JAVA手机神射手游戏的设计与实现论文(pdf 52页).pdf

大连理工大学 硕士学位论文 JAVA手机神射手游戏的设计与实现 姓名 雷挺 申请学位级别 硕士 专业 软件工程 指导教师 蒋光远 20090613 大连理工大学专业学位硕士学位论文 摘要 目前 手机已成为生活中不可或缺的终端产品 一方面手机保持着传统通话 短信 等功能 并在待机时间等保障功能方面不断取得新的突破 另一方面 手机J a v a 功能的 第三方应用 拓展功能 也在不断加强 优秀的终端游戏程序不但能带来巨大的经济效 益 更能够丰富受众群体的文化生活 提供快捷的资讯 创造良好的社会效益 本论文通过对多个手机游戏平台 以及手机游戏发展情况的初步研究 做出客观判 断 着力对手机游戏中占主导地位的J a v a 平台进行深入探讨 通过研究J a v a 详细介 绍J a v a 的分类 语言特性 技术特性 并对未来可能成为移动终端开发主流技术的 J 2 M E J a v a2M i c r oE d i t i o n 进行了更为全面的分析 利用该技术开发一款通用 射击计 分类 游戏 着重对此类游戏中必不可少记录存储 游戏说明 音效控制 训练关 断 点保护等模块的实现进行细致的研究和介绍 手机终端有随身 随时 无线使用的特点 游戏是快节奏生活中舒缓压力的首选 良 药 两者的有机结合是现代文明的必然产物 通过对 神射手 游戏一次完整地开发 实践工作 特别是对各典型模块的实现 来研究未来可能成为主要研发技术 J a V a 必将为今后的手机游戏开发工作起到积极的作用 关键词 J A V A J 2 M E 手机游戏 排行榜 音效设置 J A V A 手机神射手游戏的设计与实现 T h eD e s i g na n dR e a l i z a t i o no fJ a v aM o b i l eG a m eS h a r p s h o o t e r A b s t r a c t I nr e c e n ty e a r s t h em o b i l ep h o n ei si n c r e a s i n g l yb e c o m i n gi n d i s p e n s a b l ei no u rl i f e O n o n eh a n d i tk e e pt h et r a d i t i o n a lf u n c t i o n ss u c ha sm a k i n gc o n v e r s a t i o na n ds e n d i n gm e s s a g e s o nt h eo t h e rh a n d t h eJ a v af u n c t i o ni sb e i n gs t r e n g t h e n e do nt h em o b i l ep h o n e Ag o o dJ a v a p r o g r a mC a nb r i n gU Se c o n o m i cb e n e f i t sa n dg r e a ts o c i a lb e n e f i t sa sw e l l T h et h e s i si n v e s t i g a t e sm a n yg a m ep l a t f o r m sa n dc o n d i t i o n so fm o b i l et e l e p h o n e a n d m a k e so b j e c t i v ej u d g e m e n t T h ea u t h o rt a k e sg r e a te f f o r t st or e s e a r c ho nJ a v ap l a t f o r mo n w h i c hm o b i l ep h o n eg a m e st a k e sal e a d i n gp o s i t i o n T h r o u g ha ni n v e s t i g a t i o no nJ a v a d e t a i l e dJ a v as o r t l a n g u a g ec h a r a c t e r i s t i c sa n dt e c h n i c a lc h a r a c t e r i s t i c sa r ei n t r o d u c e d a n da p o s s i b l ef u t u r ep r o d u c tJ 2 M E J a v a2M i c r oE d i t i o n i si n t r o d u c e d a sw e l la st h ep r o c e s so f d e v e l o p i n gg a m e Sm o d u l e ss u c ha sR e c o r d e rS t o r e G a m eI n t r u d u c e S o u n dC o n t r o l G a m e T r a i n i n ga n dB r o k e nP r o t e c t T h ew i r e l e s sm o b i l eC a nb eu s e da n y t i m ea n y w h e r ea n dS Ot h eg a m ei sag o o dw a yt o b r i n gp e o p l er e c r e a t i o na n dr e l a x T h em o b i l eg a m ei sap r o d u c to fm o d e mc i v i l i z a t i o n T h e d e v e l o p m e n to ft h eS h a r p s h o o t e rg a m e e s p e c i a l l yo ft h et y p i c a lm o d u l ew i l lb eo fg r e a t s i g n i f i c a n c ei nt h ef u t u r e K e yW o r d s J a v a J 2 m e M o b i l eG a m e S o r tL i s t S o u n dC o n t r 0 1 1 1 大连理工大学学位论文独创性声明 作者郑重声明 所呈交的学位论文 是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果 尽我所知 除文中已经注明引用内容和致谢的地方外 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果 也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果 与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意 若有不实之处 本人愿意承担相关法律责任 学位论文题目 y 壬扭益射主进盛鲍遮i 土生塞丑 作者签名 邀 日期 蛆年 L 月兰日 大连理工大学硕士研究生学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定 在校攻读学位期间 论文工作的知识产权属于大连理工大学 允许论文被查阅和借阅 学校有 权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版 可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索 可以采用影印 缩印 或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文 日期 单年 月旦日 日期 Z 2 年 鱼月土 日 大连理T 大学专业学位硕士学位论文 1绪论 1 1 手机游戏简介 手机目前已成为日常生活中必不可少的工具 这一方面取决于其传统的通话和短信 功能 为人们生活带来了诸多方便 另一方面其增值服务 诸如 手机游戏 卫星导航 掌上炒股等功能 被更多的用户所认可 甚至于成为用户挑选手机的首要因素 鉴于手机增值服务在市场中的重要地位 在介绍手机游戏之前 先简短介绍一下手 机增值服务的市场情况 随着通讯服务产业链 外部网络和终端产品不断完善 手机增 值服务也取得了巨大的增长 除短信业务外 W A P I V R 以及J A V A 均已呈现出快速增长 的势头 手机增值业务多元化的格局正在逐步形成 随着电信运营服务商的重新整合 3 G 技术的推广 手机增值服务势必迎来又一个新的高峰 细说起手机游戏所经历的三个阶段 一般业界较为公认的是短信方式 W A P 方式 和J a v a 方式 短信方式 是以短信的方式进行互动的游戏 典型游戏是 虚拟宠物 由于操作 繁复 界面单一 娱乐性差 现在已被淘汰 l W A P 方式 是以浏览手机网页的方式进行互动的游戏 典型游戏是 晶灵 虽 然技术相对简单 但由于游戏的互动性优于短信方式 目前仍有一定的客户群 J a v a 方式 是S u n 公司专门用于嵌入式设备的软件 是目前各大公司争相追捧的手 机游戏开发工具 很有可能成为未来最流行的一种手机游戏方式 可以下载到本地手机 进行游戏 游戏内容与画面质量较好 J a v a 游戏之所以能在众多游戏方式中脱颖而出 有其必然的特性 首先其依附于手 机的游戏方式 使其拥有巨大的客户群 其次 它摆脱了线缆的束缚 随时 随地 随 身游戏的方便模式 使它被众多玩家所喜爱 另外 随着游戏产业的逐渐成熟 游戏的 情节更加丰富多彩 引人入胜 视听效果更加逼真 有趣儿 游戏的偶然性和 通关 后的成就感更能让玩家爱不释手 J a v a 手机游戏被手机用户广泛的接受 极大的推动了 手机制造业的发展 对软件开发 网络安全 人工智能的I T 行业带来了极大的推进作 用 同时带动了一批诸如 美术设计 编剧等相关产业的发展 整个产业链的发展 无 疑对社会就业 国家税收都起到了积极作用 设计良好的J a v a 手机游戏 更能够丰富 社会各阶层的文化生活 提供快捷的咨询服务 广泛传播社会弘扬的主流意识形态 传 播真 善 美的道德规范 带来好的社会效应 2 1 综上所述 J a v a 是手机游戏得以生存 发展的基础 是目前手机生产的主流 甚至 J A V A 手机神射手游戏的设计与实现 可以预见是未来发展的必然趋势 1 2 手机游戏在国内外的研究现状 根据英国媒体研究公布的统计数据 2 0 0 4 年手机游戏市场的产值达到5 8 7 亿美元 预计2 0 0 8 年的产值将增至4 5 亿美元以上 在欧洲 已经初步形成了一个规模达数1 0 亿美元的行业市场 到2 0 0 8 年 北美市场规模预期将超越1 0 亿美元 与欧美相比 日 本手机游戏市场已逐步走向成熟 1 日本 日本在手机游戏领域占据了绝对的领导地位 1 9 9 9 年 包括北美在内的很多国家和 地区对手机游戏还一无所知时 日本就已拥有超过3 0 万的手机游戏用户 占全球手机 游戏用户的7 0 以上 2 0 0 1 年初 当短信游戏在全球逐步发展之时 日本已经推出了 近5 0 0 款i m o d e 游戏 2 0 0 4 年4 月 日本计算机娱乐协会 C E S A 发表的统计报告显示 2 0 0 3 年日本国内利用手机上网玩游戏的用户数达8 9 7 万人 随着日本手机功能的升级和 无线宽带网络数据承载能力的提高 手机游戏已经对高端的游戏厂商产生了强大的吸引 力 手机游戏已不再是简单游戏的代名词 2 欧洲 欧洲很早就推出了手机游戏业务 但在2 0 0 3 年以前 欧洲手机游戏市场还主要停 留在S M S 和W A P 游戏时代 与日本相比 欧洲的手机游戏市场相对滞后 随着移动数 据业务的不断发展和市场压力的不断加大 欧洲移动运营商己认识到改善手机游戏市场 环境的必要性和紧迫性 在终端问题上 欧洲的运营商开始直接引入日韩的高端手机 打破了传统欧洲手机市场为欧洲手机厂商垄断的局面在经营模式上 他们也采取了开放 的数据业务经营模式 有公司直接引入日本的运作模式和游戏内容 这些举措大大推动 了欧洲手机游戏业务的发展 到2 0 0 3 年年底 欧洲手机游戏市场的环境已基本成熟 手机在欧洲已经十分普及 据预测 2 0 0 8 年欧洲手机游戏市场达到3 0 亿欧元 占移动 娱乐内容收入的1 9 3 美国 美国手机游戏市场起步虽晚 但是发展却十分迅速 从2 0 0 2 年末开始 美国大多 数移动网络速度得到了提升 更加适于手机游戏业务的发展 如今 美国移动运营商每 月都在推出新的游戏 手机厂商也在不断推出新的支持手机游戏的产品 从游戏提供的 数量看 美国移动运营商已经大大超过了欧洲运营商 2 0 0 3 年 手机游戏已经成为美国 众多移动数据下载应用的第一应用 数据显示 2 0 0 3 年美国手机游戏用户渗透率为 7 9 预测到2 0 0 8 年 美国手机游戏渗透率将达到3 4 7 达到6 5 2 0 万户的规模 大连理工大学专业学位硕士学位论文 4 中国 根据国内最大的移动服务提供商中国移动通信公司网站日前公布的一组数据显示 目前中国移动的手机用户数量已经超出了美国全国总人口数量 中国现在有着近5 亿的 手机用户 即使只有1 0 的用户每月只下载一款游戏 也足以使其形成一个规模庞大的 产业 但是日前仅有不足1 的用户下载过手机游戏 这使得这块被无数人看好的市场 并没有达到和人们预期相吻合的水平 可以说 手机游戏目前在中国只能算是初期阶段 1 3目的与任务 通过前面几节的介绍 我们有理由相信 随着支持J a v a 的智能手机市场占比的不断 扩大 手机游戏才刚刚打开市场大门 一个充满机遇的时代即将到来 而作为最具竞争 力的开发平台J a v a 无疑将成为开发领域热捧和追逐的对象 本文重点研究预计将成为 未来主流研发工具的J 2 M E 技术 细致介绍J a v a 的分类 语言特点 技术特性和整个体 系结构 并对如何使用J a v a 进行游戏设计进行了实践 通过对一款通用流行的射击类游 戏的开发 将该类游戏中可能存在的各个环节进行模块化处理 以期达到了解 熟悉 掌握J a v a 并对今后的手机游戏开发如何遵循软件工程生命周期 模块化管理进行学习 实践 1 4 整体结构 本文主要分为六个章节 以一款通用类型游戏 神射手 的开发实践过程为主 线 从课题意义 技术介绍 开发工具介绍 需求分析 设计编码和研究结论几个方面 论述了J a v a 在手机游戏开发领域的未来意义 重要性以及适用性 希望通过本文能使读者了解J a v a 并能初步掌握J a v a 的使用方法 能够使用模块 化的方法 遵循软件工程生命周期的原则 进行一定规模的程序开发工作 J A V A 手机神射手游戏的设计与实现 2J A V A 相关技术介绍 2 1J A V A 介绍 2 1 1什么是J a v a J a v a 是1 9 9 5 年 由S U N 公司推出的一套软件平台标准 它被广泛运用于诸如 手 机 P D A 机顶盒等各种智能设备上 而这些智能设备几乎已经成为人们生活中必不可 少的生活用品 该平台推出后 按照不同领域的需求被分别分成三个版本 即J 2 E E J a v a 2 E n t e r p r i s e E d i t i o n J a v a2 企业版 J 2 S E J a v a2S t a n d a r dE d i t i o n J a v a2 标准版 以及J 2 M E J a v a2M i c r oE d i t i o n J a v a2 微型版 引 2 1 2J a v a 语言特点 1 与运行平台无关性 J a v a 引入虚拟机原理 并运行于虚拟机 实现不同平台之间的J a v a 接口 使用J a v a 编写的程序能在世界范围内共享 J a v a 的数据类型与运行平台无关 2 面向对象 J a v a 吸收了C 面向对象的概念 将数据封装于类中 实现了程序的简洁和易于维 护的特性 使程序代码可以只需一次编译即可被反复利用 3 运行安全性 J a v a 的编程类似于C 但舍弃了C 对存储器地址的直接操作的方式 程序运行 时 内存由操作系统分配 这样可以避免病毒通过指针入侵系统 同时J a v a 还提供了安 全管理器 防止程序的非法访问 4 分布式 J a v a 建立在T C P f i P 网络平台上 提供了使用H T T P 和F T P 协议传送和接收信息 的库函数 使用其相关技术可以十分方便的构建分布式应用系统 4 2 1 3 J a v a 的平台划分及版本间比较 认识到一种结构不可能适应所有的情况 所以S u n 公司将J a v a 划分成3 个不同 的版本 5 每个版本都针对当今计算机产业中的一个特定领域 1 J 2 S E 用于常见的桌面计算机市场和低端商务应用提供解决方案 主要运行在 U n i x L i n u x M i c r o s o f tW i n d o w s 等操作系统上 2 J 2 E E 用于企业为客户 供应商和员工的可升级的服务器解决方案 它以J 2 S E 为基础 增加了处理服务器端计算的功能 大连理 大学专业学位硕士学位论文 3 J 2 M E 用于消费产品和嵌入式设备的最佳解决方案 J 2 M E 和J 2 S E 不同 J 2 M E 并不是一个单一的规范 准确地说 它是为了支持像小型嵌入式设备或移动设备而制定 的一系列的技术和规范的总称 在提供类似类库的同时也对J 2 S E 中的类库进行了裁 剪 它们之间的关系如图2 1 所示 图2 1J a v a 的体系结构 F i g 2 1 T h eS t r u c t u r eo fJ a v a 图2 2 描述了J a v a 体系结构中J 2 E E J 2 S E 与J 2 M E 对于设备的应用范围 J 2 S E J 2 M E 3 2 b i t 处理1 6 b i t 处理 纛萋譬釜 要P C 市JL 器 5Z 1 2 K B器 1 2 8 K B 笔气已本 育邑家电 c 霎霸 C 器L 复D C 色 备 r r r l J v M l c v MK v M JL LJl 2 2 J 2 M E 介绍 图2 2J 2 E E J 2 S E 和J 2 M E 的应用范围 F i g 2 2 T h eR a n g eo fJ 2 E E J 2 S Ea n dJ 2 M Et oU s e 2 2 1 J 2 M E 的概念 到底什么是J 2 M E 昵 J 2 M E 是专门为资源受限的小型消费性电子设备的应用程 序开发提供的J a v a 版本 目前已经被广泛地用于手机等众多小型资源受限设备中 有 着非常好的发展前景 J 2 M E 既适用于小型嵌入式设备 又保留了J a v a 的传统特性 在 任何时间 a n y t i m e 和任何地点 a n y w h e r e 其代码都具有可移植 网络传输安全 部署灵活以及代码稳定的软件特性 也正因为如此 开发人员才可以借助J 2 M E 的特性 让编写好的程序能够运行在其他各种不同类型 不同型号的设备上1 6 J J A V A 手机神射手游戏的设计与实现 2 2 2 为什么要选择J 2 M E 目前 手机上的应用软件开发很多都是基于J 2 M E 平台的 这主要是因为 随着 无线I n t e m e t 应用的出现 手机软件的需求越来越大 但是如果使用C 语言和专有的 实时操作系统 不仅开发速度慢 而且没有动态加载应用程序的能力 导致手机应用程 序开发很困难 2 2 3J 2 M E 的体系结构 J 2 M E 的体系结构是基于设备类别的 一个类别定义了一个特定种类的设备 比如 手机 呼机和P D A 都是单独的类别 为了支持有限连接设备类别所要求的灵活性和可 定制性 S u n 公司将J 2 M E 体系结构设计成具有模块特性和可伸缩性 在该模型中的 三个软件层都构建在设备的主机操作系统上 7 1 图2 3 描述了J 2 M E 的体系结构 P m i l l e C o n f i g u r a t i o n J a v aV i r t u a lM a c h i n e H o s tO p e r a t i n gS y s t e m 图2 3J 2 M E 体系结构 F i g 2 3 T h eS t r u c t u r eo fJ 2 M E 1 主机操作系统层 H o s tO p e r m i n gS y s t e mL a y e r 这一层是特定硬件设备的操作系 统层 2 J a v a 虚拟机层 J a v aV i r t u a lM a c h i n eL a y e r 这一层是J a v a 虚拟机的实现 它 是为特定设备的主机操作系统定制的 支持一个特定的J 2 M E 配置 3 配置层 C o n f i g u r a t i o nL a y e r 配置层定义了J a v a 虚拟机的功能和特定类别设备 上可用J a v a 类库的最小集 4 描述层 P r o f i l eL a y e r 描述层定义了特定类别设备上可用应用程序编程接口的 最小集 描述在一个特定的配置上实现 应用程序是针对特定的描述编写的 因此可以 移植到支持该描述的任何设备上 下面通过对K V M C L D C M I D P 的详细介绍 加深 对手机上的J 2 M E 体系结构的认识 8 1 1 K V M K V M 的概念 大连理工大学专业学位硕士学位论文 C L D C 和M I D P 都运行在S u n 公司的K V M 上 K V M 是一个专门为小型 资 源受限设备所设计的紧凑的 便携的J a v a 虚拟机 J a v a 虚拟机是J a v a 程序语言的核 心 只要J a v a 程序在执行 J a v a 虚拟机也必定在执行 也就是说 J a v a 程序不是被 底层的C P U 直接执行 而是被 虚拟C P U 执行的 所谓的虚拟C P U 其实就是计 算机上执行的一个特别软件 K V M 的实现 K V M 实现所需的最小内存空间大约是1 2 8 K B 包括虚拟机 最小的库运行J a v a 应用程序所需的堆空间 K V M 因此缺乏一些完整J V M 所提供的特性 使用C L D C 的 开发者在编译程序之后必须预先采用J 2 M E 开发工具包所提供的一种检查工具对他们 的源代码进行预校验 在一些实现过程中 K V M 常常是位于本地软件之上 使设备具 有在其上下载和运行动态 交互 安全的J a v a 程序的能力 手机上的K V M 即属于此 2 配置 C L D C 什么是配置 C L D C J 2 M E 中 所有的应用程序都是针对特定的描述 p r o f i l e 编写的 而描述是基于 或者扩展了一个特定的配置 C L D C 9 因此 配置所有的特征都会包含到描述中并 且可以被为这个描述编写的应用程序所使用 C L D C 的特征 J 2 E E 和J 2 S E 为桌面计算机和服务器的企业级应用和开发提供了非常丰富的库函 数 不幸的是这些库需要几十兆的内存来运行 因此并不适合于资源受限的小型设备 所以C L D C 针对小型受限设备重新制定了一个类库 为了保证应用程序的兼容性和可 移植性 包括进C L D C 的大多数类库都是J 2 S E 中规定的子集 其它一些是由C L D C 规定的专用于移动设备的类 3 移动信息设备描述 M I D P 移动信息设备描述概述 应用的可移植性是J a v a 在桌面计算机和企业服务器市场上最重要的优点 同样 在消费类设备中J 2 M E 的价值所在的关键一点依然是它的可移植性 一个单一的设备 可以支持几个描述 这些描述中的一些可能是面向设备的 而另一些可能是面向应用的 一个为特定的描述编写的应用程序只能使用该描述所定义的特征 在实现层次上 描述 被简单地定义为应用在特定配置上的J a v aA P I 和类库的集合 同时为市场中特定的设 备家族提供了附加的面向特定领域的功能 m 规范化描述 现在已经有五个规范化的描述 如表2 1 所示 J A V A 手机神射手游戏的设计与实现 M o b i l eI n f o r m a t i o nD e v i c eP r o f i l e M I D P P e r s o n a lD i g i t a lA s s i s t a n tP r o f i l e F o u n d m i o nP r o f i l e P e r s o n a lP r o f i l e R M IP r o f i l e C L D C C L D C C D C C D C C D C 本文重点讨论针对手机和相关设备定义的描述 即移动信息设备描 M I D P 类库 M I D P 类库建立在C L D C 类库基础之上 因此许多类都来自J 2 S E 为了实现特定功 能 M I D P 增加了一些新的类库 这些类总结如表2 2 所示 表2 2M I D P 中的包类总结 T a b 2 2T h eS u m u po fP a c k a g ei nM I D P 包类完成功能 核心包 J a v a i o J a v a 1 a n g J a v a u t i 应用程序生命周期 J a v a m i c r e d i t i o n m i d l e t 用户界面 J a v a m i c r o e d i t i o n 1 c d u i 持久存储 J a v a m i c r o e d i t i o n r m s 网络 J a v a m i c r o e d i t i o n i o 通过数据流提供系统的输入输出 M I D P 语言类 在C L D C 中J a v a 1 a n g 包的基础上增加了来自J 2 S E 的J a v a i l l e g a l S t a t eE x c e p t i o n M I D P 工具类 在C L D C 中J a v a u t i l 报的基础上增加了来自J 2 S E 的 以下类 J a v a u t i l T i m e 和J a v a u t i l T i m e r T a s k m i d l e t 包定义了M I D P 应用程序 以及应用程序和它所运行环境之 间的交互 为M I D P 应用程序提供用户界面 为M I D l e t 提供持久存储机制 应用尘工序可以存储数据 M I D P 提供了基于C L D C 通用连接框架的网络支持 在C L D C 的基 础上增加了J a v a m i c r o e d i t i o n i o H t t p C o n n e c t i o n 类 用来建立H T T P 连接 移动信息设备专家组的目标是为移动信息设备的开发者创造一个开放的 第三方的 8 大连理T 大学专业学位硕士学位论文 应用开发环境 大多数符合M I D P 规范的设备都是当今市面上见得到的设备 图2 4M I D P 宏观体系结构 F i g 2 4 T h eS t r u c m r eo fM I D P 图2 4 说明了M I D P 怎样嵌入设备 注意 不是所有的实现了M I D P 规范的设备 都拥有图示的全部组成元素 也不表明所有设备都有必要象图中这样排列软件层次 在 图2 4 中 最底层的部分代表移动信息设备硬件 比如手机 在硬件设备层之上是本地 系统软件 这一层包括操作系统和系统所需要的库文件 图2 4 还表明 C L D C 是M I D P 和O E M 特定类的基础 这并不意味着M I D P A P I 或者O E M 特定的A P I 不能具有自己私有的功能 例如 被声明为n a t i v e 的方 法 与此相反 它表明了设备上的任何本地方法实际上是通过K V M 获取的 它将J a v a 级的A P I 映射成为底层的本地实现 图2 4 中最上面的一部分表示移动信息设备中可能的应用程序类型 应用程序 C L D C 和M I D P 组合起来为创建手机应用程序提供了完整的环境 M I D P 应用程 序或者称为M I D I e t 其模型如图2 5 所示 T h eJ 2 N I EE n v i r o n r r e n t j 2 X L EA p p l i c a n o n 工a c r I 3 1 l D L e t I M I D L e tC l a s s a v e r M I D L e tA p p l i c a t i o nM a n a g e r 图2 5M I D l e t 应用框架 F i g 2 5 T h eS t r u c t u r eo f M I D L c t J A V A 手机神射手游戏的设计与实现 最上层是M I D l e t 应用程序 它是M I D P 应用程序的基本组成单元 也就是各种 各样的手机应用程序 一个M I D l e t 应用程序必须扩展i a v a x m i c r o e d i t i o n m i d l e t M I D I e t 类来实现程序的启动 暂停和终止 除了扩展j a v a x m i c r o e d i t i o n m i d l e t M I D I e t 类外 一个M I D I e t 应用程序通常还包括其它一些类 以增强其各种功能 这些类能随它们的 资源一起被打包成为j a r 文件 最下层是J a v a 应用管理器 J a v aA p p l i c a t i o nM a n a g e r J A M 它负责特定设备上的 M I D I e t 套件的安装 升级 删除 启动 停止和其它的常规管理 并且还向M I D l e t 套 件提供执行环境 J a v a 应用管理器会根据设备使用者的要求而激活相对应的M I D I e t 程 序 J a v a 应用管理器可以在运行时环境内管理多个M I D l e t 的活动 此外 M I D l e t 程 序也可以自己发起一些状态变化 并把这些变化通知给J a v a 应用管理器 应用程序生存周期 M I D P 应用程序生命周期中有三种可能的存在状态一一运行 A c t i v e 状态 暂停 P a u s e d 状态 销毁 D e s t r o y e d 状态 它们之间的相互转换关系如图2 6 所示 图2 6M I D P 程序状态和转换 F i g 2 6 T h eC h a r to f M I D PP r o g r a mS t a t ea n dC h a n g e 当一个M I D I e t 程序刚好被启动但是还没有进入它的S t a r t A p p 方法时处于暂停状 态 调用p a u s e A p p 0 或者n o t i f y P a s u s e d 0 方法也会使M I D I e t 程序暂停 当处于暂停状 态时 M I D l e t 应用程序只保持尽可能少的资源 因为C L D C 并不支持确定的实时行为 所以系统并不要求使用暂停状态来实现电话的实时部分和J a v a 环境之间的切换 大连理1 大学专业学位硕士学位论文 3 开发工具的选择与安装配置 工欲善其事 必先利其器 手机软件的开发方式是多种多样的 可以使用游戏引擎 W T K 或是一个集成平台 处于对开发技术研究的考虑 开发工具选择E c l i p s e 一种目 前常用的集成开发平台 3 1 E cl p s e 简介 3 1 1什么是E cI ip s e E c l i p s e 是一个开放源代码的 与N e t B e a n s S u nO N ES t u d i o 和B o r l a n dJ b u i l d e r 类 似的一种基于J a v a 的整合型可扩展开发平台 也是目前最著名的开源项目之一 1 2 它 只是一个框架和一组服务 用于通过插件组件构建开发环境 E c l i p s e 附带了一个标准 的插件集 包括J a v a 开发工具 J a v a D e v e l o p m e n t T o o l s J D T 目前 E c l i p s e 已经开始提供C 语言开发的功能插件 而且E c l i p s e 是一个开放源代 码的项目 只要有人需要 就会有建立在E c l i p s e 之上的C O B O L P e r l 等语言的开发 插件出现 能够无限扩展 而且有着统一的外观 操作和系统资源管理 正是E c l i p s e 的潜力所在 3 1 2 E c p s e 的主要组成 E c l i p s e 是一个开放源代码的软件开发项目 专注于为高度集成的工具开发提供一 个全功能的 具有商业品质的工业平台 它主要由E c l i p s e 项目 E c l i p s e 工具项目和 E c l i p s e 技术项目三个项目组成 它提供建造和构造并运行集成软件开发工具的基础 E c l i p s e P l a t f o r m 允许工具建造者独立开发与他人工具无缝集成 3 2 E cI p s e 开发环境的安装与配置 3 2 1 E c I p s e 的下载与安装 进入E c l i p s e 项目的主页后点击D o w n l o a d s 选择一个镜像点 进入下载页 目前最 新版本为3 3 从软件的配套性考虑 在后面还将进一步讨论 本人选择了较为通用 的3 0 1 版本 为方便使用 建议下载R e l e a s e 或S t a b l e 版本 进入该版本的下载页面 后 下载的正确版本为e c l i p s e S D K 3 0 1 w i n 3 2 z i p 下载完成后 其实安装E c l i p s e 的 步骤非常简单 只需将下载的压缩包按原路径直接解压既可 由于E c l i p s e 版本升级比 较快 如果有了更新的版本 要先删除老的版本重新安装 而不能直接解压到原来的路 径覆盖老版本 J A v A 手机神射手游戏的设计与实现 3 2 2 环境的搭建 如果需要配置J R E 可以安装S u n 的J D K 或I B M 的J D K 应该安装1 3 以上版本 推荐使用1 4 以上版本 这里使用的是S u n 公司的1 5 0 版本的J D K 可以从S u n 公司 官方网站h t t p j a v a s u n c o m 免费下载 安装完成后 可以在添加 删除程序的已安装程 序列表中看见 J a v a2S D K S Ev 1 5 0 和 J a v a2 R u n t i m eE n v i r o n m e n t S Ev 1 5 0 项目 到 此为止 应该能够保证E c l i p s e 的正常运行了 但我们的最终目的是开发J A V A 手机游 戏 上述搭建的环境还不能满足开发所需要的要求 为使用J 2 M E 开发手机应用程序还必须安装J 2 M ES D K 常用的有S u n 公司的J 2 M E W i r e l e s sT o o l k i t W T K W T K 提供了运行J 2 M E 应用程序所需要的库以及模拟器等 通过它可以进行程序的编译 校验 运行 目前J 2 M EW i r e l e s s T o o l k i t 有很多版本 比 较流行的有1 0 4 2 0 2 1 2 2 和2 5 这里选用的是W T K 2 2 可以从S u n 公司官方 网站免费下载 按默认方式安装该工具包并记下其安装路径以便以后在安装E c l i p s e M e 插件时使用 目前 一些大的手机厂商开发的特定J 2 M ES D K 主要有 N o k i a 的N o k i a D E v e l o p e r s S u i t e 与N o k i a 各款手机专属S D K S o n y E r i c s s o n 的S o n y E r i c s s o nJ 2 M ES D K S i e m e n s 的S i e m e n sM o b i l i t y T o o l k i t s 等 3 3 环境搭建小结 通过上述内容介绍 开发J a v a 手机游戏的环境已全部具备 回顾整个过程 将环境 搭建进行一个小结 首先要安装J 2 M E 使P C 环境具备J a v a 平台 能够支持J a v a 程序 的运行 这里选择的版本是1 5 0 接下来可以安装W T K 也就是手机的模拟环境 选 择的版本是2 2 然后安装E c l i p s e 及其插件E c l i p s e M e 版本分别是3 0 1 和0 5 5 最后 配置E c l i p s e 将W T K 无缝连接至开发平台 至此整个开发平台搭建完毕 特别值得说 明的是各软件之间的版本配合问题 从各官方网站能够下载的软件版本看 基本上均高 于搭建环境所用的软件版本 本人在实验搭建环境时 也经常试图选用版本较高或最高 版本的软件 但实际结果往往是要么安装失败 要么运行测试软件报错 很难达到预期 的效果 从另一的方面讲 软件版本也并未越高越好 往往高版本的软件存在未经过测 试 或测试不够严密的漏洞 容易在后续的软件开发工作中带来意想不到的麻烦 本人 在进行软件安装时 通过反复试验 最终确定使用J a v a 游戏开发中最经典的软件版本组 合 J D K 使用1 5 0 版 W K T 使用2 2 版 E c l i p s e 使用3 0 1 版 插件使用0 5 5 版 各 版本的组合相得益彰 这样的版本搭配不但安装顺畅 而且使用过程中从未出现因版本 冲突而造成开发故障 大连理工大学专业学位硕士学位论文 4 系统分析与设计 手机游戏开发与其他各软件开发遵循的是基本一致的工作思路 首先要对预期达到 的目的进行需求分析 进而进行初步设计 详细设计 代码实现 测试 发布 后期维 护等与软件生命周期有关一系列环节 1 3 州 同时两者之间也有很多不同之处 其中比较 显著的一点在于 游戏不同于一般的工具软件 不是为了完成某个具体的功用 更多是 满足用户精神层面的要求 所以更加强调画面的美观 场景的刺激 从手机游戏或是游 戏产业的角度分析 美工 和 场景 设计已经成为整个游戏产业的重要组成部分 相反地 以往趋之若鹜的 编程 环节在游戏产业里反处于 配角 的位置 本文从研 究J a v a 手机游戏的具体实现角度出发 则更注重对程序所实现的分析 而对于画面 音 效等问题则放在次要位置 4 1 需求分析 现代人生活节奏快 在乘车 午休等短时间段内 通过移动便携终端进行短暂的 操作简单的游戏释放压力 并在游戏中获得成功后的快乐是一种很实惠的选择 针对这 一人群 开发一款操作简单 随机性强 画面效果卡通 具有一定挑战性的射击类游戏 必然能引起一定的共鸣 4 2 可行性分析 技术可行性 神射手 游戏是一款较小型的射击类游戏 J 2 M E 完全能够实现程 序要求 配合集成开发平台E c l i p s e 在技术方面是可行的 经济可行性 纯粹的技术研究讨论 均在P C 机上完成 所需软件均有免费软件支 持 在经济上是可行的 操作可行性 该款游戏在所有支持J A V A 的手机上都可运行 按键简单 易于操 作 4 3 总体设计 本游戏采用面向对象的设计模式 对游戏中的所有物体赋予对象的概念和属性 运 行程序后允许用户选择执行 选项菜单 在开始游戏后将先从外部文件载入各类图形 文件 对背景的所有物体进行绘图 在主程序运行的线程中 画面刷新将以一定的频率 采用缓冲技术对屏幕重绘 实时反映整个游戏的进行状态 用户通过控制 发射 键 激发相应的变化 而画面中 子弹前进 目标下落 的变化在主线程中 随屏幕刷 新的频率而移动 1 5 1 6 1 J A V A 手机神射手游戏的设计与实现 4 3 1 功能设计 神射手 游戏 功能比较简单 是单屏游戏中较为经典的游戏类型 游戏共分为 三关 每关三个小节 射手可选择时机 通过比较简的操作方式 按发射键射出子弹 每当射手射中目标时 将会进行加分 脱靶时子弹会伤及射手自己 而减少生命值 当 分数累积到一定程度时 射手将远离目标 进入下一靶位 三个靶位均顺利通过后 游 戏进入下一关 目标将变小一些 依此类推 射手生命值减为零 或顺利通过三关九小 节 游戏结束 4 3 2 模块功能设计 按照手机游戏比较通行的规则和此款游戏的功能特点 游戏设计为六个功能模块 分别是 新游戏模块 射手排行榜模块 游戏说明 操作说明 模块 音效设置模块 训练关模块和继续游戏模块 1 7 其中继续游戏模块是一个动态模块 一般情况下该模块 式不可见的 只有当游戏进行过程中出现了暂停 P a u s e 状态时 才显现给玩家 其 他还有一些游戏中必需的辅助性功能 比如 退出 确定 放弃 等 都同 通过 软键 的方式进行 各主要模块功能如下 如图4 1 1 新游戏模块 当玩家需要开始一场新的游戏时 进入此模块 2 射手排行榜模块 游戏应能够对玩家成绩进行记录 记录的最大条数为五条 当记录数少于五条时 不管玩家成绩为多少均进行记录 记录数多于五条时 要考核玩 家成绩 当成绩好于已记录的最差成绩时 则覆盖最差成绩 当成绩比己记录的最差成 绩还要差时 则不记录成绩 需要列示玩家成绩时 模块能够对成绩进行排序 以降序 的顺序 将成绩显示出来 3 游戏说明模块 也叫操作说明模块 是指导新玩家进行游戏的说明文件 文件 内容可长可短 视游戏操作难以而定 难度较大的游戏 可进行比较细致的说明 反之 则可以寥寥数语 表述清楚即可 4 音效设置模块 手机游戏有一个较大的特点 私密性 游戏可以利用手机本 身的音量控制 但对于音效的开关 则不能完全依赖手机本身 在手机音效打开时 该 模块能独立的关闭游戏音效 以尊重玩家的私密性 1 引 5 训练关模块 训练关是游戏新玩家适应游戏的模块 它应与新游戏模块在操作 方式上最大程度的接近 以使玩家能尽快掌握游戏的操作 与新游戏模块所不同的是 它不进行计分 同样也不进行生命值的减少 玩家能长时间的进行某一环节的训练 只 有当玩家主动停止时在终止操作 还有一点要注意的是 如果不是游戏特别复杂 训练 关可定制玩家只能进行有限环节的训练 否则 游戏的吸引力将大打折扣 大连理工大学专业学位硕士学位论文 6 继续游戏模块 该模块是动态模块 当初始游戏时 该模块式不出现在菜单控 制台中的 只有当游戏过程中出现暂停状态时 为了保护玩家游戏现场 此模块才出现 在界面中 玩家选择使用后 游戏场景恢复到最后退出时的状态 图4 1 功能模块图 F i g 4 1 T h eC h a n g eo f F u n c t i o nM o d u l e 4