Java版貪吃蛇畢業(yè)論文完整版(附帶源碼地址)

摘 要近年來，Java作為一種新的編程語言，以其簡單性、可移植性和平臺無關(guān)性等優(yōu)點，得到了廣泛地應(yīng)用，特別是Java與萬維網(wǎng)的完美結(jié)合，使其成為網(wǎng)絡(luò)編程和嵌入式編程領(lǐng)域的首選編程語言。eclipse是IBM公司用于快速開發(fā)Java應(yīng)用的一款優(yōu)秀的集成開發(fā)環(huán)境，它以其友好的開發(fā)界面、強大的組件支持以及開源等優(yōu)點，得到廣大程序員的接受和認可。“貪吃蛇”游戲是一個經(jīng)典的游戲，它因操作簡單、娛樂性強而廣受歡迎。本文基于Java技術(shù)和eclipse開發(fā)環(huán)境，開發(fā)了一個操作簡單、界面美觀、功能較齊全的“貪吃蛇”游戲。整個游戲程序分為二個功能模塊，八個類模塊，實現(xiàn)了游戲的開始、暫停、結(jié)束。通過本游戲的開發(fā)，達到學習Java技術(shù)和熟悉軟件開發(fā)流程的目的。本文在介紹Java相關(guān)技術(shù)和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對“貪吃蛇”游戲的整個生命周期的各個開發(fā)階段進行了詳細地介紹。首先，分析了開發(fā)本游戲軟件的可行性，重點分析本設(shè)計所采用的技術(shù)的可行性。其次，從游戲主界面等幾方面，分析了本游戲的功能需求；從可使用性和安全性方面分析了屬性需求。然后，進行了游戲的概要設(shè)計和詳細設(shè)計，這也是本文的重點。概要設(shè)計給出二個功能模塊的主框架以及八個類模塊的函數(shù)調(diào)用關(guān)系；詳細設(shè)計介紹了Java2標準運行環(huán)境的配置，重點給出各個類模塊的程序列表，介紹了各個類包含的變量、使用的方法，展示了游戲的界面。為了保證程序代碼的正確性和功能實現(xiàn)的可靠性，本文還介紹了游戲軟件的程序調(diào)試過程和功能測試結(jié)果。關(guān)鍵詞：Java；eclipse；貪吃蛇；開發(fā)流程Snake game design and developmentAbstractIn recent years， Java， as a new programming language， with its simplicity， portability and platform independence and other advantages， had been used widely， especially Java and the perfect combination of the world wide web， to make it a network programming and embedded programming field preferred programming language. Eclipse is IBM used for fast development Java application of a good integrated development environment， with its friendly development interface， powerful components support and open source etc， and receive the accepted and approved by the programmer.Snake game is a classic game， it was simple operation， strong and popular entertainment. This paper， based on the Java technology and eclipse development environment， develop a simple operation， interface aesthetics， the function is more complete snake game. The whole game program is divided into two function module， eight class module， realize the games to begin， pause， over. Through the development of the game， to learn Java technology and familiar with the purpose of the software development process.Based on the introduction of Java related technology and the domestic and foreign development present situation， on the basis of snake game of the whole life cycle of each development phases are introduced in detail. First of all， analyzes the feasibility of this game software development， this paper analyzes the design of the feasibility of the technology. Second， from the game in such aspects as the interface， and analyzes the function requirements of this game; Can use sex and safety from analyzes the attribute demand. Then， the summary of game design and detailed design， this also is the focus of this paper. General design gives two function modules main frame and eight class module function call relationship; The detailed design Java2 standard operation environment is introduced the configuration， each module of the key given a list of programs， in each kind of variable contains， and use of the method， show the game interface. In order to guarantee the correctness of the program code and function of the realization of the reliability， this paper also introduces the game software program debugging process and function test results.Key Words：Java；Eclipse；Snake；Development process目 錄摘要IAbstractII引 言1第一章 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境21.1 開發(fā)工具21.2 應(yīng)用環(huán)境2第二章 系統(tǒng)需求分析22.1 需求分析22.2 可行性分析3第三章 系統(tǒng)概要設(shè)計33.1 設(shè)計目標33.2 系統(tǒng)功能模塊33.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計43.3.1 蛇、石頭、食物的表示43.3.2 蛇的移動53.3.3 存儲蛇身的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)53.3.4 蛇的移動方向53.3.5 如何顯示蛇身63.3.6 蛇身的移動方向63.3.7 吃到食物判定6第四章 系統(tǒng)詳細設(shè)計64.1 程序設(shè)計64.1.1 主類MainFrame64.1.2 類MainFrame74.1.3 類Snake74.1.4 類Food84.1.5 類Controller84.1.6 類Ground94.1.7 類GameListener94.1.8 類SnakeListener94.1.9 類Globel94.1.10 類 GameOptionPanel94.2 各功能界面截圖94.2.1 貪吃蛇游戲的基本運行界面94.2.2 程序開始運行界面11第五章 系統(tǒng)測試155.1 測試的意義155.2 測試過程165.3 測試結(jié)果16參考文獻16結(jié) 論17致 謝17引 言本文檔為“編程實習貪吃蛇游戲”的全程設(shè)計說明書。包括需求分析、概要設(shè)計、詳細設(shè)計等方面。 本文檔的預(yù)期讀者為： （1）評審小組老師 （2）項目開發(fā)小組人員 （3）與本項目相關(guān)的其他人員等 貪吃蛇是世界知名的益智類小游戲，選擇這個題目一方面的原因是為了將我們自己的所學知識加以運用；另一方面，雖然很小就接觸這個游戲，但是它的制作方法對我們而言還是很神秘的。我們希望通過自己的所學知識把它剖析開來，通過自己的動手實踐，真正的了解它的本質(zhì)和精髓。 希望通過這次實踐，我們能從中提高自己的編程能力。并從中學會從零開始分析設(shè)計程序。 本游戲的開發(fā)語言為Java。開發(fā)工具選用Eclipse。 Java是一種簡單的，面向?qū)ο蟮?，分布式的，解釋型的，健壯安全的，結(jié)構(gòu)中立的，可移植的，性能優(yōu)異、多線程的動態(tài)語言。這里采用Java作為開發(fā)語言主要是基于Java的面向?qū)ο蠛涂梢浦残浴?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。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機存儲、組織數(shù)據(jù)的方式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合。通常情況下，精心選擇的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以帶來更高的運行或者存儲效率。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)往往同高效的檢索算法和索引技術(shù)有關(guān)。 類是 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言中的一個概念。 類（Class）實際上是對某種類型的對象定義變量和方法的原型。它表示對現(xiàn)實生活中一類具有共同特征的事物的抽象，是面向?qū)ο缶幊痰幕A(chǔ)。 類是對某個對象的定義。它包含有關(guān)對象動作方式的信息，包括它的名稱、方法、屬性和事件。實際上它本身并不是對象，因為它不存在于內(nèi)存中。當引用類的代碼運行時，類的一個新的實例，即對象，就在內(nèi)存中創(chuàng)建了。雖然只有一個類，但能從這個類在內(nèi)存中創(chuàng)建多個相同類型的對象。第一章 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境1.1 開發(fā)工具 Sun Microsystems公司在推出Java語言的同時，推出了一套開發(fā)工具JDK。Sun提供的基于字符模式的Java開發(fā)工具包JDK： Java開發(fā)工具（JDK）是許多Java專家最初使用的開發(fā)環(huán)境。Java是平臺無關(guān)的語言是指用Java寫的應(yīng)用程序不用修改就可在不同的軟硬件平臺上運行。 Java源程序編寫借助于記事本，Editpuls，UltraEdit等第三方編輯工具。 所有的Java文件編輯、編譯、調(diào)試、解釋運行都是通過使用字符命令來執(zhí)行操作。JDK由一個標準類庫和一組建立，測試及建立文檔的Java實用程序組成。其核心JavaAPI是一些預(yù)定義的類庫，開發(fā)人員需要用這些類來訪問Java語言的功能。JDK 是整個Java的核心，包括了Java運行環(huán)境（Java RuntimeEnvirnment），一堆Java工具和Java基礎(chǔ)的類庫(rt.jar)。不論什么Java應(yīng)用服務(wù)器實質(zhì)都是內(nèi)置了某個版本的JDK。因此掌握JDK是學好Java的第一步。 JDK里面是java類庫和java的語言規(guī)范，它提供的是無論你用何種開發(fā)軟件寫java程序都必須用到的類庫和java語言規(guī)范.沒有jdk，你的java程序根本就不能用。 最主流的JDK是Sun公司發(fā)布的JDK，除了Sun之外，還有很多公司和組織都開發(fā)了自己的JDK，例如IBM公司開發(fā)的JDK，BEA公司的Jrocket，還有GNU組織開發(fā)的JDK等等。其中IBM的JDK包含的JVM（Java Virtual Machine）運行效率要比SunJDK包含的JVM高出許多。而專門運行在x86平臺的Jrocket在服務(wù)端運行效率也要比SunJDK好很多。但不管怎么說，我們還是需要先把Sun JDK掌握好。1.2 應(yīng)用環(huán)境(1) 操作系統(tǒng)： Windows 7等。(2) 應(yīng)用軟件：jdk1.6，eclipse。第二章 系統(tǒng)需求分析2.1 需求分析本系統(tǒng)主要是完成貪吃蛇游戲的基本操作。用戶可以自己練習和娛樂。本系統(tǒng)需要滿足以下幾點要求：(1) 利用方向鍵來改變蛇的運行方向。 (2) 空格鍵暫?；蚶^續(xù)游戲，并在隨機的地方產(chǎn)生食物。 (3) 吃到食物就變成新的蛇體，碰到壁或自身則游戲結(jié)束，否則正常運行。2.2 可行性分析貪吃蛇游戲是一種簡單的大眾的游戲，自從計算機實現(xiàn)以來，深受廣大電腦玩家的喜愛，做一個簡單的貪吃蛇小游戲。 貪吃蛇的核心算法時如何實現(xiàn)移動和吃掉食物，沒有碰到食物的時候，把當前運動方向上的下個節(jié)點入隊，并以蛇節(jié)點的顏色繪制這個節(jié)點，然后把頭指針所指的節(jié)點出隊，并以游戲框架內(nèi)部背景色重繪出隊的節(jié)點，這樣就可以達到移動的效果。而在吃到食物的時候，則只需把食物入隊即可。實現(xiàn)貪吃蛇的基本的蛇身移動、吃到食物身體增長、和碰到墻壁或自身死亡，能夠暫停和開始。本次設(shè)計我將主要運用java語言來完成。Java語言是一種跨平臺，適合于分布式計算環(huán)境的面向?qū)ο缶幊陶Z言，用Java寫的應(yīng)用程序不用修改就可在不同的軟硬件平臺上運行。 由于Java主要用于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)，因此對安全性有較高的要求。如果沒有安全保證，用戶從網(wǎng)絡(luò)下載程序執(zhí)行就非常危險。Java通過自己的安全機制防止了病毒程序的產(chǎn)生和下載程序?qū)Ρ镜叵到y(tǒng)的威脅破壞。第三章 系統(tǒng)概要設(shè)計3.1 設(shè)計目標本軟件是針對貪吃蛇小游戲的Java程序，利用方向鍵來改變蛇的運行方向，空格鍵暫?；蚶^續(xù)游戲，并在隨機的地方產(chǎn)生食物，吃到食物就變成新的蛇體，碰到壁或自身則游戲結(jié)束，否則正常運行。3.2 系統(tǒng)功能模塊本系統(tǒng)共包括10個類文件。java源文件及其功能如表所示。表3.1 java源文件及其功能序號文件名主要功能1MainFrame該文件為程序入口，含有main方法。2GameOptionPanel實現(xiàn)菜單控制運行等總體要求，實現(xiàn)方向鍵控制蛇的方向，空格鍵控制游戲暫?；蚶^續(xù)，還有分數(shù)等。3SnakeListener蛇的監(jiān)聽器4GameListener游戲監(jiān)聽器5Food該文件實現(xiàn)組成蛇身的單位-食物。6Ground該文件實現(xiàn)障礙物-石頭7Snake該文件實現(xiàn)蛇類8Global該文件為工具類，實現(xiàn)一些配置9Controller控制器，控制蛇、食物、石頭10Globel該文件為工具類存放一些常量3.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計3.3.1 蛇、石頭、食物的表示 我們可以把顯示區(qū)域想象成一個大大的表格，里面的格子就是組成蛇的基本單位，一個格子可以代表一個食物，也可以代表一個石頭，幾塊連在一起的石頭就可以代表一條蛇。使用坐標來區(qū)分這些格子。 圖3.1 蛇、石頭、食物的表示這里我們用一個集合來存儲這些坐標，并且要求能夠區(qū)分出蛇頭和蛇尾。 3.3.2 蛇的移動 蛇向前移動一步，可以看作是蛇頭前面增加了一個節(jié)點，蛇的尾巴上少了一個節(jié)點（即去尾，加頭） 3.3.3 存儲蛇身的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 由于要區(qū)分蛇頭和蛇尾，因此這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)必須是有序的。另一方面，我們需要經(jīng)常的訪問第一個和最后一個節(jié)點，所以LinkedList最合適。因為它有g(shù)etFirst()，getLast()，和removeLast()方法。 3.3.4 蛇的移動方向 這里討論蛇的移動方向控制。蛇下一步移動到哪里，是由方向來控制的。 這里我們用int型常量來表示蛇的移動方向。因為我們是根據(jù)原蛇頭的坐標和方向來確定新蛇頭的坐標。在原坐標的基礎(chǔ)上，根據(jù)蛇頭的運動方向來確定新蛇頭的坐標，比如向上移動就是y-1. 圖3.2 蛇的移動3.3.5 如何顯示蛇身 顯示蛇身，其實就是填充用顏色填充格子。 需要4個參數(shù)，像素坐標x，像素坐標y，格子寬度，格子高度。 像素坐標就是矩形左上角的坐標 3.3.6 蛇身的移動方向 （1）相反方向 和上一次移動的方向相反的方向稱為相反方向，這種輸入應(yīng)該忽略。這樣可以防止蛇從自己的身體中穿過。 （2）無效方向 在蛇的這一次移動之后和下一次移動之前這個時間間隔內(nèi)輸入了多個非相反方向，只有最后一個是有效方向，其他的都是無效方向。 蛇的最終運動方向以有效方向為準。 3.3.7 吃到食物判定 這里通過判定坐標是否重合來判斷，只需要判斷蛇頭是否和食物重合就可以了，因為蛇的身體都是走蛇頭走過的地方。第四章 系統(tǒng)詳細設(shè)計4.1 程序設(shè)計4.1.1 主類MainFrame （1）主類為此程序的入口，定義了MainFrame的對象frame，開始運行此程序。 （2）源代碼見文件MainFrame.Java4.1.2 類MainFrame（1）成員變量見表4.1表4.1 主要成員變量成員變量描述變量類型名稱選項面板private GameOptionPaneloptionPanel游戲面板private GamePanelgamePanel速度標簽private JLabelspeedLabel蛇類對象private Snakesnake石頭對象private Groundground食物對象private Foodfood控制對象private Controllercontroller速度標簽private JLabelinfoLabel （2）方法見表4.2表4.2 主要方法方法名功能gameOver()游戲結(jié)束gameStart()游戲開始gameContinue游戲繼續(xù)gamePause()游戲暫停 4.1.3 類Snake （1）成員變量見表4.3表4.3 主要成員變量成員變量描述變量類型名稱上下左右(方向)IntUP、DOWN、LEFT、RIGHT蛇體LinkedListbody食物Foodfood狀態(tài)intstatus是否活著booleanlive是否暫停Booleanpause速度intspeed監(jiān)聽Set listener （2）方法見表4.4表4.4 主要方法方法名功能eatFood()判斷食物是否被蛇吃掉，如果食物在蛇運行方向的正前方，并且與蛇頭接觸，則被吃掉isCollsion()判斷是否碰撞makeFood()在隨機的地方產(chǎn)生食物changeDerection(int)改變運行方向move()蛇在運行中所采取的措施 4.1.4 類Food （1）成員變量見表4.5表4.5 主要成員變量成員變量描述變量類型名稱顏色private ColorColor隨機Randomrandom （2）源代碼見文件Food.java4.1.5 類Controller 該類包含控制器和處理按鍵邏輯，控制器，控制Ground， Snake， Food.負責游戲的邏輯.處理按鍵事件，實現(xiàn)了SnakeListener接口的snakeMoved()方法， 可以處理Snake 觸發(fā)的事件，該類繼承KeyAdapter類并且覆蓋keyPressed()方法：處理按鍵事件， 根據(jù)按鍵不同， 發(fā)出不同的指令： UP: 改變蛇的移動方向為向上 DOWN: 改變蛇的移動方向為向下 LEFT: 改變蛇的移動方向為向左 RIGHT: 改變蛇的移動方向為向右 newGame()開始新游戲的方法4.1.6 類Ground 可以叫做地形， 或地面，和食物一樣，Ground也有x，y坐標和顏色等屬性.構(gòu)造方法Ground()初始化地圖，設(shè)置格局，可以通過setColor()方法設(shè)置石頭的顏色 ，方法isSnakeEatRock判斷蛇是否吃到食物，最后運用drawMe方法顯示石頭。4.1.7 類GameListener 此類為游戲監(jiān)聽類，實現(xiàn)游戲的監(jiān)聽功能。 源代碼見文件GameListener.java4.1.8 類SnakeListener 此類為蛇的監(jiān)聽類，實現(xiàn)蛇運動的監(jiān)聽，蛇的監(jiān)聽器 snakeMoved(Snake snake)。源代碼見文件SnakeListener.java4.1.9 類Globel 工具類.此類中存放了其他類中用到的一些常量:一個格子的所占像素CELL_SIZE*CELL_SIZE，面板的寬和高：WIDTH和HEIGHT。 源代碼見文件Globel.java4.1.10 類 GameOptionPanel此類為游戲的選項面板類，實現(xiàn)游戲面板的控制。 源代碼見文件GameOptionPanel.java4.2 各功能界面截圖4.2.1 貪吃蛇游戲的基本運行界面圖4.1初始界面圖4.2 控制面板圖4.3 速度標簽4.2.2 程序開始運行界面（1）鼠標點擊開始新游戲按鈕，開始游戲：圖4.4 開始游戲（地圖1）圖4.5 開始游戲（地圖2）圖4.6 開始游戲（地圖3）有加速 有改顏色 有網(wǎng)格（2）按空格鍵，游戲開始運行，蛇開始移動，并且吃到一次食物即紅色方塊后就變成蛇體：圖4.7 吃到食物 身體變長 （3）按方向鍵改變蛇的運行方向，并且碰壁后從新開始游戲，紅色方塊隨機地方產(chǎn)生：圖4.8 碰壁死亡 第五章 系統(tǒng)測試5.1 測試的意義系統(tǒng)測試是為了發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序的過程，成功的測試是發(fā)現(xiàn)了至今尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤的測試。 測試的目的就是希望能以最少的人力和時間發(fā)現(xiàn)潛在的各種錯誤和缺陷。應(yīng)根據(jù)開發(fā)各階段的需求、設(shè)計等文檔或程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)精心設(shè)計測試用例，并利用這些實例來運行程序，以便發(fā)現(xiàn)錯誤。系統(tǒng)測試是保證系統(tǒng)質(zhì)量和可靠性的關(guān)鍵步驟，是對系統(tǒng)開發(fā)過程中的系統(tǒng)分析系統(tǒng)設(shè)計和實施的最后復(fù)查。根據(jù)測試的概念和目的，在進行信息系統(tǒng)測試時應(yīng)遵循以基本原則。5.2 測試過程(1)擬定測試計劃。在制定測試計劃時，要充分考慮整個項目的開發(fā)時間和開發(fā)進童以及一些人為因素和客觀條件等，使得測試計劃是可行的。測試計劃的內(nèi)容主要有測試的內(nèi)容、進度安排、測試所需的環(huán)境和條件、測試培訓(xùn)安排等。(2)編制測試大綱。測試大綱是測試的依據(jù)。它明確詳盡地規(guī)定了在測試中針對系統(tǒng)的每一項功能或特性所必須完成的基本測試項目和測試完成的標準。(3)根據(jù)測試大綱設(shè)計和生成測試用例。在設(shè)計測試用例的時候，可綜合利用前面介紹的測試用例和設(shè)計技術(shù)，產(chǎn)生測試設(shè)計說明文檔，其內(nèi)容主要有被測項目、輸人數(shù)據(jù)、測試過程、預(yù)期輸出結(jié)果等。 (4)實施測試。測試的實施階段是由一系列的測試周期組成的。在每個測試周期中，測試人員和開發(fā)人員將依據(jù)預(yù)先編制好的測試大綱和準備好的測試用例，對被測軟件或設(shè)備進行完整的測試。 (5)生成測試報告。測試完成后，要形成相應(yīng)的測試報告，主要對測試進行概要說明，列出測試的結(jié)論，指出缺陷和錯誤，另外，給出一些建議，如可采用的修改方法，各項修改預(yù)計的工作量及修改的負責人員。 5.3 測試結(jié)果程序運行正常，沒有發(fā)現(xiàn)什么錯誤。參考文獻1 張思民.Java開發(fā)技術(shù)與工程實踐M.清華大學出版社，2010-112 湯陽光.傳智播客貪吃蛇游戲項目開發(fā)Z /itcast_static/snakeVideo.htm3 劉彬彬，馬文強.Eclipse應(yīng)用開發(fā)完全手冊M.人民郵電出版社，2007-94 (美)克羅夫特著.彭暉譯.Java游戲高級編程M.清華大學出版社，2005-8-15 王曉東.計算機算法設(shè)計與分析(第三版)M.電子工業(yè)出版社，2009-12-16 榮欽科技.Java2游戲設(shè)計M.清華大學出版社，2004-117 (美)?？藸栔愱基i譯.Java編程思想(第四版)M.機械工業(yè)出版社，20078 文杰書院.Java程序設(shè)計