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PHP绘图对象结构设计与应用实例

March 23,2004

本文主要阐述如何在PHP中实现绘图对象的结构设计。

在PHP中小型的数据结构可由简单类来实现，即由简单的数据和操作来定义。但随着数据结构的复杂化，简单类不能满足完整体现整个数据结构的需求，由此需要使用类的结构，一句话来描述就是类中的成员也由类来构成。这是面向对象设计方法实现对数据封装、信息隐藏及代码重用的扩展方式，而另一种方式就是类的继承。
本文主要讨论类的结构。

以绘图为例，我们来看关于几何图形的简单例子。
几何图形包含一系列的点，线，面等，而由一些几何公理可知点是其中最基本的构成元素。所以，我们以点作为设计的基本对象，由此来描述线和面对象。用来举例说明类结构的实现方式。

分析
假设点位于某一平面内，在确定了坐标系之后（即给定了原点和坐标轴及其正方向），我们便可以用坐标位置来描述这个点，如图：

直线是由两点来确定的，所以由起始和终止两点便可确定一条线段。如图：

面 ——（不妨举例）矩形，由两条平行对边构成，且相邻两边夹角为90度。绘图时发现，矩形可由对角的两点唯一确定。如图：

基于上述分析，我们开始设计：点类，线类，面类。线和面类中的数据成员包含点类，这就是类的结构，从而由简单类构成复杂类。
设计如下：

从另一个角度考虑，如果不采用类的结构设计方法，一个没有层次的类可能是这样的，以Line为例：

一个简单类，想法是：成员变量代表确定此线段的两个点的坐标（x1,y1）,(x2,y2)。

对比两种设计，Line_Bad带来的结果是维护和更改不便，因为没有层次。首先需要维护的成员变量多，四个；若需要设置线段中点的颜色，Line_Bad则需要增加成员函数；若需要将这直线改成三维空间的，Line_Bad则需要增加成员变量，然后修改所有的成员函数。而用Line类则避免了这样的麻烦，设置颜色只需调用Point的方法就可以完成；而改成三维空间，只需增加Point的属性（z坐标）就可以了。而Line类本身几乎不用做任何改动(与PHP的绘图函数有关)，省了不少维护修改的力气吧：）。

现在绘图的基础有了，我们就来举一个实际的应用例子。

在许多统计中常需要用图例来显示各类统计结果，我们就用上面设计的绘图类来实现柱状图的显示。

分析：
柱状图主要由坐标轴和柱体构成。坐标轴可由Line类显示，柱体可由Rectangle类显示。

显示坐标轴如下：

function DrawAxes()
{
$vertspan=200;

$p1=new Point(10,$vertspan+2.5);
$p2=new Point(10,2.5);

$VerticalAxis=new Line($p1,$p2);
$VerticalAxis->Draw();

$p1=new Point(7.5,$vertspan);
$p2=new Point(370,$vertspan);

$HorizontalAxis=new Line($p1,$p2);
$HorizontalAxis->Draw();

}

显示柱体如下：
function Plot($arr_barTotal)
{
$vertspan=200;
//显示比例
$scaleHeight=190;
//确定柱状中最大值
$maxTotal=Max1(&$arr_barTotal);
//确定柱体个数
$total=count($arr_barTotal);

//循环显示柱状体
$dx=15;
$x=10+$dx;

for($i=0;$i<$total;$i++)
{
$rectHeight=($arr_barTotal[$i]/$maxTotal)*$scaleHeight;

$p1=new Point($x,$vertspan-$rectHeight);
$p2=new Point($x+$dx,$vertspan);

$CurrRect= new Rectangle($p1,$p2);
$CurrRect->Draw();

$x+=2.0*$dx;
}
}

主程序：
1) 确定显示数据。
2) 显示坐标轴。
3) 显示柱状体。

//main
$arr_barTotal=array('1','3','34','23','5','25','7'); //显示数据
DrawAxes(); //画坐标轴
Plot($arr_barTotal); //画柱状体

这样主程序框架就完成了：D
效果如下。

如需进一步美化工作，大家可自行添加基础显示类中相应的属性及相应的成员函数，这里就不多述了。

附：因为篇幅问题，没有附上源码。
本文中所有代码可在http://10.31.172.7/cgi-bin/cvsweb.cgi/kai/graph/中获得，并已在php4.0.2+Gd1.62环境下调试通过。