基于Java的动物换位游戏软件课程设计报告文档格式.docx

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布置课程设计任务，查阅资料，分组设计，程序调试。

第19周：

程序调试，编写课程设计报告，验收，答辩。

指导教师：

2013年6月20日

专业负责人：

学院教学副院长：

成绩评定表

评

语

组长签字：

成绩

日期

2013年月日

1课设软件主要功能1

2类总体设计2

2.1类组合关系图2

2.2主类2

2.3其他类2

3类详细设计3

3.1CHANGEANIMALWINDOW类3

3.2ANIMAL类5

3.3POINT类7

3.4STONE类8

3.5HANDLEMOUSE类9

3.6AUTOMOVEANIMAL类10

4关键类成员函数流程图与代码13

5软件运行结果35

结论37

参考文献37

动物换位系统的设计

1课设软件主要功能

程序分为不同的级别，左右各有动物，中间石头没有动物，将左右动物交换，不可后退。

用鼠标单击一个动物，如果该动物前方的石头上没有动物，该动物就跳跃到该石头上，如果该动物前方的石头上有动物，但隔位上的石头没有动物，该动物就越过自己前面的动物跃到石头上，其他情形时，该动物不能跳跃。

不能持续玩的可以点自动演示，将自动完成游戏，可以帮助游戏者更好的了解系统的主体功能。

设计GUI界面的动物换位游戏，游戏的结果是让左右两组动物交换位置。

具体容如下：

1）程序分为4个级别，用户可以通过界面上提供的菜单选择“初级”、“中级”、“高级”、“自定义”这4个级别。

对于“高级”级别，在水平排列的11块石头上的左右各有5个类型一样的动物，中间的石头上没有动物；

对于“自定义”级别，用户可以输入自己想设置的一个动物数量（输入的数必须是偶数），在水平排列的N块石头上的左右各有（N-1）/2个类型一样的动物，中间的石头上没有动物。

2）用鼠标单击一个的动物，如果该动物前方的石头上没有动物，该动物就跳跃到该石头上，如果该动物前方的石头上有动物，但隔位上的石头没有动物，该动物就越过自己前面的动物跃到石头上，其他情形时，该动物不能跳跃（跳跃时不能超过2块石头）。

3）左面的动物只能向右方跳跃，右面的动物只能向左方跳跃。

4）用户可以通过单击界面上提供的按钮，让程序自动完成动物换位。

5）可以随时单击界面上提供的按钮，重新开始当前的级别。

6）用户可以通过菜单选项，可以选择左、右动物的图像。

2类总体设计

2.1类组合关系图

2.2主类

ChangeAnimalWindow.java（主类）

ChangeAnimalWindow类负责创建动物换位的主窗口，该类含有main方法，程序从该类开始执行。

2.3其他类

2.3.1Animal

Animal类是JPanel的一个子类，创建的对象是ChangeAnimalWindow类的重要成员之一，用来表示“动物”。

2.3.2Point

Point类负责创建确定位置的对象，使用Point对象，可以确定Animal以与Stone对象在窗体中的位置。

2.3.3Stone

Stone类是utton的一个子类，创建的对象表示“石头”。

2.3.4HandleMouse

HandleMouse类所创建的对象负责处理鼠标事件。

2.3.5AutoMoveAnimal

AutoMoveAnimal类所创建的对象使用算法完成动物的自动换位。

3类详细设计

3.1ChangeAnimalWindow类

1.效果图

ChangeAnimalWindow创建的窗口效果如图所示：

图3-1-1动物换位的主窗口

2.UML图

ChangeAnimalWindow类是javax.swing包中的JFrame的一个子类，并实现了ActionListener接口，标明该类的主要成员变量和方法的UML图如图所示。

以下是UML图中有关数据和方法的详细说明。

图3-1-2ChangeAnimalWindow类的UML图

3.以下是UML图中有关数据和方法的详细说明

1）成员变量

●amoutOfAnimal是int型数据，默认值是6。

amoutOfAnimal的值用来确定ChangeAnimalWindow窗体中“动物”的数目，即Animal对象的数目。

●distance是int型数据，默认值是80。

distance的值用来确定Point对象之间的距离，进而可以确定Animal之间，Stone之间的距离以与Animal和Stone对象外观的大小。

●animal是Animal型数组，其长度为amoutOfAnimal。

●point是Point型数组，其长度为amoutOfAnimal+1。

●stone是Stone型数组，其长度为amoutOfAnimal+1。

●handleMouse是HandleMouse类创建的鼠标事件监视器，用来监视animal数组中Animal对象触发的鼠标事件。

●autoMoveAnimal是AutoMoveAnimal类创建的对话框。

通过该对话框可以实现程序自动将左右动物交换位置。

●bar是JMenuBar创建的菜单条，用来添加菜单。

bar被放置在窗口的顶部。

●menuGrade是JMenu创建的菜单，其名字为“选择级别”。

menuImage也是JMenu创建的菜单，其名字为“选择动物图像（JPG，GIF）”。

menuGrade和menuImage被添加到菜单条bar中。

●oneGradeItem、twoGradeItem、threeGradeItem是JMenuItem创建的菜单项，它们的名字依次为“初级”、“中级”、“高级”，这3个菜单项被添加到菜单项menuGrade中。

leftImage、rightImage和defaultImage也是JMenuItem创建的菜单项，其名字依次为“左面动物的图像”、“右面动物的图像”和“左右面动物的默认图像”，这三个菜单项被添加到菜单项menuImage中。

renew、quit和autoButton是utton创建的按钮对象，名字依次为“重新开始”、“撤销”和“自动演示”。

renew、quit和autoButton都将当前窗口注册为自己的ActionEvent事件监视器。

2）方法

●ChangeAnimalWindow（）是构造方法，负责完成窗口的初始化。

●init（）方法负责完成Animal、Stone和Point对象的创建。

●setAmoutOfAnimal（int）方法负责设置动物的个数，即amountOfAnimal的值。

●removeAnimalAndStone（）方法负责从窗体中移掉动物和石头，即移掉Animal对象和Stone对象。

●needDoing（）方法负责执行一些经常需要重复执行的代码。

●actionPerformed（ActionEvent）方法是ChangeAnimalWindow类实现的ActionListener接口中的方法。

ChangeAnimalWindow创建的窗口是oneGradeItem、twoGradeItem、threeGradeItem、custom、leftImage、rightImage、defaultImage等菜单项和renew、quit、autoButton按钮的ActionEvent事件监视器。

当用户选中某个菜单项或单击按钮时，窗口将执行actionPerformed（ActionEvent）方法进行相应的操作。

如果用户选中oneGradeItem、twoGradeItem、threeGradeItem和custom四个菜单项的某一项时，actionPerformed（ActionEvent）方法所执行的操作就是改变amountOfAnimal的值，并执行needDoing（）方法，完成必要的初始化。

如果用户选中leftImage和rightImage菜单项的某一个时，actionPerformed（ActionEvent）方法所执行的操作就是改变leftImageFile和rightImageFile的引用。

当用户单击renew按钮时，actionPerformed（ActionEvent）方法所进行的操作是保持当前的amountOfAnimal的值，并执行needDoing（）方法，完成必要的初始化，当用户单击quit按钮时，actionPerformed（ActionEvent）方法所进行的操作是撤销当前“动物”的前一次跳跃。

当用户单击autoButton按钮时，actionPerformed（ActionEvent）方法所进行的操作是弹出autoMoveAnimal对话框，用户可以通过该对话框让程序显示动物换位过程。

main（String）方法是程序运行的入口方法。

3.2Animal类

Animal创建的对象效果图如图所示：

图3-2-1动物的效果图

Animal类是javax.swing包中JPanel容器的一个子类，创建的对象是数组animal的单元中的对象。

Animal型数组animal是ChangeAnimalWindow窗口的重要成员之一。

标明Animal类的主要成员变量和方法以与和ChangeAnimalWindow类之间组合关系的UML图，如图所示。

图3-2-2Animal类的UML图

●point是Point型对象，用来确定Animal对象在窗口中的位置。

●isLeft是boolean型数据，用来确定Animal对象是否为“左”。

●tool是Toolkit对象，用来获得Image对象。

●leftImage和rightImage是File类型的对象，用来确定Animal对象上绘制的图像文件。

●Animal（）是构造方法，负责完成Animal对象的初始化。

●Animal对象调用setLeftImage（File）方法可以设置leftImage文件对象。

●Animal对象调用setRightImage（File）方法可以设置rightImage文件对象。

●Animal对象调用setIsLeft（boolean）设置自己是否为“左”的动物，即设置isLeft属性的值。

●Animal对象调用getIsLeft（）方法判断自己是否为“左”的动物，即返回isLeft属性的值。

●Animal对象调用setAtPoint（Point）方法设置自己所在的“点”，即设置属性point的对象引用。

●Animal对象调用getAtPoint（）返回自己所在的“点”，即返回point对象的引用。

Animal对象调用paintComponent（Graphics）方法绘制图像，即绘制tool对象根据leftImage或rightImage文件所创建的Image对象。

3.3Point类

Point创建的对象，负责刻画Animal对象和Stone对象所在的位置，无可显示的效果图。

Point创建的对象含有两个重要int型数据，分别用来表示窗体坐标系中的x轴坐标和y轴坐标值，窗体坐标系的原点是窗体的左上角，向右是x轴的正向，向下是y轴的正向。

Point类创建的对象是数组point的单元中的对象。

Point型数组point是ChangeAnimalWindow窗口的重要成员之一，其单元中的Point对象用来确定Animal对象和Stone对象在窗体中的位置。

标明Point类的主要成员变量和方法以与和ChangeAnimalWindow类之间的组合关系的UML图，如图所示。

图3-3-2Point类的UML图

1）成员变量

●x和y是Point对象中的两个int型数据，分别用来表示窗体坐标系中的x轴和y轴坐标值。

●haveAnimal是boolean数据，如果有Animal对象在该Point对象上时，该数据为true；

否则为false。

●animal是Animal类声明的对象，用来存放一个Animal对象的引用，标明该Animal对象在当前Point对象上。

2）方法

●Point（intx，inty）是构造方法，用来创建Point对象。

●Point对象调用isHaveAnimal（）方法可以返回一个boolean数据，如果当前Point对象上有Animal对象，isHaveDisc（）方法返回true；

否则返回false。

●Point对象调用setIsHaveAnimal（booleanboo）方法可以根据参数boo的值设置当前Point对象上是否有Animal对象。

●Point对象getX（）和getY（）方法可以返回其中的x轴坐标和y轴坐标。

●Point对象调用equals（TowerPointp）方法可以判断当前Point对象是否和参数p指定的Point对象一样。

●Point对象调用setThisAnimal（Animalanimal）方法，指定参数animal在当前Point对象上。

●Point对象调用getThisAnimal（）方法可以返回当前Point对象上的Animal对象。

●Point对象调用setThisStone（Stonestone）方法，指定参数stone在当前Point对象上。

●Point对象调用getThisStone（）方法可以返回当前Point对象上的Stone对象。

3.4Stone类

Stone创建的对象效果如图所示：

图3-4-1Stone类的效果图

Stone类是javax.swing包中utton按钮组件的一个子类，创建的对象是数组stone的单元中的对象。

Stone型数组stone是ChangeAnimalWindow窗口的重要成员之一。

标明Stone类主要成员变量和方法以与和ChangeAnimalWindow类之间的组合关系的UML图，如图所示：

图3-4-2Stone类的UML图

iconStone用来确定Stone对象上的图标。

Stone（）是构造方法，用来创建Stone对象。

3.5HandleMouse类

HandleMouse创建的对象效果如图所示：

图3-5-1HandleMouse创建的对象

HandleMouse类是javax.swing包中JPanel容器的一个子类，同时实现了MouseListener和ActionListener接口，创建的对象handleMouse是ChangeAnimalWindow类的成员之一，负责监视animal数组中的Animal对象上的鼠标事件。

当用户用鼠标单击Animal对象时，handleMouse对象负责给出移动Animal对象的有关算法。

标明HandleMouse类的主要成员变量、方法以与和ChangeAnimalWindow类之间组合关系的UML图，如图所示。

图3-5-2HandleMouse类的UML图

●point是Point型数组，用来存放ChangeAnimalWindow窗体中point数组的引用。

●step是ArrayList<

Integer>

数组表，用来存放移动“动物”的步骤。

●spendTime用来记录用户移动“动物”所用时间。

●recordTime是计时器。

●success是boolean型数据，当该变量的值为true时表示用户成功地将左右动物换位。

●countTime是boolean型数据，当该变量的值为true时，将启动计时器为用户计时；

否则不为用户计时。

●showTime是JTextField创建的文本框，负责显示用时。

●HandleMouse（）是构造方法，负责创建HandleMouse对象。

●handleMouse对象调用setPoint（Point[]）方法将ChangeAnimalWindow窗体中的point对象的引用传递给该对象中的point，以便handleMouse移动窗体中的Animal对象。

●handleMouse对象调用initStep（）方法清空step中的数据。

●handleMouse对象调用initSpendTime（）将spendTime的值设置为0。

●handleMouse对象调用setCountTime（boolean）设置是否启动计时器。

●handleMouse对象调用getStep（）返回step对象。

●mousePressed（MouseEvent）是HandleMouse类实现的MouseListener接口中的方法，当用户用在ChangeAnimalWindow窗体中的Animal对象上按下鼠标时，将触发MouseEvent鼠标事件，handleMouse对象将调用执行mousePressed（MouseEvent）方法对事件作出处理，即根据规则移动当前被鼠标单击的Animal对象。

●mouseReleased（MouseEvent）方法是HandleMouse类实现的MouseListener接口中的方法，ChangeAnimalWindow窗体中的Animal对象上释放鼠标时，将触发MouseEvent鼠标事件，handleMouse对象将调用执行mouseReleased（MouseEvent）方法对事件作出处理，其主要操作是判断用户是否已经成功地将左右动物换位。

●actionPerformed（ActionEvent）是HandleMouse类实现的ActionListener接口中的方法。

使用Timer类的构造方法：

Timer（inta，Objectb）创建了计时器：

recordTime，其中的参数a的单位是毫秒，确定计时器每隔a毫秒“振铃”一次，参数b是计时器的监视器。

在这里取a=1000，监视器b是当前handleMouse对象。

计时器发生的振铃事件是ActionEvent事件，当振铃事件发生时，监视器就会监视到这个事件，监视器就会调用actionPerformed（ActionEvent）方法。

当振铃每隔1000毫秒发生一次时，方法actionPerformed（ActionEvent）就被执行一次，所执行的操作就是按着step指定的步骤移动一个Animal对象。

3.6AutoMoveAnimal类

AutoMoveAnimal类创建的对话框的效果如图1所示。

单价对话框上的“演示”按钮，ChangeAnimalWindow窗体将演示左右动物换位的步骤，如图2所示。

步骤间隔时间是1秒，单击“暂停”按钮暂停演示，单击“继续”按钮恢复演示。

图3-6-1演示动物换位图3-6-2按着算法进行换位

AutoMoveAnimal类是javax.swing包中JDialog的子类，并实现了ActionListener接口，创建的对象autoMoveAnimal是ChangeAnimalWindow的成员之一。

标明AutoMoveAnimal类的主要成员变量、方法以与和ChangeAnimalWindow类之间的组合关系的UML图，如图所示。

图3-6-3AutoMoveAnimal类的UML图

型对象，用来存放移动“动物”的步骤。

●bStart，bStop，bContinue，bClose是utton按钮，当用户单击bStart按钮时，程序将按着step中的步骤开始移动动物；

单击按钮bStop时，暂停移动动物；

单击bContinue按钮时，恢复移动动物；

单击bClose按钮时，关闭当前对话框，并停止移动动物。

●time是javax.swing包中Timer类创建的计时器。

Timer（inta，Objectb）创建一个计时器，其中的参数a的单位是毫秒，确定计时器每隔a毫秒“振铃”一次，参数b是计时器的监视器，在这里我们取a=1000，监视器b是当前对话框。

计时器发生的振铃事件是ActionEvent类型事件，当振铃事件发生时，监视器就会监视到这个事件，监视器就回调ActionListener接口中的actionPerformed方法。

当振铃每隔1000毫秒发生一次时，方法actionPerformed就被执行一次，并按着step指定的步骤移动一个动物。

●AutoMoveAnimal（）是构造方法，用来创建对象autoMoveAnimal。

●autoMoveAnimal对象调用setPoint（Point[]）方法将ChangeAnimalWindow窗体中point数组的引用传递给对象，以便autoMoveAnimal对象移动ChangeAnimalWindow窗体中的动物。

●actionPerformed（ActionEvent）是接口ActionListener中的方法。

当用户单击bStart、bStop、bContinue或bClose当中任何一个按钮时，autoMoveDisc对象将调用执行actionPerformed（ActionEvent）方法，该方法的操作是，如果用户单击了bStart按钮，就按着moveStep中的步骤开始移动盘子；

如果单击了bStop