Java图形界面实战如何用键盘控制小球的移动以及接口的讲解

如何实现小球的移动

还是先走一个小球吧，已经做了很多次了，我们开始思考，如果用户按了键盘上的一个键，那么子啊整个计算机系统中，谁最先知道这件事情呢？这个大家都可以猜出来没错就是键盘，不过后面的事情，键盘到底是通知给谁了？我们干脆跳过中间环节吧，一定会到操作系统对吧？如果你的程序要能够响应用户的输入，是不是操作系统要将这件事情通知给你的程序？系统怎么能够把一件事情通知到你的程序呢？其实之前我们遇到过类似和系统打交道的事情无论是开始的main，还是重画的paint，抑或是线程的run都是和系统打交道的，系统和程序交流的唯一办法就是你准备一个方法，它会在合适的时候来调用。难道我们要一个个地记住方法吗？Java的设计者提供了一个很好的解决方案——接口
我们现在来认识接口，其实在前面的线程里我们已经使用了接口Runnable，但是那个时候我们没有仔细讲接口是什么，为什么一定要使用接口。
我是个对象，我是个男人类的对象，可以这么说，男人是从一大堆相似的对象中抽象出来的一个概念，男人是人类的一种，应该是人类的子类，也就是说，人类是从男人和女人中抽象出来的，人类是动物类的子类，那么动物类就是人类的抽象。我们现在要写出一个类——动物类，你想想动物类该怎么写，我想至少得有吃，喝，拉，撒，睡这些方法，那么我们就定义这些方法，具体到”吃”这个方法，你觉得有办法描述清楚动物的”吃”吗？是不是没法描述，因为不同的动物的吃有很大差别。

class Animal{
    public void eat(){
    //描述如何吃
      }
    }

注释的位置是不是很难办，我确切地知道作为一个动物一定要有吃的方法，但是我现在没有办法描述，既然这个样子就干脆不描述了。

class Animal{
    public void eat();
    }

如果你是在eclipse上这么写，你会发现编辑器马上就会报错，因为没有方法的主体，可是不知道怎么写主体呀，那你可以在这个方法前说明这个方法是”抽象”的。

class Animal{
    public abstract void eat();
    }

Animal类的这个地方也立刻报错了，它提示如果类里面有抽象方法，那么这个类也需要说明成抽象的。其实到现在都很好理解，我们抽象，抽象抽象到一定程度，得到了一个叫做动物的类，可是这个类太抽象了，很多东西我没法描述，那么我就告诉Java编辑器，这是抽象的，我不具体写内容了。

abstract class Animal{
public abstract void eat();
}

又有一个问题，抽象类能产生对象吗？如果你是Java编辑器，别人给了你一个代码，代码里将抽象的类变成对象，你有办法吗？所以抽象类没法生成对象。
我们再想想动物类里面的其他办法，你会发现所有的方法都没法描述，不但方法没法描述，而且根本找不到声明变量的需要，我们管这样的类叫做纯抽象类，在Java里纯抽象类会被替换成另一个名字叫做接口。

interface Animal{
    public void eat();
    }
class Person implements Animal{

}    

我们用一个人的类来实现动物的接口，代码写到这儿，你就会发现Person下面有红色波浪线，这个类就出错了，把鼠标放在Person上面，提示告诉你，必须实现接口Animal里面抽象的方法eat。这有什么用？
举个例子，还是我老师和我说的，假设我现在是一个班的老师，班里有20个学生，我觉得天天上课太辛苦了，而且钱还赚的少，我现在想出了一个好办法，我出去接一个软件开发的活，报价10万，根据之前的标准，大约有10万行的代码量，我的课改成了实训项目，也都不用上课了，每个学生平均5000行代码，各自回家去完成，一个学期结束，完成的学生这门课就通过了，而且不但赚了讲课的钱，还把外包的软件的钱给赚了，这个计划看上去很好，但是有一个问题，就是到最后，我需要将20个人写的10万行代码给合并起来才能拿去售卖，这样我难道要看懂10万行代码吗？不，这样看上去太累了，于是我规定，学生们要给自己写的5000行代码写上注释，每个人最多有200行标注上是给我看的，其他的我不用看就能合并，这个规定在Java里不需要，所有要给我看的代码前要写上public，不需要我看的写上private，这下子明白了，定义共有，私有的主要目的是为了降低项目经理的工作量，其实在面向对象里，这个项目项目经理不会看一行，也许每个人交给我的就是5个类，20个人也就是100个类，只需要写个主程序，new成对象，然后调用就好了。做起来也不是那么轻松，项目经理不但要知道Java的类怎么用，是不是还要学习项目组成员的类，于是就产生了很多技术来简化项目经理的工作，比如没有构造方法，每个类的项目经理就要多学一个方法。
现在还有一个问题，就是学生干活，那老师没事儿干，老师要等所有的学生将类都上交了才能写主程序，这有点耽误时间，能不能学生和老师同时写程序呢？现在看来不行，因为在大家上交所有的代码前，老师并不知道每个类的情况，主要有什么方法，看起来老师需要事先规定好每个类所包含的方法，然后将描述的文档交给学生。不过这也有隐患，万一学生没有按照文档的规定完成怎么办？这时候接口出场了，老师可以给每个学生分发5个接口，让大家去实现，实现接口就意味着必须实现里面的抽象方法，这样接口就成了项目经理和项目组成员之间的强制性约定了，这时候在回过头来想想接口这个词是不是特别符合。
接口不仅仅有这个用处，我这儿还有一个例子。假设我现在接了一个企业的管理软件项目，规划财务，生产和销售系统，但是这个单位的资金不能到位这么多，现在决定先开发财务和销售系统，生产系统留着，等到资金到位后再开发。那么我该怎么办？可能我会开发一个菜单，上面有三个选项:财务，生产和销售，我会将目前不开发的生产系统设置成灰色的，等钱到位了，我再开发成可用的状态，用户点击”生产”，将会产生一个方法调用，调用到我未来开发的生产系统模块的方法上，也就是说，我要现在就做好这个方法调用，虽然这个方法现在还不存在，我如何确保若干年后如果我不在这个软件公司了，别人也可以准确无误的写出那个被调用的方法呢？我可以在开发这个菜单的时候，留下一个接口，未来开发生产系统的人只要实现这个接口，那么他的程序就能融入到已有的程序里。接口就成了前人和后人的约定，怎么样？接口这个词是不是用的特别到位呢？好像目前还找不出比这个词更适合的词汇了。
回到任务中去，我要写一段代码来响应用户的键盘输入，如何准确无误的写出来一个方法让系统调用呢？其实系统的调用早就写好了，现在知道了，系统会提供一个借口给我，我只需要实现这个借口就好了。看起来线程的Runnaable也起到了这个作用，而里面实现方法就是run。
键盘的借口是KeyListener，放在java.awt.event里面，导入的时候写
import java.awt.event.*;

这个时候细心的人会发现我之前不是已经导入 了

import java.awt.*;

吗？不行，我现在告诉你，这个导入就对一层有效果，Eclipse有辅助的工具帮你导入。不过在此还是提醒一下，过度的依赖工具不是一件好事情，自始至终都用记事本来写代码的才是真正的编程，因为这样可以确保每一个字母都是自己码出来的，会对代码建立感觉。

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
public class MyBall {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub

        Frame w = new Frame();
        w.setSize(300, 400);

        MyOval mp = new MyOval();
        w.add(mp);

        w.show();
    }

}
class MyOval extends Panel implements KeyListener{
    public void paint(Graphics g){
        g.fillOval(30, 30, 20, 20);
    }

代码写到这里，你会发现MyPanel下面有红色波浪线，说明有错误，我们知道是因为有未实现的抽象方法，这些方法都是我们想要的。在这一行的前面，你能看见一个你能看见一个红色的小叉图标，用鼠标点一下，会弹出一个窗口，有一个选项”添加未实现的方法”


就是第一个Add unimplemented methods，就选它，用鼠标点击，你会看到下面一下子就蹦出了好多的代码


仔细一看，是3个方法，有KeyPressed(键按下),(键抬起),KetType(键按下)，KeyReleased(键抬起),KeyType比较特别，前两个是比较底层的方法，能够识别一个键的动作，但是我们知道键盘上有很多组合键，比如“SHIFT+A”组合键，这就需要KeyType来识别了。我还是把代码放上来好了

class MyOval extends Panel implements KeyListener{
    public void paint(Graphics g){
        g.fillOval(30, 30, 20, 20);
    }

    @Override
    public void keyTyped(KeyEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void keyPressed(KeyEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void keyReleased(KeyEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

现在有了键盘的输入方法，但是还差一步，系统并不只带你能接收，或者说系统不知道你的那个对象要去处理键盘输入，就好像现在有一件事情发生了，我的手机号码变了，其实对我没有什么影响，我想找到谁都可以找的到，只要我有别人的号码，但是反过来，对别人有影响啊，我是事件的出发者，你是事件的处理者，你因为这件事情，要将手机里的联系人中我的联系方式更新，问题是，如果我没有你的号码，我就通知不了你，所以这里就需要一步——注册事件。
我们知道实现接口的类是MyPanel，类不管用，它的对象才可能是处理者，那么mp是处理者，谁是事件的发出者呢？按说应该是键盘，但是程序以外的事情我们不关心，这个事件第一个抵达的是窗体，所以我们需要

public class MyBall {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub

        Frame w = new Frame();
        w.setSize(300, 400);

        MyOval mp = new MyOval();
        w.add(mp);

        //注册事件
        w.addKeyListener(mp);
        w.show();
    }

不过这里又出现了一个问题，目前我们的程序里有两个对象，其中一个是窗体，窗体上面放了一个面板，大多数情况下窗体是程序的基础，键盘事件会到达窗体，可是如果鼠标在窗体中间的面板上点一下，键盘事件就接收不到了，因为当前的有效对象变成了面板，为了避免珍重情况产生，我们加一条语句。代码变成额这样

public class MyBall {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub

        Frame w = new Frame();
        w.setSize(300, 400);

        MyOval mp = new MyOval();
        w.add(mp);

        //注册事件
        w.addKeyListener(mp);
        mp.addKeyListener(mp);
        w.show();
    }

新加的这句话好像有一点怪异，看上去好像我们将mp加到mp上了，这是因为mp具有两个身份，前面用mp是因为这是Panel的对象，后面用mp是因为它是键盘事件的处理者。我们现在集中精力来看看如何处理接收到的事件吧。在我看来，事件处理分三步
1.实现接口
2.注册事件
3.编写事件处理程序
先来认识十分重要的语句。还记得前面几次的”Hello World!”吗？其实就是在控制台上打印一句话，虽然打印到控制台上很无聊，但是我们还是要学一下。虽然这句话今天看来几乎没有任何实用价值了，因为现在大家都用图形界面，没有人会将信息通过控制台显示给用户看，但是打印这句话能够帮助我们确定程序是按照预想的方式运行的，我们将在不确定的地方加上这句话，看看运行以后显示的是不是想要的结果。还有一个用处，这句话能够帮助我么探索不知道的内容，后面我将频繁的使用这种探索方式。
什么是控制台？有可能是我们偶尔能够看到的黑色Dos框，不过因为使用的是Eclipse，所以控制台集成到这个软件的一个窗口里了，这个窗口就是我们每次关闭程序的窗口。
这条语句是：

System.out.println("需要打印的内容");

我们把这条语句放到代码中，然后运行，见到窗体后，按动键盘，如果有一串a显示在控制台上，就说说明我们的键盘事件机制没有问题。
附上代码

class MyOval extends Panel implements KeyListener{
    public void paint(Graphics g){
        g.fillOval(30, 30, 20, 20);
    }

    @Override
    public void keyTyped(KeyEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void keyPressed(KeyEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("aaaaaaaa");
    }

    @Override
    public void keyReleased(KeyEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

还是老规矩，练习20遍，搞定之后继续下一步，下一步的问题是键盘上有这么多的按键，到底按哪一个啊，不能总显示一堆a吧，注意到接收的方法的参数了没有？既然有参数就说嘛有人往里面传参值，谁传的值，当然是调用者了，调用者是系统，那么就是系统传值进去，通常你需要的信息都在里面，打印一下试试。

    public void keyPressed(KeyEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(e);
    }

结果是什么，是不是一大堆乱七八糟的结果，别着急，静下心来看看，里面有你按得字母，不过这个太气人了，这么多东西也没法用呀。
我们看这个e是什么类型的东西，当然不是KeyEvent,这不是基本的数据类型，一看就知道是个对象，第一个字母还是大写，既然是对象，我们拿鼠标点一点，弹出来的都是我们可以用的方法，方法名字也起的够贴切的，你仔细研究一下就会发现这么多的方法，其实是有规律的，要得到信息就以get开头，要修改对象就用set开头，对不对？

即便是小学生也能发现有个getKeyChar，直译”得到键字符”，既然猜到了，咱们试试。

    public void keyPressed(KeyEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(e.getKeyChar());
    }

怎么样？运行后就是你按的那个按键吧，很快你就会发现问题，如果我们用WASD来控制小球还好，但是用上下左右的箭头呢？你现在按箭头看看能打印什么出来，是不是一堆的问号？其实箭头并不对应字符，这次尝试失败，我们看看还有什么get方法可以用，实在不行就挨个试试，反正也不多我想你能找到getKeyCode，并且能够试出箭头的编号是什么。

public void keyPressed(KeyEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(e.getKeyCode());
    }

左37，上38，右39，下40，看来是顺时针排列的，现在你能用方向控制小球移动了吧。
下面我来附上本次所有的代码

mport java.awt.*;
import java.awt.event.*;
public class MyBall {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub

        Frame w = new Frame();
        w.setSize(300, 400);

        MyOval mp = new MyOval();
        w.add(mp);

        //注册事件
        w.addKeyListener(mp);
        mp.addKeyListener(mp);
        w.show();
    }

}
class MyOval extends Panel implements KeyListener{
    int x=30;
    int y=30;
    public void paint(Graphics g){
        g.fillOval(30, 30, 20, 20);
    }

    @Override
    public void keyTyped(KeyEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void keyPressed(KeyEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(e.getKeyCode()==37){
            x--;
        }
        if(e.getKeyCode()==38){
            y--;
        }
        if(e.getKeyCode()==39){
            x++;
        }
        if(e.getKeyCode()==40){
            y++;
        }
        repaint();
    }

    @Override
    public void keyReleased(KeyEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub
    }

下一次我要用这个按键的监听去做一个打字母的游戏，不过我相信应该大家都有能力做出来，不光是这个，还有雷电和坦克大战这些经典的FC游戏。
今天就到这里，下期再见

by WhiteJavaCoder