アプレットⅤ

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もえりもちやま
5 years ago
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1 アプレット Ⅴ JV5 今回の課題項目アプレット ( シングルスレッド ) アプレット ( マルチスレッド ) アプレット ( スレッド処理生成起動実行停止 ) アプレット ( ダブルバッファリング ) ウィンドウ ( ウェイト ) 今回の重点項目アプレット ( マルチスレッド ) アプレット ( ダブルバッファリング ) ウィンドウ ( ウェイト ) -1-

2 アプレットマルチスレッドスレッドとはスレッドとはプログラムの最小実行単位で有るアニメーションの様にグラフィックスを動かす場合やネットワーク通信時に待つ場合等に使用されるスレッドは java.lang に含まれて居て使用する場合には Thread クラスを extends( 継承 ) するか Runnable インターフェイスを implements( 実装 ) する必要が有るメソッドとしては run メソッドの実装が必要で有るスレッドの処理スレッドは Thread オブジェクトを生成し start メソッドを呼ぶ事で起動される生成した Thread インスタンスは th 等の変数に格納する変数を使わない場合 Thread.currentThread(); で自分のスレッドを取得する事も出来る実際の処理は run メソッドで実行するので必要な処理を実装する必要が有る run メソッドはスレッドが終了する迄動作し続けるタイマ割り込みを使用して一定時間毎の処理を組み込みたい場合は sleep メソッドにミリ秒単位の割り込み間隔を指定するアプレットでアニメーション表示する場合には repaint メソッドで画面を再表示する他のスレッド等と同期を取る場合は wait メソッドを使用するスレッドの停止は stop メソッドは使わずにインスタンス変数を null にする事で終了する Runnable インターフェイスを implements class クラス名 implements Runnable Thread th;... スレッドの生成と起動 th = new Thread( this ); th.start( ); スレッドの実行 ( タイマ割り込みの場合 ) public void run( ) while( th!= null ) // 表示等の処理 try Thread.sleep( 割り込み間隔 ); catch( InterruptedException e ) スレッドの停止 th = null; -2-

3 ダブルバッファリング JAVA でアニメーションやゲームを作成した時画面がちらつく事が有る此れは背景を塗り潰してからキャラを描画する迄の間に何も無い画面が見えて仕舞う事で起こる其処で此の背景を塗り潰す作業も含めて一度に一枚の画像と仕て描いて仕舞えばちらつきは無く成る此の方法をダブルバッファリングと謂い貯めて置く画像をオフスクリーンバッファと謂う先ず描画画面一杯の大きさの画像を用意する Compornent クラスの createimage メソッドを利用すれば良い此の画像がオフスクリーンバッファと成る亦バッファに描画する為の Graphics オブジェクト ( 以降グラフィックコンテキスト ) も取得する此れはバッファの getgraphics メソッドを利用する然して update メソッドをオーバーライドし其の儘 paint メソッドに繋ぐ実は此の update メソッドでは画面を背景色で塗り潰すと謂う作業が行われて居り其れをオーバーライドする事でちらつきを無くす次に paint メソッドをオーバーライド仕てバッファを画面に描画する此の時も無駄な処理をせずに drawimage メソッドを使って座標 ( 0, 0 ) の処にバッファを描く丈で有る後は run メソッド等でスレッドループ中にバッファに描画し repaint メソッドを呼ぶ wait に依るウェイト Thread クラスの静的メソッドで有る sleep を使用すれば一定時間止める事が出来るが Object クラスの中にも wait と謂うメソッドが有る此れを使用して一定時間プログラムの実行を止める方法は下記の通りで有る 1 秒間止め様と単に wait(1000) と記述すると実行時にエラーが発生する併し此のメソッドを synchronized 修飾子の中に入れて遣り下記の様なメソッドを作成すると旨く行く // 指定ミリ秒実行を止めるメソッド public synchronized void sleep ( long msec ) try wait ( msec ); catch ( InterruptedException e ) 此のメソッドを自作のクラスに追加すれば sleep(1000) とする丈で 1 秒間実行を止める事が出来る而も単一スレッドなので動作は安定して居り動作も軽い併しアプレットでは start メソッドが終了して初めてアプレットが開始される為 start メソッド内では使う事が出来ず更に新たにメソッドを呼び出して其処で使用しても start メソッドは終了し無い為アプレットでは使用する事は出来ない -3-

4 演習マルチスレッド処理 (1) 下記のコードをテキストエディタで入力し MultiThread.java と謂うファイル名で保存した後コンパイルして HTML ファイルから呼び出しブラウザで表示する import java.applet.*; import java.awt.*; public class MultiThread extends Applet implements Runnable Thread th = null; int x = 0; // 表示処理 public void paint( Graphics g ) g.setfont( new Font( "MS 明朝 ", Font.PLAIN, 18 ) ); g.drawstring( " 烏賊の王様 ", x, 50 ); x = x + 5; if ( x > 300 ) x = -100; public void start( ) // スレッド開始 th = new Thread( this ); th.start( ); public void run( ) // スレッド実行処理 while( th!= null ) repaint( ); try Thread.sleep( 100 ); catch( InterruptedException e ) public void stop( ) // スレッド終了 th = null; -4-

5 マルチスレッド処理 (2) 下記のコードをテキストエディタで入力し MoveCircle.java と謂うファイル名で保存した後コンパイルして HTML ファイルから呼び出しブラウザで表示する import java.applet.*; import java.awt.*; public class MoveCircle extends Applet implements Runnable public Thread th = null; int x, y; int dx, dy; public void init( ) x = 0; y = 80; dx = 10; dy = 5; public void paint( Graphics g ) g.setcolor( new Color( 255, 0, 0 ) ); g.fillarc( x, y, 30, 30, 0, 360 ); // 此の関数は applet が画面に現れる時に自動で呼ばれるので此処でアニメーションを開始させる public void start( ) if ( th == null ) th = new Thread( this ); th.start(); // 此れで自動で関数 run が呼び出される // 此の関数は applet が画面から消える時に自動で呼ばれるので此処でアニメーションを中断させる public void stop( ) if ( th!= null ) th.stop( ); // アニメーションを止める th = null; -5-

6 // スレッド名 start を実行すると自動で呼び出される ( 此処は他の処理とは別にマルチタスクで実行される ) public void run( ) while( th.isalive( ) ) x += dx; y += dy; if ( x > size( ).width - 30 x < 0 ) x -= dx; dx *= -1; if ( y > size( ).height - 30 y < 0 ) y -= dy; dy *= -1; repaint( ); // 以下の記述が無いとブラウザが固まる ( 待ち時間は任意 ) try Thread.sleep( 100 ); // 100 ミリ秒待つ catch ( InterruptedException e ) -6-

7 ダブルバッファリング処理 (1) 下記のコードをテキストエディタで入力し DoubleBuffer.java と謂うファイル名で保存した後コンパイルして HTML ファイルから呼び出しブラウザで表示する import java.applet.*; import java.awt.*; public class DoubleBuffer extends Applet implements Runnable final static int MAX = 10, SZ = 20; // ボールの最大表示数ボールのサイズ ( 定数 ) Graphics bg; // バッファのグラフィックコンテキスト Image bf, bk; // バッファ背景のイメージ Thread th = null; int wm, wt, w, h; int[ ] x, y, m; // ボールの X 座標 Y 座標移動量 public void init( ) // アプレットの初期化時呼び出される Dimension d = getsize( ); // アプレットサイズ取得 bf = createimage ( w = d.width, h = d.height ); // バッファの作成 bg = bf.getgraphics( ); // バッファ描画用グラフィックコンテキストの取得 makebackimage( ); private void makebackimage( ) // 背景イメージ作成用メソッド Graphics g; bk = createimage ( w, h ); // 背景の作成 g = bk.getgraphics( ); for ( int i = 0; i < h; i++ ) g.setcolor ( new Color ( 0, 0, ( int )( Math.random( ) * 255 ))); g.drawline ( 0, i, w, i ); public void start( ) if ( th == null ) th = new Thread ( this ); th.start( ); public void run( ) x = new int [ MAX ]; y = new int [ MAX ]; // アプレットが表示されると呼び出される // スレッドの生成 // スレッドを開始させ run メソッドを呼び出す // メインルーチン -7-

8 m = new int [ MAX ]; wm = wt = 0; for ( int i = 0; i < MAX; i++ ) x [ i ] = -99; bg.setcolor ( Color.yellow ); // ボールの色設定 try while ( th!= null ) wt++; bg.drawimage ( bk, 0, 0, this ); // 背景イメージでバッファをクリア for ( int i = 0; i < MAX; i++ ) if ( x [ i ] == -99 && wt > wm ) x [ i ] = -SZ; y [ i ] = ( int )( Math.random( ) * ( h - SZ )); m [ i ] = ( int )( Math.random( ) * 7 ) + 2; wt = 0; wm = ( int )( Math.random( ) * 20 ) + 4; else x [ i ] += m [ i ]; if ( x [ i ] > w ) x [ i ] = -99; bg.filloval ( x [ i ], y [ i ], SZ, SZ); // ボールをバッファに描画 repaint( ); // update メソッドを呼び出す th.sleep ( 100 ); // 0.1 秒間スリープ ( ハングアップ防止 ) catch(interruptedexception e) public void update( Graphics g ) paint ( g ); public void paint( Graphics g ) g.drawimage ( bf, 0, 0, this ); public void stop( ) if ( th!= null ) th.stop( ); th = null; // オーバーライド仕て最低限の事丈をする // バッファを画面に描画 // アプレットが画面から消えると呼び出される // スレッドの停止 -8-

9 ダブルバッファリング処理 (2) 下記のコードをテキストエディタで入力し Clock.java と謂うファイル名で保存した後コンパイルして HTML ファイルから呼び出しブラウザで表示する import java.applet.*; import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.util.date; public class Clock extends Applet implements Runnable, ActionListener Thread th = null; boolean ts; // サスペンド状態 Button btnsuspend,btnresume; // 停止再開ボタン Graphics bg; // バッファ描画用グラフィックコンテキスト Image bf; // バッファ用 Dimension d; // アプレットサイズ用 public void init( ) d = getsize( ); // アプレットサイズ取得 bf = createimage( d.width, d.height ); // バッファの作成 bg = bf.getgraphics( ); // バッファ描画用グラフィックコンテキストの取得 bg.setcolor( Color.blue ); bg.setfont( new Font( "TimesRoman", Font.BOLD, 18 ) ); add( btnsuspend = new Button( " 停止 " ) ); add( btnresume = new Button( " 再開 " ) ); btnsuspend.addactionlistener( this ); btnresume.addactionlistener( this ); public void start( ) if( th == null ) th = new Thread( this ); ts = false; th.start( ); repaint( ); public void update( Graphics g ) paint( g ); -9-

10 public void paint( Graphics g ) if ( ts == false ) Date date = new Date( ); bg.clearrect( 0, 0, d.width, d.height ); bg.drawstring( date.tostring( ), 0, 60 ); g.drawimage( bf, 0, 0, this ); public void run( ) Thread thisthread = Thread.currentThread( ); while( thisthread == th ) try th.sleep( 1000 ); if ( ts ) synchronized( this ) while ( ts && thisthread == th ) wait( ); catch( InterruptedException e ) repaint( ); public synchronized void stop( ) th = null; notify( ); public synchronized void actionperformed( ActionEvent e ) if( e.getsource( ) == btnsuspend ) ts = true; else if( e.getsource() == btnresume && ts == true ) ts = false; notify( ); -10-

11 参考アナログ時計下記のコードをテキストエディタで入力し AnalogClock.java と謂うファイル名で保存した後コンパイルして HTML ファイルから呼び出しブラウザで表示する import java.applet.*; import java.awt.*; import java.util.*; public class AnalogClock extends Applet implements Runnable private Thread th = null; private int cx; private int cy; private static final int HOUR_LENGTH = 50; // 時針の長さ private static final int MINUTE_LENGTH = 70; // 分針の長さ private static final int SECOND_LENGTH = 80; // 秒針の長さ public void init( ) setbackground( new Color( 255, 255, 128) ); Dimension d = getsize( ); cx = (int) d.width / 2; cy = (int) d.height / 2; public void start( ) if ( th == null ) th = new Thread( this ); th.start( ); public void stop( ) th = null; public void run( ) -11-

12 while ( Thread.currentThread( ) == th ) repaint( ); try th.sleep(1000); catch ( InterruptedException e ) public void paint( Graphics g ) // グレゴリウス暦で現在の日時を取得 Calendar cl = new GregorianCalendar( ); cl.settime(new Date( ) ); // 現在の時刻を表示 g.drawstring( cl.get( Calendar.HOUR_OF_DAY ) + ":" + cl.get( Calendar.MINUTE ) + ":" + cl.get( Calendar.SECOND ), 5, 30); // 座標を計算 double sr = Math.PI / 180 * ( cl.get( cl.second ) * ); int sx = (int) ( SECOND_LENGTH * Math.cos( sr ) ); int sy = (int) ( SECOND_LENGTH * Math.sin( sr ) ); double mr = Math.PI / 180 * ( cl.get( cl.minute ) * ); int mx = (int) ( MINUTE_LENGTH * Math.cos( mr ) ); int my = (int) ( MINUTE_LENGTH * Math.sin( mr ) ); double hr = Math.PI / 180 * ( cl.get( cl.hour ) * ); int hx = (int) ( HOUR_LENGTH * Math.cos( hr ) ); int hy = (int) ( HOUR_LENGTH * Math.sin( hr ) ); // 文字盤を表示 g.drawstring( "12", cx-5, cy - SECOND_LENGTH - 5 ); g.drawstring( "3", cx-5 + SECOND_LENGTH + 15, cy + 5 ); g.drawstring( "9", cx-5 - SECOND_LENGTH - 15, cy + 5 ); g.drawstring( "6", cx-5, cy + SECOND_LENGTH + 15 ); // 描画 g.drawline( cx, cy, cx + sx, cy + sy ); g.setcolor( Color.blue ); g.drawline( cx, cy, cx + mx, cy + my ); g.drawline( cx, cy, cx + hx, cy + hy ); -12-

13 3D 立方体の回転下記のコードをテキストエディタで入力し Cube3D.java と謂うファイル名で保存した後コンパイルして HTML ファイルから呼び出しブラウザで表示する此のアプレットではマウスでドラッグした方向に立方体が回転する即ちアプレット上でマウスをクリックし上方にドラッグすると立方体は上方に回転する亦ドラッグ距離が大きい程回転速度も大きく成る import java.applet.applet; import java.awt.graphics; import java.awt.event; public class Cube3D extends Applet implements Runnable public Thread th = null; // 物体の定義 ( 表示する線を3 次元座標で指定 ) double[ ][ ] line3d = -50.0, -50.0, -50.0, 50.0, -50.0, -50.0, -50.0, -50.0, -50.0, -50.0, 50.0, -50.0, -50.0, -50.0, -50.0, -50.0, -50.0, 50.0, 50.0, -50.0, -50.0, 50.0, 50.0, -50.0, 50.0, -50.0, -50.0, 50.0, -50.0, 50.0, -50.0, 50.0, -50.0, 50.0, 50.0, -50.0, -50.0, 50.0, -50.0, -50.0, 50.0, 50.0, -50.0, -50.0, 50.0, 50.0, -50.0, 50.0, -50.0, -50.0, 50.0, -50.0, 50.0, 50.0, 50.0, 50.0, 50.0, -50.0, 50.0, 50.0, 50.0, 50.0, 50.0, 50.0, -50.0, 50.0, 50.0, 50.0, 50.0, 50.0, 50.0, ; double alpha, beta; double d_alpha, d_beta; int mouse_x, mouse_y; public void init( ) alpha = 1.0; beta = 1.0; d_alpha = d_beta = 0.0; public void start( ) if ( th == null ) -13-

14 th = new Thread( this ); th.start( ); public void stop( ) if ( th!= null ) th.stop( ); th = null; public void paint( Graphics g ) int i; int x1, x2, y1, y2; for ( i = 0; i < 12; i++ ) x1 = (int) ( line3d[ i ][ 0 ] * Math.cos( beta ) + line3d[ i ][ 2 ] * Math.sin( beta ) ); y1 = (int) ( line3d[ i ][ 1 ] * Math.cos( alpha ) - ( line3d[ i ][ 2 ] * Math.cos( beta ) - line3d[ i ][ 0 ] * Math.sin( beta ) ) * Math.sin( alpha ) ); x2 = (int) ( line3d[ i ][ 3 ] * Math.cos( beta ) + line3d[ i ][ 5 ] * Math.sin( beta ) ); y2 = (int) ( line3d[ i ][ 4 ] * Math.cos( alpha ) - ( line3d[ i ][ 5 ] * Math.cos( beta ) - line3d[ i ][ 3 ] * Math.sin( beta ) ) * Math.sin( alpha ) ); g.drawline( x , y , x , y ); public void update( Graphics g ) if ( d_alpha!= 0.0 d_beta!= 0.0 ) super.update( g ); -14-

15 public boolean mousedown( Event ev, int x, int y ) d_alpha = d_beta = 0.0; mouse_x = x; mouse_y = y; return true; public boolean mousedrag( Event ev, int x, int y ) d_beta += ( x - mouse_x ) * 0.001; // マウスをドラッグすれば d_alpha += ( y - mouse_y ) * 0.001; // 回転速度を変更 mouse_x = x; mouse_y = y; return true; public void run( ) while( th.isalive( ) ) alpha += d_alpha; beta += d_beta; repaint( ); // 回転速度の分丈物体を回転させる try Thread.sleep( 50 ); catch ( InterruptedException e ) -15-

16 ウェイト処理下記のコードをテキストエディタで入力し WaitTimer.java と謂うファイル名で保存した後コンパイルして実行する ( 此のプログラムはアプレットでは無い ) import java.awt.*; public class WaitTimer extends Frame long count = 0; public static void main ( String args[ ] ) new WaitTimer( ); public WaitTimer( ) resize ( 140, 50 ); settitle ( "WaitTimer" ); show( ); start( ); private void start( ) while ( true ) count++; repaint( ); sleep ( 1000 ); public synchronized void sleep ( long msec ) try wait ( msec ); catch ( InterruptedException e ) public void paint ( Graphics g ) g.setcolor ( Color.blue ); g.drawstring ( "Count : " + count, 30, 40 ); public boolean handleevent ( Event ev ) if ( ev.id == Event.WINDOW_DESTROY ) dispose( ); System.exit ( 0 ); return super.handleevent ( ev ); // ウインドウサイズを 140x50 に設定 // paint メソッドを呼び出す // 1 秒間止める // 指定ミリ秒実行を止めるメソッド // count の値を表示する // 閉じるボタンがクリックされた -16-

表示の更新もそういた作業のひとつに当たるスレッドの使用アニメーションアニメーションやシミュレーションなどは画面の更新が一定のタイミングで行われていくこの連続した画面の更新をスレッドを利用して行うしかし paint() メソッドを直接呼び出して表示を更新することはできないその理由

表示の更新もそういた作業のひとつに当たるスレッドの使用アニメーションアニメーションやシミュレーションなどは画面の更新が一定のタイミングで行われていくこの連続した画面の更新をスレッドを利用して行うしかし paint() メソッドを直接呼び出して表示を更新することはできないその理由 Java 独習第 3 版 13.12 スレッドの使用 13.13 ダブルバッファリング 2006 年 7 月 12 日 ( 水 ) 南慶典表示の更新もそういた作業のひとつに当たる 13.12 スレッドの使用アニメーションアニメーションやシミュレーションなどは画面の更新が一定のタイミングで行われていくこの連続した画面の更新をスレッドを利用して行うしかし paint() メソッドを直接呼び出して表示を更新することはできない