Lecture

第1章 Java言語とプログラミング, 第2章 Javaでプログラムを作ろう

教科書

http://gyazo.com/de3288074dae1c75f6df4ef3c0b9b3d4.png

http://www.amazon.co.jp/dp/4883732258/

買ってください。もしくは、先輩から安く譲ってもらってください。

javaのマニュアル

http://java.sun.com/j2se/1.5.0/ja/docs/ja/api/index.html

この講義の目的

  1. Javaでプログラムする
  2. オブジェクト指向の概念を理解してプログラミングする
  3. GUIプログラミングをする

この講義の順序

  1. Javaになれる(C言語などのプログラミング手法の復習)
  2. オブジェクト指向について理解する
  3. GUIプログラミングについて理解する(イベント駆動)
  4. お絵描きプログラムを作ってみる

成績評価

  1. お絵描きプログラムの完成度,作り込み
  2. 毎回の宿題の達成(参考程度)

Mac OS XでJavaを使う

Mac OS XはJavaと相性が良く、最初からjavaがインストールされています。 ということでWindowsより簡単に(というか何もしなくても)javaが使えます。

terminalを起動する

http://gyazo.com/7366bfab668207c6598c4d88ef70d2d4.png

Javaの起動を確認する

~/.bash_profileを開いて以下の行を追加します

alias javac='javac -J-Dfile.encoding=UTF-8'
alias java='java -Dfile.encoding=UTF-8'

miを用意しておく

http://gyazo.com/2c0e58d1b83d396e1fbe6f5d247670ff.png

http://gyazo.com/7579915fefe1ecd9c0e4e2ddfa55177d.png

超簡単なプログラム(hello world)を作ってみる

class Hello {  
public static void main (String args[]) {
        System.out.println("hello java world!");
        }
}
javac Hello.java  (コンパイルする)
java Hello      (実行する。.javaなどの拡張子は不要)
hello java world!   (結果)

GUIのプログラムをする (Swing編)

import javax.swing.JFrame;
public class SimpleWindow {

       public static void main(String argv[]) {
               JFrame f = new JFrame("私が作った最初の窓");
               f.setSize(200,100); 
               f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
               f.setVisible(true);
       }

}

これをSimpleWindow.javaという名前で保存して、

javac SimpleWindow.java
java SimpleWindow

とタイプしてコンパイル/実行します。

simplewindow.png

以上のプログラムが完成したら、以下の方法で提出してください。

出来上がったプログラムの提出方法

  1. Finderの移動メニューから、「サーバへ接続...」を選んでください
  2. サーバアドレスのところにsiio.jpと書いてください
  3. 接続ボタンを押してください
  4. ゲストのラジオボタンを選んで、接続ボタンを押してください
  5. Publicを選択してください
  6. 画面にjava_reportというフォルダが見えると思います
  7. このフォルダに、上で用意したフォルダをドラッグアンドドロップしてください
    • 書き込み専用なので確認できないけどokですかという意味のダイアログが出るかと思いますが問題ありません。

http://gyazo.com/4b3bd729de9a5bff13fadef9d2f3f1d7.png

http://gyazo.com/78afe2136aced11e393a50336a5fa706.png

http://gyazo.com/35618d5a0582802a7888b3ee50ba3cf2.png

http://gyazo.com/bef6a572eb6adb1237c3358345a868e8.png

第3章 データ型, 第4章 演算子

演習3.4をみて、自分の名前の最初の文字の文字コードを表示してみてください。

配列の定義方法

クラスのインスタンス化(後日説明します)と同じやりかたですので、 覚えておきましょう。教科書39ページにあるように、

int[] vec;
vec = new int[3];

または、これを1行にまとめて、

int[] vec = new int[3];

と書きます。

vecというのは、ここで作った変数の名前です。 int型の変数を3個分だけ格納するメモリー領域を、new int[3]というコマンドで作ります。 C言語では、malloc()でメモリーを確保するのと同じことです。 その領域を、参照するために、vecという変数を使います。C言語のポインターと同じです。

コマンドライン引数の表示

class ArgsTest {  
public static void main (String args[]) {
	System.out.println(args[0]);
        }
}

args[0]とargs[1]をprintlnの中で+でつないで表示するプログラムを作ってください

http://gyazo.com/8159f78165e17781a7110de3763c833c.png

解答

class ArgsTest {  
public static void main (String args[]) {
	System.out.println(args[0] + " + " + args[1]);
        }
}

第5章 制御構造

演習問題5.4(変更)

乱数を10個表示する

public class Score {
	public static void main (String argv[]) {
		int i,a;
		for(i=0;i<10;i++) {
			a=(int)(Math.random() * 100);
			System.out.println(a);
		}
	}
}

次にこの乱数を点数とみなして、演習問題5.4の基準に従ってABCDEを表示するプログラムを書け。 動作例を以下に示す。

http://gyazo.com/829b04a7fc82cdfe9dd0dfa650af873e.png

解答例:

public class Score {
	public static void main (String argv[]) {
		int i,a;
		for(i=0;i<10;i++) {
			a=(int)(Math.random() * 100);
			System.out.print(a + " ");
			if(a<40) System.out.println("D");
			else if(a<60) System.out.println("C");
			else if(a<80) System.out.println("B");
			else System.out.println("A");
		}
	}
}

演習問題5.5をやってみよう

http://gyazo.com/1733defca0c709c41c69ea729320ab61.png

解答例:

class Kinri {
public static void main (String args[]) {
	double okane=100000;
	int year;
	year=1;
	while(okane < 200000) {
		okane = okane * 1.05;
		System.out.println("year = " + year + "  okane= " + okane);
	 	year++;
	}
}
}

現在の普通預金の金利0.02%だと倍になるのに何年かかるだろうか。確かめてみよう。

http://gyazo.com/02e29fc82d2706a2a01516d325100b25.png

演習5.6をやってみよう

while文をfor文に変えてみる

解答例:

class Kinri {
public static void main (String args[]) {
	double okane=100000;
	int year;
	for(year=1;okane < 200000; year++) {
		okane = okane * 1.05;
		System.out.println("year = " + year + "  okane= " + okane);
	}
}
}

モンテカルロ法で円周率を計算してみる(ループの練習)

http://gyazo.com/e4f68c7ed1045c10801ec201ed00b5e6.png

class MonteCarlo {  
public static void main (String args[]) {
	int i;
	for(i=0;i<100;i++)
        System.out.println(Math.random());
        }
}

矢の落下点x,yをランダムな位置にするには、乱数で指定します。 これがあたりかどうかは、原点からの距離で調べます

			x = Math.random();
			y = Math.random();
			if(x*x + y*y < 1)  hit++;
class MonteCarlo {
	public static void main (String args[]) {
		int i;
		double hit = 0;
		double x, y;
		for(i=0;i<1000;i++) {
			x = Math.random();
			y = Math.random();
			if(x*x + y*y < 1) {
				hit++;
			}
		}
		System.out.println(4 * hit / 1000);	
	}
}

for-each文は新しい手法なので練習しましょう

class ArrayTest {  
public static void main (String args[]) {
	int[] vec = new int[3];
	vec[0]=1;
	vec[1]=2;
	vec[2]=3;
	for (int x: vec) {
	     System.out.println(x);
	     }
       }
}

http://gyazo.com/46937d835776a23a845ca5aa641b93c9.png

演習 (これを提出してください)

mainの引数argsは、Stringの配列で、コマンドラインで起動したとき、 コマンドの後に続けた書いた文字が入っています。 args[0], args[1], args[2] .... をすべてfor-each文で 表示するプログラムを書いてみましょう。

http://gyazo.com/8d8effac163e0dc939e74f237d8507b1.png

ヒント:for(String s: args)を使います

class ArgsTest2 {  
public static void main (String args[]) {
	for(String s: args) 
	    System.out.println(s);
       }
}

第6章 クラスの基礎

クラスとインスタンスの説明をしました

プログラム6.1-6.4を作ってみてください。

public static void main の説明をしました

変数にはメソッド経由でアクセスするのが良いという説明をしました

public class Point {
	private int x, y;
	void set(int newx, int newy) {x=newx; y=newy;}
	int getx() { return x;}
	int gety() { return y;}

	void print () {
		System.out.println(x + ", " + y);
	}

	public static void main(String argv[]) {
		Point pt1= new Point();
		Point pt2 = new Point();
		pt1.set(10,20);
		pt2.set(-pt1.getx(), -pt1.gety());
		pt1.print();
		pt2.print();
	}

}

演習

例えば以下のような実行結果が出るようにしてください

http://gyazo.com/deeb78a70a724a01ce76945235d42ab8.png

http://gyazo.com/bdef2ab8e69f7f6e62273c2d67d7af2e.png

10, 20, 30
-10, -20, -30

という結果が出るようにしましょう

       public static void main(String argv[]) {
               Point3D pt1 = new Point3D();
               Point3D pt2 = new Point3D();
               pt1.set(10, 20, 30);//インスタンス変数を設定
               pt2.set(-pt1.getx(), -pt1.gety(), -pt1.getz());
               pt1.print();//インスタンスメソッド呼出
               pt2.print();

       }

第7章 クラスとオブジェクトの操作

他の点との距離を返すメソッドの例を説明しました

	double distance ( int ptx, int pty ) {
		int dx = ptx - this.x;
		int dy = pty - this.y;
		return  Math.sqrt(dx * dx + dy * dy);
	}
	
	double distance ( Point p ) {
		return this.distance(p.getx(), p.gety());
	}

distanceという名前は同じでも、引数の違いで、異なる動作をさせることができます。 これをメソッドのオーバーロードと呼びます。

10, 20, 30
-10, -20, -30
74.83314773547883

という結果が出るようにしましょう

       public static void main(String argv[]) {
               Point3D pt1 = new Point3D();
               Point3D pt2 = new Point3D();
               pt1.set(10, 20, 30);//インスタンス変数を設定
               pt2.set(-pt1.getx(), -pt1.gety(), -pt1.getz());
               pt1.print();//インスタンスメソッド呼出
               pt2.print();

               System.out.println(pt1.distance(pt2));

       }
	
	double distance ( int ptx, int pty, int ptz ) {
		int dx = ptx - this.x;
		int dy = pty - this.y;
		int dz = ptz - this.z;
		return  Math.sqrt(dx * dx + dy * dy + dz * dz);
	}
	
	double distance ( Point p ) {
		return this.distance(p.getx(), p.gety(), p.getz());
	}

Osaifuクラスを作ってみよう

	public static void main(String argv[]) {
		Osaifu saifu1 = new Osaifu();
		Osaifu saifu2 = new Osaifu();
		saifu1.in(1000);
		saifu2.in(500);
		saifu1.print();
		saifu2.print();
		saifu2.in(saifu1.out(200));
		saifu1.print();
		saifu2.print();
	}

http://gyazo.com/c618901458edc1ba338cab87d2810157.png

public class Osaifu {
	int okane;	
	public void in (int x) { okane += x; }
	public int out(int x) { okane -= x; return x; }
	public void print() {
		System.out.println( "okane = " + okane +" yen");
	}
	
	public static void main(String argv[]) {
		Osaifu saifu1 = new Osaifu();
		Osaifu saifu2 = new Osaifu();
		saifu1.in(1000);
		saifu2.in(500);
		saifu1.print();
		saifu2.print();
		saifu2.in(saifu1.out(200));
		saifu1.print();
		saifu2.print();
	}
}
	public int out(int x) {
		if(x < okane ) {
			okane = okane -x;
			return x;
		} else {
			int nokori = okane;
			okane =0;
			return nokori;
		}
	}	

つぎにOsaifuクラスにコンストラクタを追加してみよう

ことができるコンストラクタを作ろう。

これをmainから呼んで、上記のプログラムと同じことをするためには、

		Osaifu saifu1 = new Osaifu(1000);//インスタンスを作る
		//最初の保持金額を1000円にする
		Osaifu saifu2 = new Osaifu(500);//インスタンスを作る
		//最初の保持金額を500円にする

とすることになる。

コンストラクタ解答編

以下のコンストラクタを作ることになる。

	Osaifu() { okane = 0; }
	Osaifu(int x) { okane = x; }

これは以下のように書いても良い。

	Osaifu() { this(0); }
	Osaifu(int x) { okane = x; }

第8章 継承

継承の話をしました。 別のクラスを継承することで、 差分だけを書いて機能を拡張していくことができます。

Osaifuクラスを継承してOsaifuUSDクラスを作ってみよう

http://gyazo.com/f51ea5895aaab32bb30b9a940d91515d.png

public class OsaifuUSD extends Osaifu {
	public static void main(String argv[]) {
		OsaifuUSD saifu1= new OsaifuUSD();
		OsaifuUSD saifu2=new OsaifuUSD();
		saifu1.in(1000);
		saifu2.inUSD(5);
		saifu1.print();
		saifu2.print();
		saifu2.inUSD(saifu1.outUSD(2));
		saifu1.print();
		saifu2.print();
	}
public class OsaifuUSD extends Osaifu {

	public int outUSD(int usd) {
		okane-=usd * 90;
		return usd;
	}

	public void inUSD(int usd) {
		okane+=usd * 90;
	}
	
	public static void main(String argv[]) {
		OsaifuUSD saifu1 = new OsaifuUSD();
		OsaifuUSD saifu2 = new OsaifuUSD();
		saifu1.in(1000);
		saifu2.inUSD(5);
		saifu1.print();
		saifu2.print();
		saifu2.inUSD(saifu1.outUSD(2));
		saifu1.print();
		saifu2.print();
		
	}
}

または、outUSD, inUSDで親のin, outを活用して以下のようにしても良い

	public int outUSD(int usd) {
		return  this.out(usd * 90) / 90;
	}

	public void inUSD(int usd) {
		this.in(usd * 90);
	}

OsaifuUSDクラスの改造

OsaifuUSDにprint()メソッドを追加して、 円表示の次の行に ( xxx USD ) と残高をUSD表示するようにしてください。 円表示を行う部分はスーパークラスOsaifuのインスタンスメソッドprint()を利用することを考えてみてください。

http://gyazo.com/39a7b24a8c45e15ac55693592c2eb7cf.png

	public void print() {
		super.print();
		System.out.println("( " + (okane / 90) + " usd )" );
	}

第9章 エラーと例外処理

次のプログラムを作って試してください。 引数が少ないとエラーが出るのを確認してください。

public class TestException {
	public static void main(String argv[]){
			System.out.println(argv[0]+" "+argv[1]);
			System.out.println("Nice to meet you.");
	}
}

以下のように動きます。

e100:java siio$ java TestException Itiro Siio
Itiro Siio
Nice to meet you.

でも引数の数が足りないとエラーになります。

e100:java siio$ java TestException Itiro
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 1
	at TestException.main(TestException.java:3)

エラーが出る可能性のある場所をtryでくくっておき、 エラーが出たらそれを細くする処置をcatchで指定します。

public class TestException {
	public static void main(String argv[]){
		try{	
			System.out.println(argv[0]+" "+argv[1]);
			System.out.println("Nice to meet you.");
		}
		catch (Exception e) {
			System.out.println("please input 2 words.");
		}
	}
}

このようにすると、エラーが起きたときに、catchのブロックに移行し、以下のようにメッセージが出力されます。

e100:java siio$ java TestException Itiro
please input 2 words.

第10章 Stringクラスとコレクションフレームワーク

入力した文字を逆に出力するプログラムを作る

[e100:?/Documents/java] siio% java TestString ochanomizu
ochanomizu
uzimonahco
[e100:?/Documents/java] siio% 

このソースは、

public class TestString {
	public static void main (String argv[]) {
		try{
			System.out.println(argv[0]);
			int len = argv[0].length();
			for(int i = len - 1; i>=0; i--) {
				System.out.print(argv[0].charAt(i));
			}
			System.out.println();
		}
		catch (Exception e) {
			System.out.println("please input a word");
		}
	}
}

である。

Linked List の練習

サンプルプログラムを実行するときは、

	LinkedList<String> list = new LinkedList<String>(); 

などと定義すると良い。

Hash Mapの練習

プログラム10.4を参考にして、 以下のように動作する英語ー日本語単語変換プログラムを作れ。

[e100:?/Documents/java] siio% java EtoJ banana
バナナ
[e100:?/Documents/java] siio% java EtoJ apple
りんご
[e100:?/Documents/java] siio% java EtoJ 
Please input an English word

ヒント:

import java.util.*;

public class EtoJ{

public static void main(String args[]) {
	HashMap<String,String> map = new HashMap<String,String>();
	
	map.put("apple","りんご");
	map.put("banana","バナナ");
	map.put("orange","みかん");
	map.put("pineapple","パイナップル");
	map.put("grape","ぶどう");
	map.put("peach","もも");
	map.put("melon","メロン");
	map.put("lemon","レモン");
	
	try {
	System.out.println(map.get(args[0]));
	}
	catch(Exception e) {
	System.out.println("Please input an English word");
	}

	}
}

第11章 入出力

整数を出力する例

import java.io.*;

public class DoutTest {
	public static void main (String[] args) {
		try {
			FileOutputStream fout = new FileOutputStream("dout.dat");
			DataOutputStream dout = new DataOutputStream(fout);
			dout.writeInt(100);
			dout.close();
			  
		}catch (Exception e) {
			System.out.println(e);
		}
	}
}

これでdout.datという名前のファイルができあがるはずです。 作ったファイルを

od -h dout.dat

または

hexdump dout.dat

してみてください

e100:java siio$ hexdump dout.dat 
0000000 00 00 00 64                                    
0000004

整数を入出力する例

import java.io.*;

public class DoutTest {
	public static void main (String[] args) {
		try {
			FileOutputStream fout = new FileOutputStream("dout.dat");
			DataOutputStream dout = new DataOutputStream(fout);
			dout.writeInt(100);
			dout.close();
			
			FileInputStream finput = new FileInputStream("dout.dat");
			DataInputStream dinput = new DataInputStream(finput);
			System.out.println(dinput.readInt());
			dinput.close();
			
		}catch (Exception e) {
			System.out.println(e);
		}
	}
}

プログラム11.3をやってみてください

作ったファイルを

od -h

または

hexdump

してみてください

http://gyazo.com/74c061dfe2fcd6b72885878f867c78ba.png

import java.io.*;

public class PrintWriterTest{
	public static void main(String[] args) {
		try {
		//writer.txtというファイルを作って文字を書き込む
			FileWriter fwriter = new FileWriter("writer.txt");
			PrintWriter pwriter = new PrintWriter(fwriter);
			pwriter.println(2006);
			pwriter.println("Java教科書");
			//fwriter.write("Java教科書");
			pwriter.close();	
		}
		catch (IOException e) {
			System.out.println(e);
		}
	}
}

演習11.1 をやってください

作ったファイルを

od -h dout.dat

または

hexdump dout.dat

してみてください

作った.java .class dout.datをいつもの方法で提出してください。

解答例

import java.io.*;

public class En111 {
	public static void main (String[] args) {
		int i;
		try {
			FileOutputStream fout = new FileOutputStream ("dout.dat");
			DataOutputStream dout = new DataOutputStream(fout);
			for(i=1;i<101;i++) dout.writeInt(i);
			dout.close();
			
			FileInputStream fin = new FileInputStream ("dout.dat");
			DataInputStream din = new DataInputStream(fin);
			
			for(i=1;i<101;i++) System.out.println(din.readInt());
			din.close();
			
		} catch (FileNotFoundException e) {
			System.out.println(e);
		} catch (IOException e) {
			System.out.println(e);
		}
	}
}

つぎに、プログラム11.4を参考にして、 このPrint Write Testに書き足して、 書き込んだデータを読み出して画面に表示するプログラムを作ってください。

ヒント:

import java.io.*;

public class PrintWriterTest{
	public static void main(String[] args) {
		try {
		//writer.txtというファイルを作って文字を書き込む
			FileWriter fwriter = new FileWriter("writer.txt");
			PrintWriter pwriter = new PrintWriter(fwriter);
			pwriter.println(2006);
			pwriter.println("Java教科書");
			//fwriter.write("Java教科書");
			pwriter.close();	
			 
			 
			 ここに書き足す
			 
			 
		}
		catch (IOException e) {
			System.out.println(e);
		}
	}
}

文字ストリームをファイルに書いて読み込むプログラム

import java.io.*;

public class PrintWriterTest{
	public static void main(String[] args) {
		try {
		//writer.txtというファイルを作って文字を書き込む
			FileWriter fwriter = new FileWriter("writer.txt");
			PrintWriter pwriter = new PrintWriter(fwriter);
			pwriter.println("java 教科書" + 2001 );
			pwriter.close();			
		//writer.txtのファイルの中身をSystem.out.printlnで表示する
			FileReader freader = new FileReader("writer.txt");
			BufferedReader breader = new BufferedReader(freader);
			String tmp;
			while( (tmp=breader.readLine() ) != null) {
				System.out.println(tmp);
			}
			breader.close();
		}
		catch (IOException e) {
			System.out.println(e);
		}
	}
}

プログラム11.5をやってこれを拡張して演習11.2をやってください

キーボードから1行入力された文字列によるテキストファイルを作る

http://gyazo.com/f9aee7f492d574f870e85e2022df374c.png

ヒント

 import java.io.*;
 
 public class En112 {
 	public static void main(String[] args) {
 	
 		try {


ここにプログラムを書く
 		
 			}
			catch(IOException e) {
 				System.out.println(e);
  			}
    }
 }

解答例

import java.io.*;

public class En112 {
	public static void main(String[] args) {
	
		try {
			InputStreamReader ireader = new InputStreamReader (System.in);
			BufferedReader breaderK = new BufferedReader(ireader);
			String line = breaderK.readLine();
			
			FileWriter fwriter = new FileWriter("writer.txt");
			PrintWriter pwriter = new PrintWriter(fwriter);
			pwriter.println(line);
			pwriter.close();
			
			FileReader freader = new FileReader("writer.txt");
			BufferedReader breaderF = new BufferedReader(freader);
			
			String tmp=null;		
			while(  (tmp=breaderF.readLine())  != null)
				System.out.println(tmp);
			
			breaderF.close();
		
			}
			catch(IOException e) {
				System.out.println(e);
			}
	}
}

http://www.ocha.ac.jp/の内容を表示するプログラムを書いてみよう

http://gyazo.com/13044fdd9d372118a1f6fe93896eadb3.png

ヒント1

import java.net.*;

が必要です。

URL targetURL = new URL("http://www.ocha.ac.jp/");

でURLクラスのインスタンスが得られる。

InputStream istream = targetURL.openStream();

でこれからInputStreamのインスタンスが得られる。

InputStreamReader isreader = new InputStreamReader(istream, "JISAutoDetect");

でこれからInputStreamReaderのインスタンスが得られる。

BufferedReader breader = new BufferedReader(  isreader );

でこれからBufferedReader のインスタンスが得られる。

ヒント2

import java.io.*;
import java.net.*;

public class URLTest {
	public static void main (String argv[]) {
		try {
			
			 
			 ここにプログラムを書く
			 
			 
		} catch (IOException e) {
			System.out.println("error...");
		}
	}
}

ヒント3

import java.io.*;
import java.net.*;

public class URLTest {
	public static void main (String argv[]) {
		try {
			URL targetURL = new URL("http://www.ocha.ac.jp/");
			InputStream istream = targetURL.openStream();
			InputStreamReader isreader = new InputStreamReader(istream, "JISAutoDetect");
			BufferedReader breader = new BufferedReader(  isreader );
			
			 
			 ここにプログラムを書く
			 
			 
		} catch (IOException e) {
			System.out.println("error...");
		}
	}
}

解答例:

import java.io.*;
import java.net.*;

public class URLTest {
	public static void main (String argv[]) {
		try {
			URL targetURL = new URL("http://www.ocha.ac.jp/");
			InputStream istream = targetURL.openStream();
			InputStreamReader isreader = new InputStreamReader(istream, "JISAutoDetect");
			BufferedReader breader = new BufferedReader(  isreader );
		
			String line;
			while((line=breader.readLine()) != null) System.out.println(line);
		
		} catch (IOException e) {
			System.out.println("error...");
		}
	}
}

宿題:写真ファイルのダウンロード

http://siio.jp/cat.jpg 

をダウンロードして、cat.jpgというファイルを作るプログラムを作ってください。 データはテキストじゃなくて、バイナリーです。

ヒント1:

InputStreamのインスタンスに対してread()メソッドを使うと1バイトのデータが得られます。読み終わると-1になります。 1バイトのデータを書き出すなら、FileOutputStreamだけで可能です。

写真ファイルのダウンロード (先週の宿題のヒント)

http://siio.jp/cat.jpg 

をダウンロードして、cat.jpgというファイルを作るプログラムを作ってください。 データはテキストじゃなくて、バイナリーです。

ヒント: InputStream?のインスタンスに対してread()メソッドを使うと1バイトのデータが得られます。読み終わると-1になります。

import java.io.*;
import java.net.*;

public class URLJpeg {
	public static void main (String argv[]) {
		try {
			URL targetURL = new URL("http://siio.jp/cat.jpg");
			InputStream istream = targetURL.openStream();
			
			FileOutputStream fout = new FileOutputStream("cat.jpg");

というインスタンスを作って、

istream.read()

で読んで、

fout.write(1バイト)

で書き出します。

解答例

import java.io.*;
import java.net.*;

//http://siio.jp/cat.jpg
//をダウンロードして、cat.jpgというファイルを作るプログラム

public class URLJpeg {
	public static void main (String argv[]) {
		try {
			URL targetURL = new URL("http://siio.jp/cat.jpg");
			InputStream istream = targetURL.openStream();
			
			FileOutputStream fout = new FileOutputStream("cat.jpg");
			
			int aData;
			while((aData  = istream.read()) != -1) fout.write(aData);
			
			istream.close();
			fout.close();
			
			
		} catch (IOException e) {
			System.out.println("error...");
		}
	}
}

高度な課題

上記の例では写真データを1バイトずつ読み書きしていました。 InputStreamのメソッドを調べると、複数バイト単位で読み込むメソッドがあります。 たとえば、512バイトずつ読み書きすることで、処理速度が向上すると期待できます。 そこで、複数バイト読み書きするよう、上記のプログラムを変更して、 実際にどの程度(実行速度にして何倍くらい)性能向上するか確認してみましょう。

read

public int read(byte[] b)
         throws IOException
入力ストリームから配列長さだけのバイト数を読み込もうとし、それをバッファ配列 b に格納します。
実際に読み込まれたバイト数は整数として返されます。
このメソッドは、入力データが読み込めるようになるか、ファイルの終わりが検出されるか、
あるいは例外がスローされるまでブロックします。

を使って読みこみ、

write

public void write(byte[] b,
                  int off,
                  int len)
           throws IOException
指定された byte 配列の、オフセット位置 off から始まる len バイトを出力ストリームに書き込みます。

を使ってください。

第12章 Swing

とても簡単なウィンドウ

import javax.swing.JFrame;
public class SimpleWindow {

       public static void main(String argv[]) {
               JFrame f = new JFrame("私が作った最初の窓");
               f.setSize(200,100); 
               f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
               f.setVisible(true);
       }
}

継承を使ったプログラム

import javax.swing.JFrame;
public class SimpleWindow extends JFrame {

	public void initialize () {
		this.setTitle("私が作った最初の窓");
		this.setSize(200,100);
		this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
		this.setVisible(true);
	}

	public static void main(String argv[]) {
		SimpleWindow sw = new SimpleWindow();
		sw.initialize();
	}

}

ラベルを表示するウィンドウ

プログラム12.1を参考にして、上記の、継承を使ったプログラムによるウィンドウの中に、 Hello!という文字を出してみよう。

http://gyazo.com/c6efe47de19436f7564660377fe8b98c.png

解答例:

import javax.swing.*;
import java.awt.*;

public class SimpleWindow extends JFrame {

	public void initialize () {
		this.setTitle("私が作った最初の窓");
		
		JLabel label = new JLabel("Hello!");
		Container container = this.getContentPane();
		container.add(label);
		this.pack();
		
		this.setVisible(true);
		this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
	}

	public static void main(String argv[]) {
		SimpleWindow sw = new SimpleWindow();
		sw.initialize();
	}

}

ボタンを2個表示するウィンドウ

プログラム12.2をみてください。 getContentPane()で得られたContainerに直接ボタンを貼付けることもできますが、 貼付けられるのは一つのボタンだけのようです。 パネルに2個のボタンを貼付け、それをContainerに貼付けることで複数のボタンを表示しています。

プログラム12.2を参考にして、継承を使ったプログラムによるウィンドウの中に、 2個のボタンを出してみよう。

http://gyazo.com/4c3086ae9b6b5434d2ea741369f731c5.png

解答例:

import javax.swing.*;
import java.awt.*;

public class SimpleButton extends JFrame {

	public void initialize () {
		this.setTitle("私が作った最初の窓");
		
		JPanel panel = new JPanel();
		JButton button1 = new JButton("button1");
		JButton button2 = new JButton("button2");
		panel.add(button1);
		panel.add(button2);
		Container container = this.getContentPane();
		container.add(panel);	
	
		this.pack();		
		this.setVisible(true);
		this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
	}

	public static void main(String argv[]) {
		SimpleButton sw = new SimpleButton();
		sw.initialize();
	}

}

オブジェクト指向用語の復習

import javax.swing.*;
public class SimpleWindow extends JFrame {
	public static void main(String argv[]) {
		SimpleWindow sw = new SimpleWindow();
		sw.setVisible(true);
	}
}

で,非常に簡単なウィンドウが出ます. ここで何をやっているのか,オブジェクト指向の用語を使って説明してみましょう.

継承することのメリットを考えてみよう

ボタンが押されたイベントを処理する方法

先週作った, プログラム12.2をみてください。 このプログラムでは,ボタンを押しても何もおこりません.

http://gyazo.com/4c3086ae9b6b5434d2ea741369f731c5.png

プログラム12.2

import javax.swing.*;
import java.awt.*;

public class SimpleButton extends JFrame {

	public void initialize () {
		this.setTitle("私が作った最初の窓");
		
		JPanel panel = new JPanel();
		JButton button1 = new JButton("button1");
		JButton button2 = new JButton("button2");
		panel.add(button1);
		panel.add(button2);
		Container container = this.getContentPane();
		container.add(panel);	
	
		this.pack();		
		this.setVisible(true);
		this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
	}

	public static void main(String argv[]) {
		SimpleButton sw = new SimpleButton();
		sw.initialize();
	}

}

ボタンが押されたイベントを受け取るためには,

  1. ActionListenerをimplementしたクラスを作る
  2. そのインスタンスを作る
  3. これをボタンにaddActionListener()で登録する 必要があります.

プログラム12.3を参考に,ボタンを押したらprintlnで次のようなメッセージを表示するプログラムを作ってみましょう.

http://gyazo.com/67d27d0588f4dd5d11410e1107165994.png

ヒント1(最初の3行です)

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;

public class SimpleButton extends JFrame implements ActionListener {

ヒント2(最初の5行です)

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;

public class SimpleButton extends JFrame implements ActionListener {

JButton button1, button2;

	public void initialize () {

解答例

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;

public class SimpleButton extends JFrame implements ActionListener {

JButton button1, button2;

	public void initialize () {
		this.setTitle("私が作った最初の窓");
	
		JPanel panel = new JPanel();
		button1 = new JButton("button1");
		button2 = new JButton("button2");
		button1.addActionListener(this);
		button2.addActionListener(this);

		panel.add(button1);
		panel.add(button2);
		Container container = this.getContentPane();
		container.add(panel);
	
		this.pack();		
		this.setVisible(true);
		this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
	}
	
	public void actionPerformed (ActionEvent e) {
		if(e.getSource()==button1) 
			System.out.println("Hello");
		else
			System.out.println("Goodbye");
	}

	public static void main(String argv[]) {
		SimpleButton sw = new SimpleButton();
		sw.initialize();
	}

}

第13章 様々なコンポーネントとレイアウト

13.2節を読んで,プログラム13.2を実行させてください

ボタンが一つしかないプログラムなので、ActionPerformedの中で、 ボタン種類のチェックを省略してしまっているところが特徴です。

演習13.1をやってください

http://gyazo.com/7932a0e8327be4ebd2f6c90e620d8c90.png

BorderLayoutでもできるようですが、私はGridLayour使ってみました。

 		panel.setLayout(new GridLayout(2,2));
		panel.add(textleft);
		panel.add(textright);
		panel.add(button);
		panel.add(clearbutton);

ボタンが複数になるので、ActionPerformedの中で、ボタンを区別する必要があります。 演習ができそうにないという人は、飛ばして、次に進んでください。

13.5節を読んで,プログラム13.5を実行してください

http://gyazo.com/4755cce7280963b32050db455d265cc1.png

メニューアイテムにcommandという情報をつけて、ActionPerformedではこれを使ってメニュー項目を区別しています。

演習13.2をやってください(メニュー項目は何でも良いです)

演習ができそうにないという人は、飛ばして、次に進んでください。

http://gyazo.com/2d9c3b6534e7b87fcd3ec22be00d5fed.png

13.6節を読んで,プログラム13.6を実行してください

教科書203ページのプログラム13.6の5行めのところに、

... implements ActionListener6: {

とありますが、これは、

... implements ActionListener {

の間違いのようです。

レポート提出

演習ができたかどうかに従って、以下の3本から5本のプログラム(.javaと.class)を いつものように学籍番号+名前のフォルダに入れて、圧縮して提出してください。

  1. プログラム13.2
  2. 演習13.1のプログラム
  3. プログラム13.5
  4. 演習13.2のプログラム
  5. プログラム13.6

おまけの章

他の環境でのGUIプログラミングの例

X11

以下の内容の新しいファイル,buttontest.cを作ってください. printfの逆スラッシュが正しくコピペできてないかもしれないので,注意してください. 入力が面倒なら,添付ファイルの buttontest.c をダウンロードしてください.

#include <X11/Xlib.h>
#include <stdio.h>
 
int main (){
	Display *display = XOpenDisplay (NULL);
	XEvent event;
	Window window = XCreateSimpleWindow(display, DefaultRootWindow(display),0,0,150,100,0,0,0);
	XSelectInput(display,window,KeyPressMask | ButtonPressMask |  ButtonReleaseMask);
	XMapWindow(display, window);
	XFlush(display);

	while(1) {
		XNextEvent(display,&event);
		switch (event.type) {
		  case KeyPress: 
			printf("key\n");
			break;
		  case ButtonPress:
			printf("button down\n");
			printf("button\n");
			break;
		  case ButtonRelease:
			printf("button up\n");
			break;
		}
	}
	return 0;
}

以下のコマンドでコンパイルしてください.

cc -L/usr/X11R6/lib -I/usr/X11R6/include buttontest.c -lX11

出来上がったファイルを,./a.outで実行してください.

Mac OS X

How2MacOSXProgramming を見てください

iPhone

How2iPhoneProgramming を見てください

線を引く簡単なプログラム

JPanelのサブクラスを作りました。

import javax.swing.JPanel;
import java.awt.Graphics;

public class DrawPanel extends JPanel {

	public void drawLine(int x1, int y1, int x2, int y2){
		Graphics g = this.getGraphics();
		g.drawLine(x1, y1, x2, y2);
	}
 }

こちらはメインのプログラム。JFrameのサブクラスで、これに上記のJPanelのサブクラスを貼付けます。 リスナーになっているので、こちらでマウスなどのイベントを受け取ります。

import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseMotionListener;

import javax.swing.JFrame;

public class SimpleDraw extends JFrame implements MouseMotionListener {

	int lastx=0, lasty=0, newx, newy;
	DrawPanel panel;
 

	public void mouseMoved(MouseEvent arg0) {
       }

	public void mouseDragged(MouseEvent arg0) {
		newx=arg0.getX();
		newy=arg0.getY();
		panel.drawLine(lastx,lasty,newx,newy);
		lastx=newx;
		lasty=newy;
	}


	private void init() {
		this.setTitle("Simple Draw");
		this.setSize(300, 200);
		this.addMouseMotionListener(this);
		panel=new DrawPanel();
		this.getContentPane().add(panel);
		this.setVisible(true);
		this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		SimpleDraw frame=new SimpleDraw();
		frame.init();
	}

}

Eclipseを使ってみよう

http://gyazo.com/4383db7fb81f9eacbf5cc959ff77a33d.png

Eclipseで出るwarningは、以下の変数を定義するとなおります

private static final long serialVersionUID = 42L;

(冬休みの宿題)上のお絵描きプログラムを改良してください

上のプログラムでは,描画すると一筆書きになってしまいます。 これを直して、普通に描画できるようにしてください。 また、 マウスの位置とずれたところに線が引かれるのも直してください。(すこしずらせばok)

ヒント

マウスのクリックで線を引く最初の座標を指定します. マウスのクリックを受け取れるようにMouse Listenerもimplementします http://java.sun.com/j2se/1.5.0/ja/docs/ja/api/java/awt/event/MouseListener.html

最終課題

提出課題として最低やってほしいこと

以下のことができれば加点します

詳細はSimpleDrawを見てください

取扱説明書の作り方

出来上がったプログラムの提出方法

  1. Finderの移動メニューから、「サーバへ接続...」を選んでください
  2. サーバアドレスのところにsiio.jpと書いてください
  3. 接続ボタンを押してください
  4. ゲストのラジオボタンを選んで、接続ボタンを押してください
  5. Publicを選択してください
  6. 画面にjava_reportというフォルダが見えると思います
  7. このフォルダに、上で用意したフォルダをドラッグアンドドロップしてください
    • 書き込み専用なので確認できないけどokですかという意味のダイアログが出るかと思いますが問題ありません。

締切


このページについてのお問い合わせはsiio@is.ocha.ac.jpまで。


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Last-modified: 2020-11-18 (水) 20:51:58