JAVA课设报告书-扫雷游戏.doc

扫雷游戏1 课程设计目的 本次课程设计是用Java语言及相关知识设计一个扫雷游戏系统，完成扫雷游戏的基本功能，并在此基础上，自行完善和优化系统功能。理解掌握选择游戏级别，记录游戏时间和保存游戏成绩的方法，学习程序设计的基本思路和方法，培养计算机专业学生运用所学知识解决计算机应用领域内实际问题能力，进一步提高自身动手操作能力和用Java语言综合编程能力，程序调试技能。2 功能描述2.1 设计背景图形用户界面简称GUI，是用图形的方式，借助菜单、按钮等标准界面元素和鼠标操作，帮助用户方便地向计算机系统发出指令、启动操作，并将系统的运行结果同样以图形的方式显示给用户的技术。JAVA的图形用户界面技术即为使用java.awt包来创建图形界面的方法，包括AWT组件、窗口和菜单设计、布局管理期以及绘图操作等。AWT既抽象窗口工具集，用于图形用户界面的开发。AWT的功能包括以下方面：（1） 丰富的图形界面组件。（2） 强大的事件处理模型图形和图形工具，暴扣形状、颜色和字体。（3） 布局管理器，可以进行灵活的窗口布局，设计特定窗口的尺寸和屏幕分率。（4） 无关数据传送类，可以通过本地平台的剪贴板来进行剪切和粘贴操作。（5） 打印和无鼠标操作。 Java.awt是java基本包中最大的一个，其中定义了所有的GUI组件类，以及其他用于构造图形界面的类。2.2 需求分析（1）扫雷游戏分为初级、中级和高级三个级别，扫雷英雄榜存储每个级别的最好成绩，即挖出全部的地雷且用时最少者。单击游戏菜单可以选择“初级”、“中级”和“高级”或查看“英雄榜”。（2）选择级别后将出现相应级别的扫雷区域，这时用户使用鼠标左键单击雷区中的任何一个方块便启动计时器。（3）用户要揭开某个方块，可单击它。若所揭方块下有雷，用户便输了这一局，若所揭方块下无雷，则显示一个数字，该数字代表方块的周围的8个方块中共有多少颗雷。（4）如果用户认为某个方块下埋着雷，单击右键可以在方块上表示一个用户认为是雷的图标，即给出一个扫雷标记。用户每标记一个扫雷标记（无论用户的标记是否正确），程序将显示的剩余雷数减少一个。（5）扫雷胜利后（用时最少者），程序弹出保存成绩的对话框。3 设计方案论证3.1 概要设计在设计扫雷游戏时，需要编写7个Java源程序：MineGame.java、MineArea.java、Block.java、BlockView.java、LayMines.java、Record.java和ShowRecord.java。扫雷游戏除了需要编写上述7个Java源文件所给出的类外，还需要Java系统提供的一些重要的类，如File、JButton和JLabel等类。扫雷游戏所用到的一些重要的类以及之间的组合关系如图1所示。MineGameFileMineAreaShowRecordLayMinesRecordBlockViewBlockJButtonJLabel图1类之间的组和关系（1）MineGame.java(主类)MineGame类负责创建扫雷游戏机主窗口，该文件含有main方法，扫雷游戏从该类开始执行。MineGame类主要有三种类型的成员：File、MineArea和ShowRecord对象。（2）MineArea.javaMineArea类创建的对象是MineArea类最重要的成员之一，代表“扫雷区域”。该类的成员变量中有5个重要类型的对象：Block、BlockView、LayMines和Record。（3）Block.java Block类是雷区中“方块”的类封装，含有关于“方块”的属性以及操作，即负责为雷区创建代表“方块”的Block对象。（4）BlockView.java BlockView是JPanel容器的子类，BlockView创建的对象负责为Block对象提供视图，以便用户通过该视图与Block对象交互。BlockView对象使用一个标签和按钮为Block对象提供视图，标签和按钮按着卡片布局（CardLayout）层叠在一起，默认状态下按钮遮挡住标签。当用户单击按钮后，如果Block对象是雷，BlockView对象中的标签显示的是雷的图标；如果Block对象不是是雷，标签显示的是当前Block对象周围雷的总数。（5）LayMines.javaLayMines类对象不需要视图，在游戏中不需要看见该对象。LayMines对象使用随机算法指定MineArea对象中的哪些Block对象是雷，哪些Block对象不是雷。（6）Record.javaRecord类是JDialog对话框的子类，当用户扫雷成功时，Record对象负责保存用户的成绩到文件。（7）ShowRecord.javaShowRecord类是JDialog对话框的子类，当用户查看扫雷的最好成功时，ShowRecord对象负责读取文件数据的界面。该游戏的整体设计流程图如图2所示：开始左键点击扫雷该处是雷是数值表示周围雷数确定此处是雷右键标记所有雷都找 出是优胜结束否否图2 主要流程图3.2详细设计（1）MineGame类MineGame类是javax.swing包中JFrame的一个子类，并实现了ActionListener接口，该类的主要成员变量和方法： 成员变量1）bar 和fileMenu提供菜单操作，单击游戏菜单中的选项为“初级”、“中级”和“高级”或“扫雷英雄榜”。2）mineArea是扫雷区域，提供有关扫雷的主要功能。3）“英雄榜”负责存放三个级别的扫雷最好的成绩。4）showHeroRecord负责显示英雄榜中的数据。 方法1）MineGame( )是构造方法，负责完成窗口的初始化。2）actionPerformed(ActionEvent)方法是MineGame类实现的ActionListener接口中的方法，该方法负责执行菜单发出的有关命令。用户选择菜单中项可触发ActionListener事件，导致actionPerformed(ActionEvent)方法执行相应的操作，例如将创建的雷区设置为初级、中级或高级等。3）main(String )方法是程序运行的入口方法。（2）MineArea类MineArea类是javax.swing包中JPanel容器的子类，实现了ActionListener和MouseListener接口，所创建的对象：mineArea是MineArea类中最重要的成员之一，作为一个容器添加到窗口的中心。MineArea类的主要成员变量、方法： 成员变量1）block是Block类型的数组，用来确定雷区有多少需进行扫雷的方块。2）blockView是BlockView类型的数组，负责为block数组中的Block对象提供视图。3）lay是LayMines类型的对象，负责设置block数组中的哪些方块是雷或不是雷。4）record负责提供保存成绩的界面，是一个对话框，默认不可见。用户只有扫雷成功后（用时最少者），才可以看见该对话框。6）reStart是一个按钮对象，用户单击它重新开始游戏。7）time是计时器对象，负责计算用户的用时。 方法1）initMineArea(int,int,int,int)方法可根据参数提供的数据设置雷区的宽度、高度、雷的数量以及雷区的级别。2）actionPerformed(ActionEvent)是MineArea类实现的ActionListener接口中的方法。当用户单击blockView中的某个方块时，actionPerformed(ActionEvent)方法负责执行有关算法，例如，当用鼠标左键单击方块上的按钮后，若方块下有雷，actionPerformed(ActionEvent)方法将使用户输掉本局，若该方块下无雷，actionPerformed(ActionEvent)方法将显示BlockView对象中的标签，该标签上是一个数字，该数字代表当前方块的周围的8个方块中共有多少颗雷。3）Show( )方法是一个递归方法。actionPerformed(ActionEvent)方法执行时将调用方法进行扫雷。4）mousePressed(MouseEvent)方法是MineArea类实现的MouseListener接口中的方法，当用户按下鼠标右键时，actionPerformed(ActionEvent)方法负责让方块上线是一个探雷标记。5）inquireWin( )方法用来判断用户是否扫雷成功，如果成功该方法负责让record对话框可见。所谓扫雷成功是指不仅找到全部的雷而且用时最少。（3）Block类Block类创建的对象是数组block的单元中的对象。Block型数组block是MineArea类的重要成员之一。Block类的主要成员变量和方法： 成员变量1)name是方块上的名字。2)aroundMineNumber是方块周围雷的数目。3)mineIcon是方块上雷的图标。4)isMine用来表示方块是否是雷。5)isMark用来表示方块是否被标记。6)isOpen用来表示方块是否被挖开。 方法1）setAroundMineNumber(int)方法用来设置aroundMineNumber的值。2）getAroundMineNumber()方法用来获取aroundMineNumber的值。（4）BlockView类BlockView类是javax.swing包中JPanel类的子类，创建的对象是数组blockView的单元中的对象。blockView是BlockView类的最重要的成员之一。BlockView类的主要成员变量和方法： 成员变量1）blockNameOrIcon用来显示Block对象的name、number和mineIcon属性。2）blockCover用来遮挡card卡片式布局。 方法1）giveView(Block block)方法给参数指定的Block对象提供视图，如果Block对象的isMine属性为true，即方块是雷，那么blockNameOrIcon标签上设置的文本就是Block对象的name属性的值，同时blockNameOrIcon标签上设置的图标就是Block对象的mineIcon制定的图标。如果Block对象的isMine属性为false，blockNameOrIcon标签上设置的文本是Block对象的aroundMineNumber属性的值，即周围雷的数目。2）seeBlockNameOrIcon( )方法让用户看见视图中的标签，无法看见按钮。3）seeBlockCover( )方法让用户看见视图中的按钮，无法看见标签。（5）LayMines类LayMines类创建的对象lay是MineArea中最重要的成员。该类的主要成员变量和方法： 成员变量mineIcon用来存放一个格式gif的图像。 方法layMinesForBlock(Block,int)方法对参数指定的Block数组进行设置，其中int参数制定雷的数目。当指定Block数组中某个单元中的方块是雷时，就将该方块上的图标设置为mineIcon。当指定Block数组中某个单元中的方块不是雷时，就将该方块上的名字设置为周围的雷的数目。（6）Record类Record是javax.swing包中JDialog对话框的子类，并实现了ActionListener接口。Record创建的对象：record是MineArea类的成员之一，当用户扫雷成功时，该对象提供了保存成绩到文件的界面。Record类的主要成员变量、方法： 成员变量1）textName提供用户扫雷优胜者输出姓名。2）用户单击“确定”按钮，可以保存成绩。 方法1）actionPerformed(ActionEvent)方法是Record类实现的ActionListener接口中的方法，当用户单击“确定”按钮后，该方法被执行，所执行的操作就是获取用户输入的名字和用时，然后调用writeRecord(String,String)方法将信息写入到“英雄榜”中。2）writeRecord(String,String)负责将有关信息，例如扫雷的用时、扫雷的级别以及扫雷优胜者的姓名等信息写入到“英雄榜”文件。（7）ShowRecord类ShowRecord是javax.swing包中JDialog对话框的子类，并实现了ActionListener接口。ShowRecord创建的对象showHeroRecord是MineGame类(主类)的成员之一，当用户查看“英雄榜”菜单项时，该对画框可见，提供了查看扫雷的最好成绩的界面。ShowRecord类的主要成员变量、方法： 成员变量1）File存放文件的引用。2）用户单击“显示成绩”按钮，可以查看各个级别扫雷的最好成绩。3）用户单击“重新记分”按钮，可以将“英雄榜”中的成绩恢复为初始值。 方法1）actionPerformed(ActionEvent)方法是ShowRecord类实现的ActionListener接口中的方法，当用户单击“显示成绩”按钮后，该方法被执行，所执行的操作就是调用readAndShow( )方法。2）readAndShow( )方法负责读取存放在文件中的各个级别的扫雷最好成绩以及扫雷者姓名，并显示这些先关信息。4 设计结果分析扫雷游戏主界面的运行效果如图3所示。图3 主界面图通过MineGame创建的窗口可以选择游戏的级别，例如选择初级，选择后的窗口界面如图4所示。 图4 游戏开始界面MineArea创建的扫雷区域效果如图5和6所示。其中图5为扫雷进行中的效果，图6为扫雷失败效果。图5 扫雷进行中的效果图 图6 扫雷失败后的效果图ShowRecord创建的对象负责提供显示成绩的界面，效果如图7所示。图7 成绩结果图5 设计体会 通过这次的课程设计，我对Java这门语言有了更深刻的理解。其中包括类、对象、接口、继承、方法以及Java语言中的常用包等的使用方法，特别是图形用户界面里各种组件的创建，事件处理等相关知识。使我对Java语言是一种非常难懂的语言的思想有了极大的改观。 这次的课程设计是用Java语言及相关知识设计一个扫雷游戏系统，能实现选择游戏级别，记录游戏时间和保存游戏成绩等功能。虽然整个设计的时间才短短两周，我还是对JDK和JCreator等Java语言开发工具有了深层次的认知，并熟练掌握了它们的使用方法。而且这次的课程设计，也使我的编程能力有了明显的提高。 通过这次课程设计设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。此外，我认为这次课程设计最大的收获就是：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。 6 参考文献1 朱福喜,尹为民,余振坤. Java语言与面向对象程序设计M.武汉:武汉大学出版社1999.5:67-1282 陈国君,陈磊.Java 2从入门到精通M.北京:清华大学出版社,2006.1:13-983 王梅,Java并发编程设计原则与模式M.北京:中国电力出版社,2009.024 尹伟民,Java程序设计之网络编程M.北京:清华大学出版社,2008.035 印昊.java与面向对象程序设计M.高等教育出版社.2008.4.6 耿祥义.Java课程设计.清华大学出版社,2009.附录：源程序代码import java.awt.event.*;import java.awt.*;import javax.swing.*;import javax.swing.border.*;import java.util.*;import java.io.*;public class MineGame extends JFrame implements ActionListener JMenuBar bar; JMenu fileMenu; JMenuItem 初级,中级,高级,扫雷英雄榜; MineArea mineArea=null; File 英雄榜=new File(英雄榜.txt); Hashtable hashtable=null; ShowRecord showHeroRecord=null; MineGame() mineArea=new MineArea(16,16,40,1); add(mineArea,BorderLayout.CENTER); bar=new JMenuBar(); fileMenu=new JMenu(游戏); 初级=new JMenuItem(初级); 中级=new JMenuItem(中级); 高级=new JMenuItem(高级); 扫雷英雄榜=new JMenuItem(扫雷英雄榜); fileMenu.add(初级); fileMenu.add(中级); fileMenu.add(高级); fileMenu.add(扫雷英雄榜); bar.add(fileMenu); setJMenuBar(bar); 初级.addActionListener(this); 中级.addActionListener(this); 高级.addActionListener(this); 扫雷英雄榜.addActionListener(this); hashtable=new Hashtable(); hashtable.put(初级,初级#+999+#匿名); hashtable.put(中级,中级#+999+#匿名); hashtable.put(高级,高级#+999+#匿名); if(!英雄榜.exists() try FileOutputStream out=new FileOutputStream(英雄榜); ObjectOutputStream objectOut=new ObjectOutputStream(out); objectOut.writeObject(hashtable); objectOut.close(); out.close(); catch(IOException e) showHeroRecord=new ShowRecord(this,hashtable); setBounds(100,100,280,380); setVisible(true); setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); validate(); public void actionPerformed(ActionEvent e) if(e.getSource()=初级) mineArea.initMineArea(8,8,10,1); setBounds(100,100,200,280); if(e.getSource()=中级) mineArea.initMineArea(16,16,40,2); setBounds(100,100,280,380); if(e.getSource()=高级) mineArea.initMineArea(22,22,99,3); setBounds(100,100,350,390); if(e.getSource()=扫雷英雄榜) if(showHeroRecord!=null) showHeroRecord.setVisible(true); validate(); public static void main(String args) new MineGame(); import java.awt.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;public class MineArea extends JPanel implements ActionListener,MouseListener JButton reStart; Block block; BlockView blockView; LayMines lay; int row,colum,mineCount,markMount;/雷区的行数、列数以及地雷个数和用户给出的标记数 ImageIcon mark; int grade; JPanel pCenter,pNorth; JTextField showTime,showMarkedMineCount; /显示用时以及标记数 Timer time; /计时器 int spendTime=0; Record record; public MineArea(int row,int colum,int mineCount,int grade) reStart=new JButton(重新开始); mark=new ImageIcon(mark.gif); /探雷标记 time=new Timer(1000,this); showTime=new JTextField(5); showMarkedMineCount=new JTextField(5); showTime.setHorizontalAlignment(JTextField.CENTER); showMarkedMineCount.setHorizontalAlignment(JTextField.CENTER); showMarkedMineCount.setFont(new Font(Arial,Font.BOLD,16); showTime.setFont(new Font(Arial,Font.BOLD,16); pCenter=new JPanel(); pNorth=new JPanel(); lay=new LayMines(); initMineArea(row,colum,mineCount,grade); /初始化雷区,见下面的LayMines() reStart.addActionListener(this); pNorth.add(showMarkedMineCount); pNorth.add(reStart); pNorth.add(showTime); setLayout(new BorderLayout(); add(pNorth,BorderLayout.NORTH); add(pCenter,BorderLayout.CENTER); public void initMineArea(int row,int colum,int mineCount,int grade) pCenter.removeAll(); spendTime=0; markMount=mineCount; this.row=row; this.colum=colum; this.mineCount=mineCount; this.grade=grade; block=new Blockrowcolum; for(int i=0;irow;i+) for(int j=0;jcolum;j+) blockij=new Block(); lay.layMinesForBlock(block,mineCount); blockView=new BlockViewrowcolum; pCenter.setLayout(new GridLayout(row,colum); showMarkedMineCount.setText(+markMount); validate(); public void setRow(int row) this.row=row; public void setColum(int colum) this.colum=colum; public void setMineCount(int mineCount) this.mineCount=mineCount; public void setGrade(int grade) this.grade=grade; public void actionPerformed(ActionEvent e) if(e.getSource()!=reStart&e.getSource()!=time) time.start(); int m=-1,n=-1; for(int i=0;irow;i+) for(int j=0;jcolum;j+) if(e.getSource()=blockViewij.getBlockCover() m=i; n=j; break; if(blockmn.isMine() for(int i=0;irow;i+) for(int j=0;j0&blockmn.getIsOpen()=false) blockViewmn.seeBlockNameOrIcon(); blockmn.setIsOpen(true); return; else if(blockmn.getAroundMineNumber()=0&blockmn.getIsOpen()=false) blockViewmn.seeBlockNameOrIcon(); blockmn.setIsOpen(true); for(int k=Math.max(m-1,0);k=Math.min(m+1,row-1);k+) for(int t=Math.max(n-1,0);t=Math.min(n+1,colum-1);t+) show(k,t); public void mousePressed(MouseEvent e) JButton source=(JButton)e.getSource(); for(int i=0;irow;i+) for(int j=0;j=1) blockNameOrIcon.setText(+n); else blockNameOrIcon.setText( ); public void seeBlockNameOrIcon() card.show(this,view); validate(); public void seeBlockCover() card.show(this,cover); validate(); public JButton getBlockCover() return blockCover; import java.util.*;import javax.swing.*;public class LayMines ImageIcon mineIcon; LayMines() mineIcon=new ImageIcon(mine.gif); public void layMinesForBlock(Block block,int mineCount) int row=block.length; int column=block0.length; LinkedList list=new LinkedList(); for(int i=0;irow;i+) for(int j=0;j0) int size=list.size(); / list返回节点的个数 int randomIndex=(int)(Math.random()*size); Block b=list.get(randomIndex); b.setIsMine(true); b.setName(雷); b.setMineIcon(mineIcon); list.remove(randomIndex); /list删除索引值为randomIndex的节点 mineCount-; for(int i=0;irow;i+) for(int j=0;jcolumn;j+) if(blockij.isMine() blockij.setIsOpen(false); blockij.setIsMark(false); else int mineNumber=0; for(int k=Math.max(i-1,0);k=Math.min(i+1,row-1);k+) for(int t=Math.max(j-1,0);t=Math.min(j+1,column-1);t+) if(blockkt.isMine() mineNumber+; blockij.setIsOpen(false); blockij.setIsMark(false); blockij.setName(+mineNumber); blockij.setAroundMineNumber(mineNumber); import java.io.*;im