代码（jdk6开源，你可以找找试试），可能会找到一些带有 Impl后缀的关于Graphics的实现。

然后，如果深究 paint() 在哪调用， 我可以说，你所找到的jdk里所有带有paint()的代码段都不是最终paint被调用的地方。因为jdk只允许paint被repaint触发，而repaint到传递Event给AWTEventQueue后，所有的代码都变成系统相关，那么就不能从jdk里找到实现了。

系统相关的处理，一般是在jdk只声明接口，然后利用反射机制动态创建。一般类名放在系统的环境变量中，然后反射该类，类的实现不同jvm不同。

另外，你用jdk 5这些新版本的话，可以发觉jdk的swing机制给每个组件加了UI管理器，这样，实质在负责Component的界面的是他的updateUI()方法，使用该方法一定要先setUI()一下。

UI机制有UIManager管理，UIManager你也找不到paint的源头。其本质也是将paint事件放入图形进程的队列。所以最后实现也是平台相关的。 参考技术A 谈谈java.awt.Graphics类
图形环境的概念同在 GUI 平台上开发应用程序紧密相关。虽然通常将窗口和组件本身作为对象来表达，但仍然需要另一个接口来执行实际的绘制、着色以及文本输出操作。Java 语言中提供这些功能的基类称作 java.awt.Graphics。从 java.awt.Component 类（所有窗口对象的基类）继承的类提供了一个名为 paint() 的方法，在需要重新绘制组件时，调用该方法。

paint() 方法只有一个参数，该参数是 Graphics 类的实例。

Graphics 类支持几种确定图形环境状态的特性。以下列出了部分特性：

1.Color：当前绘制颜色，它属于 java.awt.Color 类型。所有的绘制、着色和纯文本输出都将以指定的颜色显示。
2.Font：当前字体，它属于 java.awt.Font 类型。它是将用于所有纯文本输出的字体。
3.Clip：java.awt.Shape 类型的对象，它充当用来定义几何形状的接口。该特性包含的形状定义了图形环境的区域，绘制将作用于该区域。通常情况下，这一形状与整个图形环境相同，但也并不一定如此。
4.ClipBounds：java.awt.Rectangle 对象，它表示将包围由 Clip 特性定义的 Shape 的最小矩形。它是只读特性。
5.FontMetrics：java.awt.FontMetrics 类型的只读特性。该对象含有关于图形环境中当前起作用的 Font 的信息。
6.Paint Mode：该特性控制环境使用当前颜色的方式。如果调用了 setPaintMode() 方法，那么所有绘制操作都将使用当前颜色。如果调用了 setXORMode() 方法（该方法获取一个 Color 类型的参数），那么就用指定的颜色对像素做“XOR”操作。XOR 具有在重新绘制时恢复初始位模式的特性，因此它被用作橡皮擦除和动画操作。

Graphics 类方法:

可以将 java.awt.Graphics 支持的非特性方法划分为三个常规类别之下：

1.跟踪形状轮廓的绘制方法：
draw3DRect() drawArc() drawBytes() drawChars()
drawImage() drawLine() drawOval() drawPolygon()
drawPolyline() drawRect() drawRoundRect() drawString()
2.填充形状轮廓的绘制方法：
fill3DRect() fillArc() fillOval()
fillPolygon() fillRect() fillRoundRect()
3.诸如 translate() 之类的杂项方法，它们将图形环境的起点从其缺省值 (0,0) 变成其它值。
请注意，没有对任意形状进行操作的操作。直到 Java 2D 出现以前，图形操作一直都是很有局限性的。还需注意的是，对于渲染具有属性的文本也没有直接支持；显示格式化文本是一项费事的任务，需要手工完成。

下面我们来看一些具体的实例（注:所有的实例都没有加上关闭窗口的事件驱动，只能用Ctrl+C来中断程序）:

1.画线程序:
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.util.*;

class Main extends Frame
Vector points = new Vector();
int lastDrawnPoint = 0;

Main()
super("drawLine Example");
setSize(200, 200);
addMouseListener(new MouseEventHandler());
addMouseMotionListener(new MouseMotionEventHandler());

show();


public void paint(Graphics g)
Point curPt = null;
for (int i=0; i Point pt = (Point)points.elementAt(i);

if (curPt != null)
g.drawLine(curPt.x, curPt.y, pt.x, pt.y);

curPt = pt;

lastDrawnPoint = points.size();


public void update(Graphics g)
Point curPt = null;
lastDrawnPoint = Math.max(0, lastDrawnPoint-1);
for (int i=lastDrawnPoint; i Point pt = (Point)points.elementAt(i);

if (curPt != null)
g.drawLine(curPt.x, curPt.y, pt.x, pt.y);

curPt = pt;

lastDrawnPoint = points.size();


class MouseEventHandler extends MouseAdapter
public void mousePressed(MouseEvent evt)
points.addElement(evt.getPoint());
repaint();



class MouseMotionEventHandler extends MouseMotionAdapter
public void mouseDragged(MouseEvent evt)
points.addElement(evt.getPoint());
repaint();



static public void main(String[] args)
new Main();



Graphics.drawLine(int x,int y,int x2,int y2);是从一个点的坐标到另一个点的坐标。

这个实例的运行结果也就是可以任意的画线。可以任意的拖动鼠标，我们知道，线都是由点构成的。我们的主程序是继承java.awt.Frame这个类，重载了paint()和update()这两个方法。而在主类添加了两个事件new MouseEventHandler()和MouseMotionEventHandler()。当我们运行程序结果时就能知道，paint()只是最初的调用，以后都是调用update()，而在MouseEventHandler()和MouseMotionEventHandler()中调用repaint()也是sun的程序员在内部已经嵌入的，所以这个不是我们需要担心的，程序的原理我想大家都明白的，用一个向量来保存鼠标的点，lastDrawnPoint是一个重要的变量，然后就不说了。

2.调用图片程序：
import java.awt.*;
class Main extends Frame
Image image;

Main(String filename)
super("drawImage Example");
try
image = getToolkit().getImage(filename);
setIconImage(image);
catch (Exception e)
e.printStackTrace();


setSize(400, 200);
show();


public void paint(Graphics g)
Insets insets = getInsets();
int x = insets.left, y = insets.top;
int w = image.getWidth(this);
int h = image.getHeight(this);

// original
g.drawImage(image, x, y, this);

// shrinken
g.drawRect(x, y, w/4+1, h/4+1);
g.drawImage(image, x+1, y+1, w/4, h/4, this);

// horizontally flipped
g.drawImage(image, x+w, y, x+2*w, y+h, w, 0, 0, h, this);

// vertically flipped
g.drawImage(image, x+2*w, y, x+3*w, y+h, 0, h, w, 0, this);

// enlarged; use -1 to indicate proportional height
g.drawImage(image, x+3*w, y, 2*w, -1, this);


static public void main(String[] args)
if (args.length == 1)
new Main(args[0]);
else
System.err.println("usage: java Main ");




相比较上面的程序，这个程式就简单的多，它就是调用你本地的图片，进行多角度显示。java.awt.Frame.getToolkit().getImage(filename)和Graphics.drawImage()是重要的方法。

3。画圆程式：
import java.awt.*;
import java.util.*;
import java.io.*;
class Main extends Frame
Vector points = new Vector();

Main()
super("drawOval Example");
setSize(200, 200);
show();


void addPoint(Point p)
points.addElement(p);
repaint();


public void paint(Graphics g)
Insets insets = getInsets();
int x = insets.left, y = insets.top;

for (int i=0; i Point p = (Point)points.elementAt(i);
g.drawOval(x+p.x-5, y+p.y-5, 10, 10);



static public void main(String[] args)
Main m = new Main();
BufferedReader dis =
new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

while (true)
try
m.addPoint(new Point(
Integer.parseInt(dis.readLine()),
Integer.parseInt(dis.readLine())));
catch (Exception e)
e.printStackTrace();
System.exit(1);





这个程式也比较简单，不过他调用了个System.in来限制画圆的坐标。

4．画三角形：

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;

class Main extends Frame
Polygon polygon = new Polygon();

Main()
super("drawPolygon Example");

addMouseListener(new MouseEventHandler());
addMouseMotionListener(new MouseMotionEventHandler());

setSize(200, 200);
show();


public void paint(Graphics g)
System.out.println("paint:");
g.drawPolygon(polygon);


// The default update method clears the screen which causes
// flicker. This override avoids this.
public void update(Graphics g)
System.out.println("update:");
paint(g);


class MouseEventHandler extends MouseAdapter
public void mousePressed(MouseEvent evt)
System.out.println("mousePressed:");
polygon.addPoint(evt.getX(), evt.getY());
repaint();



class MouseMotionEventHandler extends MouseMotionAdapter
public void mouseDragged(MouseEvent evt)
System.out.println("mouseDragged:");
polygon.addPoint(evt.getX(), evt.getY());
repaint();



static public void main(String[] args)
new Main();



画三角形是一个很有意思的东东。它注意是确定三个点了。第一个是最重要的。以后所有的三角形也这个为中心，如果你拖动鼠标的话，就会出现N多。

5．写字：

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;

class Main extends Frame implements ItemListener
MainCanvas cv = new MainCanvas();
Choice choice = new Choice();

Main()
super("drawString Example");

for (int i=4; i<60; i += 4)
choice.addItem(""+i);

choice.select(0);
choice.addItemListener(this);
cv.setFontSize(4);
cv.setSize(300, 100);
add(cv, BorderLayout.CENTER);
add(choice, BorderLayout.SOUTH);
pack();
show();


public void itemStateChanged(ItemEvent evt)
String what = (String)(evt.getItem());
cv.setFontSize(Integer.parseInt(what));


static public void main(String[] args)
new Main();



class MainCanvas extends Canvas
void setFontSize(int size)
Font f = getFont();

if (f == null)
f = new Font("Serif", Font.PLAIN, size);
else
f = new Font(getFont().getName(), getFont().getStyle(), size);

setFont(f);
repaint();


public void paint(Graphics g)
String s = "AaBbCcDdEeFfGgHhIiJjKkLlMmNnOoPpQqRrSsTtUuVvWwXxYyZz";
FontMetrics fontM = g.getFontMetrics();

g.setColor(Color.white);
g.fillRect(0, 0, fontM.stringWidth(s), fontM.getHeight());
g.setColor(Color.black);
g.drawString(s, 0, fontM.getAscent());

参考资料：http://www.zwwr.com/article/show.asp?id=15545

参考技术B 大家上面写的好象都是在介绍Graphics,嘿嘿嘿,有意思

所谓的自动调用,代码应该在component类的构造函数中
g=this.getGraphics ()
paint(g);
不过这些代码应该都是被封装好的,用户不可见,就是d2tools.jar
(名字记不清了,好象是这个)
子类生成时,必然要先调用父类的构造函数.从而给人感觉是自动调用,其实就是java本身的类执行了一次paint()函数.

其实这是JAVA类编写最常用的一种机制
应该就是这样,以前特地研究过这个问题,不过可能时间久远了,描述可能有不恰当之处,见量!
至于getGraphics() 怎样形成图形编写环境的,这是个大问题了.因为java 代码我也没全看过,好象是通过一个图形生成类生成的,具体实现代码不详,不好意思

那你去找一下component类继承的类和所实现的接口类(ImagerObserver什么的,好象还有几个,好常时间没变过桌应了,记不太清楚了,自己找一下),必然是在代码中,类似的代码肯定有(只是时间久远了,实在记不清在哪儿了).有一点是肯定的JDK不是servlet,没有定义在xml所谓的自动调用什么的机制,所有的jdk中的实现必然是根据java现有的面向对象语法规则进行实现的,只要你根据现有的语法规则(父类与子类的调用次序等)去查找必然能找到答案.另外注意一切有可能的代码.

你既然有代码,只要在java编程环境中(eclipse ,jb)按住ctrl 点鼠标就可以找到相应的类代码(这个应该知道的哦,可能我多说了). 参考技术C 这个是在JVM里面，你只需要按你的需要重写Paint方法就可以了。当你new的时候，新产生的这个窗口（如果需要重写Paint方法，一般含Image等）就自动作为参数传给（Graphics g）。其实你只要会使用就行了。 参考技术D 真厉害啊

java生成图片验证码实现

两种图片样式分别是用Graphics类和Graphics2D 类实现(Graphics2D扩展了Graphics类)，可以参考资料，画出自己想要的图片

Graphics2D 参考api地址：http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/awt/Graphics2D.html

Graphics 参考api地址：http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/awt/Graphics.html

代码实现一 ：

java部分：

import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.IOException;
import java.util.Random;

import javax.imageio.ImageIO;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletOutputStream;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;


public class ImageCreate2 extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private int imageWidth = 70;
    private int imageHeight = 20;
    private int codeNumber = 4;
    private int backGround = 30;

    protected void doGet(HttpServletRequest request,
            HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        createCode(request, response);
    }

    /**
     * @param request
     * @param response
     * @throws IOException
     */
    private void createCode(HttpServletRequest request,
            HttpServletResponse response) throws IOException {
        response.setHeader("Pragma", "no-cache");
        response.setHeader("Cache-Control", "no-cache");
        response.setDateHeader("Expires", 0);
        response.setContentType("image/jpeg");
        BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(imageWidth,
                imageHeight, BufferedImage.TYPE_INT_BGR);
        Graphics2D g = bufferedImage.createGraphics();
        g.setColor(Color.WHITE);
        g.fillRect(0, 0, imageWidth - 1, imageHeight - 1);
        //g.setStroke(new BasicStroke(3.0f));//干扰线
        Random random = new Random();
        for (int i = 0; i < backGround; i++) {
            int red = random.nextInt(256);
            int green = random.nextInt(256);
            int blue = random.nextInt(256);
            g.setColor(new Color(red, green, blue));
            int start_X = random.nextInt(imageWidth);
            int start_Y = random.nextInt(imageHeight);
            if (random.nextInt(5) % 3 == 0) {
                int r = random.nextInt(10);
                int startAngle = random.nextInt(360);
                int arcAngle = random.nextInt(360);
                g.drawArc(start_X, start_Y, r, r, startAngle, arcAngle);
            } else {
                int change_X = random.nextInt() % 6;
                int change_Y = random.nextInt() % 6;
                g.drawLine(start_X, start_Y, start_X + change_X, start_Y
                        + change_Y);
            }
        }
        StringBuilder ValidateCode = new StringBuilder();
        g.setFont(new Font("Blackoak Std", Font.BOLD, imageHeight-2));
        g.setFont(new Font("Tahoma", Font.BOLD, imageHeight - 3));
        for (int i = 0; i < codeNumber; i++) {
            int red = random.nextInt(100) + 50;
            int green = random.nextInt(100) + 50;
            int blue = random.nextInt(100) + 50;
            g.setColor(new Color(red, green, blue));
            String code = null;
            int type = random.nextInt(3);
            if (type == 1) {
                code = String.valueOf((char) (random.nextInt(26) + 65));
            } else if (type == 2) {
                code = String.valueOf((char) (random.nextInt(26) + 97));
            } else {
                code = String.valueOf(random.nextInt(10));
            }
            ValidateCode.append(code);
            g.drawString(code, imageWidth / codeNumber * i + 4, 16);
        }
        System.out.println("vcode="+ValidateCode.toString());
//存于session中，以待验证
        request.getSession().setAttribute("validateCode",
                ValidateCode.toString());
        ServletOutputStream sos = response.getOutputStream();
        ImageIO.write(bufferedImage, "jpeg", sos);
        bufferedImage = null;
        sos.close();
        random = null;
    }

    protected void doPost(HttpServletRequest request,
            HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    

jsp页面部分：

<div class="form-group">

            <div class="col-sm-10" style="width:40%;">
                <input style="height: 40px" type="text" class="form-control" id="tpyzm" flag="0" placeholder="请输入验证码">
            </div>
            <div class="col-sm-2 control-label" style="padding:7px; text-align: center;width: 80px;background: #fefefe;border:solid 1px #c9c9c9 ">
               <img src="<%=request.getContextPath()%>/ImageCreate2.do" id="codes2" 
                                        onclick="reloadImg2(‘<%=request.getContextPath()%>‘)" class="vcodeCss"></img>
            </div>
            <div style="height: 40px;padding-top: 10px">
                <span style="color: #333333;font-size: 16px;margin-left: 10px"> 看不清?</span>
                <a style="font-size: 16px;color: #0089d2" onclick="reloadImg2(‘<%=request.getContextPath()%>‘)">换一张</a>
            </div>
            <div class="regist_til col-sm-2">
                 <span class="" aria-hidden="true" id="tpyzmSpan" ></span>
            </div>
        </div>
<script>

//图片验证码
function reloadImg2(url) {
document.getElementById("codes2").src = url+"/ImageCreate2.do?" + "radom="
+ Math.random();
$("#vcode2").focus();
}

</script>

代码实现二 ：

java部分：

import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.IOException;
import java.util.Random;

import javax.imageio.ImageIO;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletOutputStream;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
public class ImageCreate extends HttpServlet{
    private static final long serialVersionUID = 1L;


    protected void doGet(HttpServletRequest request,
            HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        create(request, response);
    }
    private void create(HttpServletRequest request,
            HttpServletResponse response) throws IOException {
     int []a = null;
     // 大小
     int width = 60;
     int height = 30;
     // 声明一个图片类型rgb
     BufferedImage bi = new BufferedImage(width, height,
             BufferedImage.TYPE_INT_BGR);
     // 获取画笔
     Graphics g = bi.getGraphics();
     // 背景色
     g.setColor(Color.WHITE);
     // 画
     g.fillRect(0, 0, width, height);
     // 字体
     g.setFont(new Font("黑体", Font.BOLD, 18));
     // 写一个字符到bi
     Random r = new Random();
     for (int i = 0; i < 4; i++) {
         // 生成随机数
         int code = r.nextInt(10);// 0---9之间
         // 画笔随机色
         g.setColor(new Color(r.nextInt(256), r.nextInt(256), r.nextInt(256)));
         // 写出字符
         g.drawString("" + code, i * 15, 10 + r.nextInt(20));   
     }
     //干扰线
     for(int i=0;i<12;i++){
         g.setColor(new Color(r.nextInt(256), r.nextInt(256), r.nextInt(256)));
     //画线
         g.drawLine(r.nextInt(60), r.nextInt(30), r.nextInt(60), r.nextInt(30));
     }
     g.dispose();//图片生成

     //ImageIO.write(bi,"JPEG", new FileOutputStream("e:/a.jpg"));//设置路径为e：盘下的a.jpg
     ServletOutputStream sos = response.getOutputStream();
     ImageIO.write(bi, "jpeg", sos);
    sos.close();
    bi = null;
     
 }
    protected void doPost(HttpServletRequest request,
            HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }
}

jsp页面部分：同上，只需改下url则可；