1、Java程序设计实训报告俄罗斯方块Java程序设计实训报告俄罗斯方块一、实训任务及要求：1.1、实训任务1.运用Java实现小游戏的开发2.了解Java开发项目的流程3.掌握规划，设计，开发，测试的能力1.2、实训要求熟悉java的编程环境J2SDK，掌握Application 和Applet的程序结构，并能熟练编写和调试两类程序。熟练使用各种常用类库。理解JDK的事件处理机制，掌握java.awt 、javax.swing，javax.swing.event中的GUI标准组件的用法，学会合理运用布局策略、综合运用各种界面元素，编程构造满足应用需要的图形工作界面。二、需求分析：1.课程设计的目
2、的和意义俄罗斯方块游戏是一个经典的小游戏，由于它简单有趣，因而得到了广泛的流行，男女老幼都适合。而俄罗斯方块游戏的设计工作复杂且富有挑战性，它包含的内容多，涉及的知识广泛，与图形界面联系较大，包括界面的显示与更新、数据收集等，在设计的过程中，必将运用到各方面的知识，这对于visualbasi语言设计者而言，是个很好的锻炼机会。2.系统功能设计1.本系统主要设计以下几种功能2.1、游戏难度选择功能3.游戏难度选择界面设置在程序运行开始时，一共有九种难度供玩家选择，每选一级难度，都会相应地显示出代表该难度的图片。开始时不设置任何默认的难度，如果玩家不选难度直接按“Enter”进入，将会弹出提示框，
3、提示其先选难度再进入。4.2、方块下落、变形功能5.在整个俄罗斯方块游戏中，方块的设计是核心。这里设计了一个方块类：Square( )，用来生成方块以及实现块的左移、右移、向下、变形、重画、同步显示、初始化新块等。6.3、自动升级功能7.当分数累积到一定大小时，系统将自动为玩家提高难度。这里设置了每消除10行方块，就增加一级难度。当难度增加的时候，方块会相应地改变颜色，以作为对玩家的提示。8.4、游戏音乐功能9.游戏开始音乐就自动播放，游戏暂停与结束时音乐相应消除。10.5、获取帮助功能11.这里设置了一个类，用来显示帮助，按F1键就能弹出窗口，显示游戏规则。3.系统功能设计分析1.俄罗斯方块
4、游戏根据功能的不同，设置了如下12个类：Square, Command, GameArea, GameSetting, GameOver, Help, ImagePanel, JieMian, MyPanel, MyTimer, PlayMidi, WinListener，每个类的描述如下：2.1、Square，方块类。这个类中定义了生成方块的方法，用二维数组int pattern，存放7种方块的四种状态。在构造方法中以随机的形式生成方块，同时提供了以下几种方法：reset( )，leftTurn( )，leftMove( )，rightMove( )，fallDown( )，assertVa
5、lid(int t,int s,int row,int col)，dispBlock(int s)。分别实现方块的重画、翻转、左移、右移、下落、同步显示等功能。2.2、Command，处理控制类。这是一个实现ActionListener接口的类，主要处理点击按钮事件。类中定义了三个int型变量：button_play，button_quit，button_pause，和一个boolean型的变量：pause_resume，并赋值。在GameArea类中通过事件响应，在按钮执行方法中调用其值，使用switch语句，根据不同按钮不同的值，来响应不同的事件。2.3、GameArea，游戏界面类。Ga
6、meArea继承了JFrame，是俄罗斯方块的主要游戏界面。这个类定义了GameSetting类的gameScr对象和ImagePanel类的imagepanel对象作为游戏区域面板和控制区域面板。在游戏区域，主要是根据相应格子的设置标志来显示相应的图形图片，这样就实现了俄罗斯方块的实时显示。2.4、GameSetting, 游戏画布类。这个类生成的对象将作为游戏界面的方块下落区域，画布的设置为15行10列，当中的方格边长为30，类中还定义了一个二维数组int scrArr作为屏幕数组，表示每一个方格。游戏区域中每一个方格是否存在游戏方块是由该方格的值来决定的，如果该方格的值为1，则表示该方格
7、中存在游戏方块；如果该方格中的值为0，则表示该方格中不存在游戏方块，因此二维数组用于记录游戏区域中每个小方格的值。此外，类中还定义了画方块的方法，根据不同的难度画出不同颜色的方块。单击Play按钮时，系统调用initScr( )方法，初始化屏幕，将屏幕数组清零。当满足满行删除的条件时，系统调用deleteFullLine( )方法，进行删行加分，而且每删除十行，难度自动增加一级，方块颜色改变，并在难度显示框中相应显示。2.5、GameOver，游戏结束弹出提示框类。当游戏结束时，系统弹出提示，包括玩家分数以及询问玩家要继续游戏还是退出。2.6、Help，帮助类。在游戏界面，按F1键，弹出提示窗
8、口，获取帮助。2.7、ImagePanel，背景图片类。这个类继承了JPanel类，用来作为游戏界面中控制区域的容器，并添加图片。2.8、JieMian，主界面类。这个类继承了JPanel类，作为游戏的第一个界面，也是难度选择界面。定义了9个单选按钮，当玩家未选任何难度就按Enter时，系统会弹出一个提示框，提示玩家先选难度再进入。2.9、MyPanel，重写MyPanel类，使Panel的四周留空间。2.10、MyTimer，定时线程类。类中定义了一个run（）方法，用sleep（）函数实现方块下落的快慢，即调节难度。2.11、PlayMidi，添加音乐类。在游戏过程中添加背景音乐。2.12
9、、WinListener，关闭窗口类。4.主要类的UML类图表示1.Square2.int pattern3.int SquareType4.int SquareState5.int blockState6.int row,col7.GameSetting scr8.+ void reset()9.+ void leftTurn()10.+ void leftMove()11.+ void rightMove()12.+ boolean fallDown()13.boolean assertValid(int t,int s,int row,int col)14.+ synchronized
10、void dispBlock(int s)5.(Square类的UML类图表示)15.GameSetting16.int unitSize17.int rowNum18.int columnNum19.int maxAllowRowNum20.int SquareInitRo21.int SquareInitCol22.int scrArr23.Square b24.initScr()25.+ void paint(Graphics g)26.+ void drawUnit(int row,int col,int type)27.+ Square getBlock()28.+ int getS
11、crArrXY(int row,int col)29.+ int getInitRow()30.+ int getInitCol()31.void deleteFullLine()32.boolean isGameEnd()33.+ void keyPressed(KeyEvent e)三、详细设计：1模型层设计1)图形的产生通过图形工厂类ShapeFactory的getShape(ShapeListener listener)方法随机产生方块的某种状态，这里运用了工厂设计模式，这种设计模式是为了实现高内聚低耦合而存在的，这种设计模式的通俗解释就是：你想要一个产品,你需要让工厂给你生产一个，你
12、要告诉工厂你要生产什么产品，就把你需要生产的这个产品当做参数传给工厂类的生产产品的方法，然后根据你传进来的产品，而决定工厂人生产什么产品，产生出来产品后，最后要返回您要的这个东西。2)图形数据结购定义一个4x4方阵，共16个小格。用“0”和“1”来表示每个方格是绘制还是空白，由此可以组合出多种图形，如图所示：其中图一表示为0，0，0，0， 1，1，1，1 ， 0，0，0，0， 0，0，0，0其中图二表示为0，0，0，0， 0，1，1，0 ， 0，1，1，0， 0，0，0，0其中图三表示为0，0，0，0， 0，1，0，0 ， 0，1，1，1， 0，0，0，0其中图四表示为0，0，0，0， 0，1
13、，0，1 ， 0，1，1，0， 0，0，1，0方块的旋转是通过绘制4个方向的方块，在不同旋转角度显示不同方向的方块来完成的。所以程序要控制方块的旋转方向，只要控制显示哪副图就可以了。本游戏是用一个三维数组int shapes = new int；作为存储方块的数据结构来保存方块的28种状态的。代码如下： public final static int STYLES = / 共28种状态 0x0f00, 0x4444, 0x0f00, 0x4444 , / 长条型的四种状态 0x04e0, 0x0464, 0x00e4, 0x04c4 , / T型的四种状态 0x4620, 0x6c00, 0x
14、4620, 0x6c00 , / 反Z型的四种状态 0x2640, 0xc600, 0x2640, 0xc600 , / Z型的四种状态 0x6220, 0x1700, 0x2230, 0x0740 , / 7型的四种状态 0x6440, 0x0e20, 0x44c0, 0x8e00 , / 反7型的四种状态 0x0660, 0x0660, 0x0660, 0x0660 , / 方块的四种状态 ; /* * 构造函数 */ public RussiaBlock(int y, int x, int level, int style) this.y = y; this.x = x; this.le
15、vel = level; moving = true; pausing = false; this.style = style; canvas = GameCanvas.getCanvasInstance(); boxes = new RussiaBoxROWSCOLS; int key = 0x8000; for (int i = 0; i boxes.length; i+) for (int j = 0; j = 1; display(); 以下这段代码是3个子模块的代码，通过实例化按钮，标签，文本域，图形面板等，用add方法进行添加等，具体解释在代码中有体现public ControlP
16、anel(final RussiaBlocksGame game) this.game = game; /* * 图形界面部分 */ setLayout(new GridLayout(3, 1, 0, 4);/ 设置控制面板布局方式为网格状布局 tipBlockPanel = new TipBlockPanel();/ 新建一个图形界面面板中的子面板 tipPanel = new JPanel(new BorderLayout();/ 设置为位置布局方式 tipPanel.add(new JLabel(Next Block:), BorderLayout.NORTH);/ 添加新的标签在子面板
17、中，设置布局在北部 tipPanel.add(tipBlockPanel, BorderLayout.CENTER);/ 添加tipblockpanel面板在子面板中 tipPanel.setBorder(border); / 显示统计面板模块 InfoPanel = new JPanel(new GridLayout(4, 1, 0, 0);/ 新建一个显示面板 / 设置4行1列的网格状布局 levelField = new JTextField( + RussiaBlocksGame.DEFAULT_LEVEL); levelField.setEditable(false); scoreF
18、ield = new JTextField(0);/ 新建一个得分区域，并设置其值为0 scoreField.setEditable(false);/ 文本区域不能被编辑 InfoPanel.add(new JLabel(当前等级:);/ 信息面板添加新的标签 内容为“当前等级” InfoPanel.add(levelField);/ 信息面板添加等级区域 InfoPanel.add(new JLabel(当前分数:);/ 信息面板添加新的标签 内容为“当前分数” InfoPanel.add(scoreField);/ 信息面板添加 得分区域 InfoPanel.setBorder(borde
19、r); / 显示功能按钮面板模块 buttonPanel = new JPanel(new GridLayout(3, 1, 0, 0);/ 新建一个按钮面板 / 设置布局方式为网格状布局 / 为3行1列 playButton = new JButton(开始);/ 添加开始按钮 pauseButton = new JButton(暂停);/ 添加暂停按钮 stopButton = new JButton(停止);/ 添加停止按钮 turnHarderButton = new JButton(难一级);/ 添加难一级按钮 按钮功能未实现 turnEasilyButton = new JButt
20、on(简单一级);/ 添加简单一级按钮 按钮功能未实现 / 按钮面板添加功能按钮 buttonPanel.add(playButton);/ 按钮面板添加开始按钮 buttonPanel.add(pauseButton);/ 按钮面板添加暂停按钮 buttonPanel.add(stopButton);/ 按钮面板添加 停止按钮 / buttonPanel.add(turnHarderButton); 添加难一级按钮 该功能未实现 / buttonPanel.add(turnEasilyButton); 添加简单一级按钮 该功能未实现 buttonPanel.setBorder(border)
21、; addKeyListener(new ControlKeyListener();/ 添加键盘监听事件 add(tipPanel); add(InfoPanel); add(buttonPanel);四、运行调试与分析讨论： 4.1游戏演示4.1游戏界面演示,如7 图74.2开始和结束控制菜单，如图8 图84.3游戏窗口控制菜单，如图9 图94.2系统测试4.2.1快捷键测试1.键盘按“Ctrl+N”效果：游戏开始结果：正常2. 键盘按“Ctrl+E”效果：游戏退出结果：正常4.2.2右侧快捷按钮测试1.点击“开始” 按钮效果：游戏开始结果：正常2.点击“暂停” 按钮效果：游戏暂停结果：正常
22、3.点击“停止” 按钮效果：游戏重置结果正常4.2.3界面菜单选项的功能测试1.“游戏”菜单的测试点击“游戏” “新游戏”效果：游戏正常开始结果：正常2.点击“游戏” “Exit”效果：游戏退出结果：正常3. “窗口样式”菜单测试1.点击“窗口样式” “Windows”效果：切换为Wingdows模式结果：正常2.点击“窗口样式” “Motif”效果：切换为Motif样式结果：正常3. 点击“窗口样式” “Mentel”效果：切换为Mentel模式结果：正常 4.2.4 按键事件的功能测试 (1) 方块移动测试 游戏过程中，点击“左、右、下”方向键输出：方块正常移动，不会移出边界结果：正常 (
23、2) 方块反转测试 游戏过程中，点击向上方向键输出：方块无边界和障碍物阻挡的情况下可反转结果：正常4.2.5方块堆砌与消行测试(1) 当方块下落到最底面或与障碍物接触时输出：方块成功堆砌在底部结果：正常 (2) 当出现满行现象时输出：所有满行被消除，方块依次下移结果：正常4.2.6 测试结果分析 经过测试，本游戏实现了基本的功能，不过整体功能还不是很强大，作为开发的第一个版本，游戏在很多方面还需要进一步完善。五、设计体会与小结：课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程. 回顾起课程设计，至今我仍感慨颇多
24、，的确，在这一星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。通过课程设计之后，把以前所学过的知识重新温故。 这次课程设计终于顺
25、利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在老师的指导下，终于迎刃而解。在此我表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢六、附录：1、小组成员及分工情况系 （部）： 信息工程系 专业班级： 软件（1）班 学生姓名： 陈学烽 学 号： 1011302101012 完成日期： 2011年12月28日 2、源代码ControlPanel.java/* *虚拟的单个方格类,控制方格的颜色 */class RussiaBox implements Cloneable private boolean isColor; public RussiaBox(boolean isCol
26、or) this.isColor = isColor; /* * 设置颜色 */ public void setColor(boolean isColor) this.isColor = isColor; /* * 返回颜色 */ public boolean isColorBox() return isColor; public Object clone() Object o = null; try o = super.clone(); catch (CloneNotSupportedException e) e.printStackTrace(); return o; GameCanvas
27、.java/游戏中方块显示的画布类import java.awt.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;import javax.swing.border.*;class GameCanvas extends JPanel private RussiaBox boxes;/定义小方块 private int rows = 20, cols = 12;/定义20行 12列 private static GameCanvas canvas = null; private int boxWidth, boxHeight;/ 默认为零需要调用fa
28、nning函数设置 private Color blockColor = Color.RED, bgColor = Color.LIGHT_GRAY;/定义方块色为红色，背景为浅灰色 private EtchedBorder border = new EtchedBorder(EtchedBorder.RAISED, Color.WHITE, new Color(148, 145, 140);/边框颜色白色 /* * 采用单件模式,构造函数私有 */ private GameCanvas() boxes = new RussiaBoxrowscols; for (int i = 0; i bo
29、xes.length; i+) for (int j = 0; j boxesi.length; j+) boxesij = new RussiaBox(false); setBorder(border); /* * 获得GameCanvas实例 */ public static GameCanvas getCanvasInstance() if (canvas = null) canvas = new GameCanvas(); return canvas; /* * 设置画布的背景色 */ public void setBgColor(Color bgColor) this.bgColor = bgColor; /* * 获得画布的背景色 */ public Color getBgColor() return bgColor; /* * 设置方块的颜色 */ public void setBlockColor(Color blockColor) this.blockColor = bl
