import random
import tkinter


class RandomBall(object):
    '''
    定义运动的球的类
    '''

    def __init__(self, canvas, scrnwidth, scrnheight):
        '''
        canvas: 画布，所有的内容都应该在画布上呈现出来，此处通过此变量传入
        scrnwidth/scrnheigh:屏幕宽高
        '''

    self.canvas = canvas
    # 球出现的初始位置要随机，此处位置表示的球的圆心
    # xpos表示位置的x坐标
    self.xpos = random.randint(10, int(scrnwidth) - 20)
    # ypos表示位置的y坐标
    self.ypos = random.randint(10, int(scrnheight) - 20)

    # 定义球运动的速度
    # 模拟运动：不断的擦掉原来画，然后在一个新的地方再从新绘制
    # 此处xvelocity模拟x轴方向运动
    self.xvelocity = random.randint(4, 20)

    # 同理，yvelocity模拟的是y轴方向运动
    self.yvelocity = random.randint(4, 20)

    # 定义屏幕的大小
    self.scrnwidth = scrnwidth
    # 定义屏幕的高度
    self.scrnheight = scrnheight

    # 球的大小随机
    # 此处球的大小用半径表示
    self.radius = random.randint(20, 120)

    # 定义颜色
    # RGB表示法：三个数字，每个数字的值是0-255之间，表示红绿蓝三个颜色的大小
    # 在某些系统中，之间用英文单词表示也可以，比如red, green
    # 此处用lambda表达式
    c = lambda: random.randint(0, 255)
    self.color = '#%02x%02x%02x' % (c(), c(), c())

    # 以上函数代码忘了缩进了，自行处理


def create_ball(self):
    '''
    用构造函数定义的变量值，在canvas上画一个球
    '''
    # tkinter没有画圆形函数
    # 只有一个画椭圆函数，画椭圆需要定义两个坐标，
    # 在一个长方形内画椭圆，我们只需要定义长方形左上角和右下角就好
    # 求两个坐标的方法是，已知圆心的坐标，则圆心坐标减去半径能求出
    # 左上角坐标，加上半径能求出右下角坐标
    x1 = self.xpos - self.radius
    # 继续球y1, x2, y2
    y1 = self.ypos - self.radius
    x2 = self.xpos + self.radius
    y2 = self.ypos + self.radius
    # 再有两个对角坐标的前提下，可以进行画圆
    # fill表示填充颜色
    # outline是外围边框颜色
    self.item = self.canvas.create_oval(x1, y1, x2, y2, fill=self.color, outline=self.color)


def move_ball(self):
    # 移动球的时候，需要控制球的方向
    # 每次移动后，球都有一个新的坐标
    self.xpos += self.xvelocity
    # 同理计算ypos
    self.ypos += self.yvelocity
    # 以下判断是会否撞墙
    # 撞了南墙就要回头
    # 注意撞墙的算法判断
    if self.xpos + self.radius >= self.scrnwidth:
        # 装到了右边墙
        self.xvelocity *= -1
        # 或者以下代码
        # self.xvelocity *= -1
    # 同理可以判断撞别的墙的算法
    if self.ypos + self.radius >= self.scrnwidth:
        self.yvelocity *= -1
    if self.xpos - self.radius <= 0:
        self.xvelocity *= -1
    if self.ypos + self.radius <= 0:
        self.yvelocity *= -1

    # 在画布上挪动图画
    self.canvas.move(self.item, self.xvelocity, self.yvelocity)


class ScreenSaver():
    '''
    定义屏保的类
    可以被启动
    '''
    # 如何装随机产生的球？
    balls = list()

    def __init__(self):
        # 每次启动球的数量随机
        self.num_balls = random.randint(6, 20)

        self.root = tkinter.Tk()
        # 取消边框
        self.root.overrideredirect(1)
        self.root.attributes('-alpha', 0.3)
        # 任何鼠标移动都需要取消
        self.root.bind('<Motion>', self.myquit)
        # 同理，按动任何键盘都需要退出屏保
        self.root.bind('<Key>', self.myquit)
        # 得到屏幕大小规格
        w, h = self.root.winfo_screenwidth(), self.winfo_screenheight()

        # 创建画布，包括画布的归属，规格
        self.canvas = tkinter.Canvas(self.root, width=2, height=h)
        self.canvas.pack()

        # 在画布上画球
        for i in range(self.num_balls):
            ball = RandomBall(self.cavas, scrnwidth=w, scrnheight=h)
            ball.create_ball()
            self.balls.append(ball)

        self.run_screen_saver()
        self.root.mainloop()

    def run_screen_saver():
        for ball in self.balls:
            ball.move_ball()

        # after是200毫秒后启动一个函数，需要启动的函数是第二个参数
        self.cavas.after(200, self.run_screen_saver)

    def myquit(self, e):
        # 此处只是利用了事件处理机制
        # 实际上并不关心事件的类型
        # 作业：
        # 此屏保程序扩展成，一旦捕获事件，则判断屏保不退出
        # 显示一个Button，Ｂｕｔｔｏｎ上显示事件类型，点击Ｂｕｔｔｏｎ后屏保
        # 才退出
        self.root.destroy()


if __name__ == "__main__":
    # 启动屏保
    ScreenSaver()