### 5.4.3 graphics 與面向對象
在 Tkinter 中,只為畫布提供了類 Canvas,而畫布上繪制的各種圖形并沒有對應的類。 因此畫布是對象,而畫布上的圖形并不是對象,至少不是按面向對象風格構造的。graphics 模塊就是為了改進這一點而設計的,它將 Tkinter 的繪圖功能進行了全面的面向對象包裝。 在 graphics 模塊中,GraphWin、Point、Circle、Oval、Line、Text 和 Rectangle 等都是類,可以創建相應的對象。每個對象都是相應的類的實例,例如每個具體的“點”都 是 Point 的實例。所有點對象都具有自己的坐標值(x,y),都支持 getX()、getY()和 draw()等方法(操作)。 為創建一個類的新實例,需要構造器(constructor)。調用構造器的語法模式如下:
```
<類名>(<參數 1>,<參數 2>, ...)
<變量名> = <類名>(<參數 1>,<參數 2>, ...)
```
其中類名指定要創建什么樣的實例,例如 Point 或 Circle;諸參數是對象初始化所需的信息,例如 Point 需要兩個坐標作為參數,Circle 需要一個點(圓心)和一個數值(半徑)作為參數。構造器創建對象后,通常需要將這個對象賦予某個變量,以便今后通過這個變量引用并操作對象。 我們來看一個例子:
```
p = Point(50,60)
```
Point 構造器創建了一個點對象,變量 p 指向這個新創建的點對象。構造器的兩個參數表 示點對象的 x 和 y 坐標,這兩個值將存儲在對象內部的實例變量(instance variable)中(圖 5.24)。

圖 5.24 Point 對象的創建 為了請求對象執行其內部定義的方法,需要向對象發消息。例如,對于點對象可以發送消息 p.getX()、p.getY()、p.move(dx,dy)等等。消息的一般形式如下:
```
<對象>.<方法名>(<方法參數 1>,<方法參數 2>, ...)
```
有些對象的實例變量和方法的參數本身也可能是對象。例如,考慮如下語句:
```
>>> win = GraphWin()
>>> c = Circle(Point(100,100), 30)
>>> c.draw(win)
```
上述語句的第一行創建 GraphWin 對象 win。第二行創建 Circle 對象 c,它的圓心是點 對象 Point(100,100),半徑為 30。注意,Circle 構造器的第一個參數利用 Point 構 造器創建了圓心點對象。第三行請求 Circle 對象 c 執行它的 draw()方法。圖 5.25 顯示 了 GraphWin、Circle 和 Point 對象之間的相互關系。我們通常無需關心這些細節,而 只需要創建對象并調用對象的方法,對象自會完成任務,這就是面向對象編程的力量。

圖 5.25 各種對象之間的關系
最后,我們用一個實例演示基于 graphics 模塊的圖形編程,讀者可以自行比較它和Tkinter 編程在風格上的異同。
【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()
```
本程序先創建圖形窗口,再畫兩個多邊形和一個圓形(表示兩座山和太陽)。然后讓圓 形不斷移動:先向右上移動,再向右平移,最后向右下移動,顯然這是太陽東升西落的模擬。 天黑后點擊一下窗口即可關閉窗口結束程序。執行結果如圖 5.26 所示。

圖 5.26 程序 5.4 執行結果截圖
- 前言
- 第 1 章 計算與計算思維
- 1.1 什么是計算?
- 1.1.1 計算機與計算
- 1.1.2 計算機語言
- 1.1.3 算法
- 1.1.4 實現
- 1.2 什么是計算思維?
- 1.2.1 計算思維的基本原則
- 1.2.2 計算思維的具體例子
- 1.2.3 日常生活中的計算思維
- 1.2.4 計算思維對其他學科的影響
- 1.3 初識 Python
- 1.3.1 Python 簡介
- 1.3.2 第一個程序
- 1.3.3 程序的執行方式
- 1.3.4 Python 語言的基本成分
- 1.4 程序排錯
- 1.5 練習
- 第 2 章 用數據表示現實世界
- 2.1 數據和數據類型
- 2.1.1 數據是對現實的抽象
- 2.1.1 常量與變量
- 2.1.2 數據類型
- 2.1.3 Python 的動態類型*
- 2.2 數值類型
- 2.2.1 整數類型 int
- 2.2.2 長整數類型 long
- 2.2.3 浮點數類型 float
- 2.2.4 數學庫模塊 math
- 2.2.5 復數類型 complex*
- 2.3 字符串類型 str
- 2.3.1 字符串類型的字面值形式
- 2.3.2 字符串類型的操作
- 2.3.3 字符的機內表示
- 2.3.4 字符串類型與其他類型的轉換
- 2.3.5 字符串庫 string
- 2.4 布爾類型 bool
- 2.4.1 關系運算
- 2.4.2 邏輯運算
- 2.4.3 布爾代數運算定律*
- 2.4.4 Python 中真假的表示與計算*
- 2.5 列表和元組類型
- 2.5.1 列表類型 list
- 2.5.2 元組類型 tuple
- 2.6 數據的輸入和輸出
- 2.6.1 數據的輸入
- 2.6.2 數據的輸出
- 2.6.3 格式化輸出
- 2.7 編程案例:查找問題
- 2.8 練習
- 第 3 章 數據處理的流程控制
- 3.1 順序控制結構
- 3.2 分支控制結構
- 3.2.1 單分支結構
- 3.2.2 兩路分支結構
- 3.2.3 多路分支結構
- 3.3 異常處理
- 3.3.1 傳統的錯誤檢測方法
- 3.3.2 傳統錯誤檢測方法的缺點
- 3.3.3 異常處理機制
- 3.4 循環控制結構
- 3.4.1 for 循環
- 3.4.2 while 循環
- 3.4.3 循環的非正常中斷
- 3.4.4 嵌套循環
- 3.5 結構化程序設計
- 3.5.1 程序開發過程
- 3.5.2 結構化程序設計的基本內容
- 3.6 編程案例:如何求 n 個數據的最大值?
- 3.6.1 幾種解題策略
- 3.6.2 經驗總結
- 3.7 Python 布爾表達式用作控制結構*
- 3.8 練習
- 第 4 章 模塊化編程
- 4.1 模塊化編程基本概念
- 4.1.1 模塊化設計概述
- 4.1.2 模塊化編程
- 4.1.3 編程語言對模塊化編程的支持
- 4.2 Python 語言中的函數
- 4.2.1 用函數減少重復代碼 首先看一個簡單的用字符畫一棵樹的程序:
- 4.2.2 用函數改善程序結構
- 4.2.3 用函數增強程序的通用性
- 4.2.4 小結:函數的定義與調用
- 4.2.5 變量的作用域
- 4.2.6 函數的返回值
- 4.3 自頂向下設計
- 4.3.1 頂層設計
- 4.3.2 第二層設計
- 4.3.3 第三層設計
- 4.3.4 第四層設計
- 4.3.5 自底向上實現與單元測試
- 4.3.6 開發過程小結
- 4.4 Python 模塊*
- 4.4.1 模塊的創建和使用
- 4.4.2 Python 程序架構
- 4.4.3 標準庫模塊
- 4.4.4 模塊的有條件執行
- 4.5 練習
- 第 5 章 圖形編程
- 5.1 概述
- 5.1.1 計算可視化
- 5.1.2 圖形是復雜數據
- 5.1.3 用對象表示復雜數據
- 5.2 Tkinter 圖形編程
- 5.2.1 導入模塊及創建根窗口
- 5.2.2 創建畫布
- 5.2.3 在畫布上繪圖
- 5.2.4 圖形的事件處理
- 5.3 編程案例
- 5.3.1 統計圖表
- 5.3.2 計算機動畫
- 5.4 軟件的層次化設計:一個案例
- 5.4.1 層次化體系結構
- 5.4.2 案例:圖形庫 graphics
- 5.4.3 graphics 與面向對象
- 5.5 練習
- 第 6 章 大量數據的表示和處理
- 6.1 概述
- 6.2 有序的數據集合體
- 6.2.1 字符串
- 6.2.2 列表
- 6.2.3 元組
- 6.3 無序的數據集合體
- 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 編程案例:文本文件分析
- 6.4.4 緩沖
- 6.4.5 二進制文件與隨機存取*
- 6.5 幾種高級數據結構*
- 6.5.1 鏈表
- 6.5.2 堆棧
- 6.5.3 隊列
- 6.6 練習
- 第 7 章 面向對象思想與編程
- 7.1 數據與操作:兩種觀點
- 7.1.1 面向過程觀點
- 7.1.2 面向對象觀點
- 7.1.3 類是類型概念的發展
- 7.2 面向對象編程
- 7.2.1 類的定義
- 7.2.2 對象的創建
- 7.2.3 對象方法的調用
- 7.2.4 編程實例:模擬炮彈飛行
- 7.2.5 類與模塊化
- 7.2.6 對象的集合體
- 7.3 超類與子類*
- 7.3.1 繼承
- 7.3.2 覆寫
- 7.3.3 多態性
- 7.4 面向對象設計*
- 7.5 練習
- 第 8 章 圖形用戶界面
- 8.1 圖形用戶界面概述
- 8.1.1 程序的用戶界面
- 8.1.2 圖形界面的組成
- 8.1.3 事件驅動
- 8.2 GUI 編程
- 8.2.1 UI 編程概述
- 8.2.2 初識 Tkinter
- 8.2.3 常見 GUI 構件的用法
- 8.2.4 布局
- 8.2.5 對話框*
- 8.3 Tkinter 事件驅動編程
- 8.3.1 事件和事件對象
- 8.3.2 事件處理
- 8.4 模型-視圖設計方法
- 8.4.1 將 GUI 應用程序封裝成對象
- 8.4.2 模型與視圖
- 8.4.3 編程案例:匯率換算器
- 8.5 練習
- 第 9 章 模擬與并發
- 9.1 模擬
- 9.1.1 計算機建模
- 9.1.2 隨機問題的建模與模擬
- 9.1.3 編程案例:乒乓球比賽模擬
- 9.2 原型法
- 9.3 并行計算*
- 9.3.1 串行、并發與并行
- 9.3.2 進程與線程
- 9.3.3 多線程編程的應用
- 9.3.4 Python 多線程編程
- 9.3.5 小結
- 9.4 練習
- 第 10 章 算法設計和分析
- 10.1 枚舉法
- 10.2 遞歸
- 10.3 分治法
- 10.4 貪心法
- 10.5 算法分析
- 10.5.1 算法復雜度
- 10.5.2 算法分析實例
- 10.6 不可計算的問題
- 10.7 練習
- 第 11 章 計算+X
- 11.1 計算數學
- 11.2 生物信息學
- 11.3 計算物理學
- 11.4 計算化學
- 11.5 計算經濟學
- 11.6 練習
- 附錄
- 1 Python 異常處理參考
- 2 Tkinter 畫布方法
- 3 Tkinter 編程參考
- 3.1 構件屬性值的設置
- 3.2 構件的標準屬性
- 3.3 各種構件的屬性
- 3.4 對話框
- 3.5 事件
- 參考文獻