java课程设计贪吃蛇

JAVA设计贪吃蛇游戏

1.课程设计目的

《JA V A程序设计》是计算机相关专业的必修专业基础课程，其实践性、应用性很强。实践教学环节是必不可少的一个重要环节。本课程的程序设计专题实际是计算机相关专业学生学习完《JAVA程序设计》课程后，进行的一次全面的综合训练，JA V A程序设计的设计目的是加深对理论教学内容的理解和掌握，使学生较系统地掌握程序设计及其在网络开发中的广泛应用，基本方法及技巧，为学生综合运用所学知识，利用软件工程为基础进行软件开发、并在实践应用方面打下一定基础。

2．设计方案论证

2.1设计思路

贪吃蛇游戏设计与实现，主要分为以下二个模块：游戏主界面模块和游戏控制模块。在此只实现游戏的游戏主界面模块、游戏控制模块。并且只是实现移动速度、暂停、重新开始等功能。

游戏主界面模块：

游戏的主界面是进入游戏后，能够给玩家第一感官的部分，主要包括游戏图形区域界面、游戏的速度选择更新界面、新生方块的预览、游戏速度控制按钮、暂停游戏按钮、重新开始游戏按钮以及游戏排行榜按钮。从很大程度上决定了玩家对游戏的兴趣问题，因此，游戏的主界面应该力求美观，爽心悦目。

游戏控制模块：

这个模块是游戏的中心环节，主要完成控制游戏的速度、暂停、重新开始等功能。为了能够给玩家一个很好的游戏环境，这部分应该做到易懂、易操作。

本设计所开发的是基于Java的一个贪吃蛇游戏软件，主要实现游戏的速度控制、游戏的暂停、游戏的退出等功能，分为: 游戏主界面模块、游戏控制模块以二个模块。

性能：

本软件在设计方面本着方便、实用及娱乐性高的宗旨，在对界面进行设计的过程中，始终坚持清晰明了，在性能方面能够实现效率高，不易出错等优点。

2.2概要设计

2.3.1自定义类说明

类名：Exception

作用：用来处理当蛇撞到墙或自己的身体时程序的运行

继承的父类：GreedSnake类

实现的接口：没有

2.3详细设计

2.3.1程序概述

本程序是一个利用Java应用软件制作的贪食蛇小游戏。

在游戏过程中，用户通过点击小键盘区的方向键来控制蛇的运行方向；通过Pageup和pagedown键来控制蛇的移动速度，每单击一次，蛇的移动速度改变一次，改变频率为0.75。游戏运行过程中，如果想暂停，只需要按Space或P键即可。重新开始游戏的按键为Enter、S或R。当蛇没有吃到食物且碰到墙壁或自己的身体时游戏结束。

本程序的另一个功能是在程序运行窗口的左上角显示，用户在游戏过程中所得的分数，不过缺点是无法保存分数。

2.4.2程序流程图

本次游戏设计的处理流程如图1所示。

2.3.3 总设计模块的划分

根据游戏需求中游戏所要实现的功能，整个游戏分为二个模块进行具体的设计，如图2所示。

单击“Enter 、S 或R ”按钮， 游戏开始，蛇开始随机。

键盘操作：

向上

左移 右移 向下 没有吃到食物且蛇碰到边界 单击“确定” 游戏结束 游戏中途欲中断，稍后继续游戏

单击“Space 或P 暂停游戏”

进入游戏画面

再次单击开始Enter 、S 或R 按钮，游戏恢复

图1 游戏处理流程图

游戏控制模块的主要框架如图3所示。

游戏移动速度功能控制：点击“PageUp, PageDown ”按钮，蛇的移动速度就会改变，每点击一次，速度的改变频率为0.75。

游戏暂停控制：点击“Space 或P 暂停游戏”按钮，游戏暂停；再单击，游戏继续。

游戏重新开始控制：点击“Enter 、S 或R ”键后，系统图重新载入，即游戏重新

贪吃蛇游戏

游戏主界面模块

游戏控制模块

图2 游戏总设计模块

游戏控制模块

游戏的移动速度功能

游

戏的暂停功能

游戏的重新开始

图3游戏控制模块框架

开始。

2.3.4类、方法、属性说明

（1）成员变量

表1 主要成员变量（属性）

成员变量描述变量类型名称

文件菜单中子菜

单“新建”

JMenuItem mFile_New

编辑菜单中子菜

单“撤消”

JMenuItem mEdit_Undo

格式菜单中子菜

单“颜色”

JMenu formatMenu_Color

帮助菜单中子菜

单“帮助主题”

MenuItem mHelp_HelpTopics

（2）方法

表2 主要方法

方法名功能备注

Notepad4() 描述记事本无

Text.setBackground(Color.w

hite) 设置编辑区默

认背景色

无

Text.setForeground(Color.bl

ack) 设置编辑区默

认前景色

无

3.设计结果与分析

本程序在运行后，能够正常的相应按键事件。由于程序的主要部分已经集成为一个对象SnakeModel，所以利用键盘就可以实现操作。蛇前行的过程中，可以任意向其左或右方向改变方向，但按其前进方向和前进的反方向都没有反应。点击PageUp, PageDown键后，蛇的移动速度会根据点击的次数而改变。每点击一次，速度的改变频率为0.75。点击Space或P键后游戏就暂停了。点击Enter 或R或S键后系统则重新载入，即游戏重新开始。运行结果如下图4所示：

图4 程序运行图

当蛇没有吃到食物且碰到边界或碰撞到自己的身体时，游戏结束，此时得分为0。如果想重新开始即按ENTER或S键，运行结果如下图5所示：

图5 程序结束图

程序异常处理

在蛇的运行线程过程中，当蛇撞到墙或自己的身体时，将抛出一个Exception 类的异常对象，然后使用try-catch去捕捉这个异常，

异常的处理如下：

try{

Thread.sleep(timeInterval); }

catch(Exception e)

{

break;

}

4.心得体会

通过这次课程设计，我对这学期所学的JAVA语言程序设计有一个更深刻的了解，将所学的知识应用于实践，由于所学知识有限，为了使游戏能够实现自己预先的构想，我通过上网和去图书馆找程序，比较好的流程图及功能模块，不断阅读修改代码使程序达到预期所要实现的目标，完成课程设计后，可以感觉到自己对Java程序的又有了新的认识。

在做Java设计之前也有做过其他的课程设计，大多规模很小。在数据库、各种应用软件和游戏中，我仍觉得对游戏的设计有极大的热情。因为其各个模块间的联系十分紧密，代码重复执行率高，当经过无数次的调试、修改后，能最终看到成品，有无比自豪的心情。大学期间做过图书馆管理程序等简单的数据库管理系统的课程设计，思想大致相似，变化范围有限，没有太多自己可发挥的余地。综合运用以前所学习的知识，设计一个JAVA手机游戏，并能实现以下的功能：游戏暂停、游戏重新开始、游戏的结束。总之，通过本次的课程设计，使我平时学到的理论知识得到了很好地升华，理论与实际得到一次很好的结合，为我今后参加工作打下了坚实的基础，使我受益匪浅。

5.附录

import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

import javax.swing.*;

import java.util.*;

//Main Class

public class GreedSnake extends KeyAdapter{

JFrame mainFrame;

Canvas paintCanvas;

JLabel labelScore;//计分牌

SnakeModel snakeModel=null;// 蛇

public static final int DEFAULT_WIDTH=500;

public static final int DEFAULT_HEIGHT=300;

public static final int nodeWidth=10;

public static final int nodeHeight=10;

//GreedSnake():初始化游戏界面

public GreedSnake(){

//设置界面元素

mainFrame=new JFrame("贪吃蛇游戏");

Container cp=mainFrame.getContentPane();

labelScore=new JLabel("所得分数为:",JLabel.CENTER);

cp.add(labelScore,BorderLayout.NORTH);

paintCanvas=new Canvas();

paintCanvas.setSize(DEFAULT_WIDTH+1,DEFAULT_HEIGHT+1); paintCanvas.addKeyListener(this);

cp.add(paintCanvas,BorderLayout.CENTER);

JPanel panelButtom=new JPanel();

panelButtom.setLayout(new BorderLayout());

JLabel labelHelp;// 帮助信息

labelHelp=new JLabel("按PageUP 或PageDown 键改变速度",JLabel.CENTER); panelButtom.add(labelHelp,BorderLayout.NORTH);

labelHelp=new JLabel("按Enter 或S 键重新开始游戏",JLabel.CENTER); panelButtom.add(labelHelp,BorderLayout.CENTER);

labelHelp=new JLabel("按SPACE 键或P 键暂停游戏",JLabel.CENTER); panelButtom.add(labelHelp,BorderLayout.SOUTH);

cp.add(panelButtom,BorderLayout.SOUTH);

mainFrame.addKeyListener(this);

mainFrame.pack();

mainFrame.setResizable(false);

mainFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); mainFrame.setVisible(true);

begin();

}

//keyPressed():按键检测

public void keyPressed(KeyEvent e){

int keyCode=e.getKeyCode();

if(snakeModel.running)

switch(keyCode){

case KeyEvent.VK_UP:

snakeModel.changeDirection(SnakeModel.UP);

break;

case KeyEvent.VK_DOWN:

snakeModel.changeDirection(SnakeModel.DOWN);

break;

case KeyEvent.VK_LEFT:

snakeModel.changeDirection(SnakeModel.LEFT);

break;

case KeyEvent.VK_RIGHT:

snakeModel.changeDirection(SnakeModel.RIGHT);

break;

case KeyEvent.VK_ADD:

case KeyEvent.VK_PAGE_UP:

snakeModel.speedUp();// 加速

break;

case KeyEvent.VK_SUBTRACT:

case KeyEvent.VK_PAGE_DOWN:

snakeModel.speedDown();// 减速

break;

case KeyEvent.VK_SPACE:

case KeyEvent.VK_P:

snakeModel.changePauseState();// 暂停或继续

break;

default:

}

//重新开始

if(keyCode==KeyEvent.VK_S || keyCode==KeyEvent.VK_ENTER){ snakeModel.running=false;

begin();

}

}

//repaint（）：绘制游戏界面（包括蛇和食物）

void repaint(){

Graphics g=paintCanvas.getGraphics();

//draw background

g.setColor(Color.LIGHT_GRAY);

g.fillRect(0,0,DEFAULT_WIDTH,DEFAULT_HEIGHT);

//draw the snake

g.setColor(Color.BLACK);

LinkedList na=snakeModel.nodeArray;

Iterator it=na.iterator();

while(it.hasNext()){

Node n=(Node)it.next();

drawNode(g,n);

}

// draw the food

g.setColor(Color.RED);

Node n=snakeModel.food;

drawNode(g,n);

updateScore();

}

//drawNode（）：绘画某一结点（蛇身或食物）

private void drawNode(Graphics g,Node n){

g.fillRect(n.x*nodeWidth,n.y*nodeHeight,nodeWidth-1,nodeHeight-1); }

//updateScore（）：改变计分牌

public void updateScore(){

String s="所得分数为: "+snakeModel.score;

labelScore.setText(s);

}

//begin（）：游戏开始，放置贪吃蛇

void begin(){

if(snakeModel==null||!snakeModel.running){

snakeModel=new SnakeModel(this,DEFAULT_WIDTH/nodeWidth, DEFAULT_HEIGHT/nodeHeight);

(new Thread(snakeModel)).start();

}

}

//main（）：主函数

public static void main(String[] args){

GreedSnake gs=new GreedSnake();

}

}

//Node:结点类

class Node{

int x;

int y;

Node(int x,int y){

this.x=x;

this.y=y;

}

}

//SnakeModel:贪吃蛇模型

class SnakeModel implements Runnable{

GreedSnake gs;

boolean[][] matrix;// 界面数据保存在数组里LinkedList nodeArray=new LinkedList();

Node food;

int maxX;//最大宽度

int maxY;//最大长度

int direction=2;//方向

boolean running=false;

int timeInterval=200;// 间隔时间（速度）

double speedChangeRate=0.75;// 速度改变程度boolean paused=false;// 游戏状态

int score=0;

int countMove=0;

// UP和DOWN是偶数，RIGHT和LEFT是奇数public static final int UP=2;

public static final int DOWN=4;

public static final int LEFT=1;

public static final int RIGHT=3;

//GreedModel():初始化界面

public SnakeModel(GreedSnake gs,int maxX,int maxY){

this.gs=gs;

this.maxX=maxX;

this.maxY=maxY;

matrix=new boolean[maxX][];

for(int i=0;i

matrix[i]=new boolean[maxY];

Arrays.fill(matrix[i],false);// 没有蛇和食物的地区置false }

//初始化贪吃蛇

int initArrayLength=maxX>20 ? 10 : maxX/2;

for(int i=0;i

int x=maxX/2+i;

int y=maxY/2;

nodeArray.addLast(new Node(x,y));

matrix[x][y]=true;// 蛇身处置true

}

food=createFood();

matrix[food.x][food.y]=true;// 食物处置true

}

//changeDirection():改变运动方向

public void changeDirection(int newDirection){

if(direction%2!=newDirection%2){// 避免冲突

direction=newDirection;

}

}

//moveOn():贪吃蛇运动函数

public boolean moveOn(){

Node n=(Node)nodeArray.getFirst();

int x=n.x;

int y=n.y;

switch(direction){

case UP:

y--;

break;

case DOWN:

y++;

break;

case LEFT:

x--;

break;

case RIGHT:

x++;

break;

}

if((0<=x&&x

if(matrix[x][y]){// 吃到食物或者撞到身体

if(x==food.x&&y==food.y){// 吃到食物

nodeArray.addFirst(food);// 在头部加上一结点

//计分规则与移动长度和速度有关

int scoreGet=(10000-200*countMove)/timeInterval; score+=scoreGet>0 ? scoreGet : 10;

countMove=0;

food=createFood();

matrix[food.x][food.y]=true;

return true;

}

else return false;// 撞到身体

}

else{//什么都没有碰到

nodeArray.addFirst(new Node(x,y));// 加上头部matrix[x][y]=true;

n=(Node)nodeArray.removeLast();// 去掉尾部matrix[n.x][n.y]=false;

countMove++;

return true;

}

}

return false;//越界（撞到墙壁）

}

//run():贪吃蛇运动线程

public void run(){

running=true;

while(running){

try{

Thread.sleep(timeInterval);

}

catch(Exception e){

break;

}

if(!paused){

if(moveOn()){// 未结束

gs.repaint();

}

else{//游戏结束

JOptionPane.showMessageDialog(null,"GAME OVER", "Game Over",https://www.360docs.net/doc/4613576533.html,RMA TION_MESSAGE); break;

}

}

}

running=false;

}

//createFood():生成食物及放置地点

private Node createFood(){

int x=0;

int y=0;

do{

Random r=new Random();

x=r.nextInt(maxX);

y=r.nextInt(maxY);

}

while(matrix[x][y]);

return new Node(x,y);

}

//speedUp():加快蛇运动速度

public void speedUp(){

timeInterval*=speedChangeRate;

}

//speedDown():放慢蛇运动速度

public void speedDown(){

timeInterval/=speedChangeRate;

}

//changePauseState(): 改变游戏状态（暂停或继续）public void changePauseState(){

paused=!paused; }

}