Java程序设计实验报告弹球游戏

1、 java程序设计实验报告题 目 弹球游戏 姓 名 学 号 学 院 数计学院 专 业 软件工程 年 级 2009 级 指导教师 2010年 4 月 16 日一、实验目的1、 掌握swing图形用户界面编程以及事件处理等，掌握java绘图技术。2、 掌握多线程编程的基本原理，能使用runnable、executorservice等接口进行线程的创建、启动等工作。3、 培养独立查找资料，并解决问题的能力。二、实验任务1、 设计并编程实现弹球游戏：用户能通过gui组件指定生成小球的数量，每个小球将从随机的位置出现，并具有随机颜色，随机速度以及随机的运动方向，小球沿初始方向匀速运动，当碰到窗口边缘时，

2、小球将依据受力原理改变运动方向（可简化考虑，受力只改变小球的运动方向，小球仍按照初始速度匀速运动，且不考虑小球之间的碰撞）。鼠标在界面中显示为方块状，玩家需按住鼠标来回移动以避开运动的小球及屏幕四周，如果鼠标碰到任一小球或者窗口四周，则游戏结束。程序需提供计时功能，并最终显示玩家能坚持多少秒。2、 程序要求：（1） 具备相应界面，并通过事件编程，实现相应的gui组件功能。（2） 使用多线程技术，在程序窗口区域绘制小球，并以线程控制小球的移动，实现动画效果。（3） 实现鼠标与屏幕四周，以及与小球的碰撞检测。三、开发工具与平台1.开发工具：eclipse默认是一个和jbuilder类似的java开

3、发工具，但它不仅仅只 是java开发工具，只要装上相应的插件，eclipse也可作为其它语言的开发工具。如c/c+插件(cdt)。2.开发平台：jdk1.5四、设计思路1.界面设计 （1）制作一个简单的面板jframe，文件保存为bollframe.java其中为一public的类 bollframe，其构造方法为：bollframe(int n)super(); settitle(我的弹球小游戏);setdefaultcloseoperation(jframe.exit_on_close);dimension dimension = toolkit.getdefaulttoolkit().g

4、etscreensize();/得到 电脑屏幕大小setsize(450,450);setlocation(dimension.width-game.getwidth()/2-250, (dimension.height-game.getheight()/2-250);/设置面板显示基中；this.n = n;mybollpanel = new bollpanel(n);/构造一个画板； add(mybollpanel);/将画板放入jframecreatemenu();/创建菜单；setjmenubar(bar);（2）构造画板类，文件保存为bollpanel.java 其构造函数如下：bo

5、llpanel(int n) this.n = n;/ executorthread = executors.newcachedthreadpool();/创建线程池； mouse = new mousethread(mxnow,mynow,groupthread,this);/启动鼠标线程； this.setisover(false);/游戏开始线程条件的判断； for(int i =0 ;in;+i)mybollthread =new bollthread(this);groupthread.add(mybollthread);/executorthread.execute(mybollt

6、hread);/小球线程加入线程池； addmouselistener(this); addmousemotionlistener(this);paint()方法如下构造： public void paint(graphics g) if(!this.getisover() /如果游戏还没结束； super.paint(g);/清除原先的图像 g.setcolor(color.red); g.setfont(new font(宋体,font.bold+font.italic,15); g.drawstring(你已坚持：+gett()+s, 15, 15);/计时器的显示； for(int i

7、 = 0;i(getwidth()-23)|xnow(getheight()-23)|ynow0)/碰到上下边界；groupthread.get(i).dy = -groupthread.get(i).dy; groupthread.get(i).setxnow(xnow+groupthread.get(i).getdx();/ 设置下一个位置； groupthread.get(i).setynow(ynow+groupthread.get(i).getdy(); if(ismouse) g.drawimage(new imageicon(boll.gif).getimage(), mxnow

8、, mynow, 40,40, this);/鼠标的图像； /end paint();总体界面如下：2.逻辑设计(1).首先，我们考虑到多个小球的运动，实质上是多线程的使用，n个小球我们就同时启动n个线程去控制每个小球的运动。因此我构造出一个类作为一个小球的线程，保存文件为bollthread.java，顾名思义，小球线程类。相关构造方法如下： public bollthread(bollpanel my) this.mypanel = my; xstart = data.nextint(200);/随机产生开始位置； ystart = data.nextint(200); setxnow(x

9、start);/设置现在的位置； setynow(ystart); setdx();/设置随机方向使用；注意：若不设置为随机，则所有小球将相同一个方向运动； setdy(); (2)再次，小球的出现需要有载体，这就是画板，前面界面设置中已提到过，通过让多个小球共享一个画板，以及通过线程控制小球的重绘，最后通过画板显示给用户。(3)在第（2）点中提到的画板上我们需要实现鼠标的监听，以下给出几个重要的鼠标事件监听：public void mousepressed(mouseevent e) /单击启动鼠标事件； if(e.getbutton()=mouseevent.button1) copy.s

10、chedule(new task(), 0,1000);/启动定时器； for(int i =0 ;i(this.getwidth()-30)|mxnow(this.getheight()-30)|mynow=0)/鼠标是否碰到边界； / executorthread.shutdown(); this.setisover(true); copy.cancel(); joptionpane.showmessagedialog(null, 你撞墙了，下次小心点。游戏结束,提示 ,joptionpane.ok_option); this.removemouselistener(this); this

11、.removemousemotionlistener(this); for(int i =0 ;in;+i) int xnow =groupthread.get(i).getxnow(); int ynow = groupthread.get(i).getynow(); if(ispeng(xnow,ynow,mxnow,mynow) / executorthread.shutdown(); this.setisover(true); copy.cancel(); joptionpane.showmessagedialog(null, if(你撞球了)+n+挑战失败，游戏结束.,提示 ,jop

12、tionpane.ok_option); /system.exit(0); this.removemouselistener(this); this.removemousemotionlistener(this); /鼠标的上下左右边和 球碰撞的情况， (4) 如果游戏开始后我们突然松开鼠标，让我们控制的小球（或眼睛）停留在最后松开的点上，那么小球碰到它还会判断是否相撞吗？答案是可以的，我们可以通过编写一个鼠标线程类来实现，保存文件为mousethread.java；让此线程在我们按下鼠标开始游戏时同时启动，在我们松开鼠标时启动判断相撞事件。相关的构造方法如下：mousethread(int

13、mxnow,int mynow,listgroup,bollpanel bollpane)this.mxnow = mxnow;/传入鼠标现在位置；this.mynow = mynow;this.groupthread = group;/传入小球线程组；this.bollpane = bollpane;/传入画板对象；3. 程序测试在程序测试中，先后测试出了,以下几个注意点：a. 在判断小球与鼠标控制的小球（“眼睛”）相撞时，条件中用到两点之间的距离问题，发现条件不能是两点距离刚好等于两相撞物体半径和，此条件太苛刻，可能引起判断的失误（概率蛮高的呵呵），而应该是小于半径和。b. .在小球碰撞或

14、控制的小球（”眼睛“）碰到边界游戏结束时，已经停止了线程，小球竟然还能动，而且是缓慢移动，但是判断是否碰撞及边界问题都能正常执行，与我所意料的完全相反，到现在也不知道是怎么回事，只能在paint() 里进行条件判断，只让bollpanel留下最后一次的个小球及“眼睛”位置。c.这是最后才调试出来的，也是这个游戏中较难注意到的。 就是一些boolean变量的设置： private boolean istime;/定时器是否启动； private boolean isgroupthread;/所有小球线程组是否启动； private boolean ismousethread;/鼠标线程是否启动；

15、 private boolean ismouse;/鼠标事件是否启动； private boolean isover;/游戏是否结束； 刚开始时并没有注意到这些，如果我点击鼠标左键开始游戏时，启动了小球线程，这时要设置变量isgroupthread = true标志小球线程组已启动，释放鼠标启动鼠标线程时，ismousethread = true让鼠标线程来控制与小球相撞的判断，定时器也在这时响应启动 istime =true开始计时，若不设置这些的话，将发生以下本质上的共同错误： :等我释放鼠标后想再次控制小球，就必须在一次启动鼠标事件，这时将重新启动一次计时器，重新启动一次小球线程组，重新

16、启动鼠标线程；这样的结果是导致游戏的结果不确定性，没碰到小球（实际上已碰撞）它就检测碰撞结束游戏。以及计时器的计时紊乱等。具体调试后的相关代码实现见附录.。五、实验总结 通过这次的程序设计，我更加明白了学以致用的道理，对线程的应用使得我更好更快的掌握了线程的本质，同时，在此次的程序设计中，经过不断地调试，是我明白了一个程序或项目要做到“精致”，是是需要花多大的精力和耐心，总之，学以致用，会将学到的知识应用到实际中才是学之根本。 此次实验也更了解到了线程的知识，比如：一个线程stop后，不能再用start启动，而应当重新实例化，在start()。也就是说线程的状态转换过程（新建-就绪-运行-阻塞

17、-死忙）是不可逆的，这是个人理解，至少从本实验中可以得到验证。 最后，感谢老师的指导和同学们对我的帮助。 6、 附录 以下是调试后的相关算法实现：a: public boolean ispeng(int xnow,int ynow,int mxnow,int mynow)/利用两点之间的距离算法，判断是否撞球int x1 = xnow+15,y1 = ynow+15;int x2 = mxnow+20,y2 = mynow+20;int mulx = x1-x2,muly = y2 -y1;double sum = math.pow(muly, 2)+math.pow(mulx, 2);if(

18、summath.pow(35, 2)/注意是小于！ return true;else return false; b: public void paint(graphics g) if(!this.getisover() /在此判断游戏是否结束； super.paint(g);/清除原先的图像 g.setcolor(color.red); g.setfont(new font(宋体,font.bold+font.italic,15); g.drawstring(你已坚持：+gett()+s, 15, 15); for(int i = 0;i(getwidth()-23)|xnow(gethei

19、ght()-23)|ynow0)/碰到上下边界；groupthread.get(i).dy = -groupthread.get(i).dy; groupthread.get(i).setxnow(xnow+groupthread.get(i).getdx(); groupthread.get(i).setynow(ynow+groupthread.get(i).getdy(); if(ismouse) g.drawimage(new imageicon(boll.gif).getimage(), mxnow, mynow, 40,40, this); /end paint();c :(1)public void mousepressed(mouseevent e) /单击启动鼠标事件； if(e.getbutton()=mouseevent.button1) if(ismousethread)/鼠标线程是否活着； mouse.stop(); ismousethread = false; if(!istime) copy.schedule(new task(), 0,1000);/启动定时器； istime = true; if(!isgroupthread) for(int i =0 ;i(this.getwidt