### 5.4.3 graphics 与面向对象
在 Tkinter 中,只为画布提供了类 Canvas,而画布上绘制的各种图形并没有对应的类。 因此画布是对象,而画布上的图形并不是对象,至少不是按面向对象风格构造的。graphics 模块就是为了改进这一点而设计的,它将 Tkinter 的绘图功能进行了全面的面向对象包装。 在 graphics 模块中,GraphWin、Point、Circle、Oval、Line、Text 和 Rectangle 等都是类,可以创建相应的对象。每个对象都是相应的类的实例,例如每个具体的“点”都 是 Point 的实例。所有点对象都具有自己的坐标值(x,y),都支持 getX()、getY()和 draw()等方法(操作)。 为创建一个类的新实例,需要构造器(constructor)。调用构造器的语法模式如下:
```
<类名>(<参数 1>,<参数 2>, ...)
<变量名> = <类名>(<参数 1>,<参数 2>, ...)
```
其中类名指定要创建什么样的实例,例如 Point 或 Circle;诸参数是对象初始化所需的信息,例如 Point 需要两个坐标作为参数,Circle 需要一个点(圆心)和一个数值(半径)作为参数。构造器创建对象后,通常需要将这个对象赋予某个变量,以便今后通过这个变量引用并操作对象。 我们来看一个例子:
```
p = Point(50,60)
```
Point 构造器创建了一个点对象,变量 p 指向这个新创建的点对象。构造器的两个参数表 示点对象的 x 和 y 坐标,这两个值将存储在对象内部的实例变量(instance variable)中(图 5.24)。
![](https://box.kancloud.cn/2016-02-22_56cafce20d6e2.png)
图 5.24 Point 对象的创建 为了请求对象执行其内部定义的方法,需要向对象发消息。例如,对于点对象可以发送消息 p.getX()、p.getY()、p.move(dx,dy)等等。消息的一般形式如下:
```
<对象>.<方法名>(<方法参数 1>,<方法参数 2>, ...)
```
有些对象的实例变量和方法的参数本身也可能是对象。例如,考虑如下语句:
```
>>> win = GraphWin()
>>> c = Circle(Point(100,100), 30)
>>> c.draw(win)
```
上述语句的第一行创建 GraphWin 对象 win。第二行创建 Circle 对象 c,它的圆心是点 对象 Point(100,100),半径为 30。注意,Circle 构造器的第一个参数利用 Point 构 造器创建了圆心点对象。第三行请求 Circle 对象 c 执行它的 draw()方法。图 5.25 显示 了 GraphWin、Circle 和 Point 对象之间的相互关系。我们通常无需关心这些细节,而 只需要创建对象并调用对象的方法,对象自会完成任务,这就是面向对象编程的力量。
![](https://box.kancloud.cn/2016-02-22_56cafce222bb9.png)
图 5.25 各种对象之间的关系
最后,我们用一个实例演示基于 graphics 模块的图形编程,读者可以自行比较它和Tkinter 编程在风格上的异同。
【程序 5.4】sunmove.py
```
from graphics import * from time import sleep
def main():
w = GraphWin("Demo",300,200)
m1 = Polygon(Point(150,199),Point(200,100),Point(250,199))
m1.setFill('green')
m1.draw(w)
m2 = Polygon(Point(200,199),Point(250,80),Point(350,199))
m2.setFill('green')
m2.draw(w)
center = Point(0,100)
sun = Circle(center,10)
sun.setFill('red')
sun.draw(w)
for i in range(31):
if i<15:
sun.move(10,-5)
center.move(10,-5)
elif i<20:
sun.move(10,0)
center.move(10,0)
else:
sun.move(10,5)
center.move(10,5)
if i == 30:
w.setBackground('black')
sleep(0.25)
w.getMouse()
w.close()
main()
```
本程序先创建图形窗口,再画两个多边形和一个圆形(表示两座山和太阳)。然后让圆 形不断移动:先向右上移动,再向右平移,最后向右下移动,显然这是太阳东升西落的模拟。 天黑后点击一下窗口即可关闭窗口结束程序。执行结果如图 5.26 所示。
![](https://box.kancloud.cn/2016-02-22_56cafce237713.png)
图 5.26 程序 5.4 执行结果截图
- 前言
- 第 1 章 计算与计算思维
- 1.1 什么是计算?
- 1.1.1 计算机与计算
- 1.1.2 计算机语言
- 1.1.3 算法
- 1.1.4 实现
- 1.2 什么是计算思维?
- 1.2.1 计算思维的基本原则
- 1.2.2 计算思维的具体例子
- 1.2.3 日常生活中的计算思维
- 1.2.4 计算思维对其他学科的影响
- 1.3 初识 Python
- 1.3.1 Python 简介
- 1.3.2 第一个程序
- 1.3.3 程序的执行方式
- 1.3.4 Python 语言的基本成分
- 1.4 程序排错
- 1.5 练习
- 第 2 章 用数据表示现实世界
- 2.1 数据和数据类型
- 2.1.1 数据是对现实的抽象
- 2.1.1 常量与变量
- 2.1.2 数据类型
- 2.1.3 Python 的动态类型*
- 2.2 数值类型
- 2.2.1 整数类型 int
- 2.2.2 长整数类型 long
- 2.2.3 浮点数类型 float
- 2.2.4 数学库模块 math
- 2.2.5 复数类型 complex*
- 2.3 字符串类型 str
- 2.3.1 字符串类型的字面值形式
- 2.3.2 字符串类型的操作
- 2.3.3 字符的机内表示
- 2.3.4 字符串类型与其他类型的转换
- 2.3.5 字符串库 string
- 2.4 布尔类型 bool
- 2.4.1 关系运算
- 2.4.2 逻辑运算
- 2.4.3 布尔代数运算定律*
- 2.4.4 Python 中真假的表示与计算*
- 2.5 列表和元组类型
- 2.5.1 列表类型 list
- 2.5.2 元组类型 tuple
- 2.6 数据的输入和输出
- 2.6.1 数据的输入
- 2.6.2 数据的输出
- 2.6.3 格式化输出
- 2.7 编程案例:查找问题
- 2.8 练习
- 第 3 章 数据处理的流程控制
- 3.1 顺序控制结构
- 3.2 分支控制结构
- 3.2.1 单分支结构
- 3.2.2 两路分支结构
- 3.2.3 多路分支结构
- 3.3 异常处理
- 3.3.1 传统的错误检测方法
- 3.3.2 传统错误检测方法的缺点
- 3.3.3 异常处理机制
- 3.4 循环控制结构
- 3.4.1 for 循环
- 3.4.2 while 循环
- 3.4.3 循环的非正常中断
- 3.4.4 嵌套循环
- 3.5 结构化程序设计
- 3.5.1 程序开发过程
- 3.5.2 结构化程序设计的基本内容
- 3.6 编程案例:如何求 n 个数据的最大值?
- 3.6.1 几种解题策略
- 3.6.2 经验总结
- 3.7 Python 布尔表达式用作控制结构*
- 3.8 练习
- 第 4 章 模块化编程
- 4.1 模块化编程基本概念
- 4.1.1 模块化设计概述
- 4.1.2 模块化编程
- 4.1.3 编程语言对模块化编程的支持
- 4.2 Python 语言中的函数
- 4.2.1 用函数减少重复代码 首先看一个简单的用字符画一棵树的程序:
- 4.2.2 用函数改善程序结构
- 4.2.3 用函数增强程序的通用性
- 4.2.4 小结:函数的定义与调用
- 4.2.5 变量的作用域
- 4.2.6 函数的返回值
- 4.3 自顶向下设计
- 4.3.1 顶层设计
- 4.3.2 第二层设计
- 4.3.3 第三层设计
- 4.3.4 第四层设计
- 4.3.5 自底向上实现与单元测试
- 4.3.6 开发过程小结
- 4.4 Python 模块*
- 4.4.1 模块的创建和使用
- 4.4.2 Python 程序架构
- 4.4.3 标准库模块
- 4.4.4 模块的有条件执行
- 4.5 练习
- 第 5 章 图形编程
- 5.1 概述
- 5.1.1 计算可视化
- 5.1.2 图形是复杂数据
- 5.1.3 用对象表示复杂数据
- 5.2 Tkinter 图形编程
- 5.2.1 导入模块及创建根窗口
- 5.2.2 创建画布
- 5.2.3 在画布上绘图
- 5.2.4 图形的事件处理
- 5.3 编程案例
- 5.3.1 统计图表
- 5.3.2 计算机动画
- 5.4 软件的层次化设计:一个案例
- 5.4.1 层次化体系结构
- 5.4.2 案例:图形库 graphics
- 5.4.3 graphics 与面向对象
- 5.5 练习
- 第 6 章 大量数据的表示和处理
- 6.1 概述
- 6.2 有序的数据集合体
- 6.2.1 字符串
- 6.2.2 列表
- 6.2.3 元组
- 6.3 无序的数据集合体
- 6.3.1 集合
- 6.3.2 字典
- 6.4 文件
- 6.4.1 文件的基本概念
- 6.4.2 文件操作
- 6.4.3 编程案例:文本文件分析
- 6.4.4 缓冲
- 6.4.5 二进制文件与随机存取*
- 6.5 几种高级数据结构*
- 6.5.1 链表
- 6.5.2 堆栈
- 6.5.3 队列
- 6.6 练习
- 第 7 章 面向对象思想与编程
- 7.1 数据与操作:两种观点
- 7.1.1 面向过程观点
- 7.1.2 面向对象观点
- 7.1.3 类是类型概念的发展
- 7.2 面向对象编程
- 7.2.1 类的定义
- 7.2.2 对象的创建
- 7.2.3 对象方法的调用
- 7.2.4 编程实例:模拟炮弹飞行
- 7.2.5 类与模块化
- 7.2.6 对象的集合体
- 7.3 超类与子类*
- 7.3.1 继承
- 7.3.2 覆写
- 7.3.3 多态性
- 7.4 面向对象设计*
- 7.5 练习
- 第 8 章 图形用户界面
- 8.1 图形用户界面概述
- 8.1.1 程序的用户界面
- 8.1.2 图形界面的组成
- 8.1.3 事件驱动
- 8.2 GUI 编程
- 8.2.1 UI 编程概述
- 8.2.2 初识 Tkinter
- 8.2.3 常见 GUI 构件的用法
- 8.2.4 布局
- 8.2.5 对话框*
- 8.3 Tkinter 事件驱动编程
- 8.3.1 事件和事件对象
- 8.3.2 事件处理
- 8.4 模型-视图设计方法
- 8.4.1 将 GUI 应用程序封装成对象
- 8.4.2 模型与视图
- 8.4.3 编程案例:汇率换算器
- 8.5 练习
- 第 9 章 模拟与并发
- 9.1 模拟
- 9.1.1 计算机建模
- 9.1.2 随机问题的建模与模拟
- 9.1.3 编程案例:乒乓球比赛模拟
- 9.2 原型法
- 9.3 并行计算*
- 9.3.1 串行、并发与并行
- 9.3.2 进程与线程
- 9.3.3 多线程编程的应用
- 9.3.4 Python 多线程编程
- 9.3.5 小结
- 9.4 练习
- 第 10 章 算法设计和分析
- 10.1 枚举法
- 10.2 递归
- 10.3 分治法
- 10.4 贪心法
- 10.5 算法分析
- 10.5.1 算法复杂度
- 10.5.2 算法分析实例
- 10.6 不可计算的问题
- 10.7 练习
- 第 11 章 计算+X
- 11.1 计算数学
- 11.2 生物信息学
- 11.3 计算物理学
- 11.4 计算化学
- 11.5 计算经济学
- 11.6 练习
- 附录
- 1 Python 异常处理参考
- 2 Tkinter 画布方法
- 3 Tkinter 编程参考
- 3.1 构件属性值的设置
- 3.2 构件的标准属性
- 3.3 各种构件的属性
- 3.4 对话框
- 3.5 事件
- 参考文献