Java用按钮做贪吃蛇 java设计贪吃蛇

摘 要

近年来，java作为一种新的编程语言，以其简单性、可移植性和平台无关性等优点，得到了各个国家广泛地认可。本文基于java技术和Eclipse开发环境，设计并实现了一个操作简单、界面美观的“贪吃蛇”游戏。“贪吃蛇”游戏是一个经典的游戏，它因操作简单、娱乐性强而广受欢迎。就整个游戏来说，目的是通过本游戏的设计与实现，达到学习java技术和熟悉软件开发流程的目的。

关键词  JAVA  eclipse 贪吃蛇

第一章 概述

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各种情况，以及其它的辅助功能。

设计任务要完成设计、编码、测试等过程，给出设计思路、主要代码。源代码以及可运行的贪吃蛇游戏。

1.2具体要求 

课程设计可选用Eclipse、JBuilder、NetBeans等作为开发平台以提高开发效率， 通过资料查阅和学习尽可能熟练掌握其中一种集成开发环境。

认真完成需求分析，建议釆用UML建模技术进行系统的分析设计，在.画出系统用例 图和类图,并将UML图复制到设计报告中。认真按时完成课程设计报告，课程设计报告 内容包括：课程设计目的、设计任务与要求、设计说明书、设计成果和设计心得五个部 分，具体要求见设计报告模板。

通过这次设计，要求掌握以下内容：

1） 面向对象技术中的继承与多态（重载和覆盖）机制、各种修饰符的使用

2） 类、包、接口的定义与使用

3） 常用工具类与算法的实现（数组、向量、字符串、链表）

4） java, awt^ javax. swing中常用标准GUI组件及相应的事件处理

5） Java的异常处理机制

6） Java的数据库连接技术

7） Java的多线程技术与动画制

第二章 总体设计

2.1设计目的

综合运用在校所学的知识和技能，设计并实现贪吃蛇游戏，使自己熟悉应用系统的开发的过程，培养独立的思考能力，校验学习效果和动手能力，提高实践动手能力。

本设计所开发的是基于Java的一个贪吃蛇游戏软件，主要实现游戏的开始、暂停、退出、 等功能，分为：游戏主界面模块、游戏控制模块以二个模块。

性能：

本软件在设计方面本着方便、实用及娱乐性高的宗旨，在对界面进行设计的过程中，始 终坚持清晰明了，在性能方面能够实现效率高，不易出错等优点。

游戏主界面模块：

主要包括游戏图形区域界面、游戏开始按钮、暂停游戏按钮、关闭按钮。游戏的主界面 应该力求美观，爽心悦日。

游戏控制模块：

主要完成控制游戏的开始、暂停、退出等功能，这部分应该做到易懂、易操作而且准确 率高，不易出错。

2.3 需求分析

在一定的范围内， 给出一条小蛇和随机出现一个食物，当小蛇吃到食物时蛇身就长长。考虑到用户需求对蛇的移动做了多组快捷键设置，游戏整体界面简洁，操作简单。

2.3.1 游戏主界面模块

游戏的主界面是进入游戏后，能够给玩家第一感官的部分，主要包括游戏图形区域界面、 游戏的速度选择更新界面、游戏分数的显示更新界面、新生方块的预览、游戏开始按钮、 暂停游戏按钮、退出游戏按钮以及游戏排行榜按钮。从很大程度上决定了玩家对游戏的 兴趣问题，因此，游戏的主界面应该力求美观，爽心悦目。

游戏控制模块：

这个模块是游戏的中心环节，主要完成控制游戏的开始、暂停、退出等功能。为了 能够给玩家一个很好的游戏环境，这部分应该做到易懂、易操作。

2.3.2 键盘事件处理

小蛇可以通过键盘方向键（上，下，左，右）进行方向的移动。当蛇头碰到蛇身或者墙壁的时候游戏会结束。

2.3.3 显示需求

当小蛇吃掉食物后会变长，并且吃完食物时食物会消失，并立即产生一个1个新的食物，蛇身随着蛇的移动不断刷新。

  for (int i = 0; i < ROWS; i++) {

      for (int j = 0; j < COLS; j++) {

        blocks[i][j].setBackground(Color.lightGray);

        blocks[i][j].setVisible(false);

      }

    }

//在游戏区内随机放置豆

2.3.4 接口控制

本软件通过键盘进行操作，在windows操作系统下，利用键盘的按键进行操作，要使用键盘的接口事件。

第三章 系统概要设计

3.1分析与设计

（1）游戏处理流程如图所示

（2）功能模块设计。

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若干个模块，决定各个模块之间的接口、模块之间传递的信息，以及模块结构的设计等。

（3）游戏功能

本系统主要完成一下几个方面的功能：

1. 游戏控制功能一包括游戏的开始、暂停、退出
2. 界面布局
3. 其他辅助功能

（4）总设计模块的划分

根据游戏游戏需求中游戏所要实现的功能，整个游戏分为二个模块进行具体的设计

 

（5）游戏主界面模块

游戏界面主框架主要包括游戏图形区域界面、游戏的开始按钮、暂停按钮、游戏的退出 按钮。游戏界面主框架的主要结构

（6）游戏控制模块

游戏控制模块主要通过主界面上的按钮来控制游戏的开始、游戏的暂停、游戏的退出这

三个功能。在这个模块中，需要给各个按钮或文本框加入代码，来对上述的功能加以进

一步的实现。游戏控制模块的主要框架

 

游戏开始控制：单击“开始”按钮，游戏画布既有移动的贪吃蛇出现，游戏正式开始。

游戏暂停与继续控制：单击“暂停”按钮，游戏暂停，此时“暂停”按钮转换为“继续”，按“继续”按钮游戏继续。

游戏退出控制：单击“X”或“退出”按钮，退出游戏。

3.2 功能设计

主界面

通过一个窗口与各按钮实现主界面设计，主界面主体为一个窗口，通过绘制一个方框做为游戏边界，以图片分别实现蛇身与食物显示。按钮与状态进行游戏控制与显示游戏状态。

游戏操作

通过对游戏线程控制实现游戏不同难度（移动速度）设定，通过键盘监听器设置实现贪吃蛇移动方向控制，用集合存储蛇身，通过对集合的操作实现蛇身的移动，吃到食物集合长度加一，以线程中断弹窗实现游戏结束。

第四章 详细设计

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。

4.1各类模块设计概要

Snake 类

该类包含main方法，为应用程序的主类。该类用来创建游戏的用户界面，整个程序从该 类的main方法开始执行。

SnakeFrame 类

用来设计游戏的用户界面。

SnakePanel类

设置游戏运行状态，设置蛇头颜色，背景颜色，随机块颜色，移动以及分数更新，实现 上下左右移动的方法接口。

Arraylndex 类

用来得到坐标，设置坐标以及判断运行方向相同或相反。

ArraylndexReadOnly 类

用来得到坐标，以及判断运行方向相同或相反。

4.2类模块流程图

 

4.3食物实现

通过随机函数生成食物坐标，且对食物出现位置进行判断，食物不能出现在蛇身坐标上。

4.4 障碍物实现

通过随机函数生成障碍物坐标进行障碍物显示，并对障碍物位置进行判断，不允许障碍物出现在蛇身坐标。

4.5游戏控制实现

游戏控制模块

游戏控制模块主要通过主界面上的按钮来控制游戏的开始、游戏的暂停、游戏的退出这三个功能。在这个模块中，需要给各个按钮或文本框加入代码，来对上述的功能加以进。

程序源码

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
public class tanchishe extends JFrame {
  private JPanel contentPane; //窗体内容网格
  private JButton btnStart = new JButton("开始"); //游戏开始按钮
  private JButton btnPause = new JButton("暂停"); //游戏暂停按钮
  private JButton btnExit = new JButton("退出"); //游戏退出按钮
  private JPanel pnlTop = new JPanel(); //顶部按钮和分数面板
  private JPanel pnlLeft = new JPanel(); //左侧面板
  private JPanel playPanel = new JPanel(); //游戏区面板
  private BorderLayout borderLayout1 = new BorderLayout(); //容器布局管理器
  private BorderLayout borderLayout2 = new BorderLayout();
  private GridLayout rbtnLayout = new GridLayout(10, 1, 1, 1);
  private static final int UP = 1,LEFT = 2,DOWN = 3,RIGHT = 4;//蛇运动方向
  private static final int ROWS = 30; //游戏区行数
  private static final int COLS = 50; //游戏区列数
  private boolean isPause = false; //游戏暂停标志
  private boolean isEnd; //游戏结束标志
  private SnakeBody snake; //贪食蛇
  private int score = 0; //当前得分
  SnakeThread thread = new SnakeThread(); //游戏主线程
  private GridLayout grid1 = new GridLayout(ROWS,COLS,0,0); //游戏区布局
  private JButton[][] blocks; //游戏区的所有方块
  JPanel jPanel2 = new JPanel();
  JLabel jLabel1 = new JLabel("得分：");
  JLabel lblScroe = new JLabel("0");
  ButtonGroup buttonGroup1 = new ButtonGroup();
  JRadioButton rbtnLow = new JRadioButton("初级", true);
  JRadioButton rbtnMid = new JRadioButton("中级");
  JRadioButton rbtnHigh = new JRadioButton("高级");
  public tanchishe() {
    super("贪食蛇游戏");
    setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
    contentPane = (JPanel)this.getContentPane();
    contentPane.setLayout(borderLayout2);
    this.setResizable(false);
    this.setSize(new Dimension(512, 414));
    keyAction keyAct = new keyAction();
    this.addKeyListener(keyAct);
    btnStart.addKeyListener(keyAct);
    btnPause.addKeyListener(keyAct);
    btnExit.addKeyListener(keyAct);
    rbtnLow.addKeyListener(keyAct);
    rbtnMid.addKeyListener(keyAct);
    rbtnHigh.addKeyListener(keyAct);
    btnAction btnAct = new btnAction();
    btnStart.addActionListener(btnAct);
    btnPause.addActionListener(btnAct);
    btnExit.addActionListener(btnAct);
    rbtnLow.addActionListener(btnAct);
    rbtnMid.addActionListener(btnAct);
    rbtnHigh.addActionListener(btnAct);
    pnlLeft.setLayout(borderLayout1);
    playPanel.setLayout(grid1);
    playPanel.setBackground(Color.white);
    playPanel.setBorder(BorderFactory.createEtchedBorder());
    jPanel2.setLayout(rbtnLayout);
    buttonGroup1.add(rbtnLow);
    buttonGroup1.add(rbtnMid);
    buttonGroup1.add(rbtnHigh);
    rbtnLow.setSelected(true);
    pnlLeft.add(playPanel);
    pnlLeft.add(jPanel2, BorderLayout.WEST);
    jPanel2.add("f1", rbtnLow);
    jPanel2.add("f2", rbtnMid);
    jPanel2.add("f3", rbtnHigh);
    pnlTop.add(btnStart);
    pnlTop.add(btnPause);
    pnlTop.add(btnExit);
    pnlTop.add(jLabel1);
    pnlTop.add(lblScroe);
    contentPane.add(pnlTop, BorderLayout.NORTH);
    contentPane.add(pnlLeft, BorderLayout.CENTER);
    //创建并初始化游戏区方块
    blocks = new JButton[ROWS][COLS];
    for (int i = 0; i < ROWS; i++) {
      for (int j = 0; j < COLS; j++) {
        blocks[i][j] = new JButton();
        blocks[i][j].setBackground(Color.lightGray);
        blocks[i][j].setVisible(false);
        playPanel.add(blocks[i][j]);
      }
    }
  }
  public static void main(String[] args) {
    tanchishe app = new tanchishe();
    app.validate();
    app.setVisible(true);
  }
  public void start() {
    snake = new SnakeBody(); //创建蛇身
    if (rbtnLow.isSelected())
      snake.setSpeed(300);
    if (rbtnMid.isSelected())
      snake.setSpeed(300);
    if (rbtnHigh.isSelected())
      snake.setSpeed(100);
    score = 0;
    isPause = false;
    isEnd = false; //
    btnPause.setText("暂停");
    //初始化游戏区
    for (int i = 0; i < ROWS; i++) {
      for (int j = 0; j < COLS; j++) {
        blocks[i][j].setBackground(Color.lightGray);
        blocks[i][j].setVisible(false);
      }
    }
    //在游戏区内随机放置豆
    int x = (int) (Math.random() * ROWS);
    int y = (int) (Math.random() * COLS);
    while (blocks[x][y].isVisible()) {
      x = (int) (Math.random() * ROWS);
      y = (int) (Math.random() * COLS);
    }
    blocks[x][y].setBackground(Color.yellow);
    blocks[x][y].setVisible(true);
    try {
      thread.start();
    }
    catch (IllegalThreadStateException illegalThreadStateException) {}
  }
  class SnakeBody {
    public int row[];
    public int col[];
    public int len = 3, direction = RIGHT, lastdirection = RIGHT;
    public long speed = 300;
    public SnakeBody() {
      len = 3;
      direction = RIGHT;
      lastdirection = RIGHT;
      row = new int[ROWS];
      col = new int[COLS];
      for (int i = 0; i <= len; i++) {
        row[i] = 1;
        col[i] = len - i;
      }
    }
    public void setSpeed(int s) {
      speed = s;
    }
    public void move() {
      blocks[row[len]][col[len]].setVisible(false); //去掉蛇尾
      blocks[row[len]][col[len]].setBackground(Color.white); //修改颜色
      //显示蛇身
      for (int i = 0; i < len; i++) {
        blocks[row[i]][col[i]].setBackground(Color.green);
        blocks[row[i]][col[i]].setVisible(true);
      }
      //移动蛇身
      for (int i = len; i > 0; i--) {
        row[i] = row[i - 1];
        col[i] = col[i - 1];
      }
      //根据蛇身运动方向，决定蛇头位置
      switch (direction) {
        case UP: {
          if (lastdirection == DOWN)
            row[0] += 1;
          else {
            row[0] -= 1;
            lastdirection = UP;
          }
          break;
        }
        case LEFT: {
          if (lastdirection == RIGHT)
            col[0] += 1;
          else {
            col[0] -= 1;
            lastdirection = LEFT;
          }
          break;
        }
        case DOWN: {
          if (lastdirection == UP)
            row[0] -= 1;
          else {
            row[0] += 1;
            lastdirection = DOWN;
          }
          break;
        }
        case RIGHT: {
          if (lastdirection == LEFT)
            col[0] -= 1;
          else {
            col[0] += 1;
            lastdirection = RIGHT;
          }
          break;
        }
      }
      //当蛇头碰到墙时,蛇头碰到蛇身时,游戏结束
      if (row[0] >= ROWS || row[0] < 0 || col[0] >= COLS || col[0] < 0 ||
          blocks[row[0]][col[0]].getBackground().equals(Color.green)) {
        isEnd = true;
        JOptionPane.showMessageDialog(null, "游戏结束!");
      }
      //吃豆
      if (blocks[row[0]][col[0]].getBackground().equals(Color.yellow)) {
        score += 100;
        lblScroe.setText(Integer.toString(score));
        if (score % 2000 == 0 && speed > 100) {
          JOptionPane.showMessageDialog(null, "恭喜你过关了，准备进入下一关");
          speed -= 100;
          if (speed == 200)
            rbtnMid.setSelected(true);
          if (speed == 100)
            rbtnHigh.setSelected(true);
        }
      }
      //吃豆后,蛇身加长,并随机显示下一个豆
      if (blocks[row[0]][col[0]].getBackground().equals(Color.yellow)) {
        len++;
        int x, y;
        x = (int) (Math.random() * ROWS);
        y = (int) (Math.random() * COLS);
        while (blocks[x][y].isVisible()) {
          x = (int) (Math.random() * ROWS);
          y = (int) (Math.random() * COLS);
        }
        blocks[x][y].setBackground(Color.yellow);
        blocks[x][y].setVisible(true);
      }
      blocks[row[0]][col[0]].setBackground(Color.green);
      blocks[row[0]][col[0]].setVisible(true); //显示蛇头
    }
  }
  class SnakeThread extends Thread {
    public void run() {
      while (true) {
        try {
          Thread.sleep(snake.speed); //控制移动速度
          if (!isEnd && !isPause) {
            snake.move(); //移动蛇身
          }
          if (isEnd) { //游戏结束
            btnStart.setEnabled(true);
          }
        }
        catch (Exception ex) {}
      }
    }
  }
  class keyAction extends KeyAdapter {
    public void keyPressed(KeyEvent e) {
      if (!isEnd && !isPause) {
        //根据用户按键，设置蛇运动方向
        if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_UP) {
          snake.direction = UP;
        }
        if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_DOWN) {
          snake.direction = DOWN;
        }
        if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_LEFT) {
          snake.direction = LEFT;
        }
        if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_RIGHT) {
          snake.direction = RIGHT;
        }
      }
    }
  }
  //按钮监听响应处理类
  private class btnAction implements ActionListener {
    public void actionPerformed(ActionEvent ae) {
      Object source = ae.getSource();
      if (source.equals(btnStart)) {
        btnStart.setEnabled(false);
        start();
      }
      if (source.equals(btnPause)) {
        if (isPause == true) {
          btnPause.setText("暂停");
        }
        if (isPause == false) {
          btnPause.setText("继续");
        }
        isPause = !isPause;
      }
      if (source.equals(btnExit)) {
        System.exit(0);
      }
      if (source.equals(rbtnLow)) {
        snake.setSpeed(300);
      }
      if (source.equals(rbtnMid)) {
        snake.setSpeed(200);
      }
      if (source.equals(rbtnHigh)) {
        snake.setSpeed(100);
      }
    }
  }
}