Java手机软件图形界面API之低级GUI组件

核心提示： 在高级API编程时，你不能控制显示在屏幕上的内容，Java手机软件图形界面API之低级GUI组件，甚至用编程方式几乎无法控制这些组件，由系统实现体负责选取设备的最佳显示方式，然后把绘图色置为黑色，代码剩下的部分在设备屏幕上绘制系统字体，然而，一些如游戏类的应用程序可能需要对屏幕绘制有更多的控制

　　 在高级API编程时，你不能控制显示在屏幕上的内容，甚至用编程方式几乎无法控制这些组件。由系统实现体负责选取设备的最佳显示方式。然而，一些如游戏类的应用程序可能需要对屏幕绘制有更多的控制。 MIDP javax.microedition.lcdui包也提供了处理这类编程的低级API。

　　为了在屏幕直接绘制直线，文本和外形，你必须使用Canvas类。该类提供了一个MIDlet可以在其上绘制的空白屏幕。例如，在屏幕上绘制字符串"HelloWorld"。实现这个功能有一个简单的办法：子类化Canvas类(它是继续自Displayable的一个抽象类)并重载paint()方法。详见代码段1。

　　paint()方法的实现使用了javax.microedition.lcdui.Graphics类的绘图功能。在方法paint()中，绘图颜色置为红色，然后用红色画一个长方形。其中，方法getWidth( )和getHeight( )分别返回Canvas对象的宽度和高度。接下来setColor( )方法把绘图颜色设置为白色；之后，字符串"Hello World!"绘制在屏幕的左上角。

　　示例1:子类化Canvas

import javax.microedition.lcdui.*;
public class MyCanvas extends Canvas {
　public void paint(Graphics g) {
　　g.setColor(255, 0, 0);
　　g.fillRect(0, 0, getWidth(), getHeight( ));
　　g.setColor(255, 255, 255);
　　g.drawString("Hello World!", 0, 0, g.TOP g.LEFT);
　}
}
　　现在，为了观看MyCanvas，必须要把实例化后进行显示。既然Canvas是Displayable的一个子类，可以用与其它screen 类使用的同样的setCurrent( )方法来显示它。详见代码段2。

　　示例2:实例化和显示MyCanvas

import javax.microedition.midlet.*;
import javax.microedition.lcdui.*;
public class MyMidlet extends MIDlet {
　public MyMidlet( ) {}
　public void startApp( ) {
　　Canvas canvas = new MyCanvas( );
　　Display display = Display.getDisplay(this);
　　display.setCurrent(canvas);
　}
　public void pauseApp( ) {}
　public void destroyApp(boolean unconditional) {}
}
　　假如你在无线开发包提供的模拟器中运行，可能得到如图1所示的效果。注重在代码段5-1中，颜色被设置为红色与白色，但是既然使用了灰度级屏幕，这里的彩色就被映射到黑色和白色的不同的灰度级上。试着调整显示来观察哪一种设备的色彩显示更好些。

图1.在Canvas上绘制"Hello World!"
　　

　  1. 绘图

　　坐标(0,0)代表了显示屏的左上角。X坐标的值是从左向右递增的，Y坐标的值是从顶向下递增的。应用程序应该一直检查绘图区的大小，这可以通过如下的类Canvas提供的方法实现：

public int getHeight( );
public int getWidth( );
　　这两个方法分别以像素值返回可显示区的高度和宽度。

　　所用的绘图模型是像素替换法--用在graphics对象中指定的当前像素值来代替目标像素值。一个24位的色彩模型由红，绿，蓝各8位(RGB)来提供。然而，由于并非所有的设备都支持彩色，应用程序中要求的颜色将被映射到设备中可用的颜色值上。但是，一个良好的应用程序，应该检查一个设备是否支持彩色-这可以用Display类的方法isColor()和numColors( )来完成。

　　Graphics类提供了方法setColor()和getColor( )来设置和取得颜色。但是，不象AWT/Swing，不存在方法setBackground( )和setForeground()，所以你必须显式地调用fillRect( )(见示例5-1)。Graphics类的大多数的另外一些方法是自解释的，与该类的AWT版本中的方法差不多。但是，我们还是要仔细地看一下其中的几个在环境J2ME下是如何工作的。

　　2. 双缓冲

　　双缓冲机制经常用来实现动画的平滑显示效果。在这种技术中，你不是在显示屏上绘图，而是绘制到显示屏的一个拷贝上(一个脱屏的缓冲区)-它是内存的一部分。当缓冲区绘制结束，你就可以把缓冲区内容拷贝到显示屏上。这里的基本原理是，直接拷贝内存内容到显示屏上要快于用原型绘制的速度。

　　要实现双缓冲，可以先生成一个其尺寸与屏幕一样的易变图像：

int width = getWidth( );
int height = getHeight( );
Image buffer = Image.createImage(width, height);
　　然后，取得缓冲区的图形上下文：

Graphics gc = buffer.getGraphics( );
　　现在，你可以在缓冲区中绘图了：

// animate
// ..
gc.drawRect(20, 20, 25, 30);
　　当需要把缓冲区拷贝到屏幕上时，你可以重载方法paint( )来把缓冲区内容绘制到设备显示屏上：

public void paint(Graphics g) {
　g.drawImage(buffer, 0, 0, 0);
}
　　注重，一些MIDP实现中已经采用了双缓冲机制，因此这里的工作可能是不必要的。你可以使用Canvas的isDoubleBuffered( )方法来检查是否图形是双缓冲方式实现的。

　　  3. 线程问题

　　MIDP GUI API是线程安全的。即是说，GUI API方法可以在任何时候从任何线程中调用。唯一的例外是Canvas类的serviceRepaints( )方法，它立即调用了paint( )方法以强迫显示的立即重绘。这是说，假如paint( )方法想在任何的应用程序调用serviceRepaints( )时已锁定的对象上同步，应用程序将会产生死锁。为了避免死锁，在使用了serviceRepaints( )方法时，请不要锁定将被paint()方法使用的对象。
另外，在所有未执行的重绘满足后，你可以使用Display类的方法callSerially( )来执行代码，如下所示：

class TestCanvas extends Canvas implements Runnable {
　void doSomething( ) {
　　//代码段1
　　callSerially(this);
　}
　public void run( ) {
　　//代码段2
　}
}
　　在此，对象的run( )方法在初始化结束后被调用。

　　4. 字体

　　应用程序不能自己产生字体。代之的是，应用程序应该要求基于一些属性(如大小，字体名称，字形)的一种字体，底层系统将试着返回一种与要求的字体最相近的字体。Font 类用来描述各种字体和尺寸。在Font 类中一共定义了三种字体属性，每一种属性取值不同，如下：

属性 取值 Face MONOSPACE, PROPORTIONAL, SYSTEM Size SMALL, MEDIUM, LARGE Style BOLD, ITALIC, PLAIN, UNDERLINED
　　例如，要指定一种中等大小的字体，可以使用Font.SIZE_MEDIUM；用Font.STYLE_ITALIC来指定倾斜字形，等等。字形属性值可以用OR()操作符结合；另外一些属性值不能结合。例如：下面这种属性值指定了一种常规，带下划线的字体：

STYLE_PLAIN STYLE_UNDERLINED
　　而，下面是非法的组合：

SIZE_SMALL SIZE_MEDIUM
　　下面也是非法的：

FACE_SYSTEM FACE_MONOSPACE
　　系统中的每种字体实际上都是分别实现的，所以为了取得描述字体的对象，可以用getFont( )方法--该方法有三个参数，分别对应字体的字面，大小和字形。如，下面的代码以指定的字面，大小和字形属性得到一个Font对象：

Font font = Font.getFont(FACE_SYSTEM,STYLE_PLAIN, SIZE_MEDIUM);
　　假如没有相匹配的字体，系统将尽可能提供最相近的匹配-总是一个有效的字体对象。

　　一旦得到一种字体，你就可以使用Font类的方法来检索这种字体的信息。如，你可以用getFace()，getSize( )和getStyle( )方法来分别检索该字体的字面，大小和字形信息。

　　让我们再看一个例子：示例3中代码子类化Canvas 类。在此，绘图颜色设置为白色，并用该色画出一个矩形，然后把绘图色置为黑色。代码剩下的部分在设备屏幕上绘制系统字体，如图2所示。

图2.在设备显示屏上画出系统字体