Об’єктно-орієнтоване програмування. ЛР №4: Класи-оболонки.
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Обробка виключних ситуацій
Методичні вказівки
до виконання лабораторної роботи №10
з курсу “Об’єктно-орієнтоване програмування”
для студентів базового напрямку
6.0804 “Комп’ютерні науки”
Затверджено
на засіданні кафедри “Системи автоматизованого проектування” Протокол № 1 від 30.08.2010
Львів 2010
Мова програмування Java. Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи №10 “Обробка виключних ситуацій” з курсу: “Об’єктно-орієнтоване програмування” для студентів базового напрямку 6.0804 “Комп’ютерні науки”.
Укладачі: Каркульовський В.І., доцент, к.т.н.
Керницький А.Б., ст.викл., др.інж.
Відповідальний за випуск:
Рецензенти:
1. Мета роботи
Одержати навики побудови алгоритмів лінійних обчислювальних процесів, навчитися складати алгоритми та програмувати процеси з розгалуженням, циклами, ітераційними циклами за допомогою мови Java. Одержати навички роботи із масивами.
2.Основні теоретичні відомості
2.1. Оператори мови java
15.1. Модель обробки "поставщик-споживач"
Дуже часто зображення перед виведенням на екран підлягає обробці: змінюються кольори окремих пікселів або цілих частин зображення, виділяються і перетворюються якісь фрагменти зображення. В бібліотеці AWT застосовуються дві моделі обробки зображення. Одна модель реалізує давно відому в програмуванні спільну модель "поставщик-споживач" (Producer-Consumer). Згідно цієї моделі один обєкт, "поставщик", генерує сам або перетворює отриману із іншого місця продукцію, в даному випадку, набір пікселів, і передає іншим обєктам. Ці обєкти, "споживачі", приймають продукцію і теж перетворюють її при необхідності. Тільки після цього створюється обєкт класу Іmage і зображення виводиться на екран. У одного поставщика може бути декілька споживачів, котрі повинні бути зареєстровані поставщиком. Поставщик і споживач активно взаємодіють, звертаючись до методів один одного.
В AWT ця модель описана в двох інтерфейсах: ImageProducer і ImageConsumer пакета java. awt. image. Інтерфейс ImageProducer описує пять методів:
addConsumer(ImageConsumer ic) - реєструє споживача ic; removeConsumer (ImageConsumer ic) - скасовує реєстрацію;
isConsumer( ImageConsumer ic) — логічний метод, перевіряє, чи зареєстрований споживач ic;
startProduction (ImageConsumer ic) — реєструє споживача ic і починає поставку зображення всім зареєстрованим споживачам;
requestTopDownLeftRightResend (ImageConsumer ic) — використовується споживаем для того, щоб затребувати зображення ще раз в порядку "зверху-вниз, зліва-направо" для методів обробки, застосовуючи саме такий порядок.
З кожним екземпляром класу Іmage звязаний обєкт, реалізуючий інтерфейс ImageProducer. Його можна отримати методом getSource() класу Image. Найпростіша реалізація интерфейса ImageProducer - клас MemoryІmageSource — створює пікселі в оперативній памяті по масиву байтів або цілих чисел. Спочатку створюється масив pix, що містить колір кожної точки. Потім одним із шести конструкторів створюється обєкт класу MemoryІmageSource. Він може бути оброблений споживачем або прямо перетворений у тип Image методом createlmage ().
В лістинзі 15.1 наведена проста программа, що виводить на екран квадрат розміром 100x100 пікселів. Лівий верхній кут квадрата синій, лівий нижній — червоний, правий верхній — зелений, а до центру квадрата кольори змішуються.
Лістинг 15.1. Зображення, побудоване по точках
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.awt.image.*;
class InMemory extends Frame {
private int w = 100, h = 100;
private int[] pix = new int[w * h];
private Image img;
InMemory(String s)
{ super(s);
int i = 0;
for (int y = 0; y < h; y++){
int red = 255 * y / (h - 1);
for (int x = 0; x < w; x++){
int green = 255 * x / (w - 1) ;
pix[i++] = (255 << 24)|(red << 16)|(green << 8)| 128; } }
setSize(250, 200);
setVisible(true);
}
public void paint(Graphics gr){
if (img == null)
img = createImage(new MemoryImageSource(w, h, pix, 0, w));
gr.drawImage(img, 50, 50, this);
}
public static void main(String[] args){
Frame f= new InMemory(" Зображення в памяті");
f.addWindowListener(new WindowAdapter(){
public void windowClosing(WindowEvent ev){ System.exit (0);}
});
}
}
В лістинзі 15.1 в конструктор класу-постачальника MemoryІmageSource (w, h, pix, о, w) заноситься ширина w і висота h зображення, масив pix, зміщення в цьому масиві о і довжина рядка w. Споживачем служить зображення img, яке створюється методом createlmage () і виводится на екран методом drawlmage(img, 50, 50, this). Лівий верхній кут зображення img розташовується в точці (50, 50) контейнера, а останній аргумент this показує, що роль imageObserver відіграє сам класс InMemory. Це заставляє включить в метод paint() перевірку if (img == null), інакше зображення буде постійно перерисовуваться. Другий спосіб уникнути цього — перевизначити метод imageupdate(), про що говорилось в уроці 14, просто написавши в ньому return true. Рис. 15.1 демонструє виведення цієї програми.
Рис. 15.1. Зображення, створене по точках
Інтерфейс imageConsumer описує сім методів, найважливішими із яких являються два методи setPixeІs(). Перший:
setPixels(int x, int y, int width, int height, ColorModel model, byte[] pix, int offset, int scansize);
Другий метод відрізняється тільки тим, що масив pix містить елементи типу int.
Рис. 15.2. Класи, реалізуючі модель "постачальник-споживач"
До цих методів звертається постачальник для передачі пікселів споживачу. Передається прямокутник шириною width і висотою height із заданим верхнім лівим кутом (х, у), заповнений пікселями із масива pix, починаючи з індекса offset. Кожен рядок займає scansize елементів масиву pix. Колір пікселів визначається в кольоровій моделі model (звичайно це модель RGB). На рис. 15.2 показана ієрархія класів, реалізуючих модель "постачальник-споживач".