基于Android的贪吃蛇游戏.doc

精品文档东北石油大学应用训练任务书课程 _题目 专业 姓名 学号 主要内容、基本要求、主要参考资料等主要内容：本无线开发应用训练利用ADT eclipse开发Android软件，主要完成贪吃蛇游戏的软件开发。其中有三大模块，分别是项目框架、游戏类图设计、界面设计。侧重于Java类的编写和视图layout的的xml编写。基本要求：（一）掌握Eclipse集成开发环境中Android开发的完整开发流程；（二）掌握课题的工作原理，完成系统分析及相应的程序设计工作，包括：（1）贪吃蛇游戏主界面程序设计；（2）贪吃蛇游戏类图的设计；（3）贪吃蛇Android项目框架的搭建。（三）撰写无线开发应用训练报告。主要参考资料：1 陈炜，张晓蕾，侯燕萍等.Java软件开发技术M北京：人民邮电出版社，2005. 2 林城. Android 2.3 应用开发实战J.机械工业出版社，2011：17-321.完成期限 2016年2月29日2016年3月11日 指导教师 2016年2 月 29日 目录一、开发背景和需求分析1二、开发环境与准备工作2三、系统功能与原型设计3四、详细设计与编程实现44.1 项目框架44.2 游戏类图设计54.3 界面设计6五、系统调试和运行11总结11参考文献12附录（源程序代码）124欢迎下载4欢迎下载。精品文档一、开发背景和需求分析Android是基于Linux开放性内核的操作系统，是Google公司在2007年11月5日公布的手机操作系统。 早期由原名为Android的公司开发，谷歌在2005年收购Android.Inc后，继续对Android系统开发运营，它采用了软件堆层（software stack，又名软件叠层）的架构1，主要分为三部分。底层Linux内核只提供基本功能，其他的应用软件则由各公司自行开发，部分程序以Java编写。针对当今游戏开发的流行趋势，手机游戏的设计已成为主流，随着计算机技术及硬件技术的不断发展，用户的需求量也越来越多，并且用户追求的效果也越来越好，在此形势下好的设计方法尤为重要，基于android系统的手机游戏设计方法简单且效率较高2。贪吃蛇游戏也是很多人热衷的游戏，用户不仅要求其界面设计精美，更希望操作简单，程序执行速度快。Android支持使用Java作为编程语言来开发应用程序，而Android的Java开发方面从接口到功能，都有层出不穷的变化。考虑到Java虚拟机的效率和资源占用，谷歌重新设计了Android的Java，以便能提高效率和减少资源占用，因而与J2ME等不同3。 操作系统与应用程序的沟通桥梁，应用分为两层：函数层（Library）和虚拟机（Virtual Machine）。Android的中间层多以Java 实现，并且采用特殊的Dalvik 虚拟机（Dalvik Virtual Machine）。Dalvik虚拟机是一种“暂存器型态”（Register Based）的Java虚拟机，变量皆存放于暂存器中，虚拟机的指令相对减少。贪吃蛇游戏是一款老牌的手机游戏，同时也是一款比较需要耐心地游戏。贪吃蛇游戏就是一条小蛇，不停地在屏幕上游走，吃各个方向出现的食物，越吃越长。只要蛇头碰到屏幕四周，或者碰到自己的身子，小蛇就立即毙命。玩“贪吃蛇游戏”，难度最大的不是蛇长得很长的时候，而是开始的时候。那时蛇身很短，看上去难度不大，却最容易死掉，因为把玩一条小蛇让人容易走神，失去耐心。二、开发环境与准备工作JDK由一个标准类库和一组建立，测试及建立文档的Java实用程序组成。其核心Java WTK是Sun公司提供的无线开发工具包， 分四种模拟器Defaultcolorphone 用于具有彩色显示屏幕的手机模拟器Defaultgrayphone 用于具有单色灰度屏幕的手机模拟器Mediacontrolskin 用于具有音频和视频控制功能的手机模拟器Qwertydevice 用于具有标准打字键盘的手机模拟器 Eclipse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Eclipse项目、Eclipse工具项目和Eclipse技术项目三个项目组成，具体包括四个部分组成Eclipse Platform、JDT、CDT和PDE。ADT是一个用来开发Android应用程序的Eclipse插件4，本次开发也将应用的Eclipse ADT插件来完成贪吃蛇游戏的编程。Android应用越来越广泛，开发Android游戏也渐渐成为市场的必须，本游戏的开发是基于Android4.0系统，采用eclipse编程实现5。具体实现过程分为以下3步：项目框架、游戏类图设计、界面设计。1、新建一个eclipse工程。图1 新建eclipse工程2、导入文件导入相关的程序包3、编写程序图2 工程中的相关文件4、运行与调试，运行结果如下图。图3 程序调试三、系统功能与原型设计1、功能概述：功能简述功能描述主界面包含“开始游戏”，“作者信息”，“游戏说明”，“退出”“贪吃蛇”游戏首先是用户的贪吃蛇在每个格子中只有一个方向，然后，若“吃”到系统随机给出的小点，则相应的蛇身增加一格，最后，控制蛇头不能触到蛇身任何位置，若触到则游戏结束。作者信息主要是贴出个人信息。游戏说明对游戏的玩法做出介绍。2、原型设计操作系统：Android 4.0及以上版本屏幕分辨率：320480手机型号：适用于装有Android4.0及以上版本 并且屏幕分辨率320480 的手机3、系统流程Snake ActivityGame ActivityHelp ActivityAuthorView Activity交互界面切换图4 系统流程四、详细设计与编程实现4.1 项目框架新建一个Eclipse工程并命名为Snake，工程如下图所示：图5 Snake工程工程中包括4个Activity，分别为Snake（主界面）、Game（游戏界面）、Help（游戏说明界面）、AuthorView（作者信息界面），通过不同Activity之间的转换实现不同界面之间的切换。4.2 游戏类图设计Game（Activity）继承了SnakeView类，SnakeView类继承了TileView类。TileView类继承了View，如下图所示：SnakeViewTileViewGame(Activity)View图8 类图TiltView的基类是View，包含了贪吃蛇游戏画面的各个设定参数，主要负责绘制游戏画面。TileView类定义如下：public class TileView extends View private static final String tag = yao;protected static int mTileSize = 20;/方格的边长protected static int mXTileCount;/X轴上方格的个数protected static int mYTileCount;/Y轴上方格的个数private static int mXOffset;/绘图时X轴上的起始坐标private static int mYOffset;/绘图时Y轴上的起始坐标private Bitmap mTileArray;/位图数组private int mTileGrid;/映射整个游戏画面的数组private final Paint mPaint = new Paint();/画笔public TileView(Context context, AttributeSet attrs) super(context, attrs);Log.i(tag, TileView Constructor);Log.i(tag, mTileSize= + mTileSize);SnakeView类定义了游戏运行时的画面改变及蛇体和果子的更新方法。定义SnakeView()函数初始化游戏，代码如下：public SnakeView(Context context, AttributeSet attrs) super(context, attrs);Log.i(tag, SnakeView Constructor);initSnakeView();/构造函数中，初始化游戏定义initSnakeView()初始化SnakeView类，代码如下：private void initSnakeView() Log.e(tag, initSnakeView);/设置焦点，由于存在 文字界面 和 游戏界面的跳转。这个focus是不可或缺的。setFocusable(true);/取得资源中的图片，加载到 砖块字典 中。 Resources r = this.getContext().getResources();resetTiles(4);loadTile(RED_STAR, r.getDrawable(R.drawable.redstar);loadTile(YELLOW_STAR, r.getDrawable(R.drawable.yellowstar);loadTile(GREEN_STAR, r.getDrawable(R.drawable.greenstar);此外还定义了updateWalls()、updateApples()、updateSnake()绘制墙、果子、蛇，以及更新画面函数、保存位置坐标函数等，具体代码请详见目录。4.3 界面设计界面设计包括游戏主界面（Snake）、作者信息界面、游戏说明界面、游戏界面的设计。界面的设计采用的是xml文档形式，在xml文档中规划好界面布局布局后，分别在java文件中声明。主界面设计：主界面包括一个 TextView、一个imagebutton、三个button，其main.xml文档如下： 游戏主界面如下图所示：图6 游戏主界面游戏界面设计：游戏界面包括一个 button，一个game.snake.SnakeView，其game.xml文档相对应的为Game.java文件。运行界面图如下所示：图7 游戏开始界面图8 游戏运行界面图9 游戏结束界面作者信息界面设计：此界面包括一个 TextView、一个button，其author.xml文档相对应的为AuthorView.java文件，设计界面如图10所示。 图10 作者信息界面游戏说明界面设计：此界面包括一个TextView、一个button，其help.xml文档相对应的为Help.java文件。游戏说明如图11所示。图11 游戏说明界面至此，全部界面设计完成，但还有最重要的一步，就是将所有的Activity注册到AndroidManifest.xml中。AndroidManifest.xml文档如下： 另外strings.xml中定义了常量字符，至此，贪吃蛇游戏设计完毕。五、系统调试和运行1要切换空间，重新设置Eclipse。2在自定的视图中添加一个Button按钮，通过此按钮实现返回主界面的功能，但是此时的Button按钮是显示不出来的，上网查资料很多人说自定的视图也是View，Button也是View，View和View是不能嵌套的，解决的办法是有的，可以在自定义的视图上画一个Button或者绘制某一个区域，并将此区域注册到监听器上去，如果鼠标在此区域点击则返回主界面，否则不执行。程序调试运行效果图如下：3. Invalid start tag LinearLayout main.xml放错文件夹，应在reslayout下。4. Activity not started, its current task has been brought to the front 解决方法：在Eclipse中，“project”-“clean”。总结我所做的设计功能并不算强大，但是这些结合了本学期所学习的内容，主要是界面的设计，并改写了两个类。通过自己写代码，我更进一步清楚了android工程的框架及设计的步骤，以及每个文件的作用，稍微掌握了一些View类的方法，同时也学到了更多的界面设计的方法，比如如何实现一个TextView里显示多行数据，如何自定义视图等。通过本次的设计，我学到了很多，我会再接再厉，了解更多，充实自己。参考文献1 陈炜，张晓蕾，侯燕萍等Java软件开发技术M北京：人民邮电出版社，2005. 2 林城. Android 2.3 应用开发实战J . 机械工业出版社，2011：17-321.3 张建源.Android开发技术的学习及应用J.太原:现代工业经济及现代化，2014(12)：23-26.4 Ed Burnette.Hello, Android:Introducing Googles Mobile Develpment PlatformM. NewYork: Pragmatic Bookshelf,2013.5 韩超.Android经典应用程序开发J . 人力资源出版社，2011：5-18.附录（源程序代码）TileView.javapackage my.game.snake;import android.content.Context;import android.graphics.Bitmap;import android.graphics.Canvas;import android.graphics.Paint;import android.graphics.drawable.Drawable;import android.util.AttributeSet;import android.util.Log;import android.view.View;public class TileView extends View private static final String tag = yao;protected static int mTileSize = 20;/方格的边长protected static int mXTileCount;/X轴上方格的个数protected static int mYTileCount;/Y轴上方格的个数private static int mXOffset;/绘图时X轴上的起始坐标private static int mYOffset;/绘图时Y轴上的起始坐标private Bitmap mTileArray;/位图数组private int mTileGrid;/映射整个游戏画面的数组private final Paint mPaint = new Paint();/画笔public TileView(Context context, AttributeSet attrs) super(context, attrs);Log.i(tag, TileView Constructor);Log.i(tag, mTileSize= + mTileSize);/重置位图数组的长度public void resetTiles(int tilecount) mTileArray = new Bitmaptilecount;Override/适应各种分辨率的屏幕，当改变屏幕大小尺寸时，同时修改tile的相关计数指标protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) Log.i(tag, onSizeChanged, + w= + w + h= + h + oldw= + oldw + oldh= + oldh);mXTileCount = (int) Math.floor(w / mTileSize);mYTileCount = (int) Math.floor(h / mTileSize);Log.i(tag, mXTileCount= + mXTileCount);Log.i(tag, mYTileCount= + mYTileCount);mXOffset = (w - (mTileSize * mXTileCount) / 2);mYOffset = (h - (mTileSize * mYTileCount) / 2);Log.i(tag, mXOffset= + mXOffset);Log.i(tag, mYOffset= + mYOffset);mTileGrid = new intmXTileCountmYTileCount;clearTiles();/这里做了一个 Drawable 到 bitmap 的转换public void loadTile(int key, Drawable tile) Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(mTileSize, mTileSize, Bitmap.Config.ARGB_8888);Canvas canvas = new Canvas(bitmap);tile.setBounds(0, 0, mTileSize, mTileSize);tile.draw(canvas);mTileArraykey = bitmap;/清空图形显示public void clearTiles() Log.i(tag, TileView.clearTiles);for (int x = 0; x mXTileCount; x+) for (int y = 0; y mYTileCount; y+) setTile(0, x, y);/在相应的坐标位置绘制相应的砖块public void setTile(int tileindex, int x, int y) mTileGridxy = tileindex;/ onDrawOverride/将直接操作的画布绘制到手机界面上public void onDraw(Canvas canvas) Log.i(tag, onDraw);super.onDraw(canvas);Bitmap bmp;float left;float top;for (int x = 0; x mXTileCount; x+) for (int y = 0; y 0) bmp = mTileArraymTileGridxy;left = x * mTileSize + mXOffset;top = y * mTileSize + mYOffset;canvas.drawBitmap(bmp, left, top, mPaint);SnakeView.javapackage my.game.snake;import java.util.ArrayList;import java.util.Random;import android.content.Context;import android.content.res.Resources;import android.os.Bundle;import android.os.Handler;import android.os.Message;import android.util.AttributeSet;import android.util.Log;import android.view.KeyEvent;import android.view.View;import android.widget.TextView;public class SnakeView extends TileView private static final String tag = yao;private int mMode = READY;/游戏的四种状态public static final int PAUSE = 0;public static final int READY = 1;public static final int RUNNING = 2;public static final int LOSE = 3; /蛇体运动的方向识别private int mDirection = NORTH;private int mNextDirection = NORTH;private static final int NORTH = 1;private static final int SOUTH = 2;private static final int EAST = 3;private static final int WEST = 4;/游戏中仅有的三种砖块对应的数值private static final int RED_STAR = 1;private static final int YELLOW_STAR = 2;private static final int GREEN_STAR = 3;private long mScore = 0;/记录获得的分数private long mMoveDelay = 600;/每移动一步的延时。初始时设置为600msprivate long mLastMoveTime;private TextView mStatusTextView;/用来显示游戏状态的TextView/两个链表，分别用来存储蛇体和果子的坐标private ArrayList mSnakeTrail = new ArrayList();private ArrayList mAppleList = new ArrayList(); /随机数生成器private static final Random RNG = new Random();/用Handler机制实现定时刷新private RefreshHandler mRedrawHandler = new RefreshHandler();class RefreshHandler extends Handler /获取消息并处理Overridepublic void handleMessage(Message msg) SnakeView.this.update();SnakeView.this.invalidate();/刷新view为基类的界面Log.i(tag, handleMessage|Thread Name=+Thread.currentThread().getName(); /定时发送消息给UI线程，以此达到更新效果public void sleep(long delayMillis) this.removeMessages(0); /清空消息队列，Handler进入对新消息的等待 Log.i(tag, sleep|Thread Name=+Thread.currentThread().getName();/定时发送新消息,激活handler sendMessageDelayed(obtainMessage(0), delayMillis);public SnakeView(Context context, AttributeSet attrs) super(context, attrs);Log.i(tag, SnakeView Constructor);initSnakeView();/构造函数中，初始化游戏/初始化SnakeView类，注意，这根初始化游戏是不一样的。 private void initSnakeView() Log.e(tag, initSnakeView);/设置焦点，由于存在 文字界面 和 游戏界面的跳转。这个focus是不可或缺的。setFocusable(true);/取得资源中的图片，加载到 砖块字典 中。 Resources r = this.getContext().getResources();resetTiles(4);loadTile(RED_STAR, r.getDrawable(R.drawable.redstar);loadTile(YELLOW_STAR, r.getDrawable(R.drawable.yellowstar);loadTile(GREEN_STAR, r.getDrawable(R.drawable.greenstar);/更新游戏状态public void setMode(int newMode) int oldMode = mMode;mMode = newMode;Resources res = getContext().getResources();CharSequence str = ;if (newMode = RUNNING & oldMode != RUNNING) mStatusTextView.setVisibility(View.INVISIBLE);update();return;if (newMode = PAUSE) str = res.getText(R.string.mode_pause);if (newMode = READY) str = res.getText(R.string.mode_ready);if (newMode = LOSE) str = res.getString(R.string.mode_lose_prefix) + mScore+ res.getString(R.string.mode_lose_suffix);mStatusTextView.setText(str);mStatusTextView.setVisibility(View.VISIBLE); /绑定到相应的textviewpublic void setStatusTextView(TextView newView) mStatusTextView = newView; /按键的监听public boolean onKeyDown(int keyCode, KeyEvent msg) if (keyCode = KeyEvent.KEYCODE_DPAD_UP) if (mMode = READY | mMode = LOSE) initNewGame();setMode(RUNNING);update();return (true);if (mMode = PAUSE) setMode(RUNNING);update();return (true);if (mDirection != SOUTH) mNextDirection = NORTH;return (true);if (keyCode = KeyEvent.KEYCODE_DPAD_DOWN) if (mDirection != NORTH) mNextDirection = SOUTH;return (true);if (keyCode = KeyEvent.KEYCODE_DPAD_LEFT) if (mDirection != EAST) mNextDirection = WEST;return (true);if (keyCode = KeyEvent.KEYCODE_DPAD_RIGHT) if (mDirection != WEST) mNextDirection = EAST;return (true);return super.onKeyDown(keyCode, msg); /刷新游戏状态。每次游戏画面的更新、游戏数据的更新，都是依靠这个update()来完成的public void update() if (mMode = RUNNING) long now = System.currentTimeMillis();if (now - mLastMoveTime mMoveDelay) /clearTiles();updateWalls();updateSnake();updateApples();mLastMoveTime = now;mRedrawHandler.sleep(mMoveDelay); /用setTile绘制墙壁private void updateWalls() Log.i(tag, updateWalls);for (int x = 0; x mXTileCount; x+) setTile(GREEN_STAR, x, 0);setTile(GREEN_STAR, x, mYTileCount - 1);for (int y = 1; y mYTileCount - 1; y+) setTile(GREEN_STAR, 0, y);setTile(GREEN_STAR, mXTileCount - 1, y); /绘制果子 private void updateApples() Log.i(tag, updateApples);for (Coordinate c : mAppleList) setTile(YELLOW_STAR, c.x, c.y); /更新蛇体private void updateSnake() /吃过果子的蛇会长长。这个变量即为它的标记。boolean growSnake = false;/头部很重要，只有头部可能碰到果子。Coordinate head = mSnakeTrail.get(0); /蛇下一步一定会前移，也就试newHead。长长只会从尾部增加。Coordinate newHead = new Coordinate(1, 1);mDirection = mNextDirection;switch (mDirection) case EAST: newHead = new Coordinate(head.x + 1, head.y);break;case WEST: newHead = new Coordinate(head.x - 1, head.y);break;case NORTH: newHead = new Coordinate(head.x, head.y - 1);break;case SOUTH: newHead = new Coordinate(head.x, head.y + 1);break;if (newHead.x 1) | (newHead.y mXTileCount - 2)| (newHead.y mYTileCount - 2) setMode(LOSE);return;int snakelength = mSnakeTrail.size();for (int snakeindex = 0; snakeindex snakelength; snakeindex+) Coordinate c = mSnakeTrail.get(snakeindex);if (c.equals(newHead) setMode(LOSE);return;int applecount = mAppleList.size();for (int appleindex = 0; appleindex applecount; appleindex+) Coordinate c = mAppleList.get(appleindex);if (c.equals(newHead) mAppleList.remove(c);addRandomApple();mScore+;mMoveDelay *= 0.9;growSnake = true;mSnakeTrail.add(0,