计算机科学与技术专业《综合课程设计》报告.docx
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计算机科学与技术专业《综合课程设计》报告
电脑科学与技术专业12级
《综合课程设计》报告
题目：
贪吃蛇小游戏
成员：
学号
郝兴明201207051
指导教师：
王金龙
开始日期：
2015年12月7日
完成日期：
2016年01月8日
2012级《综合课程设计》评价表
题目
贪吃蛇小游戏
指导老师
王金龙
项目内容简介
本次综合课程设计的内容为“贪吃蛇”小游戏，游戏操作简单，设计却很复杂，主要实现的内容为：
通过键盘控制蛇的移动，判断蛇是否死亡，以及通过相应按钮来控制游戏的进程。
评价
工作量（□饱满、□到达要求、□不饱满）；
运行效果（□良好、□有小问题、□错误较多）；
文档及报告撰写（□标准、□较标准、□不标准、□未提交〕；
答辩（□优秀、□良好、□一般、□较差）;
团队分工及协作（□很好、□较好、□一般、□较差）。
成绩
学号
姓名
组内分工
奉献排名
成绩
201207051
郝兴明
程序设计、编写、测试、报告
答辩小组签字
青岛理工大学课程设计任务书
姓名组内分工
郝兴明程序设计、编写、测试、报告
院〔系〕：
电脑工程
专业：
电脑科学与技术
任务起至日期：
2015年12月7日至2016年01月8日
课程设计题目：
贪吃蛇小游戏
主要内容及要求：
“贪吃蛇”小游戏主要应实现以下几个方面的功能：
1.通过方向键控制蛇的移动
工作计划安排：
2015年12月07日---2015年12月10日需求分析
2015年12月11日---2015年12月15日概要设计
2015年12月16日---2015年12月20日框架搭建
2015年12月21日---2015年12月30日详细功能设计
2015年12月31日---2016年01月03日程序测试
2016年01月04日---2016年01月05日书写报告
2016年01月06日项目答辩
第1部分概述
1.内容简介
“贪吃蛇”是一款经典的小游戏，以其操作简单、娱乐性强而广受欢送。
一条蛇在封闭的围墙内移动，在围墙内随机出现一个食物，通过键盘的方向键来控制蛇的移动，当蛇吃到食物后蛇的身体长一节，同时出现一个新的食物等待蛇去吃，如果蛇在移动过程中蛇头吃到自己身体或者吃到围墙的石头，则蛇死亡，游戏结束。
作为一个小游戏，设计中必须要考虑人机交互和用户体验，因此游戏界面应简洁直观，让用户可直接了解游戏的操作。
“贪吃蛇”的设计对java编程的提高和进阶是一次很好的锻炼时机。
本次设计使用java语言，通过GUI编程、线程、事件监听等技术来实现游戏的开发，功能虽然较少，但游戏的基本功能都具备，可正常进行游戏。
2.功能介绍
“贪吃蛇”小游戏的设计较复杂，要想实现所有功能需要很高的技术要求和很强的编程能力。
由于本人技术能力欠缺，所以只能实现基本的游戏功能，通过画图的方法来显示出蛇的身体，食物的位置和墙的位置。
主要操作是通过键盘的方向键来控制蛇的移动方向，无效方向要忽略；当蛇吃到食物时蛇的身体变长一节，同时产生一个新的食物；蛇吃到自己身体或者吃到石头时死亡，游戏结束；在游戏控制区域可通过相应按钮来控制游戏的运行进度。
3.设计环境
本次游戏设计的环境及开发工具如下：
运行环境：
Windows7
编程语言：
java
开发环境：
eclipse
第2部分需求分析
1．用户特点分析
游戏开发成功后，可适用于各类人群使用，所以要求界面简单，操作方便，不需要进行专门培训就可以学会如何操作
2. 功能需求
2.1图形界面的需求
游戏画布区主要包括蛇的身体出现的位置，食物随机出现的位置，墙的固定位置，以及蛇可移动的区域。
游戏控制区域显示按钮及操作提示。
在可使用性方面，要求各个功能实现简单，操作方便，系统处理正确；整个系统恢复性能号，链接速度快，以确保系统可适用性好。
另外，还要求系统的可扩展性、可维护性、可移植性良好。
软件开发过程中的功能模块设计，主要解决实现该游戏需求的程序模块设计问题。
包括如何把该游戏划分成假设干个模块、决定各个模块之间的接口、模块之间穿的的信息，以及模块结构的设计等。
本游戏主要完成以下几方面的功能：
1）游戏控制功能
2）界面布局
3）其他辅助功能
根据游戏需求，整个游戏主要划分为游戏界面和游戏控制两个模块。
见图2.1。
游戏界面是整个游戏的运行区域，可动态的观察游戏过程。
游戏控制是用来控制游戏进程的，可以开始游戏，暂停/继续游戏，停止游戏。
图2.1游戏模块划分
第3部分系统设计
1.系统流程图
系统流程图是描绘系统物理模型的传统工具。
它的基本思想是用图形符号描绘系统里面的每个部件，表达信息在各个部件之间流动的情况。
是是
否
否
否是
图3.1系统流程图
本次设计遵循MVC设计模式，主要类之间的关系如下：
图3.2MVC设计模式表达
Snake类：
设置蛇的属性，以及蛇的产生、移动、吃食物、死亡等方法。
Food类：
设置食物的随机产生和是否被吃掉等方法。
Controller类：
监听Snake类以及按键事件，并进行处理。
Game类：
用来控制游戏进程和界面的显示。
表3.1Snake类
成员
作用
privatebooleanpause;
判断是否暂停
privatebooleanlife;
判断蛇是否死亡
privatebooleanisMoving;
判断蛇是否在移动
privateLinkedListbody;
存放蛇的身体节点
privatevoidinit（）;
初始化方法
publicvoidmove（）;
蛇的移动方法
publicvoiddrawMe（Graphicsg）;
画出蛇的身体
publicvoidstart（）;
让蛇开始移动
publicvoiddie（）;
让蛇死亡
表3.2Food类：
PublicvoidnewFood（Pointp）;
设置食物产生的位置
PublicBooleanisSnakeEatFood（Snakesnake）;
判断蛇是否吃到食物
publicvoiddrawMe（Graphicsg）;
在画布上画出食物
表3.3Ground类：
Privateint[][]rocks;
存放石头的数组
PublicGround（）;
初始化石头
PublicBooleanisSnakeEatRock（Snakesnake）;
判断是否吃到石头
PublicPointgetPoint（）;
设置食物产生的位置
publicvoiddrawMe（Graphicsg）;
在画布上画出石头
表3.4Controller类：
PublicController（Snakesnake,Foodfood,Groundground,GamePanelgamePanel）;
初始化控制器类
PublicvoidkeyPressed（KeyEvente）;
监听按键事件
PublicvoidsnakeMoved（Snakesnake）;
监听蛇的移动
PublicvoidnewGame（）;
创建新游戏
PublicvoidsetSnake（Snakesnake）;
设置蛇
第4部分系统实现
1.界面展示
“贪吃蛇”小游戏适合广阔群体，故界面应以简洁直观为主，让
玩家一眼便可了解游戏的操作。
具体游戏界面如下：
游戏初始化界面
图4.1游戏初始化界面
游戏开始界面
图4.2游戏开始运行界面
游戏结束界面
图4.3游戏结束界面
2.游戏的具体实现代码
游戏画布区
publicvoiddisplay（Snakesnake,Foodfood,Groundground）{
System.out.println（"GamePanel'sdisplay"）;
this.snake=snake;
this.food=food;
this.ground=ground;
this.repaint（）;
}
protectedvoidpaintComponent（Graphicsg）{
g.setColor（newColor（0xcfcfcf））;
g.fillRect（0,0,Global.WIDTH*Global.CELL_SIZE,Global.HEIGHT*Global.CELL_SIZE）;
if（ground!
=null&&snake!
=null&&food!
=null）{
this.ground.drawMe（g）;
this.snake.drawMe（g）;
this.food.drawMe（g）;
}
}
控制区
privatestaticfinallongserialVersionUID=1L;
privatefinalJButtonbutton_start=newJButton（"开始游戏"）;
privatefinalJButtonbutton_wait=newJButton（"暂停游戏"）;
privatefinalJButtonbutton_stop=newJButton（"停止游戏"）;
privatefinalJLabellabel_tips=newJLabel（"方向键控制蛇的移动"）;
publicGameOptionPanel（）{
super（）;
setLayout（null）;
setFocusable（false）;
setVisible（true）;
button_start.setFont（newFont（"楷体",Font.PLAIN,17））;
button_wait.setFont（newFont（"楷体",Font.PLAIN,17））;
button_stop.setFont（newFont（"楷体",Font.PLAIN,17））;
label_tips.setFont（newFont（"楷体",Font.PLAIN,25））;
button_start.setFocusable（false）;
button_wait.setFocusable（false）;
button_stop.setFocusable（false）;
label_tips.setFocusable（false）;
button_start.setBounds（10,10,110,40）;
button_wait.setBounds（145,10,110,40）;
button_stop.setBounds（280,10,110,40）;
label_tips.setBounds（70,70,300,40）;
add（button_start）;
add（button_wait）;
add（button_stop）;
add（label_tips）;
}
publicJButtongetStartButton（）{
returnbutton_start;
}
publicJButtongetWaitButton（）{
returnbutton_wait;
}
publicJButtongetStopButton（）{
returnbutton_stop;
}
publicJLabelgetTipsLabel（）{
returnlabel_tips;
}
蛇的移动
publicvoidmove（）{
if（!
（oldDirection+newDirection==0））{
oldDirection=newDirection;
}
System.out.println（"Snake'smove"）;
oldTail=body.removeLast（）;
intx=body.getFirst（）.x;
inty=body.getFirst（）.y;
switch（oldDirection）{
caseUP:
y--;
if（y<0）{
y=Global.HEIGHT-1;
}
break;
caseDOWN:
y++;
if（y==Global.HEIGHT）{
y=0;
}
break;
caseLEFT:
x--;
if（x<0）{
x=Global.WIDTH-1;
}
break;
caseRIGHT:
x++;
if（x==Global.WIDTH）{
x=0;
}
break;
}
PointnewHead=newPoint（x,y）;
body.addFirst（newHead）;
}
监听按键
publicvoidkeyPressed（KeyEvente）{
if（!
snake.isPause（）&&snake.isLive（）&&snake.isMoving（））{
switch（e.getKeyCode（））{
caseKeyEvent.VK_UP:
snake.changeDirection（Snake.UP）;
break;
caseKeyEvent.VK_DOWN:
snake.changeDirection（Snake.DOWN）;
break;
caseKeyEvent.VK_LEFT:
snake.changeDirection（Snake.LEFT）;
break;
caseKeyEvent.VK_RIGHT:
snake.changeDirection（Snake.RIGHT）;
break;
}
}
}
画出蛇的身体
publicvoiddrawMe（Graphicsg）{
g.setColor（Color.BLUE）;
for（Pointp:
body）{
g.fill3DRect（p.x*Global.CELL_SIZE,p.y*Global.CELL_SIZE,Global.CELL_SIZE,Global.CELL_SIZE,true）;
}
}
随机产生食物
publicPointgetPoint（）{
Randomradom=newRandom（）;
intx=0,y=0;
do{
x=radom.nextInt（Global.WIDTH）;
y=radom.nextInt（Global.HEIGHT）;
}while（rocks[x][y]==1）;
return（newPoint（x,y））;
}
初始化墙
publicGround（）{
for（intx=0;xrocks[x][0]=1;
rocks[x][Global.WIDTH-1]=1;
}
for（inty=0;yrocks[0][y]=1;
rocks[Global.HEIGHT-1][y]=1;
}
}
第5部分系统测试
进行软件测试是对系统的性能、完善程度以及安全性进行测试，在现今这个科技发达的时代，软件应用于各个领域，如果一个软件未经过细致的系统测试就投入使用，在使用过程中一旦出现问题后果将不堪设想，这不仅仅是对用户负责，更是对开发人员自身负责，通过系统测试不断地发现问题和解决问题，在以后的工作中就会减小这些漏洞出现的几率，不断地完善每一个软件是每一个软件开发人员共同的愿望。
所以，进行系统测试是十分必要的。
在进行本次游戏设计的过程中，对于软件的测试一直贯穿始终，对于在开发过程中的代码和文档，以及系统完成后都在进行测试。
测试并不仅仅是为了找出错误，通过分析错误产生的原因和错误的发生趋势，可以帮助项目管理者发现当前软件开发过程中的缺陷，以便及时改良。
测试主要分5种，即单元测试、集成测试、确认测试和白盒测试和黑盒测试。
本次游戏测试主要采用黑盒测试方法，检查游戏功能是否能实现。
5.2详细测试
一
测试内容：
是否能正常开始游戏
测试方法：
点击开始按钮
预期结果：
游戏区出现蛇、食物和墙，蛇会移动
图5.1开始按钮测试
二
测试内容：
是否能暂停/继续游戏
测试方法：
点击暂停/继续按钮
预期结果：
点击暂停后蛇停止移动，按钮变为继续游戏，点击继续后沿原方向移动，按钮变为暂停游戏。
测试结果：
和预期一样，祥见图
图5.2暂停游戏测试
图5.3继续游戏测试
测试内容：
蛇是否能吃食物身体变长
测试方法：
控制蛇移动去吃食物
预期结果：
吃食物后蛇身体变长一节，同时产生一个新的食物
图5.4蛇吃食物测试〔蛇身体默认为3节〕
测试内容：
蛇撞墙是否会死
测试方法：
控制蛇移动去撞墙
预期结果：
蛇死亡不再移动，游戏结束
图5.5蛇撞墙死亡测试
测试内容：
蛇吃到自己身体是否会死
测试方法：
控制蛇移动让蛇头吃到自己身体
预期结果：
蛇死亡不再移动，游戏结束
图5.6蛇吃到自己身体测试
第6部分系统总结
本次课程设计从游戏界面和游戏控制两方面实现了比较完善的功能，因为本人能力有限，还需要学习的地方很多，所以还是不尽完美，有很多可以优化的地方，但游戏的基本功能都很齐全，相比之前做的管理系统类的设计，应该可以说是又上升了一个层次。
虽然在设计中遇到了很多困难，比方说为了修改一个小小的bug而花费一整天，重新去学习新的知识，改了一次又一次等等，但是终于功夫不负有心人，游戏的功能都基本上实现了，作为一个学习电脑的人，尤其是一个即将毕业的大四学生，更需要有坚持不懈的毅力和不断学习新知识的激情，困难只是我们走向成功的阶梯。
当你克服一个一个的困难后，会感到满满的成就感。
总体来说，这次课设对我自己是一次很好的锻炼时机，不仅把以前学到的只是温习了一遍，还学习到了很多新知识，而且还提高了敲代码的能力。
对设计中遇到的问题，通过仔细思考和查阅资料，使得问题得以解决，对自己以后独立思考解决问题的能力也有很大帮助。
参考文献
1李芝兴杨瑞龙.Java程序设计之网络编程〔第2版〕.清华大学出版社，
2张海藩牟永敏.软件工程导论〔第6版〕.清华大学出版社，
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