Java绘图: 使用 Graphics 类绘制线段、矩形、椭圆/圆弧/扇形、图片、文本

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Java Swing 图形界面开发（目录）

1. Graphics 绘图画布

Graphics 类相当于一个画布，每个 Swing 组件都通过 Graphics 对象来绘制显示。绘图的原点位于组件的左上角，如下图所示:

Graphics类中常用的绘制相关方法：

○ 参数 / 设置:

// 创建 Graphics 的副本 Graphics create() // 回收 Graphics void dispose() // 设置画笔颜色 void setColor(Color c) // 擦除某一区域（擦除后显示背景色） void clearRect(int x, int y, int width, int height) 

1、线段 / 折线:

// 绘制一条线段（如果两点为同一点，则绘制点） void drawLine(int x1, int y1, int x2, int y2) // 根据给定的多个点坐标绘制折线 void drawPolyline(int xPoints[], int yPoints[], int nPoints) 

2、矩形 / 多边形:

// 绘制一个矩形（空心） void drawRect(int x, int y, int width, int height) // 填充一个矩形（实心） void fillRect(int x, int y, int width, int height) // 绘制一个圆角矩形 void drawRoundRect(int x, int y, int width, int height, int arcWidth, int arcHeight) // 填充一个圆角矩形 void fillRoundRect(int x, int y, int width, int height, int arcWidth, int arcHeight) // 绘制一个3D矩形 void draw3DRect(int x, int y, int width, int height, boolean raised) // 填充一个3D矩形 void fill3DRect(int x, int y, int width, int height, boolean raised) // 根据给定的多个点坐标绘制一个多边形（首尾相连） void drawPolygon(int xPoints[], int yPoints[], int nPoints) // 根据给定的多个点坐标填充一个多边形（首尾相连） void fillPolygon(int xPoints[], int yPoints[], int nPoints) 

3、圆弧 / 扇形:

// 绘制一个圆弧（弧线） void drawArc(int x, int y, int width, int height, int startAngle, int arcAngle) // 填充一个圆弧（扇形） void fillArc(int x, int y, int width, int height, int startAngle, int arcAngle) 

4、椭圆:

// 绘制一个椭圆 void drawOval(int x, int y, int width, int height) // 填充一个椭圆 void fillOval(int x, int y, int width, int height) 

5、图片

/* * 先读取图片 */ // 方法一: 通过 java.awt.Toolkit 工具类来读取本地、网络 或 内存中 的 图片（支持 GIF、JPEG 或 PNG） Image image = Toolkit.getDefaultToolkit().getImage(String filename); Image image = Toolkit.getDefaultToolkit().getImage(URL url); Image image = Toolkit.getDefaultToolkit().createImage(byte[] imageData); // 方法二: 通过 javax.imageio.ImageIO 工具类读取本地、网络 或 内存中 的 图片（BufferedImage 继承自 Image） BufferedImage bufImage = ImageIO.read(File input); BufferedImage bufImage = ImageIO.read(URL input); BufferedImage bufImage = ImageIO.read(InputStream input); /* * PS_01: 图片宽高: BufferedImage 可以通过 bufImage.getWidth() 和 bufImage.getHeight() 方法直接获取图片的宽高; * Image 获取宽高需要另外传入一个 ImageObserver 参数。 * * PS_02: 图片裁剪: BufferedImage 通过 bufImage.getSubimage(int x, int y, int w, int h) 方法可以截取图片的 * 任意一部分，返回一个新的 BufferedImage 实例。 * * PS_03: 图片缩放: Image 通过 image.getScaledInstance(int width, int height, int hints) 方法可以对图片进行 * 缩放，返回新的一个 Image 实例。 */ // 绘制一张图片（所有组件类实现了 ImageObserver 接口，即组件实例即为 ImageObserver） boolean drawImage(Image image, int x, int y, int width, int height, ImageObserver observer) 

6、文本

// 设置字体（字体、样式、大小） void setFont(Font font) // 绘制一段文本，其中 (x, y) 坐标指的是文本序列的 左下角 的位置 void drawString(String str, int x, int y) 

2. Graphics2D

在 Swing 组件的实际绘制中通常使用的是 Graphics 的一个子类 Graphics2D, 该类中提供了更为丰富的接口来绘制更为复杂的需求。

Graphics2D类中的部分方法：

1、参数 / 设置

// 设置背景（擦除后显示该背景） void setBackground(Color color) // 设置笔画的轮廓特性（如画笔宽度、实线、虚线等） void setStroke(Stroke s) 

2、绘制结果的变换

// 平移 void translate(int x, int y) // 旋转 void rotate(double theta, double originX, double originY) // 缩放 void scale(double sx, double sy) // 将图片经过指定变换后绘制显示 boolean drawImage(Image image, AffineTransform xform, ImageObserver obs) 

3. 自定义组件, 绘图演示

package com.xiets.drawdemo; import javax.swing.*; import java.awt.*; public class Main { 
    public static void main(String[] args) { 
    /* * 在 AWT 的事件队列线程中创建窗口和组件, 确保线程安全, * 即 组件创建、绘制、事件响应 需要处于同一线程。 */ EventQueue.invokeLater(new Runnable() { 
    @Override public void run() { 
    // 创建窗口对象 MyFrame frame = new MyFrame(); // 显示窗口 frame.setVisible(true); } }); } / * 窗口 */ public static class MyFrame extends JFrame { 
    public static final String TITLE = "Java图形绘制"; public static final int WIDTH = 250; public static final int HEIGHT = 300; public MyFrame() { 
    super(); initFrame(); } private void initFrame() { 
    // 设置 窗口标题 和 窗口大小 setTitle(TITLE); setSize(WIDTH, HEIGHT); // 设置窗口关闭按钮的默认操作(点击关闭时退出进程) setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE); // 把窗口位置设置到屏幕的中心 setLocationRelativeTo(null); // 设置窗口的内容面板 MyPanel panel = new MyPanel(this); setContentPane(panel); } } / * 内容面板 */ public static class MyPanel extends JPanel { 
    private MyFrame frame; public MyPanel(MyFrame frame) { 
    super(); this.frame = frame; } / * 绘制面板的内容: 创建 JPanel 后会调用一次该方法绘制内容, * 之后如果数据改变需要重新绘制, 可调用 updateUI() 方法触发 * 系统再次调用该方法绘制更新 JPanel 的内容。 */ @Override protected void paintComponent(Graphics g) { 
    super.paintComponent(g); // 重新调用 Graphics 的绘制方法绘制时将自动擦除旧的内容 /* 自行打开下面注释查看各绘制效果 */ // 1. 线段 / 折线 drawLine(g); // 2. 矩形 / 多边形 // drawRect(g); // 3. 圆弧 / 扇形 // drawArc(g); // 4. 椭圆 // drawOval(g); // 5. 图片 // drawImage(g); // 6. 文本 // drawString(g); } / * 1. 线段 / 折线 */ private void drawLine(Graphics g) { 
    frame.setTitle("1. 线段 / 折线"); // 创建 Graphics 的副本, 需要改变 Graphics 的参数, // 这里必须使用副本, 避免影响到 Graphics 原有的设置 Graphics2D g2d = (Graphics2D) g.create(); // 抗锯齿 g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON); // 设置画笔颜色 g2d.setColor(Color.RED); // 1. 两点绘制线段: 点(20, 50), 点(200, 50) g2d.drawLine(50, 50, 200, 50); // 2. 多点绘制折线: 点(50, 100), 点(100, 130), 点(150, 70), 点(200, 100) int[] xPoints = new int[] { 
    50, 100, 150, 200 }; int[] yPoints = new int[] { 
    100, 120, 80, 100 }; int nPoints = 4; g2d.drawPolyline(xPoints, yPoints, nPoints); // 3. 两点绘制线段（设置线宽为5px）: 点(50, 150), 点(200, 150) BasicStroke bs1 = new BasicStroke(5); // 笔画的轮廓（画笔宽度/线宽为5px） g2d.setStroke(bs1); g2d.drawLine(50, 150, 200, 150); // 4. 绘制虚线: 将虚线分为若干段（ 实线段 和 空白段 都认为是一段）, 实线段 和 空白段 交替绘制, // 绘制的每一段（包括 实线段 和 空白段）的 长度 从 dash 虚线模式数组中取值（从首 // 元素开始循环取值）, 下面数组即表示每段长度分别为: 5px, 10px, 5px, 10px, ... float[] dash = new float[] { 
    5, 10 }; BasicStroke bs2 = new BasicStroke( 1, // 画笔宽度/线宽 BasicStroke.CAP_SQUARE, BasicStroke.JOIN_MITER, 10.0f, dash, // 虚线模式数组 0.0f ); g2d.setStroke(bs2); g2d.drawLine(50, 200, 200, 200); // 自己创建的副本用完要销毁掉 g2d.dispose(); } / * 2. 矩形 / 多边形 */ private void drawRect(Graphics g) { 
    frame.setTitle("2. 矩形 / 多边形"); Graphics2D g2d = (Graphics2D) g.create(); g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON); g2d.setColor(Color.GRAY); // 1. 绘制一个矩形: 起点(30, 20), 宽80, 高100 g2d.drawRect(30, 20, 80, 100); // 2. 填充一个矩形 g2d.fillRect(140, 20, 80, 100); // 3. 绘制一个圆角矩形: 起点(30, 150), 宽80, 高100, 圆角宽30, 圆角高30 g2d.drawRoundRect(30, 150, 80, 100, 30, 30); // 4. 绘制一个多边形(收尾相连): 点(140, 150), 点(180, 250), 点(220, 200) int[] xPoints = new int[] { 
    140, 180, 220}; int[] yPoints = new int[] { 
    150, 250, 200}; int nPoints = 3; g2d.drawPolygon(xPoints, yPoints, nPoints); g2d.dispose(); } / * 3. 圆弧 / 扇形 */ private void drawArc(Graphics g) { 
    frame.setTitle("3. 圆弧 / 扇形"); Graphics2D g2d = (Graphics2D) g.create(); g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON); g2d.setColor(Color.RED); // 1. 绘制一条圆弧: 椭圆的外切矩形 左上角坐标为(0, 0), 宽100, 高100, // 弧的开始角度为0度, 需要绘制的角度数为-90度, // 椭圆右边水平线为0度, 逆时针为正角度, 顺时针为负角度 g2d.drawArc(0, 0, 100, 100, 0, -90); // 2. 绘制一个圆: 圆的外切矩形 左上角坐标为(120, 20), 宽高为100 g2d.drawArc(120, 20, 100, 100, 0, 360); g2d.setColor(Color.GRAY); // 3. 填充一个扇形 g2d.fillArc(80, 150, 100, 100, 90, 270); g2d.dispose(); } / * 4. 椭圆 (实际上通过绘制360度的圆弧/扇形也能达到绘制圆/椭圆的效果) */ private void drawOval(Graphics g) { 
    frame.setTitle("4. 椭圆"); Graphics2D g2d = (Graphics2D) g.create(); g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON); g2d.setColor(Color.RED); // 1. 绘制一个圆: 圆的外切矩形 左上角坐标为(0, 0), 宽高为100 g2d.drawOval(0, 0, 100, 100); g2d.setColor(Color.GRAY); // 2. 填充一个椭圆 g2d.fillOval(120, 100, 100, 150); g2d.dispose(); } / * 5. 图片 */ private void drawImage(Graphics g) { 
    frame.setTitle("5. 图片"); Graphics2D g2d = (Graphics2D) g.create(); // 从本地读取一张图片 String filepath = "demo.jpg"; Image image = Toolkit.getDefaultToolkit().getImage(filepath); // 绘制图片（如果宽高传的不是图片原本的宽高, 则图片将会适当缩放绘制） g2d.drawImage(image, 50, 50, image.getWidth(this), image.getHeight(this), this); g2d.dispose(); } / * 6. 文本 */ private void drawString(Graphics g) { 
    frame.setTitle("6. 文本"); Graphics2D g2d = (Graphics2D) g.create(); g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON); // 设置字体样式, null 表示使用默认字体, Font.PLAIN 为普通样式, 大小为 25px g2d.setFont(new Font(null, Font.PLAIN, 25)); // 绘制文本, 其中坐标参数指的是文本绘制后的 左下角 的位置 // 首次绘制需要初始化字体, 可能需要较耗时 g2d.drawString("Hello World!", 20, 60); g2d.drawString("你好, 世界!", 20, 120); g2d.dispose(); } } } 

结果展示:

4. 把组件上绘制的内容保存为图片

// import javax.imageio.ImageIO; // import java.awt.image.BufferedImage; // 获取到需要保存内容的组件（面板） JPanel panel = (JPanel) frame.getContentPane(); // 创建一个与面板等宽高的缓存图片 BufferedImage image = new BufferedImage( panel.getWidth(), panel.getHeight(), BufferedImage.TYPE_INT_ARGB ); // 获取缓存图片的画布 Graphics2D g2d = image.createGraphics(); // 把面板的内容画到画布中 panel.paint(g2d); try { 
    // 把缓存图片保存到本地文件 ImageIO.write(image, "png", new File("panel.png")); } catch (Exception e) { 
    e.printStackTrace(); } 

扩展: Java图片操作 — 图片的读取、绘制、缩放、裁剪、保存