java贪吃蛇.docx
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java贪吃蛇
武汉理工大学华夏学院
课程设计报告书
课程名称：
Java课程设计
题目：
Java贪吃蛇
系名：
信息工程系
专业班级：
软件2111
姓名：
郭和朋
学号：
10225611102
指导教师:
2013年01月18日
课程设计任务书
学生姓名：
郭和朋专业班级：
软件2111
指导教师：
詹春华工作单位：
信息系
设计题目：
《贪吃蛇游戏的设计与实现》
初始条件：
掌握基本的Java程序设计基础。
要求完成的主要任务：
（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）
主要任务：
1．完成一个贪吃蛇游戏；
2．该游戏具备：
计分、暂停、加速、减速等功能；
设计报告撰写格式要求：
1、写出游戏中用到的主要数据结构的设计；
2、写出游戏界面用到的主要技术；
3、写出贪吃蛇模型类的设计思想；
4、其他程序中用到的主要技术；
5、本次课程设计的感受。
时间安排：
2013-1-14---2013-1-19
2013-1-19系统验收；
2013-1-19~~2013-1-22提交课程设计报告；
指导教师签字：
2013年1月14日
系主任签字：
年月日
1.设计任务与要求
1.1设计任务
设计一个贪吃蛇的游戏
功能要求：
能够显示贪吃蛇的运动，能通过键盘控制贪吃蛇的运行，能够处理蛇在运行中个各种情况，以及其它的辅助功能；要提供主要的设计思路、数据结构的设计。
设计任务要完成设计、编码、测试等过程，给出设计思路、设计说明书、主要代码的
说明、使用说明书。
源代码以及可运行的贪吃蛇游戏。
1.2具体要求
具体内容如下：
①设计任务与要求
②总体方案与说明
③面向对象的设计（主要类的设计）
④源程序清单与注释
⑤软件主要模块流程图
⑥问题分析与解决方案（包括调式记录、调式报告，即在调式过程中遇到的主要问题、解决方法及改进设想）；
⑦小结与体会
附录：
①源程序（必须有简单注释）
②使用说明
③参考资料
2.总体方案与说明
2.1总体方案
我设计的贪吃蛇主要利用键盘控制蛇的前进移动方向,是否吃到食物,是否撞墙以及是
否暂停、开始游戏等。
当吃到食物的时候，蛇就自动长大一格，在游戏中可进行暂停和开始
操作。
中途若是撞到墙或是撞到自己，同样也结束。
背景和蛇的颜色可随时更换。
2.2系统模块
根据总体方案，我把贪吃蛇游戏分为：
游戏界面设置（即绘图）、贪吃蛇蛇身及运动设
置和游戏龙之设置三大模块来设计。
2.2.1游戏界面设置
游戏界面设置包括：
游戏区设置、游戏帮助信息设置、游戏分数查看区。
游戏界面使用简单和直观的布局设计，游戏区放置在界面的主题位置上，在游戏区上部放置分数，在游戏区下部放置使用说明帮助，具体设计效果如图2-1所示。
图2.1游戏主题界面设计效果
2.2.2贪吃蛇蛇身及运动设置
贪吃蛇的蛇身设置是整个游戏设计的关键。
它的基本思路是：
去掉蛇尾，显示并移动
出蛇头外蛇身，根据蛇身的运动方向，决定蛇头的位置，完成蛇头吃食物的处理操作，显示蛇头。
图2.2贪吃蛇撞墙后效果
而蛇运动的四个方向，则通过按键来控制。
蛇吃到一个食物，就加分。
每次食物出现的位置不能在蛇身上，如果蛇在运动的过程中撞到自己或者撞墙，则游戏结束，具体效果如图2.2所示，图2.2就是蛇撞到墙之后，提示游戏结束。
2.2.3游戏控制设置
游戏控制设置就是控制游戏的暂停与开始。
设置PageUp（加速）,PageDown（减速）
按键来控制速度，设置空格或着p按键来暂停进行中的游戏，设置ENTER或着R或者S按键来开始暂停的游戏。
3.面向对象的设计
贪吃蛇游戏各模块及程序流程有若干类实现，下面阐述各个类的设计与实现。
3.1GreedSnake类
该类包含六个主要的功能方法，分别是：
（1）构造函数publicGreedSnake（），主要用来设置用户控制界面。
（2）publicvoidkeyPressed（）方法，主要用来对游戏的按键操作进行处理。
（3）voidrepaint（）主要用来绘制游戏界面包括蛇和食物。
（4）privatevoiddrawNode（）主要用来绘制某一结点。
（5）publicvoidupdateScore（）方法主要用来改变积分器。
（6）voidbegin（）方法用来控制游戏的开始界面。
3.2.SnakeModel类
该类包含多个功能方法，分别是：
（1）构造函数publicSnakeModel（），该方法主要用来初始化游戏界。
其中matrix[][]
用来存储地图上面的信息，如果什么也没有设置为false，如果有食物或蛇，设置为true；
nodeArray，一个LinkedList，用来保存蛇的每一节；food用来保存食物的位置；而Node
类是保存每个位置的信息。
（2）publicvoidchangeDirection（）方法主要用来改变蛇的运动方向，
changeDirection（intnewDirection），用来改变蛇前进的方向，而且只是保存头部的前
进方向，因为其他的前进方向已经用位置来指明了。
其中newDirection必须和原来的
direction不是相反方向，所以相反方向的值用了同样的奇偶性。
在测试的时候使用了
direction%2!
=newDirection%2进行判断。
（3）publicbooleanmoveOn（）方法使实现蛇运动的函数，其中moveOn（）用来更新蛇的
位置，对于当前方向，把头部位置进行相应改变。
如果越界，结束；否则，检测是否遇到食
物（加头部）或身体（结束）；如果什么都没有，加上头部，去掉尾部。
由于用了LinkedList
数据结构，省去了相当多的麻烦。
（4）publicvoidrun（）方法主要用来完成游戏主体运行流程控制功能。
（5）privateNodecreateFood（）方法用来生成食物及放置地点。
（6）publicvoidspeedUp（）和（）两个方法对蛇运行的速度进行控制。
（7）publicvoidchangePauseState（）方法用来改变游戏的状态，是“暂停”还是“继续”。
3.3.Node类
该类只有一个方法Node（），该方法用来定义蛇的结点部分。
4.软件主要模块流程图
软件的主要模块流程如下图4.1所示。
图4.1软件主要模块流程图
5.源程序清单与注释
5.1GreedSnake.java
packagesnake;
importjava.awt.BorderLayout;
importjava.awt.Canvas;
importjava.awt.Color;
importjava.awt.Container;
importjava.awt.Graphics;
importjava.awt.event.KeyEvent;
importjava.awt.event.KeyListener;
importjava.util.Iterator;
importjava.util.LinkedList;
importjavax.swing.*;
publicclassGreedSnakeimplementsKeyListener{
JFramemainFrame;
CanvaspaintCanvas;
JLabellabelScore;
SnakeModelsnakeModel=newSnakeModel（this,canvasWidth/nodeWidth,canvasHeigth/nodeHeigth）;
publicstaticfinalintcanvasWidth=300;
publicstaticfinalintcanvasHeigth=300;
publicstaticfinalintnodeWidth=10;
publicstaticfinalintnodeHeigth=10;
publicGreedSnake（）{
mainFrame=newJFrame（"GreedSnake"）;
Containercp=mainFrame.getContentPane（）;
labelScore=newJLabel（"Score:
"）;
cp.add（labelScore,BorderLayout.NORTH）;
//
paintCanvas=newCanvas（）;
paintCanvas.setSize（canvasWidth+1,canvasHeigth+1）;
paintCanvas.addKeyListener（this）;
cp.add（paintCanvas,BorderLayout.CENTER）;
//
JPanelpanelButtom=newJPanel（）;
panelButtom.setLayout（newBorderLayout（））;
JLabellabelHelp;
labelHelp=newJLabel（"PageUp,PageDownforspeed:
",JLabel.CENTER）;
panelButtom.add（labelHelp,BorderLayout.NORTH）;
labelHelp=newJLabel（"EnterorRorSforstart:
",JLabel.CENTER）;
panelButtom.add（labelHelp,BorderLayout.CENTER）;
labelHelp=newJLabel（"SPACEorPforpause",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（）;
}
publicvoidkeyTyped（KeyEvente）{
}
publicvoidkeyPressed（KeyEvente）{
intkeyCode=e.getKeyCode（）;
if（snakeModel.running）{
switch（keyCode）{
caseKeyEvent.VK_UP:
snakeModel.changeDirection（snakeModel.UP）;
break;
caseKeyEvent.VK_DOWN:
snakeModel.changeDirection（snakeModel.DOWN）;
break;
caseKeyEvent.VK_LEFT:
snakeModel.changeDirection（snakeModel.LEFT）;
break;
caseKeyEvent.VK_RIGHT:
snakeModel.changeDirection（snakeModel.RIGHT）;
break;
caseKeyEvent.VK_PAGE_UP:
snakeModel.speedUP（）;
break;
caseKeyEvent.VK_PAGE_DOWN:
snakeModel.speedDOWN（）;
break;
caseKeyEvent.VK_P:
snakeModel.changePauseState（）;
break;
}
}else{
if（keyCode==KeyEvent.VK_ENTER||keyCode==KeyEvent.VK_R||keyCode==KeyEvent.VK_S）{
//snakeModel.running=false;
begin（）;
}
}
}
publicvoidkeyReleased（KeyEvente）{
}
voidrepaint（）{
Graphicsg=paintCanvas.getGraphics（）;
//绘制背景
g.setColor（Color.WHITE）;
g.fillRect（0,0,canvasWidth,canvasHeigth）;
//画蛇
g.setColor（Color.BLACK）;
LinkedListna=snakeModel.nodeArray;
Iteratorit=na.iterator（）;
while（it.hasNext（））{
Noden=（Node）it.next（）;
drawNode（g,n）;
getScore（）;
}
//
g.setColor（Color.RED）;
Noden=snakeModel.food;
drawNode（g,n）;
}
voidbegin（）{
if（!
snakeModel.running）{
snakeModel=newSnakeModel（this,canvasWidth/nodeWidth,canvasHeigth/nodeHeigth）;
}
（newThread（snakeModel））.start（）;
//JOptionPane.showMessageDialog（ip,"游戏结束"，"lost",JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE）;
//}
//（newThread（snakeModel））.start（）;
}
voiddrawNode（Graphicsg,Noden）{
g.fillRect（n.x*nodeWidth,n.y*nodeHeigth,nodeWidth-1,nodeHeigth-1）;
}
StringgetScore（）{
Strings="Score:
"+snakeModel.score;
labelScore.setText（s）;
returns;
}
publicstaticvoidmain（String[]args）{
GreedSnakegs=newGreedSnake（）;
}
}
5.2SnakeModel.java
packagesnake;
importjava.util.*;
importjava.util.logging.Level;
importjava.util.logging.Logger;
importjavax.swing.JOptionPane;
publicclassSnakeModelimplementsRunnable{
privatestaticclassJOptionpane{
privatestaticintINFORMAIION_MESSAGE;
publicJOptionpane（）{
}
}
GreedSnakegs;
boolean[][]matrix;//界面数据保存在此数组
LinkedListnodeArray=newLinkedList（）;
Nodefood;
intmaxX;
intmaxY;
intscore=0;
booleanrunning=false;
inttimeInterval=200;
intdirection=2;
doublespeedChangeRate=0.2;
booleanpaused=false;//游戏状态
publicstaticfinalintUP=2;
publicstaticfinalintDOWN=4;
publicstaticfinalintLEFT=1;
publicstaticfinalintRIGHT=3;
publicSnakeModel（GreedSnakegs,intmaxX,intmaxY）{
this.gs=gs;
this.maxX=maxX;
this.maxY=maxY;
matrix=newboolean[maxX][];
for（inti=0;imatrix[i]=newboolean[maxY];
Arrays.fill（matrix[i],false）;
}
//初始化蛇
intinitArrayLength=maxX>20?
10:
maxX/2;
for（inti=0;iintx=maxX/2+i;
inty=maxY/2;
nodeArray.addLast（newNode（x,y））;
matrix[x][y]=true;//蛇身处设为true;
}
//最初的食物
food=createFood（）;
matrix[food.x][food.y]=true;//食物处设置为true
}
privateNodecreateFood（）{
intx=0;
inty=0;
do{
Randomr=newRandom（）;
x=r.nextInt（maxX）;
y=r.nextInt（maxY）;
}while（matrix[x][y]）;
returnnewNode（x,y）;
}
booleanmoveOn（）{
Noden=（Node）nodeArray.getFirst（）;
intx=n.x;
inty=n.y;
switch（direction）{
caseUP:
y--;
break;
caseDOWN:
y++;
break;
caseLEFT:
x--;
break;
caseRIGHT:
x++;
break;
}
if（（x>=0&&x=0&&yif（matrix[x][y]）{
if（x==food.x&&y==food.y）{
score=score+1;
nodeArray.addFirst（food）;
food=createFood（）;
matrix[food.x][food.y]=true;
returntrue;
}else{
//score=score+0;
returnfalse;
}
}else{
nodeArray.addFirst（newNode（x,y））;
matrix[x][y]=true;
n=（Node）nodeArray.removeLast（）;
matrix[n.x][n.y]=false;
returntrue;
}
}
running=false;
returnfalse;
}
intgetScore（）{
Noden=（Node）nodeArray.getFirst（）;
intx=n.x;
inty=n.y;
if（（x==food.x）&&（y==food.y））{
score=score+1;
}
returnscore;
}
publicvoidspeedUP（）{
timeInterval=（int）（timeInterval*（1-speedChangeRate））;
}
publicvoidspeedDOWN（）{
timeInterval=（int）（timeInterval*（1+speedChangeRate））;
}
publicvoidchangeDirection（intnewDirection）{
if（direction%2!
=newDirection%2）{
direction=newDirection;
}
}
publicvoidchangePauseState（）{
paused=!
paused;
}
publicvoidrun（）{
running=true;
while（running）{
try{
Thread.sleep（timeInterval）;
}catch（InterruptedExceptionex）{
Logger.getLogger（SnakeModel.class.getName（））.log（Level.SEVERE,null,ex）;
}
if（!
paused）{
if（moveOn（））{//
gs.repaint（）;
}else{
running=false;
break;
}
}
}
JOptionPane.showMessageDialog（null,"GAMEEND","GameEnd",JOptionpane.INFORMAIION_MESSAGE）;
}
}
5.3Node.java
packagesnake;
publicclassNode{
intx;
inty;
publicNode（intx,inty）{
this.x=x;
this.y=y;
}
}
参考文献：
[1]耿祥义、张跃平.《Java2实用教程》.北京:
清华大学出版社.2006
[2]黄明梁旭、周绍斌.《Java课程设计》北京:
电子工业出版社.2006
[3]谢希仁.《
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