《Java 2D游戏编程入门》—— 1.2 创建Hello World应用程序

本节书摘来异步社区《Java 2D游戏编程入门》一书中的第1章，第1.2节，作者：【美】Timothy Wright（莱特），更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

1.2　创建Hello World应用程序

图1.1所示的Hello World应用程序是第一个游戏窗口的示例。HelloWorldApp位于javagames.render包中。除了清除和重新绘制背景，这个窗口中不再渲染其他内容。HelloWorldApp扩展了JFrame类，这是Java的Swing库中一个顶级的窗口组件。这个应用程序包含一个FrameRate对象，该对象用来测量应用程序的帧速率。

由于Swing库不是线程安全的，因此你应该总是在Swing事件线程上创建并展示一个JFrame。然而，该程序的main()方法并不是在事件线程上调用的，因此，必须要使用SwingUtilities类来启动游戏窗口。通过使用SwingUtilities类，我们在相同的线程上创建了GUI组件。在使用Swing组件进行渲染的时候，遵从Java对于线程的规则是很重要的，因为忽略这些规则可能会导致不确定的行为，而这些行为是很难调试的。

我知道有的程序员会针对要在整个站点上部署的应用程序注释掉SwingUtilities代码，以测试是否真的需要SwingUtilities类来启动游戏窗口。每过几天，一些人就会报告应用程序在刚启动的时候崩溃。注意，我从来不会做这种事情，但这种做法似乎确实管用。

final HelloWorldApp app = new HelloWorldApp();
　　SwingUtilities.invokeLater( new Runnable() {
　　　 public void run() { 
　　　　　 app.createAndShowGUI();
　　　 }
});```
在HelloWorldApp内部，是GamePanel类，它扩展了一个JPanel。GamePanel类用于在屏幕上绘制图形。覆盖了paint方法，这使得应用程序可以访问Graphics对象。注意，之所以能使用背景颜色来清除这个面板，只是因为调用了super.paint()方法。如果把这个方法的调用去除掉，就不会再绘制背景了。onPaint()方法中的实际代码并没有做任何令人兴奋的事情。目前，它计算并显示了帧速率。
 
注意，在paint()方法中，调用了repaint()。如果该应用程序在其自身内部递归地调用paint()，该方法将会无法返回（直到程序抛出一个栈溢出异常）。repaint()方法发出一个绘制请求，只要当前的绘制请求完成了，就会启动该请求。应用程序通过这种方式来尽可能快地持续绘制。
 
createAndShowGUI()方法是实际创建和显示窗口的地方。应在GamePanel上设置优先大小，而不是在JFrame上设置优先大小，这一点很重要。注意，当创建GamePanel的时候，已经设置了其优先大小。如果在JFrame上设置应用程序的大小，一些绘制区域将会被帧所占用，并且绘制区域将会变得更小一些。在面板上设置大小，可以保证它完全符合指定的大小。
 
在设置窗口之后，显示窗口之前，会初始化帧速率类。设置该类的初始启动时间是必须的，这样才能正确地计算第一帧。一旦通过调用setVisible(true)使得应用程序变得可见，就会调用绘制方法，该方法继续计算帧速率并且重新绘制自身直到应用程序关闭。
 
HelloWorldApp示例的代码如下所示。

package javagames.render;

import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import javagames.util.*;

public class HelloWorldApp extends JFrame {

　　private FrameRate frameRate;
　　public HelloWorldApp() {
　　　　frameRate = new FrameRate();
　　}

　　protected void createAndShowGUI() {
　　　　GamePanel gamePanel = new GamePanel();
　　　　gamePanel.setBackground( Color.BLACK );
　　　　gamePanel.setPreferredSize( new Dimension( 320, 240 ) );
　　　　getContentPane().add( gamePanel );
　　　　setDefaultCloseOperation( EXIT_ON_CLOSE );
　　　　setTitle( "Hello World!" );
　　　　pack();
　　　　frameRate.initialize();
　　　　setVisible( true );
　　}

　　private class GamePanel extends JPanel {
　　　　public void paint( Graphics g ) {
　　　　　 super.paint( g );
　　　　　 onPaint( g );
　　　　}
　　}

　　protected void onPaint( Graphics g ) {
　　　　frameRate.calculate();
　　　　g.setColor( Color.WHITE );
　　　　g.drawString( frameRate.getFrameRate(), 30, 30 );
　　　　repaint();
　　}
　　public static void main( String[] args ) {
　　　　final HelloWorldApp app = new HelloWorldApp();
　　　　SwingUtilities.invokeLater( new Runnable() {
　　　　　　public void run() {
　　　　　　　　app.createAndShowGUI();
　　　　　　}
　　　　});
　　}
}`