基于Java的猜拳小游戏设计.doc

目 录
绪论 - 1-
一、背景与意义 - 2-
二、设计原理与方案 - 2-
一）方案 - 2-
二）设计思路 - 3-
三）系统分析 - 3-
四）程序概要设计 - 4-
五）工作流程图 - 4-
六）程序框图 - 5-
七）程序中所用类说明 - 5-
八）程序运行效果及存在的问题 - 7-
三、项目实现 - 8-
一）程序用到的类库简介 - 8-
二）游戏主程序设计 - 8-
三）主界面PigPanel类 - 8-
四）具体实现 - 9-
四、运行结果 -14-
一）结果截图 -14-
二）系统在调度中经常出现的问题 -16-
五、心得 -17-
六、总结语 -18-
七、参考文献 -19-

绪论：
面向对象（OOP）的程序设计认为：现实世界是由一组彼此相关并互通信息的实体——对象（Object）组成的。不管是一所学校、一个班级；一辆汽车、一张桌子；还是一个窗体、一个按钮，都可视作对象。一个对象包含两部分内容：描述对象状态的数据和描述对象行为或功能（方法）的编码。数据和编码紧密结合，共同构成一个对象。面向对象的程序设计有三大特性：封装性、继承性和多态性。
计算机技术的应用正在朝着网络化的方向阔步前进，万维网成为世界上最大的信息中心。但目前外围网上的内容仍多为文本、图像、声音等静态信息，Java为其提供了简便并且功能强大的编程接口，开发人员利用这些编程接口可以向Web增加动态性、交互性内容，这使得Web页面翻开了新的一页。
Java是一种跨平台的面向对象的语言，这就允许开发人员生成独立于平台的应用程序，用Java编写的程序可以在许多硬件平台上运行而不需要重新编译。 Java具有很多优点：简单、面向对象、可移植、与硬件无关、强健安全、具有很高的性能，此外还对多线程、动态性提供了支持。
Java采用面向对象技术，所有的Java程序都是对象，通过封装性实现了模块化和信息隐藏，通过继承性实现了代码的复用，使得用户可以根据自己的需要创建自己的类库。
Java最强大的是网络方面的应用，本课程设计不涉及网络方面的应用。

一、背景与意义
游戏是全球最大的娱乐经济项目之一，已经被命名为“第九艺术”。而由“游戏”派生出来的职业，除了软件开发外，游戏包装宣传推广、攻略指导、网络游戏管理员和职业游戏玩家等，已成为了一系列专门的岗位。虽然说中国的游戏行业开始逐步的迈入了正轨，但是现今，游戏人才出现严重的瓶颈时期，高校的扩招、金融危机的侵袭直接影响着我们最关心的就业问题，但是另一方面游戏人才的缺乏又直接制约着行业的发展，这就更加严格了对社会培训机构的稳定性和正规性的要求。在我国，游戏人才培养体系还未健全，部分开设了相关专业的高校，游由于理论和实践的脱离无法完全满足网游公司对人才的需求。 所以，就中国目前的市场分析来看，加强游戏产业必须在多渠道人才培养体系上加快突破，尽快建立起多渠道人才培养体系，来满足社会对游戏人才的需求。
通过Java程序设计的一些重要理论基础来实现“人机猜拳小游戏”的功能。通过利用所学到的计算科学的理论知识，提高解决实际问题的能力，增强运算、编程和使用技术资料的技能，通过实际问题的分析设计、编程和调试，掌握应用软件的分析方法和工程设计方法，能正确阐述设计和实验结果，逐步建立正确的全局观念。通过本次程序设计,我掌握了Java语言的基本运用,提高了理论结合实际能力。
二、设计原理及方案
程序总体介绍和设计要求程序使用J2SE语言编写，使用标准JDK平台编译和运行。程序使用已创建的PairOfDice类，设计并实现一个类来玩游戏。根据游戏规则玩家将和电脑进行比赛。创建小游戏，实现电脑与玩家之间互动猜拳这主要功能，通过按钮的方式，与电脑进行猜拳游戏，电脑随机出拳并能显示设置的图片，增加美观。
一）方案：
1）界面的左侧是电脑或者玩家的名字，让界面看起来一目了然。
2）系统界面的中间是电脑或者玩家出拳的图片。图片可以生动形象得表示出电脑或者玩家出的拳，显示的图片在对话框中也相得益彰。在图片的下方会显示，人机猜拳以后的输赢。
3）界面的右侧是三个剪刀石头布的按钮。玩家通过按钮出拳，电脑随机出拳，猜拳的输赢结果在下方显示。

二）设计思路：
在设计游戏时，我们要充分考虑到剪刀石头布游戏的特性，以及多种技术的实现：
⑴构造创建服务器端和客户端
⑵创建输入输出流
⑶编写服务器端处理数据的线程方法
⑷绘制游戏界面
⑸绘制界面上的提示
采用此方法设计使程序简洁明了，使绘制游戏界面时简单化，更加易于游戏的实现，程序也更易于读懂。
如java中得到输入输出流的方法：
//调用客户端的getInputStream()方法
Inputs=newBufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
通过调用此方法获取从服务器得到的数据
调用客户端的getOutputStream()方法，通过此方法把客户端的数据传输给服务器。
三）系统分析
Java程序编辑器是：图形界面、线程、流与文件等技术的综合应用。
图形界面的实现：考虑到简单、实用、高效等特点，就选择了AWT来完成实现，在选择组件上，文本编辑区就选用了TaxtArea作为主要的部件。
线程实现文件自动保存：在相关的参考书上查阅到在Time类中有一个schedule方法可以在后台自动完成一定的功能，而且调用起来相当简单，于是就用了Time类中的schedule方法来实现文件自动保存及备份功能。
文件操作的实现：利用了字符文件流FileReader和FileWriter类来实现。
由于Java的特性，可能用任何一个编辑器来编辑，于是就将Windows中的记事本作为模仿对象，根据实现情况删减了其中的一些功能，如自动换行，设置字体，打印等功能。
在设计类的时候，考虑到简单明了，就用了两个类，一个主类和一个默认属性类作为程序的整体框架，所有的对象和方法都是在默认属性类中创建和实现的，以及为各组件注册事件监听程序也是在默认属性类中实现的。主类完成对象的实例化及显示。这们设计的优点是：条理清晰，容易理解，容易修改。这样设计的缺点是：不利于共享类中的方法。
四）程序概要设计
1）功能需求分析
一个剪刀石头布游戏，根据一般的常识，首先要有两个人，两个人同时出，然后，根据双方的出拳，决定谁是赢者，虽然想起来这个游戏很简单，但如何实现 ，还是有一定难度的。实现这个时针时涉及到几个技术问题：
1. 双方如何出拳
2. 如何同时出拳
3. 如何判断哪方赢了
4. 如何显示结果
剪刀石头布游戏，都是通过两个人同时出拳，然后根据双方出的拳，判定哪方是赢家。
2）性能需求分析
准确性：在实现此的过程中，我们要考虑到，双方是否能同时地出拳，还要就是如何去判断，准确地知道哪方是赢家.
简洁性：在实现此的过程中，我们要考虑到，怎样使游戏界面更简单，让人更容易明白它怎样去玩。
五）工作流程图：

图1 工作流程图

六）程序框图
游戏程序框图如图2所示

图2 游戏程序框图
七）程序中所用类说明：
（1）用户自定义类
类名：SmallGame
作用：实例化对象
主要成员变量：
Frame myFrm // 定义主窗体
TextArea myText // 定义文本编辑区
Button BfontOK, Bfind, Breplace, Bnext, Bcancel //定义和创建各按钮
Label Lf Lr, Ls //定义和创建各标签
MenuBar Mbbar //定义和创建主菜单
Menu Mfile,Medit,Mformation,Mhelp //定义和创建主菜单中的选项
Toolkit toolKit
Clipboard myCB //剪切板对象
FileDialog myFDlg //定义文件对话框
主要成员方法：
public void init() //初始化各部件菜单的定义和事件的监听
public void displayEdit ()//显示窗体及调用Time中的schedule方法
public void windowClosing () //关闭窗体
public void save //保存文件方法
.内部类类名：KeyEvents
作用：实现菜单的事件的响应功能
继承的父类：KeyAdapter
主要成员变量：无
成员方法：actionPerformed()、keyPressed()

（2）用户自定义类与Java类的继承关系图如下：
Thread
Service
getInputStream
Start
Run
Random
getOutputStream
Readline

图3 子类及其父类继承关系图
（3）类中成员及作用
Service类成员：
String data; //接收数据
BufferedReader inputs;// 读取数据
PrintStream outputs;//输出数据
Socket client;//定义套接字
Client类成员：
String data;//接收数据
Socket client = null;//定义套接字
BufferedReader inputs = null;// 读取数据
BufferedReader key = null;// 缓冲数据
PrintStream outputs = null;//输出数据
八）程序运行效果及存在的问题
（1）运行效果图
剪刀石头布游戏效果如图4所示：

图4游戏效果图
（2）存在的问题
此游戏界面简洁明了，但还是有许多问题的，比如说这个界面不是GUI的，所以操作性不强，也不美观，而且处理数据的random函数也有问题，它可能出现相同的结果，不能成为真正意义上的随机，所以这个小游戏还是有许多问题的，我会进一步的改进它。
三、项目实现
一）  程序用到的类库简介
(1)Java的抽象窗口工具集AWT(Abstract Window Toolkit)中包含了很多的类来支持GUI的设计，使得用户和程序可以非常方便地进行交互。java.awt包中包含Component、Panel、Frame、Applet、Container、Button等许多常用的类。
(2) Swing类库提供一组“轻量级”（全部是 Java 语言）组件，尽量让这些组件在所有平台上的工作方式都相同。而javax.swing.event则供 Swing 组件触发的事件使用。
(3)此外，程序还用到了部分applet、net、io、util类。
二）游戏主程序设计
主程序PigPanel用到两个类：Die和PairOfDice，均为已设计类。
Die类主要实现出招过程，PairOfDice过程主要返回游戏规定的得分情况，PigPanel使用这两个类，并产生用户交互界面，由用户操作实现出招、得分、等步骤。
三）主界面PigPanel类
1.  成员变量
restart
  Jbutton
 对本次游戏数据进行清零
  get
  JButton
 模拟出招
pause
  Jbutton
 获得当前得分的点数
pod
 PairOfDice
  声明类以获得分点数
2.成员变量
info
  String
  储存读取的信息

ta
 JTextArea
  显示文字

四）具体实现
首先建立一个Test类，如下：
import java.awt.Color;
import java.awt.Image;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;

import javax.swing.AbstractButton;
import javax.swing.ImageIcon;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JOptionPane;
import javax.swing.JPanel;

public class Test extends JFrame {
JLabel jl,jl1;
final JLabel jl2,jl3;
JLabel jl4;
public String person;
public String m;
int j;
int i;

final String[] arr = new String[3];

public void Win(String person) {
arr[0] = "石头";
arr[1] = "剪刀";
arr[2] = "布";
person = arr[j];
i = (int) (Math.random() * 3);
String c = arr[i];
//判断输赢
if (c.equals(person)) {
jl4.setText("平手");
} else if (c.equals("剪刀") && person.equals("石头") || c.equals("石头")&& person.equals("布") || c.equals("布") && person.equals("剪刀")) {
jl4.setText("你赢了");
} else {
jl4.setText("你输了");
}
}
public Test() {
JFrame jf = new JFrame();
this.setSize(400, 300);
this.setTitle("猜拳游戏");
this.setLayout(null);

jl = new JLabel("电脑出的是：");
jl.setBounds(50, 50, 100, 50);
this.add(jl);

jl1 = new JLabel("你出的是：");
jl1.setBounds(50, 120, 100, 50);
this.add(jl1);
// 电脑的出的拳标签

jl2 = new JLabel();
jl2.setBounds(150, 50, 100, 50);
this.add(jl2);

//我出的拳的标签
jl3 = new JLabel();
jl3.setBounds(150, 120, 100, 60);
this.add(jl3);

jl4 = new JLabel("");
jl4.setBounds(150, 200, 100, 50);
this.add(jl4);
// 按钮
final JButton btn = new JButton("石头");
btn.setBounds(280, 50, 60, 40);
this.add(btn);

final JButton btn1 = new JButton("剪刀");
btn1.setBounds(280, 105, 60, 40);
this.add(btn1);

final JButton btn2 = new JButton("布");
btn2.setBounds(280, 160, 60, 40);
this.add(btn2);
//按钮事件监听
btn.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {
//如果你鼠标点击的是石头按钮
j = 0;
String b = btn.getActionCommand();

jl3.setText(b);
jl3.setIcon(new ImageIcon(MyImg.class.getResource(j+".jpg")));
Win(person);
Test.this.jl2.setIcon(new ImageIcon(MyImg.class.getResource (i+".jpg")));
Test.this.jl2.setText(arr[i]);
System.out.println(arr[i]);
}
});

btn1.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {
j = 1;
String b1 = btn1.getActionCommand();
jl3.setText(b1);
jl3.setIcon(new ImageIcon(MyImg.class.getResource(j+".jpg")));
Win(person);
Test.this.jl2.setIcon(new ImageIcon(MyImg.class.getResource (i+".jpg")));
Test.this.jl2.setText(arr[i]);
System.out.println(arr[i]);
// System.out.println(b);
}
});
btn2.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {
j = 2;
String b2 = btn2.getActionCommand();

jl3.setText(b2);
jl3.setIcon(new ImageIcon(MyImg.class.getResource(j+".jpg")));
Win(person);
Test.this.jl2.setText(arr[i]);
System.out.println(arr[i]);
Test.this.jl2.setIcon(new ImageIcon(MyImg.class.getResource (i+".jpg")));
// System.out.println(b);
}
});

this.setVisible(true);
this.setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
this.setLocationRelativeTo(null);
this.setResizable(false);
}

public static void main(String[] args) {
Test t = new Test();

}
}

再建立一个名为MyImg的类，把下面几张图片放到该类下

图片名称自左向右依次为布、石头、剪刀。

四、 运行结果
一） 结果截图

图5 开始界面

图6 游戏过程

图7 游戏过程

图8 游戏过程

二） 系统在调度中经常出现的问题

（1）数据库的连接容易出错
（2）各种数据写入数据库时容易出错
（3）在调度中经常出现数词不匹配

五、心得
个人分析：
程序从最初的黑盒子运行到后来的可视化，经过了一段“设计的思考”：如何把游戏表现出来、如何让用户最快上手、如何完善游戏。这属于需求分析的范畴。在设计中不断体会系统的需求分析需求满足的重要，才会做出好的程序。
在程序实现的过程中，遇到的困难也不少。不提编写的小错误，有所学的知识不够用的尴尬，有用户界面的多媒体实现的难处，不一而足。于是我通过不断的学习和纠正错误，得到了最后的源程序。
后来是课程设计，并且要做好各个环节的分析，用语言表达出来。这相当有难度。也许在此之前已经把程序脱个精光，但是要把各个环节拆开并且详细描述就仿佛要把程序继续脱。当然最终是“脱”出来了，也许还不尽如人意，但已能大致表达程序设计的思想了。
虽然提交时间推延到了最后，但是我仍然感觉时间相对紧张（思想紧张？），所以难免出现不足之处，有可完善的，也有个人能力之外的。已知的列举如下：
1．出招过程未能表现；
2．没有开始菜单以及结束菜单；
3．不能由键盘控制；
4．在最大化窗口后出现部分界面不能显示；
5．界面还可更加完善；
6．应更多学习成熟游戏的优点，改善游戏环境；
7．编程还未能做到完全模块化，这是在课程设计中发现的；

六、总结语：
作为率先推广面向对象思想的语言，java却不是革命性的东西，所有现有的 java 的思想都是继承自其他的语言和技术，没有什么革命的地方。但是 java 在真正推动面向对象编程思想方面是功不可没的。使用 java 编程，你无需考虑到向后兼容什么语言的问题，它是重新建立的语言，你在掌握这门语言之前，你必须将自己的编程思想由过程编程彻底转向面向对象编程，因为每个 java 程序，本身就是一个类，你编写任何 java 程序，你都不自觉的在构造一个对象模板，没有第二条道路，只能是面向对象编程。
相对于另一门面向对象的语言C++而言，java 在面向对象的贯彻方面要比 C++ 彻底。有人说“C++ 是打着面向对象的幌子，干着过程编程的勾当”或许不是言过其辞，C++继承了C的面向过程的一些特性，而java几乎都用了面向对象的思想来实现程序。但是无论是 c++ 还是 java 都有可能走过程编程的老路， java 降低的过程编写的可能性，但是如果你没有具备面向对象的编程思想，你还是可能走面向过程的老路的。
程序中生成了几个对象，均为较简单的对象，而却难免会步入面向过程的老路，但这看似是却是难免的：实现游戏规则，就要把过程写出来。 
理解课程设计如果想要做好，绝不是一朝一夕的事。
本次毕业设计的每一个阶段：系统分析、总体设计、编码实现、调试与测试，都是我在不断学习的情况下完成的。而在这些过程中不断体会软件设计的各个步骤、各个环节，又转到不断学习中去。
java的学习是要不断把所学和所用结合的，一次课程设计可以体会到知识的不足，而后补充所需的知识，再进行实践，再发现不足，如此不断，才能慢慢体会这门语言的精髓。
是故，本次课程设计带给我的不仅仅是为未来打基础这么简单的收获，更多的是一种认识。小至一门课程、一门语言，大至一门专业、一段人生，若不是热情主动刻苦地学习，将一无所获。

七、参考文献
JAVA开发实战宝典--------编著：李钟蔚 出版社：清华大学出版社
JAVA面向对象编程--------编著：孙卫琴 出版社：电子工业出版社

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