Мой ответ основан на модели MCV . Это распределяет обязанности между моделью, представлением и контроллером.
Каждый (M, V и C) становится четко определенным классом с одной ответственностью.
Сначала количество классов и отношения между ними могут выглядеть загадочно. После изучения и понимания структуры вы понимаете, что она фактически разделяет «проблему», которую вы пытаетесь решить, на более мелкие и более простые в обращении части.
Мяч может быть простым примером модели. На самом деле это pojo, в котором хранится вся информация, необходимая для рисования шара:
//a model representing ball
class Ball {
//Ball attributes
private static final int SIZE = 10; //diameter
private int x, y; // Position
private final Color color;
private Observer observer; //to be notified on changes
Ball() {
Random rnd = new Random();
color = new Color(rnd.nextInt(256), rnd.nextInt(256), rnd.nextInt(256));
}
Color getColor() {
return color;
}
int getSize(){
return SIZE;
}
synchronized int getX() {
return x;
}
synchronized void setX(int x) {
this.x = x;
notifyObserver();
}
synchronized int getY() {
return y;
}
synchronized void setY(int y) {
this.y = y;
notifyObserver();
}
void registerObserver(Observer observer){
this.observer = observer;
}
void notifyObserver(){
if(observer == null) return;
observer.onObservableChanged();
}
}
Обратите внимание, что вы можете зарегистрировать Observer в Ball. Observer определяется как:
//listening interface. Implemented by View and used by Ball to notify changes
interface Observer {
void onObservableChanged();
}
Он используется Ball для уведомления наблюдателя о том, что произошло изменение.
* Ball также имеет несколько synchronized методов получения и установки, поэтому к его атрибутам может обращаться более одного потока.
Мы также должны определить Model, еще одно pojo, которое является классом, который инкапсулирует всю информацию, необходимую для представления:
//view model: hold info that view needs
class Model {
private final ArrayList<Ball> balls;
private final int width, height;
Model(){
balls = new ArrayList<>();
width = 300; height = 200;
}
boolean addBall(Ball ball){
return balls.add(ball);
}
List<Ball> getBalls() {
return new ArrayList<>(balls); //return a copy of balls
}
int getWidth() {
return width;
}
int getHeight() {
return height;
}
}
A View, как следует из названия, это просто:
class View {
private final BallsPane ballsPane;
View(Model model){
ballsPane = new BallsPane(model);
}
void createAndShowGui(){
JFrame frame = new JFrame();
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.setLocationRelativeTo(null);
frame.add(ballsPane);
frame.pack();
frame.setResizable(false);
frame.setVisible(true);
}
Observer getObserver(){
return ballsPane;
}
}
class BallsPane extends JPanel implements Observer {
private final Model model;
BallsPane(Model model){
this.model = model;
setPreferredSize(new Dimension(model.getWidth(), model.getHeight()));
}
@Override
public void paintComponent(Graphics g) {
super.paintComponent(g);
for(Ball b : model.getBalls()){
g.setColor(b.getColor());
g.fillOval(b.getX(), b.getY(), b.getSize(), b.getSize());
}
}
@Override
public void onObservableChanged() {
repaint(); //when a change was notified
}
}
Обратите внимание, что View (на самом деле BallsPane) реализует Observer. Он будет наблюдать (или слушать) изменения в Ball и реагировать на каждое изменение, вызывая repaint().
Поскольку каждый Ball имеет synchronized позиции (x, y) геттеров и сеттеров, вы можете изменить эти атрибуты:
class BallAnimator implements Runnable{
private final Ball ball;
private final int maxX, maxY;
private final Random rnd;
private boolean moveRight = true, moveDown = true;
private static final int STEP =1, WAIT = 40;
BallAnimator(Ball ball, int maxX, int maxY) {
this.ball = ball;
this.maxX = maxX;
this.maxY = maxY;
rnd = new Random();
ball.setX(rnd.nextInt(maxX - ball.getSize()));
ball.setY(rnd.nextInt(maxY - ball.getSize()));
new Thread(this).start();
}
@Override
public void run() {
while(true){
int dx = moveRight ? STEP : -STEP ;
int dy = moveDown ? STEP : -STEP ;
int newX = ball.getX() + dx;
int newY = ball.getY() + dy;
if(newX + ball.getSize()>= maxX || newX <= 0){
newX = ball.getX() - dx;
moveRight = ! moveRight;
}
if(newY +ball.getSize()>= maxY || newY <= 0){
newY = ball.getY() - dy;
moveDown = ! moveDown;
}
ball.setX(newX);
ball.setY(newY);
try {
Thread.sleep(WAIT);
} catch (InterruptedException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}
}
Добавление контроллера и соединение всего этого: BouncingBalls действует как контроллер. Он «связывает» различные части решения.
Для удобства и простоты весь следующий код можно скопировать в один файл с именем BouncingBalls.java и запустить.
import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Graphics;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
public class BouncingBalls{
BouncingBalls(int numOfBalls) {
Model model = new Model();
View view = new View(model);;
for (int i = 0; i < numOfBalls; i++) {
Ball b = new Ball(); //construct a ball
model.addBall(b); //add it to the model
b.registerObserver(view.getObserver()); //register view as an observer to it
new BallAnimator(b, model.getWidth(), model.getHeight()); //start a thread to update it
}
view.createAndShowGui();
}
public static void main(String[] args) {
new BouncingBalls(5);
}
}
//listening interface. Implemented by View and used by Ball to notify changes
interface Observer {
void onObservableChanged();
}
class View {
private final BallsPane ballsPane;
View(Model model){
ballsPane = new BallsPane(model);
}
void createAndShowGui(){
JFrame frame = new JFrame();
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.setLocationRelativeTo(null);
frame.add(ballsPane);
frame.pack();
frame.setResizable(false);
frame.setVisible(true);
}
Observer getObserver(){
return ballsPane;
}
}
class BallsPane extends JPanel implements Observer {
private final Model model;
BallsPane(Model model){
this.model = model;
setPreferredSize(new Dimension(model.getWidth(), model.getHeight()));
}
@Override
public void paintComponent(Graphics g) {
super.paintComponent(g);
for(Ball b : model.getBalls()){
g.setColor(b.getColor());
g.fillOval(b.getX(), b.getY(), b.getSize(), b.getSize());
}
}
@Override
public void onObservableChanged() {
repaint(); //when a change was notified
}
}
//view model: hold info that view needs
class Model {
private final ArrayList<Ball> balls;
private final int width, height;
Model(){
balls = new ArrayList<>();
width = 300; height = 200;
}
boolean addBall(Ball ball){
return balls.add(ball);
}
List<Ball> getBalls() {
return new ArrayList<>(balls); //return a copy of balls
}
int getWidth() {
return width;
}
int getHeight() {
return height;
}
}
//a model representing ball
class Ball {
//Ball attributes
private static final int SIZE = 10; //diameter
private int x, y; // Position
private final Color color;
private Observer observer; //to be notified on changes
Ball() {
Random rnd = new Random();
color = new Color(rnd.nextInt(256), rnd.nextInt(256), rnd.nextInt(256));
}
Color getColor() {
return color;
}
int getSize(){
return SIZE;
}
synchronized int getX() {
return x;
}
synchronized void setX(int x) {
this.x = x;
notifyObserver();
}
synchronized int getY() {
return y;
}
synchronized void setY(int y) {
this.y = y;
notifyObserver();
}
void registerObserver(Observer observer){
this.observer = observer;
}
void notifyObserver(){
if(observer == null) return;
observer.onObservableChanged();
}
}
class BallAnimator implements Runnable{
private final Ball ball;
private final int maxX, maxY;
private final Random rnd;
private boolean moveRight = true, moveDown = true;
private static final int STEP =1, WAIT = 40;
BallAnimator(Ball ball, int maxX, int maxY) {
this.ball = ball;
this.maxX = maxX;
this.maxY = maxY;
rnd = new Random();
ball.setX(rnd.nextInt(maxX - ball.getSize()));
ball.setY(rnd.nextInt(maxY - ball.getSize()));
new Thread(this).start();
}
@Override
public void run() {
while(true){
int dx = moveRight ? STEP : -STEP ;
int dy = moveDown ? STEP : -STEP ;
int newX = ball.getX() + dx;
int newY = ball.getY() + dy;
if(newX + ball.getSize()>= maxX || newX <= 0){
newX = ball.getX() - dx;
moveRight = ! moveRight;
}
if(newY +ball.getSize()>= maxY || newY <= 0){
newY = ball.getY() - dy;
moveDown = ! moveDown;
}
ball.setX(newX);
ball.setY(newY);
try {
Thread.sleep(WAIT);
} catch (InterruptedException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}
}
