java课程设计报告-单机版五子棋.doc

面向对象程序设计(Java)课程设计报告华 北 科 技 学 院课程设计说明书班级: 网络B093 姓名: 设计题目: 单机版五子棋 设计时间: 2012.12.15 至2013.1.5 指导教师: 评 语:_评阅成绩: 评阅教师: 目录1 引 言11.1课程设计选题11.2课程设计的目的11.3本选题的设计背景12 需求分析12.1 功能需求12.2 系统的开发运行环境13 总体设计23.1 系统体系结构设计23.2系统功能模块及主要类设计24 详细设计与实现34.1 主窗体模块34.2 棋子索引模块94.3 棋盘构造模块104.4 画棋盘模块124.5 鼠标按下模块144.6 判断胜利算法模块154.7 重新开始和悔棋算法模块165 小结和展望18参 考 文 献19附 录19使用说明书19源程序清单19-23-正文 采用宋体字,小四号,1.5行距，首行缩进二个字。 1 引 言1.1课程设计选题单机版五子棋1.2课程设计的目的使学生巩固和加深以Java 语言为基础的面向对象编程技术理论知识的理解，提高实际动手编程能力的培养，掌握以Java为核心的应用软件开发方案，达到能独立阅读、编制和调试一定规模的Java程序的水平。1.3本选题的设计背景描述为什么选择本题目？五子棋是大家喜闻乐见的小游戏，规则简单，变化多端，非常有趣味性，本选题的设计意义？通过编写五子棋小游戏的程序，进一步锻炼java图形编程技巧和编写程序的能力。2 需求分析2.1 功能需求用户角度考察系统应具有哪些功能及非功能性需求。这里实现了双人对下的五子程序，程序提供重新开局、悔棋功能，附加播放棋子落下的声音和胜利声音。2.2 系统的开发运行环境本系统开发平台: Java 本系统集成开发环境:Eclipse本系统运行环境: windows xp或以上版本3 总体设计3.1 系统体系结构设计a系统的功能描述程序是一个双人对战五子棋程序，提供下五子棋必须的悔棋、重新开始、退出等功能，兼播放声音。b相关类设计 ChessBoard.java包含ChessBoard的公共类，主要功能是绘制棋盘、棋子、判断输赢。Point.java包含名为Point的公共类，主要功能定义棋子颜色，获取索引。StartChessJFrame.Java包含StartChessJFrame的公共类，主要功能，显示主窗体界面，包括工具条面板，“重新开始”、“悔棋”、“退出”按钮。菜单栏，“系统”菜单，“重新开始”、“悔棋”、“退出”菜单项；“帮助”菜单，“关于五子棋”、“关于作者”菜单项。以上菜单项和按钮，均加监听器，实现对棋盘和窗口的控制。令外，鼠标点击“退出”按钮或菜单项时弹出提示。3.2系统功能模块及主要类设计StartChessJFrame.java包含名为StartChessJFrame的pubilc类，主要用来显示主窗体界面，包括工具条面板，“重新开始”、“悔棋”、“退出”按钮。菜单栏，“系统”菜单，“重新开始”、“悔棋”、“退出”菜单项；“帮助”菜单，“关于五子棋”、“关于作者”菜单项。以上菜单项和按钮，均加监听器，实现对棋盘和窗口的控制。令外，鼠标点击“退出”按钮或菜单项时弹出提示。编写一个内部类MyItemListenerl来很监听按钮及菜单项单击事件。编写Point类，包括棋子x/y索引及其颜色，定义相应的构造方法和get（）函数。编写ChessBoard类，设置棋盘背景颜色为橘黄色，然后在主框架中创建ChessBoard的对象，添加到主框架中。编写paintComponent方法绘制棋盘。在ChessBoard中创建Point,然后在paintComponent绘制棋子数组。为ChessBoard实现监听器MouseListener,覆盖相应的抽象方法，在构造方法中添加监听器（addMouseListener）.。编写mousePressed方法内容，预先定义isBlack表示下的黑棋还是白棋，PointCount表示当前棋子数。将在mousePressed中获得的坐标转换成索引，在创建Point对象，添加到PointList中，在重新绘制。添加相应判断：不能画到棋盘外，下过的地方不可以在下。(需要辅助方法findPoint ).添加声音播放代码。游戏结束后，点击鼠标，不播放声音，一方胜利后，播放胜利音乐。添加胜利判断isWin，添加标记变量GameOver。在mousePressed方法最前面加入GameOver的判断，在mousePressed方法的最后调用isWin，返回true，则给消息提示，GamerOver设置为true。isWin方法具体的编写。在当前下棋的横向，纵向，两个斜向上分别判断是否有连续的同色五子。4 详细设计与实现4.1 主窗体模块1. 功能设计StartChessJFrame.java包含名为StartChessJFrame的pubilc类，主要用来显示主窗体界面，包括工具条面板，“重新开始”、“悔棋”、“退出”按钮。菜单栏，“系统”菜单，“重新开始”、“悔棋”、“退出”菜单项；“帮助”菜单，“关于五子棋”、“关于作者”菜单项。以上菜单项和按钮，均加监听器，实现对棋盘和窗口的控制。令外，鼠标点击“退出”按钮或菜单项时弹出提示。2. 界面设计包括菜单栏、棋盘、工具栏。菜单栏含系统、帮助菜单。系统菜单包含：重新开始、悔棋、退出。帮助菜单包含：关于五子棋、关于作者。工具栏包含按钮：重新开始、悔棋、退出。棋盘用于对战。 3模块算法（或重要代码段）；a下面的代码实现的是监听器，用于响应菜单项和按钮。private class MyItemListener implements ActionListener /事件监听器内部类public void actionPerformed(ActionEvent e) Object obj = e.getSource(); / 取得事件源if (obj = StartChessJFrame.this.startMenuItem | obj = startButton) / 重新开始 / JFiveFrame.this内部类引用外部类System.out.println(重新开始.);chessBoard.restartGame(); else if (obj = exitMenuItem | obj = exitButton) int exit=JOptionPane.showConfirmDialog(null, 确认退出吗?, , JOptionPane.YES_NO_CANCEL_OPTION );if(exit=JOptionPane.YES_OPTION)System.exit(0); / 结束应用程序 else if (obj = backMenuItem | obj = backButton) / 悔棋System.out.println(悔棋.);chessBoard.goback();else if(obj = aboutMenuItem) JDialog jd = new JDialog(new StartChessJFrame(),关于五子棋);jd.setSize(200, 200);JLabel l = new JLabel(player1 vs player2,请2 位轮流使用鼠标来下棋吧 );jd.add(l, BorderLayout.NORTH);jd.setLocation(100, 200);jd.setSize(300,300);jd.setVisible(true);/ jd.pack();jd.setDefaultCloseOperation(JDialog.DISPOSE_ON_CLOSE);else if(obj = authorMenuItem) JDialog jd = new JDialog( new StartChessJFrame(),关于作者);jd.setSize(200, 200);JLabel l = new JLabel(*_*);jd.add(l, BorderLayout.NORTH);jd.setLocation(100, 200);jd.setSize(300, 300);jd.setVisible(true);/ jd.pack();jd.setDefaultCloseOperation(JDialog.DISPOSE_ON_CLOSE);b主窗体的构造方法 StartChessJFrame() setTitle(单机版五子棋);/设置标题chessBoard = new ChessBoard();/初始化面板对象/ 创建和添加菜单menuBar = new JMenuBar();/初始化菜单栏sysMenu = new JMenu(系统);/初始化菜单helpMenu = new JMenu(帮助);startMenuItem = new JMenuItem(重新开始);exitMenuItem = new JMenuItem(退出);backMenuItem = new JMenuItem(悔棋);/初始化菜单项 aboutMenuItem = new JMenuItem(关于五子棋); authorMenuItem = new JMenuItem(关于作者); sysMenu.add(startMenuItem);sysMenu.add(backMenuItem);sysMenu.add(exitMenuItem);helpMenu.add(aboutMenuItem);helpMenu.add(authorMenuItem);MyItemListener lis = new MyItemListener();/初始化按钮事件监听器内部类this.startMenuItem.addActionListener(lis);/将菜单项注册到事件监听器上backMenuItem.addActionListener(lis);exitMenuItem.addActionListener(lis);aboutMenuItem.addActionListener(lis);authorMenuItem.addActionListener(lis);menuBar.add(sysMenu);/将系统菜单添加到菜单栏上menuBar.add(helpMenu);setJMenuBar(menuBar);/ 将menuBar设置为菜单栏toolbar = new JPanel();/工具面板栏实例化startButton = new JButton(重新开始);/三个按钮初始化backButton = new JButton(悔棋);exitButton = new JButton(退出);toolbar.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT);/将工具面板按钮用FlowLayout布局toolbar.add(startButton);/将三个按钮添加到工具面板上toolbar.add(backButton);toolbar.add(exitButton);startButton.addActionListener(lis);/将三个按钮注册监听事件backButton.addActionListener(lis);exitButton.addActionListener(lis);add(toolbar, BorderLayout.SOUTH);/将工具面板布局到界面南方也就是下面add(chessBoard);/将面板对象添加到窗体上setDefaultCloseOperation(JFrame.DO_NOTHING_ON_CLOSE);/设置界面关闭事件setSize(800,800);pack(); / 自适应大小this.addWindowListener(new WindowAdapter()public void windowClosing(WindowEvent e) int exit=JOptionPane.showConfirmDialog(null, 确认退出吗?, , JOptionPane.YES_NO_CANCEL_OPTION );if(exit=JOptionPane.YES_OPTION)System.exit(0););4调试与测试 测试结果的分析与讨论，测试过程中遇到的主要问题及采取的解决措施。下图是初步完成的界面，即未调用point类和ChessBoard类时的状况。4.2 棋子索引模块位于Point.java1主要功能 此功能对应Point.java文件，包含名为Point的public类，主要功能是获取棋子位置，定义棋子颜色。2主要代码import java.awt.Color;/*五子棋的棋子设计。 */public class Point private int x; / 棋盘中的x索引private int y; / 棋盘中的y索引private Color color;/颜色public static final int DIAMETER = 30;/直径public Point(int x, int y, Color color) this.x = x;this.y = y;this.color = color;public int getX() / 拿到棋盘中的x索引return x;public int getY() / 拿到棋盘中的Y索引return y;public Color getColor() /得到颜色return color;4.3 棋盘构造模块位于ChessBoard.java1功能设计对应ChessBoard类的构造方法，主要功能设置棋盘边距，横竖线距离、棋子大小，将坐标转换成棋子的索引，并添加监听器，对棋子做相应的处理：将坐标转换成索引，设置鼠标形状指针型（指针在棋盘外和（x,y）坐标已有棋子时，这时不能下棋子。），其余情况设置成手型。2模块算法（或重要代码段）；a 预先定义的变量b棋盘构造方法。public ChessBoard() setBackground(Color.ORANGE);/设置背景颜色为橘黄色addMouseListener(this);/ 添加监听器addMouseMotionListener(new MouseMotionListener() / 匿名内部类public void mouseDragged(MouseEvent e) public void mouseMoved(MouseEvent e) int x1 = (e.getX() - MARGIN + GRID_SPAN / 2) / GRID_SPAN; / 将鼠标点击的坐标位置转换成网格索引。int y1 = (e.getY() - MARGIN + GRID_SPAN / 2) / GRID_SPAN;/ 游戏已经结束，不能下/ 落在棋盘外，不能下/ x,y位置已经有棋子存在，不能下if (x1 ROWS | y1 COLS | gameOver| findChess(x1, y1)setCursor(new Cursor(Cursor.DEFAULT_CURSOR); / 设置成默认形状elsesetCursor(new Cursor(Cursor.HAND_CURSOR); / 设置成手型);4.4 画棋盘模块位于ChessBoard.java1功能设计绘制棋盘，横竖各有11条线，121个交点。底色橘黄黄色。棋盘的边距30像素。绘制白棋子和黑棋子，最后下的子用红色矩形标记。2界面设计3模块算法/ 绘制public void paintComponent(Graphics g) super.paintComponent(g);/ 画棋盘for (int i = 0; i = ROWS; i+) / 画横线g.drawLine(MARGIN, MARGIN + i * GRID_SPAN, MARGIN + COLS* GRID_SPAN, MARGIN + i * GRID_SPAN);for (int i = 0; i = COLS; i+) / 画直线g.drawLine(MARGIN + i * GRID_SPAN, MARGIN, MARGIN + i * GRID_SPAN,MARGIN + ROWS * GRID_SPAN);/ 画棋子for (int i = 0; i chessCount; i+) int xPos = chessListi.getX() * GRID_SPAN + MARGIN; / 网格交叉点的x坐标int yPos = chessListi.getY() * GRID_SPAN + MARGIN;/ 网格交叉点的y坐标g.setColor(chessListi.getColor(); / 设置颜色g.fillOval(xPos - Point.DIAMETER / 2, yPos - Point.DIAMETER / 2,Point.DIAMETER, Point.DIAMETER);/ 标记最后一个棋子的红矩形框if (i = chessCount - 1) / 最后一个棋子g.setColor(Color.red);g.drawRect(xPos - Point.DIAMETER / 2,yPos - Point.DIAMETER / 2, Point.DIAMETER,Point.DIAMETER);4.5 鼠标按下模块1 功能设计是对所下的棋子进行处理，定义MousePress方法，预先定义isBlack表示下的是黑棋还是白棋，Point Count 表示当前棋子数，添加相应的判断，不能画到棋盘外，下过的地方不能再下。（需要辅助方法findPiont），然后将棋子的坐标转换成索引，在创建Point对象添加到PointList中，再重新绘制，当游戏没结束时，落子播放声音，当有一方胜利时，播放胜利音乐，弹出提示窗口。2模块算法public void mousePressed(MouseEvent e) / 鼠标按键在组件上按下时调用。/ 游戏已经结束，不能下if (gameOver)return;String colorName = isBlack ? 黑棋 : 白棋;xIndex = (e.getX() - MARGIN + GRID_SPAN / 2) / GRID_SPAN; / 将鼠标点击的坐标位置转换成网格索引。yIndex = (e.getY() - MARGIN + GRID_SPAN / 2) / GRID_SPAN;/ 落在棋盘外，不能下if (xIndex ROWS | yIndex COLS)return;/ x,y位置已经有棋子存在，不能下if (findChess(xIndex, yIndex)return;Point ch = new Point(xIndex, yIndex, isBlack ? Color.black: Color.white);chessListchessCount+ = ch;repaint(); / 通知系统重新绘制if(isWin()=false) /播放落子音musicFile=new File(qi.wav); uri=musicFile.toURI();try url=uri.toURL();catch(Exception exp)AudioClip clip=Applet.newAudioClip(url);clip.play (); if (isWin() /播放胜利音乐musicFile=new File(win.wav);uri=musicFile.toURI();try url=uri.toURL();catch(Exception exp)AudioClip clip1=Applet.newAudioClip(url);clip1.play ();/ 给出胜利信息,不能再继续下棋String msg = String.format(恭喜，%s赢了！, colorName);JOptionPane.showMessageDialog(this, msg);gameOver = true;isBlack = !isBlack;4.6 判断胜利算法模块位于ChessBoard.java1 功能设计判断黑子或白子胜利。对应方法private boolean isWin()。2模块算法大致算法介绍，要判断那方胜利，应以棋盘上最后的棋子为中心，依次个方向上寻找棋子东西方向、南北方向、东南西北、东北西南，只要一个啊放荡向上同色棋子大于等于5个，该色棋子就胜利。下面是横向查找的算法,其他3个方向的查找方法与此类似int continueCount = 1; / 连续棋子的个数/ 横向向西寻找for (int x = xIndex - 1; x = 0; x-) Color c = isBlack ? Color.black : Color.white;if (getChess(x, yIndex, c) != null) continueCount+; elsebreak;/ 横向向东寻找for (int x = xIndex + 1; x = 5) return true; elsecontinueCount = 1;4.7 重新开始和悔棋算