安卓程序設(shè)計報告

彈球游戲物聯(lián)一班謝鑫20100740123一、實驗?zāi)康恼莆誗wing圖形用戶界面編程以及事件處理等，掌握java繪圖技術(shù)。掌握多線程編程的基本原理，能使用Runnable、ExecutorService等接口進(jìn)行線程的創(chuàng)建、啟動等工作。二、實驗任務(wù)設(shè)計并編程實現(xiàn)彈球游戲：用戶能通過GUI組件指定生成小球的數(shù)量，每個小球?qū)碾S機(jī)的位置出現(xiàn)，并具有隨機(jī)顏色，隨機(jī)速度以及隨機(jī)的運動方向，小球沿初始方向勻速運動，當(dāng)碰到窗口邊緣時，小球?qū)⒁罁?jù)受力原理改變運動方向（可簡化考慮，受力只改變小球的運動方向，小球仍按照初始速度勻速運動，且不考慮小球之間的碰撞）。鼠標(biāo)在界面中顯示為方塊狀，玩家需按住鼠標(biāo)來回移動以避開運動的小球及屏幕四周，如果鼠標(biāo)碰到任一小球或者窗口四周，則游戲結(jié)束。程序需提供計時功能，并最終顯示玩家能堅持多少秒。三、設(shè)計思路1.界面設(shè)計（1）制作一個簡單的面板JFrame，文件保存為bollFrame.java其中為一public的類bollFrame，其構(gòu)造方法為： bollFrame(intn){ super();setTitle("我的彈球小游戲"); setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); Dimensiondimension=Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize();//得到電腦屏幕大小 setSize(450,450); setLocation((dimension.width-game.getWidth())/2-250,(dimension.height-game.getHeight())/2-250);//設(shè)置面板顯示基中； this.n=n; myBollPanel=newbollPanel(n);//構(gòu)造一個畫板； add(myBollPanel);//將畫板放入JFrame createMenu();//創(chuàng)建菜單； setJMenuBar(bar); }（2）構(gòu)造畫板類，文件保存為bollPanel.java其構(gòu)造函數(shù)如下：bollPanel(intn){ this.n=n; //executorThread=Executors.newCachedThreadPool();//創(chuàng)建線程池； mouse=newmouseThread(mxNow,myNow,groupThread,this);//啟動鼠標(biāo)線程； this.setIsOver(false);//游戲開始線程條件的判斷； for(inti=0;i<n;++i){ myBollThread=newbollThread(this); groupThread.add(myBollThread); //executorThread.execute(myBollThread);//小球線程加入線程池； } addMouseListener(this); addMouseMotionListener(this); }Paint()方法如下構(gòu)造：publicvoidpaint(Graphicsg){ if(!this.getIsOver())//如果游戲還沒結(jié)束； { super.paint(g);//清除原先的圖像 g.setColor(Color.RED); g.setFont(newFont("宋體",Font.BOLD+Font.ITALIC,15)); g.drawString("你已堅持："+getT()+"S",15,15);//計時器的顯示； for(inti=0;i<n;++i){//畫出每個線程球 intxNow=groupThread.get(i).getxNow(); intyNow=groupThread.get(i).getyNow(); g.setColor(groupThread.get(i).getColor()); g.fillOval(xNow,yNow,30,30); if(xNow>(getWidth()-23)||xNow<0){//碰到左右邊界； groupThread.get(i).dx=-groupThread.get(i).dx; } if(yNow>(getHeight()-23)||yNow<0){//碰到上下邊界； groupThread.get(i).dy=-groupThread.get(i).dy; } groupThread.get(i).setxNow(xNow+groupThread.get(i).getdx());//設(shè)置下一個位置； groupThread.get(i).setyNow(yNow+groupThread.get(i).getdy()); } } if(isMouse){ g.drawImage(newImageIcon("boll.gif").getImage(),mxNow,myNow,40,40,this);//鼠標(biāo)的圖像； } }//endpaint();總體界面如下：2.邏輯設(shè)計(1).首先，我們考慮到多個小球的運動，實質(zhì)上是多線程的使用，n個小球我們就同時啟動n個線程去控制每個小球的運動。因此我構(gòu)造出一個類作為一個小球的線程，保存文件為bollThread.java，顧名思義，小球線程類。相關(guān)構(gòu)造方法如下：publicbollThread(bollPanelmy){ this.myPanel=my; xStart=data.nextInt(200);//隨機(jī)產(chǎn)生開始位置； yStart=data.nextInt(200); setxNow(xStart);////設(shè)置現(xiàn)在的位置； setyNow(yStart); setdx();//設(shè)置隨機(jī)方向使用；注意：若不設(shè)置為隨機(jī)，則所有小球?qū)⑾嗤粋€方向運動； setdy(); }(2)再次，小球的出現(xiàn)需要有載體，這就是畫板，前面界面設(shè)置中已提到過，通過讓多個小球共享一個畫板，以及通過線程控制小球的重繪，最后通過畫板顯示給用戶。(3)在第（2）點中提到的畫板上我們需要實現(xiàn)鼠標(biāo)的監(jiān)聽，以下給出幾個重要的鼠標(biāo)事件監(jiān)聽：publicvoidmousePressed(MouseEvente){//單擊啟動鼠標(biāo)事件； if(e.getButton()==MouseEvent.BUTTON1){ copy.schedule(newtask(),0,1000);//啟動定時器； for(inti=0;i<n;++i){ Threadmy=newThread(groupThread.get(i)); my.start();//啟動游戲，啟動小球線程； } mxNow=e.getX(); myNow=e.getY(); isMouse=true; if(!mouse.isAlive()){ mouse.start();//啟動鼠標(biāo)線程； } }//endif(e.getButton()==MouseEvent.BUTTON1); }//注意按下鼠標(biāo)開始游戲； publicvoidmouseDragged(MouseEvente){//游戲過程中通過按住鼠標(biāo)左鍵控制“眼睛”的移動來躲避小球； mxNow=e.getX();//TODOAuto-generatedmethodstub myNow=e.getY(); if(mxNow>(this.getWidth()-30)||mxNow<=0||myNow>(this.getHeight()-30)||myNow<=0){//鼠標(biāo)是否碰到邊界； //executorThread.shutdown(); this.setIsOver(true); copy.cancel(); JOptionPane.showMessageDialog(null,"你撞墻了，下次小心點。。。游戲結(jié)束","提示",JOptionPane.OK_OPTION); this.removeMouseListener(this); this.removeMouseMotionListener(this); } for(inti=0;i<n;++i){ intxNow=groupThread.get(i).getxNow(); intyNow=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"+"挑戰(zhàn)失敗，游戲結(jié)束.}","提示",JOptionPane.OK_OPTION); //System.exit(0); this.removeMouseListener(this); this.removeMouseMotionListener(this); }//鼠標(biāo)的上下左右邊和球碰撞的情況， } }(4)如果游戲開始后我們突然松開鼠標(biāo)，讓我們控制的小球（或"眼睛"）停留在最后松開的點上，那么小球碰到它還會判斷是否相撞嗎？答案是可以的，我們可以通過編寫一個鼠標(biāo)線程類來實現(xiàn)，保存文件為mouseThread.java；讓此線程在我們按下鼠標(biāo)開始游戲時同時啟動，在我們松開鼠標(biāo)時啟動判斷相撞事件。相關(guān)的構(gòu)造方法如下：mouseThread(intmxNow,intmyNow,List<bollThread>group,bollPanelbollpane){ this.mxNow=mxNow;//傳入鼠標(biāo)現(xiàn)在位置； this.myNow=myNow; this.groupThread=group;//傳入小球線程組； this.bollpane=bollpane;//傳入畫板對象； }程序測試在程序測試中，先后測試出了,以下幾個注意點：在判斷小球與鼠標(biāo)控制的小球（“眼睛”）相撞時，條件中用到兩點之間的距離問題，發(fā)現(xiàn)條件不能是兩點距離剛好等于兩相撞物體半徑和，此條件太苛刻，可能引起判斷的失誤（概率蠻高的呵呵），而應(yīng)該是小于半徑和。.在小球碰撞或控制的小球（”眼睛“）碰到邊界游戲結(jié)束時，已經(jīng)停止了線程，小球竟然還能動，而且是緩慢移動，但是判斷是否碰撞及邊界問題都能正常執(zhí)行，與我所意料的完全相反，到現(xiàn)在也不知道是怎么回事，只能在paint()里進(jìn)行條件判斷，只讓bollPanel留下最后一次的個小球及“眼睛”位置。C.這是最后才調(diào)試出來的，也是這個游戲中較難注意到的。就是一些boolean變量的設(shè)置：privatebooleanisTime;//定時器是否啟動； privatebooleanisGroupThread;//所有小球線程組是否啟動； privatebooleanisMouseThread;//鼠標(biāo)線程是否啟動； privatebooleanisMouse;//鼠標(biāo)事件是否啟動； privatebooleanisOver;//游戲是否結(jié)束；剛開始時并沒有注意到這些，如果我點擊鼠標(biāo)左鍵開始游戲時，啟動了小球線程，這時要設(shè)置變量isGroupThread=true標(biāo)志小球線程組已啟動，釋放鼠標(biāo)啟動鼠標(biāo)線程時，isMouseThread=true讓鼠標(biāo)線程來控制與小球相撞的判斷，定時器也在這時響應(yīng)啟動isTime=true開始計時，若不設(shè)置這些的話，將發(fā)生以下本質(zhì)上的共同錯誤：:等我釋放鼠標(biāo)后想再次控制小球，就必須在一次啟動鼠標(biāo)事件，這時將重新啟動一次計時器，重新啟動一次小球線程組，重新啟動鼠標(biāo)線程；這樣的結(jié)果是導(dǎo)致游戲的結(jié)果不確定性，沒碰到小球（實際上已碰撞）它就檢測碰撞結(jié)束游戲。以及計時器的計時紊亂等。具體調(diào)試后的相關(guān)代碼實現(xiàn)見附錄.。五、實驗總結(jié)通過這次的程序設(shè)計，我更加明白了學(xué)以致用的道理，對線程的應(yīng)用使得我更好更快的掌握了線程的本質(zhì)，同時，在此次的程序設(shè)計中，經(jīng)過不斷地調(diào)試，是我明白了一個程序或項目要做到“精致”，是是需要花多大的精力和耐心，總之，學(xué)以致用，會將學(xué)到的知識應(yīng)用到實際中才是學(xué)之根本。此次實驗也更了解到了線程的知識，比如：一個線程stop后，不能再用start啟動，而應(yīng)當(dāng)重新實例化，在start()。也就是說線程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程（新建-就緒-運行-阻塞-死忙）是不可逆的，這是個人理解，至少從本實驗中可以得到驗證。最后，感謝老師的指導(dǎo)和同學(xué)們對我的幫助。附錄以下是調(diào)試后的相關(guān)算法實現(xiàn)：A: publicbooleanisPeng(intxNow,intyNow,intmxNow,intmyNow){//利用兩點之間的距離算法，判斷是否撞球 intx1=xNow+15,y1=yNow+15; intx2=mxNow+20,y2=myNow+20; intmulx=x1-x2,muly=y2-y1; doublesum=Math.pow(muly,2)+Math.pow(mulx,2); if(sum<Math.pow(35,2)) returntrue; elsereturnfalse;}B:publicvoidpaint(Graphicsg){ if(!this.getIsOver())//在此判斷游戲是否結(jié)束； { super.paint(g);//清除原先的圖像 g.setColor(Color.RED); g.setFont(newFont("宋體",Font.BOLD+Font.ITALIC,15)); g.drawString("你已堅持："+getT()+"S",15,15); for(inti=0;i<n;++i){//畫出每個線程球 intxNow=groupThread.get(i).getxNow(); intyNow=groupThread.get(i).getyNow(); g.setColor(groupThread.get(i).getColor()); g.fillOval(xNow,yNow,30,30); if(xNow>(getWidth()-23)||xNow<0){//碰到左右邊界； groupThread.get(i).dx=-groupThread.get(i).dx; } if(yNow>(getHeight()-23)||yNow<0){//碰到上下邊界； 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(newImageIcon("boll.gif").getImage(),mxNow,myNow,40,40,this); } }//endpaint();C:(1)publicvoidmousePressed(MouseEvente){//單擊啟動鼠標(biāo)事件； if(e.getButton()==MouseEvent.BUTTON1){ if(isMouseThread){//鼠標(biāo)線程是否活著； mouse.stop(); isMouseThread=false; } if(!isTime){ copy.schedule(newtask(),0,1000);//啟動定時器； isTime=true; } if(!isGroupThread){ for(inti=0;i<n;++i){ Threadmy=newThread(groupThread.get(i)); my.start();//啟動游戲，啟動小球線程； } isGroupThread=true; } mxNow=e.getX(); myNow=e.getY(); isMouse=true; }//endif(e.getButton()==MouseEvent.BUTTON1); }(2) publicvoidmouseReleased(MouseEvente){ //mouse.setmxNow(e.getX()); //mouse.setmyNow(e.getY());//設(shè)置松開點的鼠標(biāo)位置； mxNow=e.getX(); myNow=e.getY(); if(!isMouseThread){ mouse=newmouseThread(mxNow,myNow,groupThread,this);//新建鼠標(biāo)線程；/啟動鼠標(biāo)線程；............................................................................ mouse.start(); isMouseThread=true; } }(3)publicvoidmouseDragged(MouseEvente){ mxNow=e.getX();//TODOAuto-generatedmethodstub myNow=e.getY();