畢業(yè)論文基于Java的兒童繪畫軟件的設(shè)計與實現(xiàn)

1、基于JAVA的兒童繪畫軟件的設(shè)計與實現(xiàn)摘要隨著社會節(jié)奏的日益加快，忙于工作的家長沒有更多的時間顧及孩子的生活和教育，孩子缺少一種生動、易懂的學(xué)習(xí)途徑。而兒童繪畫軟件作為一種新型的學(xué)習(xí)工具，能夠有效緩解家長壓力，讓孩子獨立學(xué)習(xí)。父母或教師若想引導(dǎo)孩子走進(jìn)美術(shù)世界，給幼兒美術(shù)教育一個好起點，就必須能充分了解孩子與生俱來的種種本能，為孩子選擇好的啟蒙工具。隨前計算機的普及，畫圖軟件是一個不錯的選擇。本文主要對兒童繪畫軟件進(jìn)行需求分析，設(shè)計兒童繪畫軟件的功能模塊，包括基本的色彩、圖元編輯、圖形文件處理等。在需求分析的基礎(chǔ)上，各個模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計實現(xiàn)，最后對整個繪畫軟件進(jìn)行運行及測試。該系統(tǒng)采用 My

2、eclipse，JAVA，Jframe，Jflash作為開發(fā)工具。關(guān)鍵詞：JAVA；Jframe；兒童工具；繪畫軟件摘要IAbstractII1緒論11.1課題背景和意義11.2兒童繪畫軟件現(xiàn)狀11.3本文主要工作22 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)32.1 Java Swing組件技術(shù)32.2 JDK42.2.1 JDK組成42.2.2 JDK常用的包42.2.3 JDK常用工具52.3 JFrame概述52.3.1 JFrame功能概述52.3.2 JFrame特點62.3.3 使用JFrame開發(fā)軟件72.3.4 JFrame核心價值82.3.5 團(tuán)隊結(jié)構(gòu)對比92.4 Tomcat的功能103 系統(tǒng)需求分

3、析113.1系統(tǒng)功能需求113.2 性能分析113.3 系統(tǒng)質(zhì)量需求114 兒童繪畫軟件的功能實現(xiàn)134.1 Java簡介134.2 C/S簡介134.3 系統(tǒng)功能實現(xiàn)144.4 系統(tǒng)運行截圖215 總結(jié)與展望24參考文獻(xiàn)25致謝261緒論1.1課題背景和意義美術(shù)教育作為促進(jìn)智力發(fā)展、培養(yǎng)各種能力（如觀察力、創(chuàng)造力、想象力等）、陶冶情操的重要手段，已為人們所普遍認(rèn)識和重視。然而，在傳統(tǒng)兒童家庭繪畫教育中，人們往往通過簡單地購買白板、畫筆、熒光小畫板、或者磁粉畫板等，如圖 1 所示，來建立兒童的“涂鴉”環(huán)境，或者簡單地通過購買繪畫臨摹本和彩筆的方式來讓兒童認(rèn)識各種形狀和顏色，并臨摹和勾勒物體。由

4、于人們往往不了解兒童美術(shù)教育的科學(xué)過程，不了解兒童繪畫與兒童認(rèn)知發(fā)展之間的密切關(guān)系，因此無法將這些美術(shù)教育工具科學(xué)有序地整合。這就導(dǎo)致家庭兒童繪畫教育往往呈現(xiàn)出簡單、零散、無序的情形。在家庭兒童繪畫教育方面，幾乎完全處于放任兒童自我發(fā)展的狀態(tài)。為此，需要開發(fā)一款基于JAVA的兒童繪畫啟蒙軟件。該軟件包括如下基本功能：1）具備一般繪畫軟件的色彩、圖元編輯、圖形文件操作等功能；2）考慮兒童興趣，加入卡通元素及聲音元素等；3）使用幾何圖形，填充日常生活中的各種圖形，包括房子、各種動物和花草、樹木等。 同時，為了保證系統(tǒng)的性能，可修性，易用性等重要質(zhì)量屬性，本文將采用Myeclipse平臺的JAVA

5、Application開發(fā)過程，對兒童繪畫軟件進(jìn)行分析和設(shè)計。本文主要關(guān)注軟件體系架構(gòu)的設(shè)計和實現(xiàn)方面，通過構(gòu)建一個合理的軟件體系架構(gòu)，來滿足“涂鴉”在可修改性，性能，易用性等系統(tǒng)的質(zhì)量屬性和商業(yè)質(zhì)量屬性方面的要求。結(jié)合系統(tǒng)的交互和用戶界面的設(shè)計，以及軟件測試的保證，最終實現(xiàn)兒童繪畫軟件。1.2兒童繪畫軟件現(xiàn)狀目前以兒童繪畫類教育為主題的應(yīng)用軟件多不勝數(shù)。這些應(yīng)用軟件主要有涂鴉、填色、臨摹這3個主要功能，雖然都是以教育兒童繪畫為前提，但是卻沒有做到有效引導(dǎo)兒童繪畫，它們忽略了兒童的繪畫認(rèn)知過程，沒有從基礎(chǔ)開始的一個循序漸進(jìn)的過程，功能沒有有效地組合起來，缺乏了真正的教學(xué)過程。目前它們主要存在如

6、下問題： 1）在一定程度上，忽視了兒童繪畫教育的認(rèn)知過程，缺少從基礎(chǔ)開始的一個循序漸進(jìn)的過程，因此它們雖然都是以教育兒童繪畫為目標(biāo)，但是不能有效引導(dǎo)兒童繪畫； 2）沒有通過簡單有效的方法將涂鴉、填色和臨摹結(jié)合起來； 3）系統(tǒng)設(shè)計時，許多軟件都忽視了系統(tǒng)相關(guān)的一個隱含用戶，即兒童繪畫教育的啟蒙老師； 4）缺少明確的認(rèn)知主題，對繪畫以外的其它教育功能重視不夠； 5）缺少多通道并行交互能力，交互方式不夠豐富； 6）對于兒童繪畫的結(jié)果，缺少后期處理； 7）缺少一些吸引兒童的卡通元素。兒童繪畫軟件是在對兒童教育應(yīng)用進(jìn)行分析后設(shè)計的，它以貼紙的形式將兒童對幾何圖形的認(rèn)知，顏色的認(rèn)知以及對臨摹的學(xué)習(xí)融入其中

7、。它具有以下特點： 1）為兒童營造了一個虛擬的涂鴉空間，包括畫室、畫筆、顏料、畫板、繪畫模板、繪畫參考等； 2）通過建立某種有意義的主題，例如蝴蝶或曇花的生命過程，來組織兒童涂鴉在認(rèn)知上由淺入深的心理過程，進(jìn)而組織兒童的涂鴉繪畫過程，包括涂鴉、填色和臨摹等活動；但是經(jīng)過系統(tǒng)分析，我們發(fā)現(xiàn)由于采用了更加豐富的人機交互，以及系統(tǒng)的功能的增加，尤其是系統(tǒng)智能性的提升，會帶來系統(tǒng)開發(fā)周期明顯加長，系統(tǒng)的復(fù)雜性明顯提高。因此，系統(tǒng)的開發(fā)期、修改期和交付期的質(zhì)量屬性成為需要考慮的重要問題，例如，系統(tǒng)的可擴展性，可修改性和系統(tǒng)性能等。另外，JAVA“人機交互指南”，對交互和用戶界面方面提出了比較高的要求，而

8、且系統(tǒng)的用戶界面和交互需要頻繁變更，這需要系統(tǒng)在軟件體系結(jié)構(gòu)層面提供良好的可修改性支持，從而保證系統(tǒng)的易用性。 1.3本文主要工作本文主要研究的內(nèi)容是如何通過Jframe、Jflash設(shè)計一個滿足所需的軟件體系架構(gòu)，論文的主要貢獻(xiàn)在于：研究并實現(xiàn)了一個具有商業(yè)價值的兒童繪畫軟件系統(tǒng)；2）建立了一個典型的兒童繪畫應(yīng)用軟件的 MVC 架構(gòu)，將為日后圍繞此軟件架構(gòu)，開發(fā)軟件產(chǎn)品線具有重要的意義，是重要的組織資產(chǎn)。 論文組織結(jié)構(gòu)如下：第一章：緒論。介紹了兒童繪畫軟件的研究背景及意義。對早期的繪畫軟件版本功能進(jìn)行了簡單介紹介紹，以及存在的問題。第二章：系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)介紹，包括jframe、jflash以及

9、JAVA swing等。第三章：兒童繪畫軟件的需求分析。從功能需求，質(zhì)量需求和商業(yè)質(zhì)量屬性需求的角度來分析兒童繪畫軟件。第四章：兒童繪畫軟件的詳細(xì)設(shè)計，針對各個功能模塊，從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，類圖設(shè)計等方面給出詳細(xì)的描述。第五章：總結(jié)與展望。總結(jié)本文實現(xiàn)的內(nèi)容，闡釋在實現(xiàn)兒童繪畫軟件過程中吸收的經(jīng)驗以及本系統(tǒng)存在的不足之處。2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)2.1 Java Swing組件技術(shù)Java Swing是由Sun公司與Netscape(網(wǎng)景)公司合作創(chuàng)建的新一代圖形界面標(biāo)準(zhǔn)。Java Swing技術(shù)使得程序能夠以一種簡潔的“搭積木”的方式將各種圖形用戶組件組織在一起，形成實際可用的圖形用戶界面。Java S

10、wing在開發(fā)圖形用戶界面具有著無可比擬的優(yōu)勢，以至于影響到不同開發(fā)領(lǐng)域里的GUI的設(shè)計與開發(fā)。Java Swing技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)被許多開發(fā)人員作為圖形開發(fā)的首選，成為圖形開發(fā)的主流。 1）跨平臺特性Java Swing是一種輕量級組件，占用系統(tǒng)資源少，完全由Java開發(fā)實現(xiàn)，不再依賴本地平臺的圖形界面，所以可以在所有平臺上保持相同的運行效果，對跨平臺支持比較出色。并且跨平臺的特性還使得Java Swing開發(fā)不會產(chǎn)生與平臺相關(guān)的bug。 2）MVC設(shè)計模式Java Swing組件都采用MVC ( Model-View-Controler，即模型一視圖一控制器)設(shè)計模式。Swing把一個

11、組件的處理分為圖形部分和數(shù)據(jù)部分，其中圖形部分由編程環(huán)境統(tǒng)一處理(V)，而數(shù)據(jù)部分由一個數(shù)據(jù)處理模型進(jìn)行處理(M)。從而可以實現(xiàn)GUI組件的顯示邏輯與數(shù)據(jù)邏輯的分離，允許開發(fā)人員自定義Render來改變GUI組件的顯示外觀，提供更多的靈活性。如圖2-1為Swing組件的MVC模式示意圖。圖2-1 Java Swing組件的MVC模式 3）Look And Feel通過Look and Feel機制，我們可以使程序的設(shè)計者任意轉(zhuǎn)換程序的人機界面來對應(yīng)不同的操作系統(tǒng)平臺。由于Swing組件采用MVC模式來維護(hù)各組件，所以當(dāng)組件的外觀改變時，對組件的狀態(tài)信息(由模型維護(hù))沒有任何影響。因此，Swin

12、g可以使用插拔式外觀感覺(Pluggable Look And Feel PLAF)來控制組件外觀，使得Swing圖形界面在同一個平臺上運行時能擁有不同的外觀。Swing提供了多種獨立于各種平臺的LAF (Look And Feel)，用戶可以在程序運行期間自由選擇喜歡的程序外觀，從而給Java桌面應(yīng)用程序開發(fā)帶來巨大的進(jìn)步。2.2 JDKJDK (JavaDevelopmentKit) 是SunMicrosystems針對Java程序員開發(fā)的產(chǎn)品。自從Java推出以來，JDK已經(jīng)成為使用最廣泛的JavaSDK。 JDK是整個Java的核心，包括了Java運行環(huán)境，Java工具和Java基礎(chǔ)的

13、類庫。JDK是學(xué)好Java的第一步。而專門運行在x86平臺的Jrocket在服務(wù)端運行效率也要比SunJDK好很多。從SUN的JDK5.0開始，提供了泛型等非常實用的功能，其版本也不斷更新，運行效率得到了非常大的提高。2.2.1 JDK組成JDK包含以下基本組件： 1）Javac：編譯器，將源程序轉(zhuǎn)成字節(jié)碼。 2）jar：打包工具，將相關(guān)的類文件打包成一個文件。 3）Javadoc：文檔生成器，從源碼注釋中提取文檔。4）jdb：debugger，查錯工具。5）Java：運行編譯后的Java程序(.class后綴的)。6）appletviewer：小程序瀏覽器，一種執(zhí)行HTML文件上的Java小

14、程序的Java瀏覽器。7）Javah：產(chǎn)生可以調(diào)用Java過程的C過程，或建立能被Java程序調(diào)用的C過程的頭文件。8）Javap：Java反匯編器，顯示編譯類文件中的可訪問功能和數(shù)據(jù)，同時顯示字節(jié)代碼含義。9）Jconsole：Java進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試和監(jiān)控的工具。 其中Javac是Javac語言編程編譯器。Javac工具由Java語言編寫的類和接口定義，并將它們編譯成字節(jié)代碼的class文件。Javac可以隱式編譯一些沒有在命令行中提及的源文件。用verbose選項可跟蹤自動編譯。2.2.2 JDK常用的包 1）Java.lang：這個是系統(tǒng)的基礎(chǔ)類，比如String等都是這里面的，這個包是唯

15、一一個可以不用引入（import）就可以使用的包。2）Java.io：這里面是所有輸入輸出有關(guān)的類，比如文件操作等。3）Java.nio：為了完善io包中的功能，提高io包中性能而寫的一個新包，例如NIO非堵塞應(yīng)用。4）J：這里面是網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的類，比如URL， URLConnection等。5）Java.sql：這個是數(shù)據(jù)庫操作的類，Connection， Statement， ResultSet等。6）Javax.servlet：這個是JSP， Servlet等使用到的類。2.2.3 JDK常用工具1）Javac： Java源程序編譯器，將Java源代碼轉(zhuǎn)換成字節(jié)碼。2）Java： Java解

16、釋器，直接從字節(jié)碼文件執(zhí)行Java應(yīng)用程序的字節(jié)代碼。3）appletviewer.exe： Java applet瀏覽器。appletviewer命令可在脫離萬維網(wǎng)瀏覽器環(huán)境的情況下運行applet。4）jar： Java應(yīng)用程序打包工具，可將多個類文件合并為單個JAR歸檔文件。5）Javadoc： Java API文檔生成器，從Java源程序代碼注釋中提取文檔，生成API文檔HTML頁。6）jdb： Java調(diào)試器(debugger)，可以逐行執(zhí)行程序，設(shè)置斷點和檢查變量。2.3 JFrame概述2.3.1 JFrame功能概述JFrame應(yīng)用軟件開發(fā)平臺是一個基于JavaEE的面向應(yīng)用軟

17、件開發(fā)的框架及自動化化代碼生成平臺。通過使用JFrame應(yīng)用軟件的開發(fā)不需再重頭做起，只需通過 JFrame自動代碼生成工具配置、生成業(yè)務(wù)代碼，并在自動生成的代碼基礎(chǔ)上簡單地補充的業(yè)務(wù)邏輯即可 。JFrame降低了軟件研發(fā)的要求，開發(fā)人員也無需掌握太多的高升技術(shù)，只需掌握J(rèn)ava基礎(chǔ)知識和JavaScript基礎(chǔ)知識，就可在平臺上進(jìn)行二次開發(fā)。JFrame的目標(biāo)是：“直接降低軟件企業(yè)80%的研發(fā)成本，縮短項目開發(fā)發(fā)周期，提升客戶滿意度”；應(yīng)用軟件開發(fā)過程中80%的重復(fù)工作將由JFrame來完成，20%的特殊業(yè)務(wù)邏輯由程序員在 JFrame 應(yīng)用開發(fā)平臺基礎(chǔ)上補充完善。JFrame應(yīng)用軟件開發(fā)平

18、臺就如“一套毛胚房”，提供了軟件的基本框架和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施；軟件開發(fā)團(tuán)隊獲取該平臺后，可以對其進(jìn)行“裝修”，根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求，在其基礎(chǔ)之上進(jìn)行二次開發(fā)，實現(xiàn)滿足業(yè)務(wù)需求的應(yīng)用軟件。JFrame應(yīng)用軟件開發(fā)平臺作為作基礎(chǔ)軟件，能夠滿足您應(yīng)用軟件開發(fā)的各種需求，而且特別適合于各類管理信息系統(tǒng)的開發(fā)。JFrame與其他軟件開發(fā)平臺不同，JFrame 是面向程序員的，而不是面向最終用戶的 。JFrame不承諾可以實現(xiàn)“零代碼”開發(fā)，因為業(yè)務(wù)邏輯千變?nèi)f化，不可能有真正的“零代碼”開發(fā)平臺，但它卻是解決軟件工程問題的“銀彈”。JFrame 應(yīng)用軟件開發(fā)平臺是一個技術(shù)平臺，它提供了優(yōu)美的分層架構(gòu)和通用的基礎(chǔ)

19、功能模塊。它采用MVC多層架構(gòu)技術(shù)將整個系統(tǒng)分為展現(xiàn)層、控制層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)操作層等 4 個層次。層與層之間相對獨立、界面清晰、接口單一，每一個層次均有較大的靈活性。 1）系統(tǒng)框架：系統(tǒng)框架是整個JFrame的核心，它集成了當(dāng)前流行技術(shù)，向開發(fā)人員提供統(tǒng)一、規(guī)范、簡單、簡潔的程序開發(fā)模式。同時，系統(tǒng)在各個層次中均采用了緩存技術(shù)，大大的提高了系統(tǒng)的性能。2）基礎(chǔ)類庫：在JFrame每一個層次中都提供了豐富的基礎(chǔ)類庫，對各種底層技術(shù)、開源技術(shù)進(jìn)行了封裝，并向開發(fā)人員提供了簡單的調(diào)用接口。通過JFrame，開發(fā)人員不必再化大量的時間去專研技術(shù)，只需熟悉并調(diào)用這些程序接口即可。此外，天擇研發(fā)人員，

20、將持續(xù)對各類技術(shù)進(jìn)行升入研究，將其封裝后，以最簡單的形式提高給開發(fā)人員使用。3）公共業(yè)務(wù)子系統(tǒng)：在一個軟件系統(tǒng)中有許多功能是必備且通用的，如：身份認(rèn)證、安全審計、單點登錄、數(shù)據(jù)字典、系統(tǒng)監(jiān)控、配置管理、工作流程管理、元數(shù)據(jù)管理、內(nèi)容管理、消息發(fā)布等功能。JFrame在框架中提高了這些功能，并且提供了相應(yīng)的接口，程序員可以直接使用或調(diào)用其接口對其擴展以使其能滿足業(yè)務(wù)的需求。此外，天擇研發(fā)人員，還將持續(xù)優(yōu)化、擴展、增加這些通用的功能模塊。客戶單位程序員也可根據(jù)自身需要向天擇提出需求，由天擇研發(fā)人員來完成這部分功能的開發(fā)。4）代碼自動化生成工具：正如前面所述，業(yè)務(wù)功能模塊80%的工作是重復(fù)的實現(xiàn)業(yè)務(wù)

21、表的增刪改查；JFrame代碼自動生成工具可幫助程序?qū)崿F(xiàn)這些功能。程序員只需做簡單的配置，即可生成出簡潔的代碼。所生成代碼功能完整、程序簡潔、可維護(hù)性高，即使最復(fù)雜功能模塊，也不會超過 100 行。2.3.2 JFrame特點JFrame是一套基于JavaEE體系結(jié)構(gòu)的軟件架構(gòu)及自動化開發(fā)平臺，追隨當(dāng)前流行而又成熟的技術(shù)，吸其精華棄其糟粕。JFrame包容并吸收了：FreeMarker + EasyUI + SigmaGrid +JQuery + Dwr + Spring + Hibernate 等技術(shù)和JFrame研發(fā)人員的豐富經(jīng)驗。總體上JFrame具有如下特點： 1）設(shè)計精良的系統(tǒng)架構(gòu)：

22、JFrame吸收了JFrame高級研發(fā)人員豐富的經(jīng)驗，設(shè)計了高度可擴展、靈活系統(tǒng)架構(gòu)。 2）豐富的基礎(chǔ)類庫：JFrame對各種技術(shù)、通用功能代碼作了高度的封裝，開發(fā)人員只需調(diào)用這些方法即可完成復(fù)雜的操作。開發(fā)人員開發(fā)特殊業(yè)務(wù)邏輯時，直接引用這些類庫即可；如需擴展其功能開發(fā)人員只需繼承該類擴展其函數(shù)即可。 3）技術(shù)整合：JFrame系統(tǒng)框架對許多常用開源技術(shù)進(jìn)行了整合、封裝；使研發(fā)人員不再需要深入專研這些開源技術(shù)，調(diào)用簡單的幾行代碼就可以實現(xiàn)對相關(guān)開源技術(shù)的引用。如對FCK或SigmaGrid的引用只需引用幾個函數(shù)即可。 4）界面美觀、整潔、統(tǒng)一：JFrame采用了FreeMarker、Easy

23、UI、SigmaGrid、JQuery 、Ajax、Dwr等展現(xiàn)層技術(shù)，使用了EasyUI、SigmaGrid、JQueryUI的漂亮界面組件，采用Dwr技術(shù)實現(xiàn)界面無刷新，增強用戶體驗。同時，天擇制定了一整套的界面及操作規(guī)范，使基于JFrame開發(fā)的系統(tǒng)界面風(fēng)格統(tǒng)一、美觀、整潔。 5）代碼自動生成：JFrame提供了代碼自動生成工具，開發(fā)人員只需做簡單的數(shù)據(jù)庫表及字段配置，即可自動生成強大、簡潔的業(yè)務(wù)邏輯代碼；一般的業(yè)務(wù)功能代碼無需作二次開發(fā)即可滿足客戶的需求。JFrame代碼自動生成工具與 Eclipse 作了完美結(jié)合，代碼生成后，只需在 Eclipse 中作“刷新”操作，即可在瀏覽器中訪

24、問、測試，也可直接通過 Eclipse 對生存的代碼作二次開發(fā)。 6）代碼量少：JFrame 通過封裝、整合已對通用的業(yè)務(wù)代碼（包括所有的增刪改查等）做了整合、封裝；程序員在編寫應(yīng)用程序時可以充分利用這些代碼；進(jìn)而使程序員只需關(guān)注，并引用 JFrame 提供的豐富基礎(chǔ)類庫來實現(xiàn)特殊業(yè)務(wù)邏輯代碼即可。因此，JFrame 留給開發(fā)人員的工作量是很少的。代碼量少，意味著基于JFrame的應(yīng)用系統(tǒng)具有很強的可維護(hù)性。 7）性能卓越、穩(wěn)定：JFrame 系統(tǒng)框架在系統(tǒng)的各個層次采用了針對性的緩存技術(shù)、Ajax、頁面靜態(tài)化技術(shù)等大大的提升了系統(tǒng)的性能；JFrame 性能優(yōu)越，一般情況下最終用戶可不必采購商

25、業(yè) Web 中間件和數(shù)據(jù)庫，直接使用免費 Tomcat、MySql即可得到，商業(yè)中間件的性能，直接為最終用戶省下一筆巨大的投入。同時 JFrame系統(tǒng)架構(gòu)由天擇高級研發(fā)人員研發(fā)，系統(tǒng)每一個算法的實現(xiàn)均通過研發(fā)人員深思熟慮，系統(tǒng)瓶頸不會在 JFrame 系統(tǒng)框架中產(chǎn)生。JFrame 系統(tǒng)框架在上市前，已經(jīng)在各類項目中得到了廣泛的應(yīng)用，甚至有些基礎(chǔ)類庫已經(jīng)工作了十幾年。 8）可移植性強：JFrame 數(shù)據(jù)庫操作層對 hibernate 技術(shù)作了高度封裝，使JFrame 可同時支持各種流行數(shù)據(jù)包括 ：Oracle 、DB2 、Sql Server、MySql、JavaDB(Derby)。JFrame

26、 采用 JEE 技術(shù)，其本身支持跨操作系統(tǒng)與跨 Web 中間件，研發(fā)人員已經(jīng)在各平臺中進(jìn)行了深入的測試，在各類型客戶中得到了檢驗。 9）代碼簡潔、規(guī)范、可維護(hù)性高：JFrame 系統(tǒng)框架定義一套完整的代碼規(guī)范，整個 JFrame 系統(tǒng)框架的代碼均遵循該規(guī)范。建議使用本系統(tǒng)框架的開發(fā)人員也遵循該規(guī)范，以提高系統(tǒng)的可維護(hù)性。 10）開發(fā)、可擴充：JFrame 是一個可靈活擴展的系統(tǒng)，它是一個工程包，在其工程包中，開發(fā)人員可根據(jù)自己的需要增加其他功能模塊，或者與您現(xiàn)有的資源文件進(jìn)行整合，充分利用企業(yè)現(xiàn)有資產(chǎn)。 11）技術(shù)支持：JFrame 是商業(yè)系統(tǒng)框架，提供了完整的文檔、培訓(xùn)、技術(shù)支持、升級等服務(wù)

27、。2.3.3 使用JFrame開發(fā)軟件使用 JFrame 開發(fā)軟件是一個很簡單的事。開發(fā)人員無需掌握各種復(fù)雜的軟件開發(fā)技術(shù)(如：spring、hibernate、jquery、dwr 等等技術(shù))，也不要從頭做起，只需將JFrame 工程包導(dǎo)入到 MyEclipse 開發(fā)環(huán)境中后，即可使用JFrame 實施快速開發(fā)；開發(fā)過程可遵循如下幾步，如圖2-2所示。圖2-2 基于JFrame的軟件開發(fā)步驟 1）登錄 JFrame 自動化開發(fā)平臺，參照業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計文檔配置功能模塊，生成業(yè)務(wù)功能代碼。 2）在 Eclispse 中作刷新操作，將生成代碼裝載到MyEclipse工程中，即可打開瀏覽器測試生成代碼

28、。 3）如不滿意，可再次修改功能配置，重新生成代碼，直到滿意為止。 4）如果業(yè)務(wù)邏輯較為復(fù)雜，JFrame生成代碼不能夠完全滿足業(yè)務(wù)需求需求，也可通過MyEclipse打開代碼，對其進(jìn)行修改（修改時可調(diào)用JFrame提供的豐富基礎(chǔ)類庫，也可用手頭上的現(xiàn)有程序資源），直到滿意為止。2.3.4 JFrame核心價值JFrame 應(yīng)用軟件開發(fā)平臺將帶來開發(fā)模式的革新，和傳統(tǒng)軟件開發(fā)模式相比，能夠大幅降低軟件開發(fā)技術(shù)門檻，減少軟件開發(fā)投入成本和對開發(fā)人員的要求，縮短軟件開發(fā)周期，提升軟件質(zhì)量。 1）降低企業(yè)研發(fā)成本：JFrame 軟件開發(fā)平臺，可有效降低對軟件開發(fā)人員的技術(shù)要求，開發(fā)人員無需深入的研究

29、各類軟件技術(shù)；并可通過平臺自動生成業(yè)務(wù)代碼；基于JFrame開發(fā)的應(yīng)用程序代碼量少、規(guī)范、簡潔，提升了系統(tǒng)的可維護(hù)性。JFrame 的目標(biāo)是降低軟件企業(yè)80%的研發(fā)成本。 2）縮短開發(fā)周期：使用JFrame軟件開發(fā)平臺，將直接縮短軟件的開發(fā)周期，可以快速制作系統(tǒng)原型，開發(fā)人員只需在原型基礎(chǔ)之上對業(yè)務(wù)代碼進(jìn)行二次開發(fā)；因此，JFrame將大大縮短軟件的開發(fā)周期。 3）提升軟件質(zhì)量：JFrame軟件開發(fā)平臺，經(jīng)許多軟件開發(fā)團(tuán)隊?wèi)?yīng)用，不斷的優(yōu)化和完善代碼和功能，提升其性能與系統(tǒng)的可操作性，因此使用JFrame軟件開發(fā)平臺將大大提升軟件質(zhì)量。 4）減少對核心程序員的依賴：基于JFrame開發(fā)的代碼結(jié)構(gòu)

30、清晰、代碼量少；同時JFrame團(tuán)隊將提供后方技術(shù)支撐和完善的開發(fā)文檔。軟件開發(fā)團(tuán)隊可完全規(guī)避核心程序員離職帶來的風(fēng)險。2.3.5 團(tuán)隊結(jié)構(gòu)對比首先，由于軟件開發(fā)團(tuán)隊規(guī)模的縮小，開發(fā)團(tuán)隊可以不用配置專職的項目經(jīng)理和系統(tǒng)分析設(shè)計人員，而可由系統(tǒng)分析設(shè)計人員兼任。第二，JFrame 本身已經(jīng)提供了一個完善的系統(tǒng)架構(gòu)，已經(jīng)解決了各種技術(shù)問題，提供了各種常用的類庫和使用說明文檔；開發(fā)團(tuán)隊無需再從頭做起，只需經(jīng)稍微培訓(xùn)就會使用團(tuán)隊無需再聘請系統(tǒng)架構(gòu)師。第三，JFrame 已經(jīng)解決了各種技術(shù)難題，開發(fā)團(tuán)隊不再需要解決這些問題，因此團(tuán)隊對高級程序員的需求可以減少。第四，JFrame 提供了自動化代碼生成工具

31、，開發(fā)人員不再重復(fù)的編寫、測試?yán)淄拇a，只需通關(guān)工具快速生成；而且 JFrame 提供了豐富的類庫，開發(fā)人員不再需要編寫這些復(fù)雜的技術(shù)代碼。第五，JFrame 系統(tǒng)功能穩(wěn)定、性能卓越，系統(tǒng)測試成本將可直接降低。第六，由于使用 JFrame 開發(fā)系統(tǒng)業(yè)務(wù)代碼規(guī)范、量少，因此很容易維護(hù)，對于不熟悉系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯的人員，也可很快上手對系統(tǒng)進(jìn)行后期維護(hù)。使用Tomcat能夠使應(yīng)用程序的部署變得非常簡單，只需在Tomcat的webapps目錄下放入WAR，之后Tomcat就會自行檢查到該文件，并對其進(jìn)行解壓。一般情況而言，第一次在瀏覽器中訪問這個應(yīng)用時會非常慢，這是因為Tomcat要把Jsp變換為Se

32、rvlet文件，之后才會進(jìn)行編譯。當(dāng)編譯結(jié)束以后，訪問速度會加快。另外Tomcat也提供了一個名叫manager的應(yīng)用方式。該方式需要用戶名和密碼來訪問這個應(yīng)用，而在xml文件中通常儲存著用戶名和密碼。用戶可以通過這個應(yīng)用遠(yuǎn)程進(jìn)行Web部署和撤銷應(yīng)用。2.4 Tomcat的功能使用Tomcat能夠使應(yīng)用程序的部署變得非常簡單，只需在Tomcat的webapps目錄下放入WAR，之后Tomcat就會自行檢查到該文件，并對其進(jìn)行解壓。一般情況而言，第一次在瀏覽器中訪問這個應(yīng)用時會非常慢，這是因為Tomcat要把Jsp變換為Servlet文件，之后才會進(jìn)行編譯。當(dāng)編譯結(jié)束以后，訪問速度會加快。另外T

33、omcat也提供了一個名叫manager的應(yīng)用方式。該方式需要用戶名和密碼來訪問這個應(yīng)用，而在xml文件中通常儲存著用戶名和密碼。用戶可以通過這個應(yīng)用遠(yuǎn)程進(jìn)行Web部署和撤銷應(yīng)用。Tomcat不單是一個Servlet，它也擁有傳統(tǒng)Web服務(wù)器的特點，如處理Html頁面。但它處理靜態(tài)Html效果不如Apache。除此以外，Tomcat給出了Realm支持。Realm可以看作Unix中的group。在Unix里，系統(tǒng)里的一定資源對應(yīng)著一個group，而一個group不能訪問不歸屬于它的資源。Tomcat用Realm來對不同的應(yīng)用(可以看作系統(tǒng)資源)賦予給不同的用戶(可以看作group），如果用戶沒

34、有權(quán)限則不能訪問這個應(yīng)用。Tomcat一共給出了三種Realm：1) JNDIRealm，基于LDAP的服務(wù)器里儲存著用戶信息，通過JNDI獲取。2 ) JDBCRealm，數(shù)據(jù)庫里存儲著用戶信息，通過JDBC來進(jìn)行驗證。3 ) MemoryRealm， xml文件里儲存用戶信息，通過Realm方便地驗證訪問某個應(yīng)用的客戶。事實上，Jsp和Servlet的開發(fā)已經(jīng)基本上涵蓋了Tomcat的主要開發(fā)，而這兩種技術(shù)的開發(fā)也非常簡單，只需要通過普通的文本編輯器進(jìn)行編寫，然后在打包成WAR。3 系統(tǒng)需求分析3.1系統(tǒng)功能需求系統(tǒng)通過構(gòu)建不同的貼紙主題，在每個貼紙主題內(nèi)部系統(tǒng)提供豐富的由幾何形狀構(gòu)成的貼

35、紙。用戶可以使用幾何貼紙組成這些更復(fù)雜的貼紙，不同顏色的幾何貼紙需要用戶自己創(chuàng)建生成。完成后的主題場景可以進(jìn)行分享。結(jié)合對兒童教育軟件的分析，以及對系統(tǒng)的產(chǎn)品定義，我們確定了系統(tǒng)的主要功能需求包括：一般繪畫軟件的色彩、圖元編輯、圖形文件操作等功能；考慮兒童興趣，加入卡通元素及聲音元素等選擇貼紙主題。3.2 性能分析相容性：也可稱為擴展性，在設(shè)計本系統(tǒng)時需要預(yù)先留出一些接口，供其他系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)用或使用數(shù)據(jù)。同樣，需要預(yù)留出相應(yīng)的接口用于將來進(jìn)行系統(tǒng)功能擴展和系統(tǒng)升級。共享性：為了達(dá)到資源共享的目標(biāo)，我們要保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)表能與其他系統(tǒng)的交互使用，數(shù)據(jù)可以通過各系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)維護(hù)。安全性：系統(tǒng)中保存有很多

36、重要的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)我們要保證其不能外泄，必須從多方面進(jìn)行安全保護(hù)。硬件上我們考慮加裝硬件防火墻，關(guān)閉不必要的端口，軟件上也要安裝相應(yīng)防火墻，及時打上系統(tǒng)補丁，重要數(shù)據(jù)要進(jìn)行加密保存?？煽啃裕合到y(tǒng)實現(xiàn)信息化無紙化處理，這里我們要保證數(shù)據(jù)的正確性和安全性。所以在系統(tǒng)運行中，我們要考慮眾多異常情況，確保數(shù)據(jù)的完整性及原子性。運用相關(guān)的容錯技術(shù)，自動恢復(fù)技術(shù)保正系統(tǒng)安全有效運行。3.3 系統(tǒng)質(zhì)量需求由于質(zhì)量概念很難抽象定義，質(zhì)量屬性驅(qū)動的架構(gòu)方法采用具體的場景來刻畫質(zhì)量屬性，包括：源，制品，環(huán)境，刺激，響應(yīng)，響應(yīng)度量等方面。下面我們采用這種方法給出系統(tǒng)的質(zhì)量需求。并用以驅(qū)動后續(xù)的架構(gòu)設(shè)計。表3-1

37、可用性場景1屬性場景可用性場景源設(shè)計人員制品用戶界面環(huán)境用戶界面設(shè)計時刺激想要快速有效地學(xué)習(xí)系統(tǒng)特性響應(yīng)及時有效地提示；界面元素為用戶所熟悉響應(yīng)度量首次完成任務(wù)時間；首次完成任務(wù)的犯錯率；用戶不需要先驗知識表3-2 可用性場景2屬性場景可用性場景源設(shè)計人員制品用戶界面環(huán)境用戶界面設(shè)計時刺激想要有效使用系統(tǒng)，快速完成用戶任務(wù)響應(yīng)支持在界面中有效導(dǎo)航；支持多通道交互；封裝文件系統(tǒng)操作響應(yīng)度量完成任務(wù)平均時間表3-3 可用性場景3屬性場景可用性場景源設(shè)計人員制品用戶界面環(huán)境用戶界面設(shè)計時刺激想要使錯誤的影響最低，鼓勵用戶自主探索用戶界面響應(yīng)對關(guān)鍵資源的操作提供撤銷還原功能；對不能還原的功能給予提示響

38、應(yīng)度量錯誤數(shù)量；誤操作比例表3-4 可用性場景4屬性場景可用性場景源設(shè)計人員制品用戶界面環(huán)境用戶界面設(shè)計時刺激想要減少記憶負(fù)擔(dān)響應(yīng)顯示用戶主任務(wù)；界面元素為用戶所熟悉響應(yīng)度量無4 兒童繪畫軟件的功能實現(xiàn)4.1 Java簡介Java是一種可以撰寫跨平臺應(yīng)用軟件的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言，是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序設(shè)計語言和Java平臺（即JavaEE， JavaME， JavaSE）的總稱。Java自面世后就非常流行，發(fā)展迅速，對C+語言形成了有力沖擊。Java 技術(shù)具有卓越的通用性、高效性、平臺移植性和安全性，廣泛應(yīng)用于個人PC、數(shù)據(jù)中心、游戲控制

39、臺、科學(xué)超級計算機、移動電話和互聯(lián)網(wǎng)，同時擁有全球最大的開發(fā)者專業(yè)社群。在全球云計算和移動互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)環(huán)境下，Java更具備了顯著優(yōu)勢和廣闊前景28。 Java服務(wù)器頁面是由Sun Microsystems公司倡導(dǎo)、許多公司參與一起建立的一種動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。JSP技術(shù)有點類似ASP技術(shù)，它是在傳統(tǒng)的網(wǎng)頁HTML（標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語言的子集）文件(*.htm，*.html)中插入Java程序段(Scriptlet)和JSP標(biāo)記(tag)，從而形成JSP文件，后綴名為(*.jsp)。用JSP開發(fā)的Web應(yīng)用是跨平臺的，既能在Linux下運行，也能在其他操作系統(tǒng)上運行。 4.2 C/S簡介 C/S架構(gòu)

40、軟件有諸多優(yōu)點，同時存在著一些不足。1）應(yīng)用服務(wù)器運行數(shù)據(jù)負(fù)荷較輕。最簡單的C/S體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用由兩部分組成，即客戶應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器程序。二者可分別稱為前臺程序與后臺程序。運行數(shù)據(jù)庫服務(wù)器程序的機器，也稱為應(yīng)用服務(wù)器。一旦服務(wù)器程序被啟動，就隨時等待響應(yīng)客戶程序發(fā)來的請求；客戶應(yīng)用程序運行在用戶自己的電腦上，對應(yīng)于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，可稱為客戶電腦，當(dāng)需要對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行任何操作時，客戶程序就自動地尋找服務(wù)器程序，并向其發(fā)出請求，服務(wù)器程序根據(jù)預(yù)定的規(guī)則作出應(yīng)答，送回結(jié)果，應(yīng)用服務(wù)器運行數(shù)據(jù)負(fù)荷較輕。2）數(shù)據(jù)的儲存管理功能較為透明。在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中，數(shù)據(jù)的儲存管理功能，是由服務(wù)器程序和

41、客戶應(yīng)用程序分別獨立進(jìn)行的，前臺應(yīng)用可以違反的規(guī)則，并且通常把那些不同的（不管是已知還是未知的）運行數(shù)據(jù)，在服務(wù)器程序中不集中實現(xiàn)，例如訪問者的權(quán)限，編號可以重復(fù)、必須有客戶才能建立定單這樣的規(guī)則。所有這些，對于工作在前臺程序上的最終用戶，是“透明”的，他們無須過問（通常也無法干涉）背后的過程，就可以完成自己的一切工作。在客戶服務(wù)器架構(gòu)的應(yīng)用中，前臺程序不是非?！笆菪　?，麻煩的事情都交給了服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)。在C/S體系的下，數(shù)據(jù)庫不能真正成為公共、專業(yè)化的倉庫，它受到獨立的專門管理。3）C/S架構(gòu)的劣勢是高昂的維護(hù)成本且投資大。首先，采用C/S架構(gòu)，要選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)庫平臺來實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的真正“統(tǒng)

42、一”，使分布于兩地的數(shù)據(jù)同步完全交由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)去管理，但邏輯上兩地的操作者要直接訪問同一個數(shù)據(jù)庫才能有效實現(xiàn)，有這樣一些問題，如果需要建立“實時”的數(shù)據(jù)同步，就必須在兩地間建立實時的通訊連接，保持兩地的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器在線運行，網(wǎng)絡(luò)管理工作人員既要對服務(wù)器維護(hù)管理，又要對客戶端維護(hù)和管理，這需要高昂的投資和復(fù)雜的技術(shù)支持，維護(hù)成本很高，維護(hù)任務(wù)量大。4.3 系統(tǒng)功能實現(xiàn)本文考慮兒童興趣，加入了卡通元素及聲音元素等。在進(jìn)入軟件時，先播放一段Flash，再進(jìn)入繪圖界面。實現(xiàn)Flash播放功能部分代碼如下：public class bfflash extends JFrame public GridLa

43、yout layout=new GridLayout()； public GridBagConstraints constraints=new GridBagConstraints()； public flashplayer flashplayer=new flashplayer()； public bfflash() JPanel jp=new JPanel()； jp.setLayout(layout)； flashplayer.setFlashfolder("./flash")； flashplayer.setFileName("123.swf")

44、； flashplayer.play()； constraints.fill=GridBagConstraints.BOTH； constraints.weightx=1； constraints.weighty=1； constraints.anchor=GridBagConstraints.CENTER； jp.add(flashplayer.flashPanel)； this.setContentPane(jp)；/ this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE)； this.setLocation(350，120)； this.s

45、etSize(750，560)； this.setVisible(true)； 繪圖等幾乎所有的操作集成在畫布上，實現(xiàn)畫布的部分代碼如下：public class Mycanvas extends Canvasint x1，y1，x2，y2，x3，y3，r；int d=3；int huabi=1；double x=new double8，y=new double8； int x4=new int8，y4=new int8； Double X=new Double8，Y=new Double8；Color c；Mycanvas()setBackground(Color.white)；setSiz

46、e(800， 850)；void setx1(int x1)this.x1=x1；void sety1(int y1)this.y1=y1；void setx2(int x2)this.x2=x2；void sety2(int y2)this.y2=y2；void setx3(int x3)this.x3=x3；void sety3(int y3)this.y3=y3；void setcolor(Color c)this.c=c；void setarc(int d)this.d=d；void setr(int e)r=e；void sethuabi(int huabi)this.huabi=h

47、uabi；public void paint(Graphics g，int i)g.setColor(c)；Graphics2D g_2d=(Graphics2D)g；BasicStroke bs=new BasicStroke(huabi，BasicStroke.CAP_ROUND，BasicStroke.JOIN_MITER)；g_2d.setStroke(bs)；if(i=1)g.drawOval(10， 10， 100，100)；else if(i=2)g.drawLine(x1， y1， x2， y2)；else if(i=3)g.drawRect(10， 10， 100，100)；

48、繪圖等一些功能性操作都在JFrame窗體里面執(zhí)行。實現(xiàn)JFrame窗體功能的部分代碼如下：public Myframe(ImageIcon background) background.setImage(background.getImage().getScaledInstance(1200，800，Image.SCALE_DEFAULT)；JLabel label = new JLabel(background)；/ 把背景圖片顯示在一個標(biāo)簽里面/ 把標(biāo)簽的大小位置設(shè)置為圖片剛好填充整個面板label.setBounds(0， 0， background.getIconWidth()，bac

49、kground.getIconHeight()；/ 把內(nèi)容窗格轉(zhuǎn)化為JPanel，否則不能用方法setOpaque()來使內(nèi)容窗格透明imagePanel = (JPanel)getContentPane()；imagePanel.setOpaque(false)；/ 內(nèi)容窗格默認(rèn)的布局管理器為BorderLayoutimagePanel.setLayout(new FlowLayout()； getLayeredPane().setLayout(null)；/ 把背景圖片添加到分層窗格的最底層作為背景getLayeredPane().add(label， new Integer(Intege

50、r.MIN_VALUE)；play()； canvas = new Mycanvas()；choice = new Choice()；choice3 = new Choice()；panel1 = new Panel()；panel2 = new Panel()；panel3 = new Panel()；panel4 = new Panel()；/*b1 = new Button("圓")；b1.setBackground(Color.blue)；b2 = new Button("橢圓")；b4 = new Button("長方形")

51、；b5=new Button("箭頭")；*/b6 = new JButton("清除")；b7= new JButton("退出")；b8=new JButton("橡皮擦")；b9=new JButton("繪畫")；button1=new JButton("小燕子")；button2=new JButton("拔蘿卜")；button3=new JButton("蟲兒飛")；button4=new JButton("唐老

52、鴨")；button5=new JButton("彩虹")；button6=new JButton("喜羊羊")；choice.add("紅")；choice.add("綠")；choice.add("藍(lán)")；choice.add("黃")；choice.add("青")；choice.add("橙")；choice.add("黑")；choice3.add("1")；choice3.a

53、dd("3")；choice3.add("8")；choice3.add("10")；choice3.add("13")；choice3.add("16")；/*b1.addActionListener(this)；b2.addActionListener(this)；b4.addActionListener(this)；b5.addActionListener(this)；*/button1.addActionListener(this)；button2.addActionListener(t

54、his)；button3.addActionListener(this)；button4.addActionListener(this)；button5.addActionListener(this)；button6.addActionListener(this)；b6.addActionListener(this)；b7.addActionListener(this)；b8.addActionListener(this)；b9.addActionListener(this)；choice.addItemListener(this)；choice3.addItemListener(this)；

55、box1 = Box.createHorizontalBox()；box1.add(Box.createHorizontalStrut(4)；box1.add(button1)；box1.add(Box.createHorizontalStrut(8)；box1.add(button2)；box1.add(Box.createHorizontalStrut(8)；box1.add(Box.createHorizontalStrut(8)；box1.add(button3)；box1.add(Box.createHorizontalStrut(8)；/*box1.add(b5)；*/box2 =

56、 Box.createHorizontalBox()；box2.add(Box.createHorizontalStrut(8)；box1.add(button4)；box2.add(Box.createHorizontalStrut(5)；box1.add(button5)；box2.add(Box.createHorizontalStrut(5)；box1.add(button6)；box2.add(Box.createHorizontalStrut(5)；box3 = Box.createHorizontalBox()；box3.add(Box.createHorizontalStrut

57、(5)；box3.add(choice)；box3.add(Box.createHorizontalStrut(5)；box3.add(Box.createHorizontalStrut(5)；box3.add(Box.createHorizontalStrut(5)；box3.add(Box.createHorizontalStrut(5)；box3.add(Box.createHorizontalStrut(5)；box3.add(Box.createHorizontalStrut(5)；box3.add(choice3)；box4 = Box.createHorizontalBox()；box4.add(Box.createHorizontalStrut(8)；box4.