Java程序設(shè)計課程設(shè)計猜數(shù)字游戲設(shè)計

1、課 程 設(shè) 計 報 告 課程設(shè)計名稱 java程序設(shè)計 專 業(yè) 計算機科學(xué)與技術(shù) 班 級 2 班 學(xué) 號 08030212 姓 名 指導(dǎo)教師 成 績 2011年3月10日目 錄目錄根據(jù)word生成一、設(shè)計任務(wù)與要求1.1 設(shè)計任務(wù)與要求程序設(shè)計專題的任務(wù)與要求：課程設(shè)計的任務(wù)：根據(jù)所選題目，完成課程設(shè)計的分析、設(shè)計和編碼，寫出課程設(shè)計報告。(1)掌握java的語言規(guī)范，面向?qū)ο蟮暮诵母拍詈吞匦裕?2)掌握java的編程技術(shù)，包括異常處理，圖形界面設(shè)計，多線程，網(wǎng)絡(luò)通信程序等；(3)掌握java應(yīng)用軟件的開發(fā)環(huán)境和開發(fā)過程；(4)掌握面向?qū)ο蟮乃枷牒统绦蛟O(shè)計方法。課程設(shè)計的要求：設(shè)計一個猜數(shù)字游

2、戲程序，該游戲可以由程序隨機產(chǎn)生整數(shù)，玩游戲者通過由用戶輸入數(shù)字來匹配上面所產(chǎn)生的數(shù)字。用戶隨機輸入數(shù)字，當與計算機產(chǎn)生的隨機數(shù)相符合時，計算機將提醒用戶，游戲成功的信息，當有偏差時，將會提醒偏差，如偏大或者是偏小。1.2 選題目的與意義通過選擇猜數(shù)字游戲這個題目，可以讓我掌握java中的包和類，并且可以靈活的使用my eclipse軟件。同時更加深入的了解字符界面的編程過程。使我更熟練的掌握java程序框架的搭建和類的創(chuàng)建格式。在分析階段，要進行面向?qū)ο蟮男枨蠓治觥⑾到y(tǒng)設(shè)計、畫出相應(yīng)的需求分析圖、系統(tǒng)設(shè)計模型圖，這些工作更能鍛煉我的邏輯思維，更能培養(yǎng)我思考的全面性。讓我學(xué)會了多角度思考問題，

3、對我以后的編程奠定了更好的基礎(chǔ)。二、需求分析2.1 用戶需求分析設(shè)計一個猜數(shù)字游戲程序，要求具體如下特性：（1） 趣味性：要求游戲內(nèi)容豐富多彩，語言風(fēng)趣幽默。（2） 大眾性：要求游戲界面操作簡單，游戲規(guī)則簡單易懂。（3） 合理性：游戲設(shè)計嚴謹，有條理，具體需求如下 輸入任意一個數(shù)字。數(shù)字的要求是1100的自然數(shù)即可。 系統(tǒng)對您輸入的數(shù)字進行判斷。如果玩家輸入的數(shù)字與計算機隨機生成數(shù)相比較，輸入的數(shù)字比隨機生成數(shù)小.系統(tǒng)將提示您，數(shù)字太小請您重新輸入。如果玩家輸入的數(shù)字與計算機隨機生成數(shù)相比較，如果輸入的數(shù)字比隨機生成數(shù)大。系統(tǒng)將提示您，數(shù)字太大請您重新輸入。如果玩家輸入的字符不是合法字符，系統(tǒng)

4、將提示您，您輸入的數(shù)字不合法，請從新輸入。 游戲開始時，系統(tǒng)自動記錄您猜數(shù)字的時間，結(jié)束后顯示游戲共花費的時間。 每猜測一次，系統(tǒng)會記錄下來，游戲結(jié)束后，顯示共猜測多少次。 在游戲開始時，自動顯示游戲規(guī)則。 在游戲結(jié)束時，可以選擇關(guān)閉游戲，或者再來一局。2.2 開發(fā)環(huán)境分析硬件要求能運行windows 9.x操作系統(tǒng)的微機系統(tǒng)。java程序設(shè)計語言及相應(yīng)的集成開發(fā)環(huán)境，j2sdk和eclipse開發(fā)工具。j2sdk簡介：j2sdk是就阿java的開發(fā)環(huán)境包。它包含jdk(開發(fā)工具包)和jre(運行時環(huán)境包) 。jdk包含jre ，jdk是開發(fā)人員必裝軟件，jre是客戶端運行時必裝軟件 ，j2s

5、dk就是jdk，j2jre就是jre。jcreator是開發(fā)java的軟件。開發(fā)java也可以用記事本開發(fā)原程序eclipse簡介：eclipse 是一個開放源代碼的、基于 java 的可擴展開發(fā)平臺。就其本身而言，它只是一個框架和一組服務(wù)，用于通過插件組件構(gòu)建開發(fā)環(huán)境。幸運的是，eclipse 附帶了一個標準的插件集，包括 java 開發(fā)工具（java development tools，jdt）。eclipse的設(shè)計思想是：一切皆為插件。它自身的核心是非常小的，其它所有的功能都以插件的形式附加到該核心上。eclipse中三個最吸引人的地方：一是它創(chuàng)新性的圖形api，即swt/jface，在

6、此之前，我曾經(jīng)用過java 的awt/swing來開發(fā)windows應(yīng)用程序，awt/swing其界面客觀地講不夠美觀，而且界面響應(yīng)速度比較慢；而swt/jface則大大改善了java在這方面的能力。二是它的插件機制。三是利用它的插件機制開發(fā)的眾多功能強大的插三、系統(tǒng)設(shè)計3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計猜數(shù)字游戲游戲隨機給出一個1100 (包括1和100) 之間的數(shù)字，然后讓你猜是什么數(shù)字。你可以隨便猜一個數(shù)字，游戲會提示太大還是太小，從而縮小結(jié)果范圍。經(jīng)過幾次猜測與提示后，最終推出答案。（系統(tǒng)設(shè)計如圖3.1）游戲界面游戲開始游戲說明產(chǎn)生隨機數(shù)輸出字符記錄次數(shù)記錄時間重新開始關(guān)閉游戲圖3.1游戲界面：采用

7、圖形界面顯示。頁面有如下功能：開始，結(jié)束，重來，幫助。游戲開始后，由計算機產(chǎn)生一個1-100的隨機數(shù)，不顯示在圖形界面，但顯示在字符界面。用戶只需輸入所猜想的數(shù)字，打印在輸入框內(nèi)，按“確定”按鈕表示確定，游戲返回提示語句，按照提示語句操作，直至游戲結(jié)束。 同時，計算機開始對游戲進行計時和計數(shù)功能。游戲過程中，如果不想繼續(xù)玩了，可以直接退出，想重新開局，按“重新開始”按鈕即可。想控制界面大小只需拖拽圖形界面邊框即可。游戲結(jié)束后，可以選擇“關(guān)閉”游戲，或者是“重新開始”。3.2 功能模塊設(shè)計(模塊功能設(shè)計如圖3.2)模塊的組成游戲說明模塊輸入輸出模塊計時模塊產(chǎn)生隨機數(shù)判斷該數(shù)是否合法輸出猜測的數(shù)字

8、給出提示語言開始前顯示規(guī)則開始時記錄初始時間猜中后記錄結(jié)束時間猜數(shù)次數(shù)模塊初始值為零每猜測一次自加1成績判定模塊由猜測次數(shù)決定圖3.23.3 類的設(shè)計3.3.1 類的定義類是把具有相同屬性的事物劃分為一類，從而得出抽象的概念。在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中，類是一個獨立的程序單位，是具有相同屬性和方法的一組對象的集合，它為屬于該類的全部對象提供了抽象描述。類的概念使我們能對屬于該類的全部對象進行統(tǒng)一的描述。在定義對象之前應(yīng)先定義類。描述一個類需要指明下述三個方面內(nèi)容：類標識：類的一個有別于其他類的名字。屬性說明：用來描述相同對象的靜態(tài)特征。方法說明：用來描述相同對象的動態(tài)特征。3.3.2 定義類的格式c

9、lass 類名數(shù)據(jù)成員成員方法類的結(jié)構(gòu)是由類說明和類體兩部分組成的。類的說明部分由關(guān)鍵字 class 與類名組成，類名的命名遵循 java 標識符的定義規(guī)則。類體是類聲明中花括號所包括的全部內(nèi)容，它又是由數(shù)據(jù)成員（屬性）和成員方法（方法）兩部分組成。數(shù)據(jù)成員描述對象的屬性；成員方法則刻畫對象的行為或動作，每一個成員方法確定一個功能或操作。3.3.3 類的分類從用戶的角度看，java 源程序中的類分為兩種：系統(tǒng)定義的類：即 java 類庫，它是系統(tǒng)定義好的類。java 語言由語法規(guī)則和類庫兩部分組成，語法規(guī)則確定 java 程序的書寫規(guī)范；類庫則提供了 java 程序與運行它的系統(tǒng)軟件（java

10、 虛擬機）之間的接口。用戶自定義類：系統(tǒng)定義的類雖然實現(xiàn)了許多常見的功能，但是用戶程序仍然需要針對特定問題的特定邏輯來定義自己的類。進行 java 程序設(shè)計，實際上就是定義類的過程。一個 java 源程序文件往往是由許多個類組成的。3.3.4類的搭建首先，搭建java程序框架。打開eclipse，新建名為guessnumbergame的項目，然后新建名為guessnumber的java類。給guessnumber加上合適的javadoc。（1）random（隨機數(shù)）random（隨機數(shù)）的功能就是借助java api提供的random類來產(chǎn)生一個隨機數(shù)。定義一個整型變量number來保存隨機產(chǎn)

11、生的整數(shù)，并且用直接初始化的方法把random產(chǎn)生的隨機數(shù)賦給number變量。random類是在java.util這個包中。建立時可以手動在源程序頂部輸入import java.util.random;語句來申明該程序?qū)⒁褂胘ava.util包中的random類。也可以運用eclipse，把光標移動到有紅色波浪線的random上，然后按下ctrlshiftm，eclipse會自動完成導(dǎo)入的工作。此時保存一下源代碼，警告就會消失。四、程序?qū)崿F(xiàn)4.1 程序流程圖（如圖4.1）開 始系統(tǒng)開始計時由用戶輸入一個數(shù)yxy輸入的大了，再小一點吧輸入的小了，再大一點吧yn由計算機產(chǎn)生隨機數(shù)xx=y系統(tǒng)結(jié)

12、束計時系統(tǒng)統(tǒng)計猜數(shù)次數(shù)結(jié) 束圖4.14.2 關(guān)鍵算法與技術(shù)實現(xiàn)4.2.1源程序/*程序運行時自動產(chǎn)生1-100的隨機數(shù) *接受用戶鍵盤輸入數(shù)據(jù)并給出指示信息 *直至猜對，游戲者猜對后，顯示猜對次數(shù) *并且供計時功能 */ import java.awt.event.actionevent;import java.awt.event.actionlistener;import java.awt.event.keyadapter;import java.awt.event.keyevent;import java.util.random;import javax.swing.jbutton;imp

13、ort javax.swing.jlabel;import javax.swing.joptionpane;import javax.swing.jtextfield;import javax.swing.windowconstants;/* author 陳雪瑩 * 有趣的猜數(shù)字游戲*/public class guessnumber extends javax.swing.jframe /set look & feel try /設(shè)置窗口外觀為windows外觀 javax.swing.uimanager.setlookandfeel(com.sun.java.swing.plaf.win

14、dows.windowslookandfeel); catch(exception e) e.printstacktrace(); private jlabel jlabel1; private jtextfield jtextfield1; private jbutton jbutton1; private jbutton jbutton2; private int number=0; private int counter=0; long starttime = system.currenttimemillis(); long endtime; /* * auto-generated ma

15、in method to display this jframe */ public static void main(string args) guessnumber inst = new guessnumber(); inst.setvisible(true); /顯示窗口 /* *新建一個隨機數(shù)產(chǎn)生器，然后生成一個1到100之間的整數(shù)*/ public guessnumber() super(); initgui(); random random = new random(); number = random.nextint(100); /產(chǎn)生一個1-100間的隨機數(shù) /* *初始化窗口

16、組件 */ private void initgui() try setdefaultcloseoperation(windowconstants.dispose_on_close);/窗口關(guān)閉時銷毀窗口 getcontentpane().setlayout(null);/設(shè)置窗口布局為絕對布局 jlabel1 = new jlabel(); getcontentpane().add(jlabel1); jlabel1.settext(歡迎進入有趣的猜數(shù)字游戲，游戲規(guī)則如下： + 游戲隨機產(chǎn)生1-100的整數(shù)，玩家通過輸入數(shù)字來匹配所產(chǎn)生的數(shù)字。+ 用戶隨機輸入數(shù)字，當與計算機產(chǎn)生的隨機數(shù)相符

17、合時，計算機將提醒用戶，游戲成功的信息+ 當有偏差時，將會提醒偏差，如偏大或者是偏小。結(jié)束后記錄游戲時間和猜測次數(shù)+ 我心里有一個1到100之間的整數(shù)，你猜是什么？); jlabel1.setbounds(7, 0, 420, 147);/設(shè)置標簽位置 jtextfield1 = new jtextfield(); getcontentpane().add(jtextfield1); jtextfield1.setbounds(42, 168, 112, 28); jtextfield1.addkeylistener(new keyadapter()/文本框添加鍵盤按鍵監(jiān)聽-監(jiān)聽回車鍵 pub

18、lic void keypressed(keyevent evt) jtextfield1keypressed(evt); ); jbutton1 = new jbutton(); getcontentpane().add(jbutton1); jbutton1.settext(確定); jbutton1.setbounds(182, 168, 77, 28); jbutton1.addactionlistener(new actionlistener()/按鈕添加監(jiān)聽 public void actionperformed(actionevent evt) jbutton1actionper

19、formed(evt);/按鈕被點擊時 執(zhí)行該方法 ); jbutton2 = new jbutton(); getcontentpane().add(jbutton2); jbutton2.settext(重新開始); jbutton2.setbounds(280, 168, 91, 28); jbutton2.addactionlistener(new actionlistener() public void actionperformed(actionevent evt) jbutton2actionperformed(evt); ); pack(); this.setsize(442,

20、 265); / 設(shè)置窗口大小 setlocationrelativeto(null); / 設(shè)置窗口在顯示器居中顯示 catch (exception e) e.printstacktrace(); /* * “確定”按鈕事件監(jiān)聽 * param evt */ private void jbutton1actionperformed(actionevent evt) int guess=0; / 記錄玩家所猜測的數(shù)字 counter+; / 計數(shù)器增加一。/ try，catch的異常管理。 try / 獲取玩家的輸入 guess=integer.parseint(jtextfield1.ge

21、ttext(); catch (exception e) / 如果玩家不是輸入一個合法的整數(shù)，則讓他重新輸入。 joptionpane.showmessagedialog(null, 數(shù)字不合法，請輸入一個1-100之間的整數(shù)!); /顯示一個對話框 jtextfield1.settext();/清空文本框內(nèi)容 jtextfield1.requestfocus();/文本框獲取輸入焦點 return ; / 對玩家的輸入進行判斷。 if (guess number) joptionpane.showmessagedialog(null, 輸入的大了，再小一點吧!); jtextfield1.s

22、ettext(); jtextfield1.requestfocus(); return ; if (guess number) joptionpane.showmessagedialog(null, 輸入的大了，再小一點吧!); jtextfield1.settext(); jtextfield1.requestfocus(); return ; if (guess number) joptionpane.showmessagedialog(null, 輸入的小了，再大一點吧!); jtextfield1.settext(); jtextfield1.requestfocus(); retu

23、rn ; if (guess = number) endtime=system.currenttimemillis();（3）判定成績模塊/ 判斷成績。 switch (counter) case 1: joptionpane.showmessagedialog(null,你是神么？ 這也太給力了吧！); break; case 2: case 3: case 4: case 5: case 6: case 7: joptionpane.showmessagedialog(null,這么快就猜對了，你很smart?。?; break; default:joptionpane.showmessa

24、gedialog(null,猜了半天才猜出來，小同志，尚須努力??！); break; joptionpane.showmessagedialog(null,您總共猜了+counter+次 共花了+(endtime-starttime)/1000+秒的時間答對正確答案!); jtextfield1.settext(); jtextfield1.requestfocus(); switch語句是基于整型表達式的條件判斷語句，猜數(shù)字用它來進行成績判斷。可以看出，switch語句是和若干case語句和一個default語句搭配使用的。代碼中的switch語句用counter變量的值進行判斷。當coun

25、ter的值為1時，便執(zhí)行case 1里面的語句，即打印“你是神么？ 這也太給力了吧！”的字樣，隨后的break語句表示整個switch語句執(zhí)行到這里結(jié)束了。當counter的值為2時，便執(zhí)行case 2里面的語句?？梢园l(fā)現(xiàn)case 2到case 6都沒有break語句，這表示依次執(zhí)行下面的語句，從而counter的值為2至7時，都打印“這么快就猜對了，你很smart??！”字樣。當counter的值不是1至7時，便執(zhí)行default語句，打印“猜了半天才猜出來，小同志，尚須努力?。　钡淖謽?。（4）計時模塊計時模塊的代碼分別寫在游戲的開始和游戲的結(jié)束，取得時間差，以毫秒為單位。long start

26、time = system.currenttimemillis();long endtime = system.currenttimemillis();（5）異常處理java語言提供了異常(exception)處理機制幫助程序員發(fā)現(xiàn)并處理異常。所謂異常，就是在程序執(zhí)行過程中能干擾程序正常流程的事件。導(dǎo)致異常的原因很多，比如文件找不到、數(shù)組越界、除以零等。當異常出現(xiàn)時，一個異常對象將被自動生成并傳遞給java“運行時環(huán)境”(runtime system)，說得專業(yè)一點，就是拋出一個異常。異常對象包含了異常類型、程序運行狀態(tài)等信息?！斑\行時環(huán)境”得到異常對象后便打斷程序的正常流程，自動尋找一個專門

27、處理該異常的代碼塊來解決問題。這樣的代碼塊稱作異常句柄(exception handler)。你可以在異常句柄中嘗試修復(fù)錯誤、重試或者報錯，或者實在無法進行下去的時候來個自我了斷。如果“運行時環(huán)境”找不到異常句柄，java程序便會自行中斷。一個典型的異常處理如下：try statement(s); catch (exceptiontype1 name) statement(s); catch (exceptiontype2 name) statement(s); finally statement(s);其中：try語句括起來的語句可能拋出異常。try語句至少要搭配一個catch語句或fina

28、lly語句，不能單獨使用。catch語句必須和一個try語句配套使用，根據(jù)異常類型(exception type)分別處理不同的異常。也就是說，java有許多預(yù)先定義的異常，你可以通過多個catch語句對它們分門別類地處理。你還可以自己定義異常類型。如果try語句塊中沒有拋出異常，這里自然不會被執(zhí)行。finally語句也必須和一個try語句配套使用，與catch語句不同，無論try語句塊中是否拋出異常，finally所包括的語句塊都會被執(zhí)行我設(shè)計的猜數(shù)字游戲需要從控制臺獲取玩家輸入的數(shù)字，有多個異常處理可以編寫如下代碼： /set look & feel try javax.swing.uim

29、anager.setlookandfeel(com.sun.java.swing.plaf.windows.windowslookandfeel); catch(exception e) e.printstacktrace(); / try，catch的異常管理。 try guess=integer.parseint(jtextfield1.gettext(); catch (exception e) 使用異常機制的諸多好處使得程序更健壯，界面更友善。把程序的業(yè)務(wù)邏輯與錯誤處理分開，代碼更合理，更美觀。異?？梢苑謱哟翁幚恚沟么a更簡潔。同類的異常可以歸到一類一起處理，處理更方便。4.3 類與

30、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)首先搭建java程序框架。打開eclipse，新建名為guessnumbergame的項目，然后新建名為guessnumber的java類。guessnumber加上合適的javadoc。（1）隨機數(shù)的產(chǎn)生我們可以借助java api提供的random類來產(chǎn)生一個隨機數(shù)。首先在main函數(shù)中加入以下三行代碼：/ 新建一個隨機數(shù)產(chǎn)生器，然后生成一個1到100之間的整數(shù)。random random = new random();int number = random.nextint(100);第一句定義了一個類型是random類的變量random(java語言區(qū)分大小寫，所以rando

31、m和random是不同意思)，并且用new操作符生成一個random類的實例賦給random變量。random變量實際上是一個參照，指向內(nèi)存中用new操作符新建的random類的實大多數(shù)情況下可以把random直接看做是一個random類的實例，可以通過“random”加上“.操作符”來調(diào)用random類的方法，用random.nextint(100)來獲取一個1至100之間的隨機數(shù)。第二句語句定義一個整型變量number來保存隨機產(chǎn)生的整數(shù)，并且用直接初始化的方法把random產(chǎn)生的隨機數(shù)賦給number變量。(如圖4.3.1)圖4.3.1（2）輸入輸出界面標準輸入輸出(standard i/o)是指可以被應(yīng)用程序使用的信息流。比如，應(yīng)用程序可以從標準輸入(standard input)讀取數(shù)據(jù)，向標準輸出(standard output)寫數(shù)據(jù)，把出錯信息發(fā)送到標準錯誤(standard error)。猜數(shù)字游戲主要用到標準輸入，即控制臺輸入。用system.out.println進行控制臺輸出，用system.in進行控制臺輸入。它是一個純粹的輸入流，而猜數(shù)字游戲主要是通過控制臺獲取玩家的字符輸入，則需要把它包裝成一個bufferedreader實例來使用bufferedreader input = new bufferedreader(new input