Рисование SVG

Пример SVG изображения:

<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="200" height="200">
    <rect x="10" y="10" height="100" width="100" style="stroke:#ff0000; fill: #0000ff"/>
</svg>

Справочник по элементам и атрибутам SVG

Диаграмма классов

Это те классы, которые должны получиться в окончательной версии программы: class diagram

Условие задачи

Вспомогательные классы для рисования SVG
1. Класс SVG, содержит открытый PrintStream для печати SVG:
```
 SVG svg = new SVG("a.svg", 300, 300);
 svg.addTag(rect1);
 svg.addTag(rect2);
 svg.close();
```
  В конце обязательно будет вызвано закрытие, чтобы закрыть PrintStream
2. Класс Tag - это описание одного тега.
```
 Tag rect1 = new Tag("rect");
 rect1.set("x", "200");
 rect1.set("y", "200");
 rect1.set("width", "10");
 rect1.set("height", "20");
 rect1.set("style", "stroke:#ff0000; fill: #0000ff");
```
Когда сделаете классы Tag и SVG, проверьте, что вы можете создавть картинки с их помощью.
Измените код так, чтобы не требовалось вручную вызывать close() в классе SVG. Для этого класс SVG должен реализовать интерфейс AutoClosable, и после этого класс можно будет использовать в конструкции try-with-resource:
```
 try (SVG svg = new SVG("a.svg", 300, 300)) {
     ...
```
Давайте реализуем еще вложенные теги. Нам это понадобиться, чтобы удобно двигать фигуры. Посмотрите на такой SVG, создайте эту картинку и посмотрите, как она выглядит:
```
 <svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="300" height="300">
     <rect x="10" y="10" height="100" width="100" style="stroke:#ff0000; fill: #0000ff"/>
     <rect x="20" y="20" height="100" width="100" style="stroke:#ff0000; fill: #00ff00"/>
     <g transform="translate(150, 150)">
         <rect x="10" y="10" height="100" width="100" style="stroke:#ff0000; fill: #0000ff"/>
         <rect x="20" y="20" height="100" width="100" style="stroke:#ff0000; fill: #00ff00"/>
     </g>
 </svg>
```
В этом примере рисуются два прямоугольника друг на друге, а потом такие же два прямоугольника помещены в группу (тэг g), и этой группе указан атрибут transform, который говорит, что ее содержимое надо сместить на 150 пикселей по горизонтали и вертикали.

Обратите внимание, что тэги rect открываются и сразу закрываются, об этом говорит слэш перед закрывающей угловой скобкой. А тэг g только открывается, у него нет слеша перед закрывающей угловой скобкой. Зато ниже этот тэг все же закрывается тегом, который начинается со слеша: </g>. Поэтому, предлагаю ввести три типа тэгов: открывающие, закрывающие и открывающие-закрывающие. Вот как можно описать три типа тэгов в Java с помощью нового для нас понятия enum (перечисление):
```
 public enum TagType {
     OPEN, CLOSE, OPEN_AND_CLOSE;
 }
```
enum задает тип данных, который может иметь только несколько возможных значений. Для ссылки на значения пишите TagType.OPEN, TagType.Close и т.п.

Предлагаю создавать подобный SVG следующим образом:
```
 Tag rect1 = new Tag("rect");
 //заполняем rect1 как первый квадрат
 Tag rect2 = new Tag("rect");
 //заполняем rect2 как второй квадрат
 Tag g = new Tag("g", TagType.OPEN);
 g.set("transform", "translate(150, 150)");
 Tag gClose = new Tag("g", TagType.Close);
    
 try (SVG svg = new SVG("a.svg", 300, 300)) {
     svg.addTag(rect1);
     svg.addTag(rect2);
     svg.addTag(g);
     svg.addTag(rect1);
     svg.addTag(rect2);
     svg.addTag(gClose);
 }
```
Вам придется добавить еще один конструктор в класс Tag, в котором можно указать тип тэга.
Интерфейс Shape. Фигура. Изображение будет рисоваться из большого числа фигур. Какие имеено фигуры будут использоваться для рисования, будет задаваться в настройках. Этот интерфейс имеет метод getTags(), который возвращает список тегов List<Tag> для рисования этой фигуры. В этот же интерфейс можно (но не обязательно, сделайте это только если вам интересно попробовать неизученную раньше возможность java) поместить метод draw(SVG), который имеет реализацию по-умолчанию, и передает все свои теги в SVG для рисования:
```
 public interface Shape {

     List<Tag> getTags();

     default void draw(SVG svg) {
         //используйте getTags, чтобы получить тэги для фигуры и нарисовать их на svg.
     }
 }
```
Сразу реализуйте этот интерфейс классами SmallSquare и RedCircle, они должны возвращать по одному тэгу, которые рисуют, соответственно, маленький квадрат и красный круг. Протестируйте создание фигур, для этого добавьте в main метод рисование фигур на SVG файл. Если вы реализовали метод draw внутри интерфейса Shape, то достаточно будет только вызвать его. Если не реализовали, реализуйте рисование фигуры прямо внутри метода main.

Замечание о координатах фигур. Рисуйте фигуры так, чтобы координата (0, 0) была примерно в середине фигуры. Реальное положение фигуры будет задаваться позже. Когда вы тестировали SmallSquare и RedCircle, вы, наверное, указали большие значения для коориднат фигур, чтобы они оказались ближе к центру изображения. После тестирования координаты надо исправить, чтобы центр фигуры оказался в (0, 0) или примерно в (0, 0).
Реализуйте класс PositionedShape, он содержит в себе информацию о фигуре и ее координатах. Такой класс позволит нам создавать много одинаковых фигур в разных местах изображения. Возьмите из диаграммы классов содержимое класса PositionedShape и реализуйте их. При реализации метода getTags необходимо вернуть закрывающий и открывающий теги <g> c атрибутом transform, а между ними вставить те теги, которые возвращает метод getTags для исходной фигуры. Другими словами, PositionedShape оборачивает теги исходной фигуры в тег g (в группу) и сдвигает эту группу.

Не забудьте протестировать созданный класс, для этого создайте несколько фигур SmallSquare и RedCircle, обернутых в PositionedShape, и сдвинутых в разные места изображения.
При запуске программы создайте SVG размера 400 на 400, и добавьте на нее 100 фигур SmallSquare и 150 фигур RedCircle, сдвинутых в разные места изображения. Используйте класс Random для генерации случайных чисел. Вызывайте у него метод nextInteger(int max), чтобы получить случайное целое в нужном диапазоне.
Далее мы будем исправлять предыдущий пункт, получая настройки из файла. Для этого создайте класс Settings, который реализует шаблон singleton и при создании читает настройки из файла svg.properties в формате properties. Пусть для примера начальная версия файла настроек будет такой:
```
 rand_seed=52345234
 background=#FFCCBB
 width=400
 height=400
 draw=red_circle:150 small_square:100
 # описания фигур
 shape.red_circle=ru.spbu.arts.semester.iv.svg.shape.RedCircle
 shape.small_square=ru.spbu.arts.semester.iv.svg.shape.SmallSquare
```
Далее будем постепенно расширять программу, добавляя в нее использование информации из этого файла.
Создайте в классе Settings методы getWidth и getHeight, которые будут возвращать значения записей width и height из файла.

Программа должна создать SVG изображение именно того размера, которое указано в настройках. Напомню, что раз Settings реализует шаблон singleton, то пользоваться им можно в любом месте программы следующим образом: Settings.getInstance().getWidth().
Создайте в классе Settings метод getBackground, который возвращает css цвет фона. Программа должна перед рисованием фигур нарисовать на изображении фон этого цвета.
Создайте в классе Settings метод getRandSeed, который возвращает число для инициализации генератора случайных чисел. Именно это число нужно передать в качестве аргумента конструктору класса Random. Давайте еще разрешим писать в настройках rand_seed=auto, в этом случае метод getRandSeed должен возвращать 0, а генератор нужно создавать без указания seed, т.е. вызывая конструктор по-умолчанию new Random().
Создайте в классе Settings метод getShapeDescription. Он должен получать название фигуры, например, red_circle и возвращать запись в файле настроек с описанием этой фигуры. Описание в файле настроек начинается с префикса shape., например, описание red_circle начинается с shape.red_circle=. Фактически, в описании будет находится полное имя класса, реализующего эту фигуру. Итого, getShapeDescription("red_circle") возвращает "ru.spbu.arts.semester.iv.svg.shape.RedCircle".
Создайте класс ShapeFactory и реализуйте у него метод create. Он получает описание фигуры (см. пердыдущий пункт) и возвращает саму фигуру. Для начала считайте, что описание фигуры - это всегда имя класса, который ее реализует. Позже мы добавим более сложные описания. С помощью рефлексии создайте объект класса, имя которого вам передано. Если класс не существует, или существует, но не является фигурой, это приравнивается к ошибке в файле конфигурации. Пока мы не обрабатываем такие ошибки, позже нужно будет сделать вывод понятных сообщений пользователю о том, что конфигурация не верна.
Создайте в классе Settings метод getShapsWithCount. Он должен возвращать, каких фигур и сколько нужно создать. Эта информация хранится в строке draw= в файле конфигурации. В приведенном примере файла конфигурации должно возвращаться red_circle -> 150, small_square -> 100.