//线程初步应用——————————————————————————————————
最近一段时间，我学习了有关线程的知识，今天来总结一下最近学到的知识。
我们的任务是要在窗体上绘制出一些能够互相碰撞的小球。这个功能的实现，需要用到线程相关知识。线程——进程中的某一个独立的运行单位。而多线程，是指几个线程同时进行，你在操作一个线程的时候，计算机自己运行其他的线程。（把多的任务交给计算机来做）。
在做的过程中分为了几部分
1、窗体的绘制
2、小球的绘制
3、按钮功能的实现
4、小球碰撞的实现
下面分别来介绍。
1、窗体的绘制，已经进行过多次了。就不再赘述。
2、小球的绘制
要将小球绘制在run方法中，因为我们要让小球自己去不停的运动，而我们要进行其他的操作。如果不将小球放于一个独立线程中，如果想要让小球一直运动，小球不停止，我们没有办法进行别的操作。
画小球不难，但是如何让其运动起来？在这里我们可以通过坐标的不断改变来移动小球。因此我们不断对一个已经绘制出来的小球进行擦除、移动、重绘的操作，就可以在窗体上形成不断移动的小球。让小球碰到窗体的边界反弹，则只需要加一个判断，当坐标到达边界时，使其改变正负即可。
3、按钮功能的实现
只需要在窗体上加几个按钮——“添加”、“暂停”、“恢复”，为其加上监听器即可。
“添加”的实现：重新启动一个小球的线程。
“暂停”的实现：遍历所有的小球，调用每一个小球的暂停方法。
“恢复”的实现：同暂停一样，遍历所有小球，调用每一个小球的恢复方法。
但是，在线程中，线程本身的暂停和恢复方法存在缺陷，即它无法确定在线程运行中的哪一步暂停。比如：现在这个小球的线程中，包含了小球的擦除、移动和重绘过程。我在点击“暂停”按钮的时候，无法确定它在哪一个过程暂停。如果在小球擦除后、重绘前暂停了，则会出现界面上小球消失的情况。
故，我们创建自己的暂停、恢复方法。（见代码）
4、小球碰撞的实现
要实现小球与小球之间的碰撞，我们需要在移动（改变坐标）的时候遍历每一个小球，判断其与当前小球的距离。当距离到达半径之和时，则需要改变方向。因此，需要用一个队列来保存每一个小球。在开启线程的时候，将小球保存在队列中。
代码如下：
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.RenderingHints;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
import javax.swing.JFrame;
//继承线程类，重写run方法
public class Ball extends Thread{
//定义必要的私有属性
private JFrame jf;
private Graphics g;
private ArrayList<Ball>balls;
//球的半径
private int radius;
//球的位置坐标
private int x;
private int y;
//球的颜色
private Color color;
//球运动的方向
private int directX=1;
private int directY=1;
private int speedX=1;
private int speedY=1;
//因为系统自带的线程运行和暂停的方法有缺陷，故定义自己的方法
//线程运行状态标记，赋初始值
private boolean pauseFlag=false;
//线程停止标记，赋初始值
private boolean stopFlag=false;
//在构造函数中传入界面,得到画布
public Ball(JFrame jf,ArrayList<Ball> balls) {
this.jf=jf;
this.balls=balls;
g=jf.getGraphics();
//随机初始化参数
Random random=new Random();
//球的大小，通过改变半径的大小
radius=random.nextInt(20)+15;
//球的运动速度，通过改变运动增量来改变
speedX=random.nextInt(5)+1;
speedY=random.nextInt(5)+1;
//球的颜色，通过改变三原色（0——255）
color=new Color(random.nextInt(255),random.nextInt(255),random.nextInt(255));
}
//重写run方法
public void run(){
while(true){
try {
sleep(40);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
//判断，如果没有暂停，则继续
if(pauseFlag){
continue;
}
//小球运动起来的步骤为：清除、运动、画,为了使代码更直观，设置三个外方法，再分别调用
clear();
//如果停止线程运行则结束run方法
if(stopFlag){
break;
}
move();
draw();
}
}
public void clear() {
//在小球运动前用背景颜色把以前的球覆盖掉
// g.setColor(jf.getBackground());
// g.fillOval(x, y, radius, radius);
fillCircle(x,y,radius+2,jf.getBackground());
}
public void move() {
//接收原位置坐标
int oldX=x;
int oldY=y;
if(directX==1){
x+=speedX;
}else{
x-=speedX;
}
if(directY==1){
y+=speedY;
}else{
y-=speedY;
}
//碰到边界改变方向
if(x<radius){
directX=Math.abs(directX);
}
if(x>jf.getWidth()-radius){
directX=-Math.abs(directX);
}
if(y<radius){
directY=Math.abs(directY);
}
if(y>jf.getHeight()-radius){
directY=-Math.abs(directY);
}
//遍历所有小球，判断碰撞
for(int i=0;i<balls.size();i++){
Ball ball=balls.get(i);
//判断是否是自己
if(ball==this){
continue;
}
//进行距离的判断
//两个球在X方向的距离
int xx=Math.abs(x-ball.x);
//两个球在Y方向的距离
int yy=Math.abs(y-ball.y);
//两个球圆心的距离
int len=(int) Math.sqrt(xx*xx+yy*yy);
//判断是否撞上
//当圆心距离小于两球半径之和时，撞上
if(len<=radius+ball.radius){
//判断是否改变方向和速度
if(directX!=ball.directX){
//改变方向
directX=-directX;
ball.directX=-ball.directX;
//交换速度
int tempspeed=speedX;
speedX=ball.speedX;
ball.speedX=tempspeed;
}
if(directY!=ball.directY){
//改变方向
directY=-directY;
ball.directY=-ball.directY;
//交换速度
int tempspeed=speedY;
speedY=ball.speedY;
ball.speedY=tempspeed;
}
if(directX==ball.directX && directY==ball.directY){
//如果为追击问题。则交换速度，方向不变
int tempspeedX=speedX;
speedX=ball.speedX;
ball.speedX=tempspeedX;
int tempspeedY=speedY;
speedY=ball.speedY;
ball.speedY=tempspeedY;
}
//解除粘连效果？？？？？？？？？
x=oldX;
y=oldY;
}
}
}
//要做出一个立体球的效果，需要多次画球，进行颜色以及大小的改变
private Color getColor(int inc){
int red=color.getRed();
int green=color.getGreen();
int blue=color.getBlue();
red+=inc;
green+=inc;
blue+=inc;
//判断颜色是否超出一定范围
if(red>255){
red=255;
}
if(green>255){
green=255;
}
if(blue>255){
blue=255;
}
return new Color(red, green, blue);
}
//因为使用原来的覆盖方法是画椭圆，清楚不干净，会留下一条“尾巴”，故设置自己的清楚方法
private void fillCircle(int x,int y,int r,Color c){
Graphics2D gg = (Graphics2D)g;
//通过该方法的设置，使图形去除锯齿状，可以得到多么细腻的图形——会出现频闪的情况
gg.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
gg.setColor(c);
gg.fillOval(x-r, y-r, 2*r, 2*r);//画圆的方法?????
}
public void draw() {
//在新的位置画小球
// g.setColor(color);
// g.fillOval(x, y, radius, radius);
//为了不破坏原变量，这里定义一个临时变量
int r=radius;
//也可以让光点偏移一些，更漂亮
int xx=x;
for(int i=0;r>13 && xx>=radius/2;i++){
Color c=getColor(i*8);
fillCircle(xx-1,y,r,c);
r--;
xx=xx-1;
}
}
//线程暂停和恢复的方法
public void pause(){
pauseFlag=true;
}
public void restart(){
pauseFlag=false;
}
}
import java.awt.Color;
import java.awt.FlowLayout;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.util.ArrayList;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
public class Game {
//定义必要的变量
private JFrame jf;
private Graphics g;
private Color color;
//设置一个队列，保存所有的小球
private ArrayList<Ball> list=new ArrayList<Ball>();
//主函数
public static void main(String args[]){
new Game().initUI();
}
public void initUI(){
//设置界面
final JFrame jf=new JFrame();
jf.setSize(400,400);
jf.setDefaultCloseOperation(3);
jf.setLocation(300,100);
//设置一个布局
jf.setLayout(new FlowLayout());
//设置三个按钮，功能分别为添加、暂停、恢复线程。
JButton btn1=new JButton("添加");
JButton btn2=new JButton("暂停");
JButton btn3=new JButton("恢复");
jf.add(btn1);
jf.add(btn2);
jf.add(btn3);
//设置时间监听器
ActionListener l=new ActionListener(){
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
//根据按钮上的文字来判断执行什么样的命令
//先获取按钮上的文字
String cmd=e.getActionCommand();
//判断
if("添加".equals(cmd)){
//新建一个线程对象
Ball bl=new Ball(jf,list);
//启动线程
bl.start();
//把球保存在队列中
list.add(bl);
}
if("暂停".equals(cmd)){
//暂停线程，线程中有自己的暂停方法
//遍历所有的小球，调用每一个小球的暂停方法
for(int i=0;i<list.size();i++){
Ball bl=list.get(i);
//bl.suspend();//不建议使用
//因为该方法不确定在线程中的哪一步暂停，不可控性，可以编写自己的暂停方法
//自己的暂停方法
bl.pause();
}
}
if("恢复".equals(cmd)){
//恢复线程的运行，线程中有自己的回复方法
//同暂停一样，遍历所有小球，调用每一个小球的恢复方法
for(int i=0;i<list.size();i++){
Ball bl=list.get(i);
//bl.resume();//不建议使用，原因同暂停方法一样
//自己的恢复方法
bl.restart();
}
}
}
};
//在按钮上添加监听器
btn1.addActionListener(l);
btn2.addActionListener(l);
btn3.addActionListener(l);
//界面可视化
jf.setVisible(true);
}
}
遇到的问题：
1、我想在编写这类代码的时候，遇到最多的问题就是：我绘制的东西，为什么在界面上显示不出来。
我想，最有可能是你并没有传入相应的画布。
2、我在第一次画出运动的小球时，出现了小球频繁闪动的情况，
这有可能是休眠时间的原因，通过修改sleep的参数可以缓解频闪的情况。
代码的优化：
1、可以在类中设置一些私有属性作为变量，方便代码的修改。
2、在run方法中编写小球的擦除、移动、画的方法代码时，会使整个代码显得凌乱，可以将其设置为类中的方法，再在run方法中调用即可。
3、通过分形的思想，让小球显得更立体。
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