利用Swing绘制一个动态时钟

柔光的暖阳◎ 2024-04-19 11:33 78阅读 0赞

# 效果 #

![在这里插入图片描述][2019091721011836.gif]  
代码在下面，可跳过解析。

# 前言 #

#### 编程实现一个时钟 ####

利用Swing绘制一个时钟，只能是静态的。利用Calendar类获取当前的时分秒，然后根据数学公式绘制相应的时钟就可以了。

如果静态的时钟已经足够你使用，那么就无须用到线程的概念。

# 如何让时钟“动起来” #

当然了，动起来肯定是不可能的，但是我们可以利用人眼的视觉，让时钟“好像动起来”，其实着很简单，只要让当前的图像每隔一秒种刷新一次就可以了。这样秒针在动，数字时间也在动，整个时钟就好像“动起来了”

# 线程 #

利用线程实现刷新，刷新间隔是1秒，每次刷新都先生成当前的时间，然后JVM又会自动调用paintComponent方法绘制图形，这样就好像时钟动起来了。

Thread thread = new Thread(){
        
                public void run(){
        
                    while(true){
        
                        StillClock clock = new StillClock();
                        MessagePanel messagePanel1=new MessagePanel(clock.getHour()+":"+
                                clock.getMinute()+":"+clock.getSecond());
                        //设置显示居中
                        messagePanel1.setCentered(true);
                        //设置前景颜色
                        messagePanel1.setForeground(Color.black);
                        //设置字体
                        messagePanel1.setFont(new Font("Courier",Font.BOLD,16));
    
                        add(clock);
                        add(messagePanel1,BorderLayout.SOUTH);
                        clock.setVisible(true);
                        validate();        //接下来会每隔一秒重绘一次时钟——即（从frame中将clock组件删除），因此调用validate方法，使容器重新布置其子组件
                        try {
        
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
        
                            // TODO Auto-generated catch block
                            e.printStackTrace();
                        }
                        clock.setVisible(false);
                        remove(clock);     //在父容器中将其删除
                        clock.invalidate();        //使容器失效
                    }
                }
            };
            thread.start();

# 线程代码解析 #

Thread thread = new Thread(){};

注意结尾使用了分号，既然使用了线程，那么需要重写它的run方法：

public void run(){}

既然想让时钟一直动起来，那么死循环是最好的选择

while(true){}

在while里面，每次都先生成当前的时间：

StillClock clock = new StillClock();

这里生成了一个无参构造的StillClock类，StillClock的无参构造方法里面会自动生成当前的时间。

**注意:这里的StillClock是我自己定义的，代码贴在后面，但是如果不关心他是怎么实现的，可以直接忽略原理，直接使用，包括代码里面的messagePanel也是一样的自定义类。**

时间生成完了之后，把时钟图形、当前时间的字符串、布局位置利用add()方法绘制到屏幕上

add(clock);
       add(messagePanel1,BorderLayout.SOUTH);

接下来会每隔一秒重绘一次时钟——即（从frame中将clock组件删除），因此调用validate方法，使容器重新布置其子组件。

thread.start();

让线程开始工作把。

# 完整代码 #

#### DisplayClock.java: ####

package Test;
    
    import javax.swing.*;
    import javax.swing.border.Border;
    import java.awt.*;
    
    public class DisplayClock extends JFrame {
        
        public DisplayClock(){
        
            //创建一个现在的时间
            StillClock clock=new StillClock();
            //获取当前的时间
            clock.setCurrentTime();
            //设置时间的显示格式
    
            Thread thread = new Thread(){
        
                public void run(){
        
                    while(true){
        
                        StillClock clock = new StillClock();
                        MessagePanel messagePanel1=new MessagePanel(clock.getHour()+":"+
                                clock.getMinute()+":"+clock.getSecond());
                        //设置显示居中
                        messagePanel1.setCentered(true);
                        //设置前景颜色
                        messagePanel1.setForeground(Color.black);
                        //设置字体
                        messagePanel1.setFont(new Font("Courier",Font.BOLD,16));
    
                        add(clock);
                        add(messagePanel1,BorderLayout.SOUTH);
                        clock.setVisible(true);
                        validate();        //接下来会每隔一秒重绘一次时钟——即（从frame中将clock组件删除），因此调用validate方法，使容器重新布置其子组件
                        try {
        
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
        
                            // TODO Auto-generated catch block
                            e.printStackTrace();
                        }
                        clock.setVisible(false);
                        remove(clock);     //在父容器中将其删除
                        clock.invalidate();        //使容器失效
                    }
                }
            };
            thread.start();
            //布局默认为BorderLayout，让显示信息在底部（即南边）
    
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            DisplayClock frame=new DisplayClock();
            frame.setTitle("DisplayClock");
            frame.setSize(300,350);
            frame.setLocationRelativeTo(null);
            frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
            frame.setVisible(true);
    
    
        }
    }

#### StillClock.java: ####

package Test;
    
    import sun.util.calendar.Gregorian;
    
    import javax.swing.*;
    import java.awt.*;
    import java.util.Calendar;
    import java.util.GregorianCalendar;
    
    public class StillClock extends JPanel {
        
        public int getHour() {
        
            return hour;
        }
    
        public void setHour(int hour) {
        
            this.hour = hour;
            repaint();
        }
    
        public int getMinute() {
        
            return minute;
        }
    
        public void setMinute(int minute) {
        
            this.minute = minute;
            repaint();
        }
    
        public int getSecond() {
        
            return second;
        }
    
        public void setSecond(int second) {
        
            this.second = second;
            repaint();
        }
    
        private int hour;
        private int minute;
        private int second;
    
        public StillClock() {
        
            setCurrentTime();
        }
    
        public StillClock(int hour, int minute, int second) {
        
            this.hour = hour;
            this.minute = minute;
            this.second = second;
        }
    
        //使用Graphics类绘制图形，需要重写paintComponent方法
        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g) {
        
            super.paintComponent(g);
            //绘制时钟参数
            int clockRadius=(int)(Math.min(getWidth(),getHeight())*0.8*0.5);
            int xCenter=getWidth()/2;
            int yCenter=getHeight()/2;
    
            //绘制一个圆
            g.setColor(Color.BLACK);
            g.drawOval(xCenter-clockRadius,yCenter-clockRadius,2*clockRadius
            ,2*clockRadius);
            g.drawString("12",xCenter-5,yCenter-clockRadius+12);
            g.drawString("9",xCenter-clockRadius+3,yCenter+5);
            g.drawString("3",xCenter+clockRadius-10,yCenter
            +3);
            g.drawString("6",xCenter-3,yCenter+clockRadius-3);
    
            //绘制秒针
            int sLength=(int)(clockRadius*0.8);
            int xSecond=(int)(xCenter+sLength*Math.sin(second*(2*Math.PI/60)));
            int ySecond=(int)(xCenter-sLength*Math.cos(second*(2*Math.PI/60)));
            g.setColor(Color.red);
            g.drawLine(xCenter,yCenter,xSecond,ySecond);
    
            //绘制分针
            int mLength=(int)(clockRadius*0.65);
            int xMinute=(int)(xCenter+mLength*Math.sin(minute*(2*Math.PI/60)));
            int yMinute=(int)(xCenter-mLength*Math.cos(minute*(2*Math.PI/60)));
            g.setColor(Color.blue);
            g.drawLine(xCenter,yCenter,xMinute,yMinute);
    
            //绘制时针
            int hLength=(int)(clockRadius*0.5);
            int xHour=(int)(xCenter+hLength*Math.sin((hour%12+minute/60.0)*(2*Math.PI/12)));
            int yHour=(int)(xCenter-hLength*Math.cos((hour%12+minute/60.0)*(2*Math.PI/12)));
            g.setColor(Color.green);
            g.drawLine(xCenter,yCenter,xHour,yHour);
    
    
            }
        public void setCurrentTime(){
        
            //构造一个日历类设定当前日期和时间
            Calendar calendar=new GregorianCalendar();
    
            //设定时分秒
            this.hour=calendar.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
            this.minute=calendar.get(Calendar.MINUTE);
            this.second=calendar.get(Calendar.SECOND);
        }
    
        public Dimension getPreferredSize(){
        
            return new Dimension(200,200);
        }
    }

#### messagePanel: ####

package Test;
    
    import javax.swing.*;
    import java.awt.*;
    
    public class MessagePanel extends JPanel {
        
       //显示的信息
        private String message="Welcome to java";
        //显示信息x的坐标
        private int xCoordinate=20;
        //显示信息y的坐标
        private int yCoordinate=20;
        //信息是否被显示在中心部位
        private boolean centered;
        //水平和垂直的移动显示信息
        private int interval=10;
    
        public int getXCoordinate() {
        
            return xCoordinate;
        }
    
        public void setXCoordinate(int xCoordinate) {
        
            this.xCoordinate = xCoordinate;
            repaint();
        }
    
        //无参构造
        public MessagePanel() {
        
        }
        //带参构造
        public MessagePanel(String message) {
        
            this.message = message;
            repaint();
    
        }
    
        public int getYCoordinate() {
        
            return yCoordinate;
        }
    
        public void setYCoordinate(int yCoordinate) {
        
            this.yCoordinate = yCoordinate;
            repaint();
    
        }
    
        public boolean isCentered() {
        
            return centered;
    
        }
    
        public void setCentered(boolean centered) {
        
            this.centered = centered;
            repaint();
    
        }
    
        public int getInterval() {
        
            return interval;
        }
    
        public void setInterval(int interval) {
        
            this.interval = interval;
            repaint();
    
        }
    
        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g) {
        
            super.paintComponent(g);
            if(centered){
        
                //设定字体
                FontMetrics fm=g.getFontMetrics();
                //设置显示字体
                int stringWidth=fm.stringWidth(message);
                int stringAscent=fm.getAscent();
                xCoordinate=getWidth()/2-stringWidth/2;
                yCoordinate=getHeight()/2+stringAscent/2;
            }
            g.drawString(message,xCoordinate,yCoordinate);
        }
        //让信息往左边移动
        public void moveLeft(){
        
            xCoordinate-=interval;
            repaint();
    }
        //让信息往右边移动
        public void moveRight(){
        
            xCoordinate+=interval;
            repaint();
        }
        //让信息向上移动
        public void moveUp(){
        
            yCoordinate+=interval;
            repaint();
        }
        public void moveDown(){
        
            yCoordinate-=interval;
            repaint();
        }
        //固定写法，不必探究
        @Override
        public Dimension getPreferredSize() {
        
            return new Dimension(200,30);
        }
    }

# 结束 #

写的有些粗糙，有需要的可以根据自己的需求进行更改，比如如何更加稳定的实现动态时钟，让时钟刻度更加精细（根据数学公式增加刻度线即可）,希望可以帮助到你。

[2019091721011836.gif]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/18/5eb647ea8129473ba8b45e12d0d8fa10.gif