计算机科学与技术专业综合课程设计报告.doc

. . . . 计算机科学与技术专业12级综合课程设计报告题目： 贪吃蛇小游戏 成员： 姓名 学号 郝兴明 201207051 指导教师： 王金龙 开始日期： 2015 年 12月 7 日 完成日期： 2016 年 01月 8 日 学习好帮手. . . .2012级综合课程设计评价表题 目贪吃蛇小游戏指导老师王金龙项 目 内 容 简 介本次综合课程设计的内容为“贪吃蛇”小游戏，游戏操作简单，设计却很复杂，主要实现的内容为：通过键盘控制蛇的移动，判断蛇是否死亡，以及通过相应按钮来控制游戏的进程。评价工作量 (饱满、达到要求、不饱满)；运行效果 (良好、有小问题、错误较多)；文档及报告撰写 (规范、较规范、 不规范、未提交）；答辩 (优秀、良好、 一般、 较差);团队分工及协作 (很好、较好、 一般、 较差)。成绩学 号姓 名组内分工贡献排名成 绩201207051郝兴明程序设计、编写、测试、报告答辩小组签字青岛理工大学课程设计任务书姓 名 组内分工 郝兴明 程序设计、编写、测试、报告 院 （系）： 计算机工程 专 业： 计算机科学与技术 任务起至日期： 2015年 12月 7 日 至 2016年 01月 8 日 课程设计题目： 贪吃蛇小游戏 主要内容及要求： “贪吃蛇”小游戏主要应实现以下几个方面的功能：1. 通过方向键控制蛇的移动2.蛇吃到食物后身体变长3.食物的随机产生4.蛇吃到自己身体或墙后死亡5.蛇在移动过程中可以暂停/继续6.可手动停止游戏工作计划安排：2015年12月07日-2015年12月10日 需求分析2015年12月11日-2015年12月15日 概要设计2015年12月16日-2015年12月20日 框架搭建2015年12月21日-2015年12月30日 详细功能设计2015年12月31日-2016年01月03日 程序测试2016年01月04日-2016年01月05日 书写报告2016年01月06日 项目答辩学习好帮手第1部分 概述1. 内容简介“贪吃蛇”是一款经典的小游戏，以其操作简单、娱乐性强而广受欢迎。一条蛇在封闭的围墙内移动，在围墙内随机出现一个食物，通过键盘的方向键来控制蛇的移动，当蛇吃到食物后蛇的身体长一节，同时出现一个新的食物等待蛇去吃，如果蛇在移动过程中蛇头吃到自己身体或者吃到围墙的石头，则蛇死亡，游戏结束。作为一个小游戏，设计中必须要考虑人机交互和用户体验，因此游戏界面应简洁直观，让用户可直接了解游戏的操作。“贪吃蛇”的设计对java编程的提高和进阶是一次很好的锻炼机会。本次设计使用java语言，通过GUI编程、线程、事件监听等技术来实现游戏的开发，功能虽然较少，但游戏的基本功能都具备，可正常进行游戏。2. 功能介绍“贪吃蛇”小游戏的设计较复杂，要想实现所有功能需要很高的技术要求和很强的编程能力。由于本人技术能力欠缺，所以只能实现基本的游戏功能，通过画图的方法来显示出蛇的身体，食物的位置和墙的位置。主要操作是通过键盘的方向键来控制蛇的移动方向，无效方向要忽略；当蛇吃到食物时蛇的身体变长一节，同时产生一个新的食物；蛇吃到自己身体或者吃到石头时死亡，游戏结束；在游戏控制区域可通过相应按钮来控制游戏的运行进度。3. 设计环境本次游戏设计的环境及开发工具如下：运行环境：Windows 7编程语言：java开发环境：eclipse第2部分 需求分析1 用户特点分析游戏开发成功后，可适用于各类人群使用，所以要求界面简单，操作方便， 不需要进行专门培训就可以学会如何操作2.功能需求2.1图形界面的需求游戏画布区主要包括蛇的身体出现的位置，食物随机出现的位置，墙的固定位置，以及蛇可移动的区域。游戏控制区域显示按钮及操作提示。2.2属性需求在可使用性方面，要求各个功能实现简单，操作方便，系统处理正确；整个系统恢复性能号，链接速度快，以确保系统可适用性好。另外，还要求系统的可扩展性、可维护性、可移植性良好。2.3功能模块需求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、模块之间穿的的信息，以及模块结构的设计等。2.3.1游戏功能本游戏主要完成以下几方面的功能：1） 游戏控制功能2） 界面布局3） 其他辅助功能2.3.2功能模块划分根据游戏需求，整个游戏主要划分为游戏界面和游戏控制两个模块。见图2.1 。游戏界面是整个游戏的运行区域，可动态的观察游戏过程。游戏控制是用来控制游戏进程的，可以开始游戏，暂停/继续游戏，停止游戏。贪吃蛇游戏游戏界面模块游戏控制模块图2.1 游戏模块划分第3部分 系统设计1. 系统流程图系统流程图是描绘系统物理模型的传统工具。它的基本思想是用图形符号描绘系统里面的每个部件，表达信息在各个部件之间流动的情况。开始游戏控制蛇移动身体变长是否吃到自己 是 是 是否吃到食物 否 否 是否撞墙 否游戏结束蛇死亡是 图3.1 系统流程图2.类模块设计本次设计遵循MVC设计模式，主要类之间的关系如下：Snake类（蛇类）Game类（主面板）Controller类（控制器）Ground类（墙类）Food类（食物类） 图3.2 MVC设计模式体现Snake类：设置蛇的属性，以及蛇的产生、移动、吃食物、死亡等方法。Food类：设置食物的随机产生和是否被吃掉等方法。Controller类：监听Snake类以及按键事件，并进行处理。Game类：用来控制游戏进程和界面的显示。3.各类的详细设计表3.1 Snake类成员作用private boolean pause;判断是否暂停private boolean life;判断蛇是否死亡private boolean isMoving;判断蛇是否在移动private LinkedListbody;存放蛇的身体节点private void init();初始化方法public void move();蛇的移动方法public void drawMe(Graphics g);画出蛇的身体public void start();让蛇开始移动public void die();让蛇死亡表3.2 Food类：Public void newFood(Point p);设置食物产生的位置Public Boolean isSnakeEatFood(Snake snake);判断蛇是否吃到食物public void drawMe(Graphics g);在画布上画出食物表3.3 Ground类：Private int rocks;存放石头的数组Public Ground();初始化石头Public Boolean isSnakeEatRock(Snake snake);判断是否吃到石头Public Point getPoint();设置食物产生的位置public void drawMe(Graphics g);在画布上画出石头表3.4 Controller类：Public Controller(Snake snake,Food food,Ground ground,GamePanel gamePanel);初始化控制器类Public void keyPressed(KeyEvent e);监听按键事件Public void snakeMoved(Snake snake);监听蛇的移动Public void newGame();创建新游戏Public void setSnake(Snake snake);设置蛇第4部分 系统实现1. 界面展示“贪吃蛇”小游戏适合广大群体，故界面应以简洁直观为主，让玩家一眼便可了解游戏的操作。具体游戏界面如下：游戏初始化界面图 4.1 游戏初始化界面游戏开始界面图 4.2 游戏开始运行界面游戏结束界面图 4.3 游戏结束界面2.游戏的具体实现代码2.1游戏画布区public void display(Snake snake,Food food,Ground ground)System.out.println(GamePanels display);this.snake = snake;this.food = food;this.ground = ground;this.repaint();protected void paintComponent(Graphics g)g.setColor(new Color(0xcfcfcf);g.fillRect(0, 0, Global.WIDTH * Global.CELL_SIZE, Global.HEIGHT * Global.CELL_SIZE);if(ground != null & snake != null & food != null)this.ground.drawMe(g);this.snake.drawMe(g);this.food.drawMe(g);2.2控制区private static final long serialVersionUID = 1L;private final JButton button_start = new JButton(开始游戏);private final JButton button_wait = new JButton(暂停游戏);private final JButton button_stop = new JButton(停止游戏);private final JLabel label_tips = new JLabel(方向键控制蛇的移动);public GameOptionPanel()super();setLayout(null);setFocusable(false);setVisible(true);button_start.setFont(new Font(楷体, Font.PLAIN, 17);button_wait.setFont(new Font(楷体, Font.PLAIN, 17);button_stop.setFont(new Font(楷体, Font.PLAIN, 17);label_tips.setFont(new Font(楷体, Font.PLAIN, 25);button_start.setFocusable(false);button_wait.setFocusable(false);button_stop.setFocusable(false);label_tips.setFocusable(false);button_start.setBounds(10, 10, 110, 40);button_wait.setBounds(145, 10, 110, 40);button_stop.setBounds(280, 10, 110, 40);label_tips.setBounds(70, 70, 300, 40);add(button_start);add(button_wait);add(button_stop);add(label_tips);public JButton getStartButton()return button_start;public JButton getWaitButton()return button_wait;public JButton getStopButton()return button_stop;public JLabel getTipsLabel()return label_tips;2.3蛇的移动public void move()if(!(oldDirection + newDirection = 0)oldDirection = newDirection;System.out.println(Snakes move);oldTail = body.removeLast();int x = body.getFirst().x;int y = body.getFirst().y;switch(oldDirection)case UP:y-;if(y 0)y = Global.HEIGHT -1;break;case DOWN:y+;if(y = Global.HEIGHT)y = 0;break;case LEFT:x-;if(x 0)x = Global.WIDTH - 1;break;case RIGHT:x+;if(x = Global.WIDTH)x = 0;break;Point newHead = new Point(x,y);body.addFirst(newHead);2.4监听按键public void keyPressed(KeyEvent e)if(!snake.isPause()&snake.isLive()&snake.isMoving()switch(e.getKeyCode()case KeyEvent.VK_UP:snake.changeDirection(Snake.UP);break;case KeyEvent.VK_DOWN:snake.changeDirection(Snake.DOWN);break;case KeyEvent.VK_LEFT:snake.changeDirection(Snake.LEFT);break;case KeyEvent.VK_RIGHT:snake.changeDirection(Snake.RIGHT);break;2.5画出蛇的身体public void drawMe(Graphics g)g.setColor(Color.BLUE);for(Point p:body)g.fill3DRect(p.x * Global.CELL_SIZE, p.y * Global.CELL_SIZE, Global.CELL_SIZE, Global.CELL_SIZE, true);2.6随机产生食物public Point getPoint()Random radom = new Random();int x = 0, y = 0;dox = radom.nextInt(Global.WIDTH);y = radom.nextInt(Global.HEIGHT);while(rocksxy=1);return (new Point(x,y);2.7初始化墙public Ground()for(int x=0;xGlobal.WIDTH;x+)rocksx0 = 1;rocksxGlobal.WIDTH-1 = 1;for(int y=0;yGlobal.HEIGHT;y+)rocks0y = 1;rocksGlobal.HEIGHT-1y = 1;第5部分 系统测试5.1测试概述进行软件测试是对系统的性能、完善程度以及安全性进行测试，在现今这个科技发达的时代，软件应用于各个领域，如果一个软件未经过细致的系统测试就投入使用，在使用过程中一旦出现问题后果将不堪设想，这不仅仅是对用户负责，更是对开发人员自身负责，通过系统测试不断地发现问题和解决问题，在以后的工作中就会减小这些漏洞出现的几率，不断地完善每一个软件是每一个软件开发人员共同的愿望。所以，进行系统测试是十分必要的。在进行本次游戏设计的过程中，对于软件的测试一直贯穿始终，对于在开发过程中的代码和文档，以及系统完成后都在进行测试。测试并不仅仅是为了找出错误，通过分析错误产生的原因和错误的发生趋势，可以帮助项目管理者发现当前软件开发过程中的缺陷，以便及时改进。测试主要分5种，即单元测试、集成测试、确认测试和白盒测试和黑盒测试。 本次游戏测试主要采用黑盒测试方法，检查游戏功能是否能实现。5.2 详细测试5.2.1测试一测试内容：是否能正常开始游戏测试方法：点击开始按钮预期结果：游戏区出现蛇、食物和墙，蛇会移动测试结果：和预期一样，祥见图5.1图 5.1 开始按钮测试5.2.2测试二测试内容：是否能暂停/继续游戏测试方法：点击暂停/继续按钮预期结果：点击暂停后蛇停止移动，按钮变为继续游戏，点击继续后沿原方向移动，按钮变为暂停游戏。 测试结果：和预期一样，祥见图5.2和图5.3图5.2 暂停游戏测试图5.3 继续游戏测试5.2.3测试三测试内容：蛇是否能吃食物身体变长测试方法：控制蛇移动去吃食物预期结果：吃食物后蛇身体变长一节，同时产生一个新的食物 测试结果：和预期一样，祥见图5.4图5.4 蛇吃食物测试（蛇身体默认为3节）5.2.4测试四测试内容：蛇撞墙是否会死测试方法：控制蛇移动去撞墙预期结果：蛇死亡不再移动，游戏结束 测试结果：和预期一样，祥见图5