# Graphing

**Repository Path**: Mr-Nan05/graphing

## Basic Information

- **Project Name**: Graphing
- **Description**: 基于javafx简单的图形绘制程序
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2021-05-22
- **Last Updated**: 2021-06-16

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# Graphing

- 项目名称： Graphing
- 作者：宋超群
- 学号：171860642
- 邮箱：mr.nan0505@qq.com
- 仓库地址：https://gitee.com/Mr-Nan05/graphing

### 引言

1. 核心技术：java + javafx + maven
2. 实现功能：实现**全部基础功能**，未实现扩展功能

### 系统设计

1. 基本结构设计：基于MVC架构稍做修改，使业务逻辑与视图展示分离，使用外观模式封装业务逻辑，在controller层进行调度

2. 设计模式使用：

   - 工厂方法：使用工厂方法进行图形创建，通过运行时所需要的图形选择对应的工厂
   - 单例模式：每一个工厂方法都是单例，减少了工厂实例的创建
   - 原型模式：通过原型模式进行对象的复制，复制的对象也可再次复制
   - 组合模式：单个图形与多个图形具有相同的管理模式，组合图形可进行与单个图形相同的操作
   - 外观模式：使用外观模式将复杂的业务逻辑封装起来，只暴露简单的接口提供调用

3. UML类图模型

   ![640](images/UML-package.png)

   ![Class Diagram](images/UML-class.png)

### 实现方案

##### 数据结构

1. shape图形层：继承于javafx库中的图形Circle、Ellipse等，用于实现基础图形
2. model逻辑层：使用Map存储每一个图形对应的工厂对象，使用List存储每一个模型表示的具体图形，这也是实现组合模式关键因素
3. view视图层：使用javafx库中Pane与Dialog作为底层窗口，使用TilePane存储按钮，在这一层将按钮与对应的controller关联起来
4. controller控制层：将model层提供的接口与view层的显示关联，并负责分配不同选择下控制生成图形的handler

##### 设计模式

1. 工厂方法：Factory为**抽象工厂**类，其余分别为具体的工厂类，分别负责不同图形的创建工厂

   ```java
   public class Factory implements Serializable {
       public Shape createShape() {
           return null;
       }
       public Shape createShape(double x, double y) {
           return null;
       }
       public Shape createShape(BaseModel model) {
           return null;
       }
   }
   ```

2. 单例模式：使用**Initialization Demand Holder**方法，**既可以实现延迟加载，又可以保证线程安全**

   ```java
   public class CircleFactory extends Factory{
   	private static class InstanceHolder {
           private final static Factory instance = new CircleFactory();
       }
   
       public static Factory getFactory() {
           return InstanceHolder.instance;
       }
   }
   ```

3. 原型模式：通过实现**Serializable**接口与deepClone()方法实现model的**深克隆**，从而实现图形的复制粘贴

   ```java
   public BaseModel deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException, OptionalDataException {
       ByteArrayOutputStream bao=new ByteArrayOutputStream();
       ObjectOutputStream oos=new ObjectOutputStream(bao);
       oos.writeObject(this);
   
       ByteArrayInputStream bis=new  ByteArrayInputStream(bao.toByteArray());
       ObjectInputStream ois=new  ObjectInputStream(bis);
       return  (BaseModel)ois.readObject();
   }
   ```

4. 组合模式：每一个model无论是单图形还是组合图形，都使用List来存储，以达到无差别处理单图形与组合图形的目的，每个组合图形又包含了多个图形

   ```java
   //生成单个图形
   shapes.add(factories.get(modelName).createShape(this));
   
   //生成组合图形
   for(String shape: flags.keySet()){
       if(flags.get(shape))
           shapes.add(factories.get(shape).createShape(X, Y));
   }
   ```

5. 外观模式：将生成图形时的复杂逻辑（设置位置、选择图形、创建图形、关联显示）都封装在model中，只暴露生成接口给handler

   ```java
   handler = event -> {
       model = new TriangleModel(event.getSceneX(), event.getSceneY());
       super.models.add(model);
       super.pane.getChildren().addAll(model.getShapes());
   };
   ```

##### 特殊方法

1. 撤销操作：是用一个静态的publicModel指向最近被创建的图形，进行撤销时只需将图形从画板上删除并进行销毁即可

   ```java
   revokeButton.setOnMouseClicked(event -> {
       if(publicModel != null){
           publicModel.removeShape(root);
           publicModel = null;
       }
   });
   ```

2. 移动操作：通过反射获取运行时具体对象的具体方法（每个图形设置位置的方法不同），移动时动态调用对应的方法

   ```java
   for(Shape s: shapes){
       Method method = s.getClass().getMethod("setSite", double.class, double.class);
       method.invoke(s, event.getSceneX(), event.getSceneY());
   ```

### 功能介绍

1. 功能描述如下

   - 点击图形对应的**按钮**，然后在屏幕上点击即可生成默认大小的图形
   - 点击**组合**按钮在弹窗里选择组合的图形，点击画板即可生成默认的组合图形
   - 点击**文字**按钮，单击画板开始输入文字描述，输入回车即可固定文字位置
   - 点击**空选**按钮，可以对图形进行拖动，单击选中等操作
   - **空选并单击选中**图形后，点击复制，然后在画板上单击即可粘贴图形
   - 点击**撤销**按钮即可撤销上一个生成的图形，无论是复制的图形还是自己生成的图形

2. 界面展示如下

   ![image-20210616152231858](images/image-20210616152231858.png)

   ![image-20210616152341266](images/image-20210616152341266.png)

   ![image-20210616152400967](images/image-20210616152400967.png)

   ![image-20210616152513242](images/image-20210616152513242.png)

### 项目总结

​		最初看到需要实现的各种功能时并没有什么头绪，但是回头想了想课上老师讲的设计模式，有很多都很像是在为这个作业量身定做一样，或者说那时候我才明白这个作业就是为了学习设计模式而设计，使用各种设计模式让很多问题迎刃而解