1、沈阳理工大学课程设计专用纸11 设计目的1.1 背景近年来，Java 作为一种新的编程语言，以其简单性、可移植性和平台无关性等优点，得到了广泛地应用，特别是 Java 与万维网的完美结合，使其成为网络编程和嵌入式编程领域的首选编程语言。JBuilder 是 Borland 公司用于快速开发 Java 应用的一款优秀的集成开发环境，它以其友好的开发界面、强大的组件支持等优点，得到广大程序员的接受和认可。 “贪吃蛇”游戏是一个经典的游戏，它因操作简单、娱乐性强而广受欢迎。本文基于 Java 技术和 JBuilder 开发环境，开发了一个操作简单、界面美观、功能较齐全的“贪吃蛇”游戏。整个游戏程序分
2、为二个功能模块，六个类模块，实现了游戏的开始、暂停、结束。通过本游戏的开发，达到学习 Java 技术和熟悉软件开发流程的目的。 本文在介绍 Java 相关技术和国内外发展现状的基础上，对“贪吃蛇”游戏的整个生命周期的各个开发阶段进行了详细地介绍。首先，分析了开发本游戏软件的可行性，重点分析本设计所采用的技术的可行性。其次，从游戏主界面等几方面，分析了本游戏的功能需求；从可使用性和安全性方面分析了属性需求。然后，进行了游戏的概要设计和详细设计，这也是本文的重点。概要设计给出二个功能模块的主框架以及六个类模块的函数调用关系；详细设计介绍了 Java2 标准运行环境的配置，重点给出各个类模块的程序流
3、程图以及 UML 图，列表介绍了各个类包含的变量、使用的方法，展示了游戏的界面。为了保证程序代码的正确性和功能实现的可靠性，本文还介绍了游戏软件的程序调试过程和功能测试结果。1.2 目标本软件是针对贪吃蛇小游戏的 JAVA 程序，利用方向键来改变蛇的运行方向，空格键暂停或继续游戏，并在随机的地方产生食物，吃到食物就变成新的蛇体，碰到壁或自身则游戏结束，否则正常运行。2 总体设计2.1 设计思路本系统主要是完成贪吃蛇游戏的基本操作。用户可以自己练习和娱乐。本系统需要满足以下几点要求：(1) 利用方向键来改变蛇的运行方向。 (2) 空格键暂停或继续游戏，并在随机的地方产生食物。 (3) 吃到食物就
4、变成新的蛇体，碰到壁或自身则游戏结束，否则正常运行。2.2 设计说明本系统共包括1个java源文件和7个类文件。沈阳理工大学课程设计专用纸21.类之间的关系如图2.1所示。图2.1类之间的关系2java源文件及其功能如表所示。表2.2java源文件及其功能3 关键技术序号 文件名 主要功能1 SnakeGame 该文件为程序入口，含有 main 方法。2 SnakeFrame实现菜单控制运行等总体要求，实现方向键控制蛇的方向，空格键控制游戏暂停或继续，还有分数等。3 Snake 该文件实现蛇的结构和具体运动，如判断食物是否和怎样被吃掉及判断后的动作。4 Node 该文件实现组成蛇身的单位-食物
5、。5 SnakePanel 该文件实现画板功能，用红蓝间隔画蛇身。6StatusRunnable该文件为记录状态的线程。7 SnakeRunnable 该文件为蛇运动以及记录分数的线程。SnakeGameSnakeFrameSnake Node SnakePanel StatusRunnable SnakeRunnable沈阳理工大学课程设计专用纸33.1 关键技术及实现程序关键在于表示蛇的图形及蛇的移动。用一个小矩形快表示蛇的一节身体，身体每长一节，增加一个矩形块，蛇头用俩节表示。移动时必须从蛇头开始，所以蛇不能向相反的方向移动，如果不按任意键，蛇自行在当前方向上前移，但按下有效方向键后，蛇
6、头朝着该方向移动，一步移动一节身体，所以按下有效方向键后，先确定蛇头的位置，而后蛇的身体随蛇头移动，图形的实现是从蛇头新位置开始画出蛇，这时，由于未清屏的原因，原来的蛇的位置和新蛇的位置差一个单位，所以看起来蛇多一节身体，所以将蛇的最后一节用背景色覆盖。食物的出现与消失也是画矩形块和覆盖矩形块。3.2 设计原理1.主类 SnakeGame主类为此程序的入口，定义了 SnakeFrame 的对象 frame,开始运行此程序。2.类 SnakeFrame（1）成员变量见表 3.1表 3.1 主要成员变量成员变量描述 变量类型 名称状态标签 Private JLabel statusLabel分数标
7、签 Private JLabel scoreLabel蛇面板 private JPanel snakePanel速度标签 private JLabel speedLabel蛇类对象 private Snake snake菜单条 private JMenuBar bar游戏菜单 JMenu gameMenu帮助菜单 JMenu helpMenu速度菜单 JMenu speedMenu新菜单项 JMenuItem newItem暂停菜单项 JMenuItem pauseItem关于菜单项 JMenuItem aboutItem慢菜单项 JMenuItem slowItem中间菜单项 JMenuIt
8、em midItem快菜单项 JMenuItem fastItem开始菜单项 JMenuItem beginItem帮助菜单项 JMenuItem helpItem沈阳理工大学课程设计专用纸4（2）方法见表 3.2表 3.2 主要方法方法名 功能SnakePanel() 创建蛇的面板addKeyListener 监视器setBounds() 设置尺寸JLabel() 设置标签JMenu() 创建菜单JMenuItem 构造菜单项3.类 Snake（1）成员变量见表 3.3表 3.3 主要成员变量成员变量描述 变量类型 名称是否运动 boolean isRun蛇体 ArrayList body食
9、物 Node food方向 int derection分数 int score状态 int status速度 int speed慢 public static final int SLOW中 public static final int MID快 public static final int FAST运动中 public static final int RUNNING已暂停 public static final int PAUSED游戏结束 public static final int GAMEOVER左 public static final int LEFT上 public st
10、atic final int UP右 public static final int RIGHT下 public static final int DOWN沈阳理工大学课程设计专用纸5（2）方法见表 3.4表 3.4 主要方法方法名 功能isEaten()判断食物是否被蛇吃掉，如果食物在蛇运行方向的正前方，并且与蛇头接触，则被吃掉isCollsion() 判断是否碰撞makeFood() 在随机的地方产生食物changeDerection(int newDer)改变运行方向move() 蛇在运行中所采取的措施4.类 Node（1）成员变量见表 3.5表 3.5 主要成员变量成员变量描述 变量类
11、型 名称食物块宽 public static final int W食物块高 public static final int H横坐标 int x纵坐标 int y5.类 SnakePanel 此类为画蛇的面板类，是实现红蓝间隔画蛇身算法的类。6.类 StatusRunnable此类为线程的子类，实现记录状态的功能。7.类 SnakeRunnable此类为线程的子类，实现蛇运动以及记录分数的功能。沈阳理工大学课程设计专用纸64 程序流程4.1 系统结构图如图 4.1 所示游 戏 窗 体游 戏 菜 单新 游 戏 暂 停 游 戏 继 续 游 戏帮 助关 于速 度慢 速 中 速 快 速图 4.1 系
12、统结构图5 主要源代码1. 记录状态的代码class StatusRunnable implements Runnable public StatusRunnable(Snake snake, JLabel statusLabel, JLabel scoreLabel) this.statusLabel = statusLabel;this.scoreLabel = scoreLabel;this.snake = snake;public void run() String sta = “;String spe = “;while (true) switch (snake.status) ca
13、se Snake.RUNNING:sta = “Running“;break;case Snake.PAUSED:沈阳理工大学课程设计专用纸7sta = “Paused“;break;case Snake.GAMEOVER:sta = “GameOver“;break;statusLabel.setText(sta);scoreLabel.setText(“ + snake.score);try Thread.sleep(100); catch (Exception e) private JLabel scoreLabel;private JLabel statusLabel;private
14、Snake snake;2. 蛇运动以及记录分数的代码class SnakeRunnable implements Runnable public SnakeRunnable(Snake snake, Component component) this.snake = snake;ponent = component;public void run() while (true) try snake.move();component.repaint();Thread.sleep(snake.speed);沈阳理工大学课程设计专用纸8 catch (Exception e) private Sna
15、ke snake;private Component component;class Snake boolean isRun;ArrayList body;Node food;int derection;int score;int status;int speed;public static final int SLOW = 500;public static final int MID = 300;public static final int FAST = 100;public static final int RUNNING = 1;public static final int PAU
16、SED = 2;public static final int GAMEOVER = 3;public static final int LEFT = 1;public static final int UP = 2;public static final int RIGHT = 3;public static final int DOWN = 4;public Snake() speed = Snake.SLOW;score = 0;沈阳理工大学课程设计专用纸9isRun = false;status = Snake.PAUSED;derection = Snake.RIGHT;body =
17、 new ArrayList();body.add(new Node(60, 20);body.add(new Node(40, 20);body.add(new Node(20, 20);makeFood();3. 在随机的地方产生食物的代码public void makeFood() Node node = new Node(0, 0);boolean isInBody = true;int x = 0, y = 0;int X = 0, Y = 0;int i = 0;while (isInBody) x = (int) (Math.random() * 15);y = (int) (M
18、ath.random() * 20);X = x * Node.W;Y = y * Node.H;for (i = 0; i body.size(); i+) if (X = body.get(i).x if (i body.size()isInBody = true;elseisInBody = false;沈阳理工大学课程设计专用纸10food = new Node(X, Y);4. 改变运行方向的代码public void changeDerection(int newDer) if (derection % 2 != newDer % 2)derection = newDer;publ
19、ic void move() if (isEaten() body.add(0, food);score += 10;makeFood(); else if (isCollsion()isRun = false;status = Snake.GAMEOVER; else if (isRun) Node node = body.get(0);int X = node.x;int Y = node.y;switch (derection) case 1:X -= Node.W;break;case 2:Y -= Node.H;break;case 3:X += Node.W;break;沈阳理工大
20、学课程设计专用纸11case 4:Y += Node.H;break;body.add(0, new Node(X, Y);body.remove(body.size() - 1);6 运行结果6.1 各功能界面截图沈阳理工大学课程设计专用纸121.贪吃蛇游戏的基本运行界面（1）生成初始界面：图 6.1 初始界面（2）游戏菜单栏: 沈阳理工大学课程设计专用纸13图6.2 游戏菜单栏（3）速度菜单栏:沈阳理工大学课程设计专用纸14图6.3 速度菜单栏2.程序开始运行界面（1）鼠标点击 New Game 按钮，开始游戏（红色方块为食物，蓝黄相间为初始的蛇体）：沈阳理工大学课程设计专用纸15图6.4
21、 游戏初始界面（2）按空格键，游戏开始运行，蛇开始移动，并且吃到一次食物即红色方块后就变成蛇体：沈阳理工大学课程设计专用纸16图 6.5 游戏开始运行界面（3）按方向键改变蛇的运行方向，并且碰壁后从新开始游戏，红色方块随机地方产生：沈阳理工大学课程设计专用纸17图6.6 游戏运行界面6.2 心得体会虽然系统的基本功能都已实现，但还是存在系统不稳定等多个问题尚待解决。我正在做系统的过程中遇到了很多问题，有的是知识存储不足，有的是考虑不够周全，之所以能够顺利实现基本功功能，离不开老师和同学的大力相助。事实证明，只靠自己是不能顺利完成一套功能完整的系统的，必须充分利用团队的力量。 开发一套系统，最重
22、要的是细心，并不是一定要做到面面俱到，但也要充分考虑到客户的需求和现实意义，不管什么系统，只用运用到实际应用中，才具有先现实意义。所以在准备工作中要正确分析社会需求了解现实应用，画出流程图，把大体框架做好，然后再逐一细化。我们不可能做到面面俱到，但一定要做到步步扎实，要保持清醒的头脑，以现实为依据，让自己的每一行代码都能实现自己的意义。 通过这次课程设计，我收获的不仅仅是课程上的知识得到实际应用，还有编程的基本习惯和开发系统时应注意的流程。沈阳理工大学课程设计专用纸187 参考文献1.董小园，java 面向对象程序设计，清华大学出版社，P191-P2842.耿祥义 张跃平. Java2 实用教程（第三版）.清华大学出版社，P124-P1513.陈昊鹏，Java编程思想(第4版)，机械工业出版社，P112-P1394.卜照斌 段来盛 赖伶 等，Java 2编程详解，电子工业出版社，P136-P1635. 耿祥义 张跃平，Java课程设计（第二版），清华大学出版社，P145-P166
