安卓程序设计报告

弹球游戏物联一班谢鑫20100740123一、实验目的掌握Swing图形用户界面编程以及事件处理等，掌握java绘图技术。掌握多线程编程的基本原理，能使用Runnable、ExecutorService等接口进行线程的创建、启动等工作。二、实验任务设计并编程实现弹球游戏：用户能通过GUI组件指定生成小球的数量，每个小球将从随机的位置出现，并具有随机颜色，随机速度以及随机的运动方向，小球沿初始方向匀速运动，当碰到窗口边缘时，小球将依据受力原理改变运动方向（可简化考虑，受力只改变小球的运动方向，小球仍按照初始速度匀速运动，且不考虑小球之间的碰撞）。鼠标在界面中显示为方块状，玩家需按住鼠标来回移动以避开运动的小球及屏幕四周，如果鼠标碰到任一小球或者窗口四周，则游戏结束。程序需提供计时功能，并最终显示玩家能坚持多少秒。三、设计思路1.界面设计（1）制作一个简单的面板JFrame，文件保存为bollFrame.java其中为一public的类bollFrame，其构造方法为： bollFrame(intn){ super();setTitle("我的弹球小游戏"); setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); Dimensiondimension=Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize();//得到电脑屏幕大小 setSize(450,450); setLocation((dimension.width-game.getWidth())/2-250,(dimension.height-game.getHeight())/2-250);//设置面板显示基中； this.n=n; myBollPanel=newbollPanel(n);//构造一个画板； add(myBollPanel);//将画板放入JFrame createMenu();//创建菜单； setJMenuBar(bar); }（2）构造画板类，文件保存为bollPanel.java其构造函数如下：bollPanel(intn){ this.n=n; //executorThread=Executors.newCachedThreadPool();//创建线程池； mouse=newmouseThread(mxNow,myNow,groupThread,this);//启动鼠标线程； this.setIsOver(false);//游戏开始线程条件的判断； for(inti=0;i<n;++i){ myBollThread=newbollThread(this); groupThread.add(myBollThread); //executorThread.execute(myBollThread);//小球线程加入线程池； } addMouseListener(this); addMouseMotionListener(this); }Paint()方法如下构造：publicvoidpaint(Graphicsg){ if(!this.getIsOver())//如果游戏还没结束； { super.paint(g);//清除原先的图像 g.setColor(Color.RED); g.setFont(newFont("宋体",Font.BOLD+Font.ITALIC,15)); g.drawString("你已坚持："+getT()+"S",15,15);//计时器的显示； for(inti=0;i<n;++i){//画出每个线程球 intxNow=groupThread.get(i).getxNow(); intyNow=groupThread.get(i).getyNow(); g.setColor(groupThread.get(i).getColor()); g.fillOval(xNow,yNow,30,30); if(xNow>(getWidth()-23)||xNow<0){//碰到左右边界； groupThread.get(i).dx=-groupThread.get(i).dx; } if(yNow>(getHeight()-23)||yNow<0){//碰到上下边界； groupThread.get(i).dy=-groupThread.get(i).dy; } groupThread.get(i).setxNow(xNow+groupThread.get(i).getdx());//设置下一个位置； groupThread.get(i).setyNow(yNow+groupThread.get(i).getdy()); } } if(isMouse){ g.drawImage(newImageIcon("boll.gif").getImage(),mxNow,myNow,40,40,this);//鼠标的图像； } }//endpaint();总体界面如下：2.逻辑设计(1).首先，我们考虑到多个小球的运动，实质上是多线程的使用，n个小球我们就同时启动n个线程去控制每个小球的运动。因此我构造出一个类作为一个小球的线程，保存文件为bollThread.java，顾名思义，小球线程类。相关构造方法如下：publicbollThread(bollPanelmy){ this.myPanel=my; xStart=data.nextInt(200);//随机产生开始位置； yStart=data.nextInt(200); setxNow(xStart);////设置现在的位置； setyNow(yStart); setdx();//设置随机方向使用；注意：若不设置为随机，则所有小球将相同一个方向运动； setdy(); }(2)再次，小球的出现需要有载体，这就是画板，前面界面设置中已提到过，通过让多个小球共享一个画板，以及通过线程控制小球的重绘，最后通过画板显示给用户。(3)在第（2）点中提到的画板上我们需要实现鼠标的监听，以下给出几个重要的鼠标事件监听：publicvoidmousePressed(MouseEvente){//单击启动鼠标事件； if(e.getButton()==MouseEvent.BUTTON1){ copy.schedule(newtask(),0,1000);//启动定时器； for(inti=0;i<n;++i){ Threadmy=newThread(groupThread.get(i)); my.start();//启动游戏，启动小球线程； } mxNow=e.getX(); myNow=e.getY(); isMouse=true; if(!mouse.isAlive()){ mouse.start();//启动鼠标线程； } }//endif(e.getButton()==MouseEvent.BUTTON1); }//注意按下鼠标开始游戏； publicvoidmouseDragged(MouseEvente){//游戏过程中通过按住鼠标左键控制“眼睛”的移动来躲避小球； mxNow=e.getX();//TODOAuto-generatedmethodstub myNow=e.getY(); if(mxNow>(this.getWidth()-30)||mxNow<=0||myNow>(this.getHeight()-30)||myNow<=0){//鼠标是否碰到边界； //executorThread.shutdown(); this.setIsOver(true); copy.cancel(); JOptionPane.showMessageDialog(null,"你撞墙了，下次小心点。。。游戏结束","提示",JOptionPane.OK_OPTION); this.removeMouseListener(this); this.removeMouseMotionListener(this); } for(inti=0;i<n;++i){ intxNow=groupThread.get(i).getxNow(); intyNow=groupThread.get(i).getyNow(); if(isPeng(xNow,yNow,mxNow,myNow)){ //executorThread.shutdown(); this.setIsOver(true); copy.cancel(); JOptionPane.showMessageDialog(null,"if(你撞球了){"+"\n"+"挑战失败，游戏结束.}","提示",JOptionPane.OK_OPTION); //System.exit(0); this.removeMouseListener(this); this.removeMouseMotionListener(this); }//鼠标的上下左右边和球碰撞的情况， } }(4)如果游戏开始后我们突然松开鼠标，让我们控制的小球（或"眼睛"）停留在最后松开的点上，那么小球碰到它还会判断是否相撞吗？答案是可以的，我们可以通过编写一个鼠标线程类来实现，保存文件为mouseThread.java；让此线程在我们按下鼠标开始游戏时同时启动，在我们松开鼠标时启动判断相撞事件。相关的构造方法如下：mouseThread(intmxNow,intmyNow,List<bollThread>group,bollPanelbollpane){ this.mxNow=mxNow;//传入鼠标现在位置； this.myNow=myNow; this.groupThread=group;//传入小球线程组； this.bollpane=bollpane;//传入画板对象； }程序测试在程序测试中，先后测试出了,以下几个注意点：在判断小球与鼠标控制的小球（“眼睛”）相撞时，条件中用到两点之间的距离问题，发现条件不能是两点距离刚好等于两相撞物体半径和，此条件太苛刻，可能引起判断的失误（概率蛮高的呵呵），而应该是小于半径和。.在小球碰撞或控制的小球（”眼睛“）碰到边界游戏结束时，已经停止了线程，小球竟然还能动，而且是缓慢移动，但是判断是否碰撞及边界问题都能正常执行，与我所意料的完全相反，到现在也不知道是怎么回事，只能在paint()里进行条件判断，只让bollPanel留下最后一次的个小球及“眼睛”位置。C.这是最后才调试出来的，也是这个游戏中较难注意到的。就是一些boolean变量的设置：privatebooleanisTime;//定时器是否启动； privatebooleanisGroupThread;//所有小球线程组是否启动； privatebooleanisMouseThread;//鼠标线程是否启动； privatebooleanisMouse;//鼠标事件是否启动； privatebooleanisOver;//游戏是否结束；刚开始时并没有注意到这些，如果我点击鼠标左键开始游戏时，启动了小球线程，这时要设置变量isGroupThread=true标志小球线程组已启动，释放鼠标启动鼠标线程时，isMouseThread=true让鼠标线程来控制与小球相撞的判断，定时器也在这时响应启动isTime=true开始计时，若不设置这些的话，将发生以下本质上的共同错误：:等我释放鼠标后想再次控制小球，就必须在一次启动鼠标事件，这时将重新启动一次计时器，重新启动一次小球线程组，重新启动鼠标线程；这样的结果是导致游戏的结果不确定性，没碰到小球（实际上已碰撞）它就检测碰撞结束游戏。以及计时器的计时紊乱等。具体调试后的相关代码实现见附录.。五、实验总结通过这次的程序设计，我更加明白了学以致用的道理，对线程的应用使得我更好更快的掌握了线程的本质，同时，在此次的程序设计中，经过不断地调试，是我明白了一个程序或项目要做到“精致”，是是需要花多大的精力和耐心，总之，学以致用，会将学到的知识应用到实际中才是学之根本。此次实验也更了解到了线程的知识，比如：一个线程stop后，不能再用start启动，而应当重新实例化，在start()。也就是说线程的状态转换过程（新建-就绪-运行-阻塞-死忙）是不可逆的，这是个人理解，至少从本实验中可以得到验证。最后，感谢老师的指导和同学们对我的帮助。附录以下是调试后的相关算法实现：A: publicbooleanisPeng(intxNow,intyNow,intmxNow,intmyNow){//利用两点之间的距离算法，判断是否撞球 intx1=xNow+15,y1=yNow+15; intx2=mxNow+20,y2=myNow+20; intmulx=x1-x2,muly=y2-y1; doublesum=Math.pow(muly,2)+Math.pow(mulx,2); if(sum<Math.pow(35,2)) returntrue; elsereturnfalse;}B:publicvoidpaint(Graphicsg){ if(!this.getIsOver())//在此判断游戏是否结束； { super.paint(g);//清除原先的图像 g.setColor(Color.RED); g.setFont(newFont("宋体",Font.BOLD+Font.ITALIC,15)); g.drawString("你已坚持："+getT()+"S",15,15); for(inti=0;i<n;++i){//画出每个线程球 intxNow=groupThread.get(i).getxNow(); intyNow=groupThread.get(i).getyNow(); g.setColor(groupThread.get(i).getColor()); g.fillOval(xNow,yNow,30,30); if(xNow>(getWidth()-23)||xNow<0){//碰到左右边界； groupThread.get(i).dx=-groupThread.get(i).dx; } if(yNow>(getHeight()-23)||yNow<0){//碰到上下边界； groupThread.get(i).dy=-groupThread.get(i).dy; } groupThread.get(i).setxNow(xNow+groupThread.get(i).getdx()); groupThread.get(i).setyNow(yNow+groupThread.get(i).getdy()); } } if(isMouse){ g.drawImage(newImageIcon("boll.gif").getImage(),mxNow,myNow,40,40,this); } }//endpaint();C:(1)publicvoidmousePressed(MouseEvente){//单击启动鼠标事件； if(e.getButton()==MouseEvent.BUTTON1){ if(isMouseThread){//鼠标线程是否活着； mouse.stop(); isMouseThread=false; } if(!isTime){ copy.schedule(newtask(),0,1000);//启动定时器； isTime=true; } if(!isGroupThread){ for(inti=0;i<n;++i){ Threadmy=newThread(groupThread.get(i)); my.start();//启动游戏，启动小球线程； } isGroupThread=true; } mxNow=e.getX(); myNow=e.getY(); isMouse=true; }//endif(e.getButton()==MouseEvent.BUTTON1); }(2) publicvoidmouseReleased(MouseEvente){ //mouse.setmxNow(e.getX()); //mouse.setmyNow(e.getY());//设置松开点的鼠标位置； mxNow=e.getX(); myNow=e.getY(); if(!isMouseThread){ mouse=newmouseThread(mxNow,myNow,groupThread,this);//新建鼠标线程；/启动鼠标线程；............................................................................ mouse.start(); isMouseThread=true; } }(3)publicvoidmouseDragged(MouseEvente){ mxNow=e.getX();//TODOAuto-generatedmethodstub myNow=e.getY();