java专业课程设计.docx

Java语言程序设计
课程设计

题 目 2048游戏设计和实现
学 院 数信学院
专 业 计算机科学和技术
班 级 计科121
学 号 59225131
学生姓名 郑帅兵
指导老师 赵利平
编写日期 -7-8

目 录

1. 需求分析 3
2. 系统运行环境 3
3. 功效需求描述 3
4. 总体设计 3
5. 程序模块设计 3
6. 总结 3

一、 需求分析

《2048》是比较流行一款数字游戏。原版2048首先在github上公布，原作者是Gabriele Cirulli。它是基于《1024》和《小3传奇》玩法开发而成新型数字游戏[1] 。
随即2048便出现多种版本，走各大平台。由Ketchapp企业移植到IOS版本最为火热，现在约有1000万下载，其名字跟原版一模一样。衍生版中最 出名是《2048六边形》版本，前后在全球81个国家中board game中排进了前200。安卓版很火爆有《挑战2048》，其2.0.0版以后还加入了双人对战。其次比较尤其有2048中国朝代版。更有 2048自定义版，能够自己定义文字和图片。《2048》是IOS中流行一款。
本课程设计经过设计和开发JVM平台上2048游戏，深入掌握所学Java课程知识，体验Java跨平台性，同时将Java设计方面知识拓展应用

二、 系统运行环境
1、硬件环境：
2、软件环境：
操作系统：WindowsXP/Windows7
软件：集成开发环境Eclipse
三、 功效需求描述
1、图形用户界面：2048最大特点就是玩家对图形界面里数字进行操作，也就是是玩家和游戏互动
2、目前分数SCORE和最高分数显示：在我们设计2048游戏中目前分数取了页面内全部数字相加值为分数，对玩家玩游戏进展有直接性、客观性展现；同时，最高分数取了以往玩家退出游戏时所保留分数最高分
3、数字颜色：游戏中数字颜色以2为首项等比数列改变，即2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024、2048.......对应数字卡片变色
4、游戏退出：游戏退出时，我们采取弹出对话框确实定玩家是否真要退出游戏，当然这么做更符合游戏人性化设计观念。
功效图以下：
四、 总体设计

简明设计步骤：

程序结构说明：
//重新开始，若是首次运行游戏，则从文件中读入最高分
void restart()
//控制方法
public void keyPressed(KeyEvent e)
//绘图方法
public void paint(Graphics g)
//判定是否已经失败，若失败则返回true，不然返回false
public boolean judgeFail()
//向下滑动，若各列均没有方块相消或移动，则返回false，不然返回true；
public void moveDown()
//向左滑动，若各行均没有方块相消或移动，则返回false，不然返回true；
public void moveLeft()
//向右滑动，若各行均没有方块相消或移动，则返回false，不然返回true；
public void moveRight()
//向上滑动，若各行均没有方块相消或移动，则返回false，不然返回true；
Public void moveUp()
//在游戏区空闲处随机生成2或4
public void generateRandom2or4()
五、 程序模块设计

源码以下：
Main类：

import javax.swing.JFrame;

public class Main {
public static void main(String[] args){
JFrame frame=new Java2048();
frame.setTitle("Java2048");
frame.setSize(455,610);
frame.setLocationRelativeTo(null);
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE );
frame.setVisible(true);
}
}
Java2048类：

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.io.*;
import java.util.*;
import javax.swing.*;

public class Java2048 extends JFrame implements KeyListener{
private static final long serialVersionUID = 1L;
Color background = new Color(190, 173, 160);// 背景色
Color foreground = new Color(204, 192, 178);// 前景色
Color wordColor = new Color(232, 216, 203);// 单词色
Font wordFont = new Font("微软雅黑", Font.PLAIN, 20);// 单词字体
Font numberFont = new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 40);// 数字字体
Random random=new Random();//随机数发生器
int[][] array;//游戏用2维数组
//逐行或逐列处理数组，第一个参数为实际数字，第二个为判定值，用来判定是否应该消除相同数字
int[][] process=new int [4][2];
int score;//分数，初始化为零
int highestScore;//游戏中最高分
int highestScore2=0;//文件中最高分
int biggestNumber=0;
boolean ifGenerate2or4;
int[] rd=new int[16];//生成随机2或4位置
private Graphics gBuffer;
//结构方法
public Java2048(){
addKeyListener(this);
addWindowListener(new WindowAdapter(){
public void windowClosing(WindowEvent e){
if(JOptionPane.showConfirmDialog(null, "确定退出？", "提醒", JOptionPane.YES_NO_OPTION)==JOptionPane.YES_NO_OPTION){
if(highestScore>highestScore2){//若在此次游戏中破了纪录，则更新文件中最高分
highestScore2=highestScore;
File file=new File("Java2048beta1.txt");
BufferedWriter bw;
try{
bw=new BufferedWriter(new FileWriter(file));
bw.write(String.valueOf(highestScore2),0,String.valueOf(highestScore2).length());
bw.close();
}catch(Exception e1){ JOptionPane.showMessageDialog(null,"找不到同目录下Java2048beta1.txt文件或文件已损坏!", "提醒", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
};
}
System.exit(0);
}
}
});
restart();
}
void restart(){//重新开始
//若是首次运行游戏，则从文件中读入最高分
if(highestScore==0){}

File file=new File("Java2048beta1.txt");
BufferedReader br;
try{
br=new BufferedReader(new FileReader(file));
highestScore2=Integer.valueOf(br.readLine());
br.close();
}catch(Exception e){
JOptionPane.showMessageDialog(this,"找不到同目录下Java2048beta1.txt文件或文件已损坏!", "提醒", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
System.exit(0);
};
highestScore=highestScore2;
array=new int[4][4];//清空游戏用2维数组
score=0;//重置分数为零
biggestNumber=0;//重置最大数字为零
//在游戏区随机生成两个2或4
generateRandom2or4();
generateRandom2or4();
}
//绘图方法
public void paint(Graphics g) {
gBuffer=g;
gBuffer.setColor(background);
gBuffer.drawRoundRect(30, 40, 185, 90, 20, 20);// 画分数显示区
gBuffer.fillRoundRect(30, 40, 185, 90, 20, 20);
gBuffer.drawRoundRect(245, 40, 185, 90, 20, 20);// 画最高分显示区
gBuffer.fillRoundRect(245, 40, 185, 90, 20, 20);
gBuffer.drawRoundRect(0, 150, 454, 460, 10, 10);// 画主游戏区
gBuffer.fillRoundRect(0, 150, 454, 460, 10, 10);

gBuffer.setFont(wordFont);
gBuffer.setColor(wordColor);
gBuffer.drawString("SCORE", 90, 70);// 画SCORE
gBuffer.drawString("BEST", 315, 70); // 画BEST

gBuffer.setFont(numberFont);
gBuffer.setColor(Color.white);
if(score<10){
gBuffer.drawString(String.valueOf(score), 110, 115);//画分数数字 }else if(score<100){
gBuffer.drawString(String.valueOf(score), 100, 115);//画分数数字
}else if(score<1000){
gBuffer.drawString(String.valueOf(score), 85, 115);//画分数数字
}else if(score<10000){
gBuffer.drawString(String.valueOf(score), 73, 115);//画分数数字
}else if(score<100000){
gBuffer.drawString(String.valueOf(score), 60, 115);//画分数数字
}else if(score<1000000){
gBuffer.drawString(String.valueOf(score), 50, 115);//画分数数字
}else{
gBuffer.drawString(String.valueOf(score), 37, 115);//画分数数字
}
if(highestScore<10){
gBuffer.drawString(String.valueOf(highestScore), 325, 115);
//画分数数字
}else if(highestScore<100){
gBuffer.drawString(String.valueOf(highestScore), 315, 115);
//画分数数字
}else if(highestScore<1000){
gBuffer.drawString(String.valueOf(highestScore), 300, 115);
//画分数数字
}else if(highestScore<10000){
gBuffer.drawString(String.valueOf(highestScore), 288, 115);
//画分数数字
}else if(highestScore<100000){
gBuffer.drawString(String.valueOf(highestScore), 275, 115);
//画分数数字
}else if(highestScore<1000000){
gBuffer.drawString(String.valueOf(highestScore), 265, 115);
//画分数数字
}else{

gBuffer.drawString(String.valueOf(highestScore), 252, 115);
//画分数数字
}
gBuffer.setColor(foreground);
for (int i = 0; i < 4; i++) {
for (int j = 0; j < 4; j++) {
gBuffer.drawRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10); gBuffer.fillRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
}
}
for(int i=0;i<4;i++){
for(int j=0;j<4;j++){
switch (array[i][j]) {
case 2: {
gBuffer.setColor(new Color(238, 228, 218));
gBuffer.drawRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.fillRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.setColor(new Color(122, 113, 104));
gBuffer.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 50));
gBuffer.drawString("2", 45 + j * 112, 230 + i * 113);
break;
}
case 4: {
gBuffer.setColor(new Color(236, 224, 200));
gBuffer.drawRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.fillRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.setColor(new Color(119, 110, 103));
gBuffer.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 50));
gBuffer.drawString("4", 45 + j * 112, 230 + i * 113);
break;
}
case 8: {
gBuffer.setColor(new Color(242, 177, 121));
gBuffer.drawRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.fillRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.setColor(new Color(250, 248, 235));
gBuffer.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 50));
gBuffer.drawString("8", 45 + j * 112, 230 + i * 113);
break;
}
case 16: {
gBuffer.setColor(new Color(245, 149, 101));
gBuffer.drawRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.fillRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.setColor(new Color(252, 244, 242));
gBuffer.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 45));
gBuffer.drawString("16", 33 + j * 112, 230 + i * 111);
break;
}
case 32: {
gBuffer.setColor(new Color(245, 124, 95));
gBuffer.drawRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.fillRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.setColor(new Color(255, 241, 249));
gBuffer.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 45));
gBuffer.drawString("32", 33 + j * 112, 230 + i * 111);
break;
}
case 64: {
gBuffer.setColor(new Color(246, 93, 59));
gBuffer.drawRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.fillRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.setColor(new Color(247, 249, 235));
gBuffer.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 45));
gBuffer.drawString("64", 33 + j * 112, 230 + i * 111);
break;
}
case 128: {
gBuffer.setColor(new Color(237, 206, 113));
gBuffer.drawRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.fillRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.setColor(new Color(248, 246, 255));
gBuffer.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 40));
gBuffer.drawString("128", 23 + j * 112, 228 + i * 111);
break;
}
case 256: {
gBuffer.setColor(new Color(237, 204, 97));
gBuffer.drawRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.fillRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.setColor(new Color(245, 244, 249));
gBuffer.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 40));
gBuffer.drawString("256", 23 + j * 112, 228 + i * 111);
break;
}
case 512: {
gBuffer.setColor(new Color(235, 201, 78));
gBuffer.drawRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.fillRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.setColor(new Color(255, 241, 248));
gBuffer.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 40));
gBuffer.drawString("512", 23 + j * 112, 228 +i * 111);
break;
}
case 1024: {
gBuffer.setColor(new Color(237, 197, 63));
gBuffer.drawRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.fillRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.setColor(new Color(240, 246, 244));
gBuffer.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 35));
gBuffer.drawString("1024", 17 + j * 112, 225 + i * 113);
break;
}
case 2048: {
gBuffer.setColor(new Color(238, 194, 46));
gBuffer.drawRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.fillRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.setColor(new Color(250, 249, 255));
gBuffer.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 35));
gBuffer.drawString("2048", 17 + j * 112, 225 + i * 113);
break;
}
case 4096: {
gBuffer.setColor(new Color(242, 193, 28));
gBuffer.drawRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.fillRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.setColor(new Color(248, 246, 255));
gBuffer.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 35));
gBuffer.drawString("4096", 17 + j * 112, 225 + i * 113);
break;
}
case 8192: {
gBuffer.setColor(new Color(236, 173, 57));
gBuffer.drawRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.fillRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.setColor(new Color(248, 246, 255));
gBuffer.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 35));
gBuffer.drawString("8192", 17 + j * 112, 225 + i * 113);
break;
}
default: {
gBuffer.setColor(foreground);
gBuffer.drawRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
gBuffer.fillRoundRect(10 + j * 112, 160 + i * 112, 100, 100, 10, 10);
}
}
}
}
}
public void keyPressed(KeyEvent e) {
if(e.getKeyCode()==KeyEvent.VK_UP){
moveUp();
}else if(e.getKeyCode()==KeyEvent.VK_DOWN){
moveDown();
}else if(e.getKeyCode()==KeyEvent.VK_LEFT){
moveLeft();
}else if(e.getKeyCode()==KeyEvent.VK_RIGHT){
moveRight();
}
if(biggestNumber>1024){
switch(biggestNumber){
case 2048:{
if(JOptionPane.showConfirmDialog(this, "挑战2048成功！\n是否继续挑战？", "提醒", JOptionPane.YES_NO_OPTION)==JOptionPane.YES_OPTION){
biggestNumber++;//预防2048反复判定
}else{
restart();
repaint();
}
break;
}
case 4096:{
if(JOptionPane.showConfirmDialog(this, "挑战4096成功！\n是否继续挑战？", "提醒", JOptionPane.YES_NO_OPTION)==JOptionPane.YES_OPTION){
biggestNumber++;//预防4096反复判定
}else{
restart();
repaint();
}
break;
}
case 8192:{
if(JOptionPane.showConfirmDialog(this, "挑战8192成功！\n是否继续挑战？", "提醒", JOptionPane.YES_NO_OPTION)==JOptionPane.YES_OPTION){
biggestNumber++;//预防8192反复判定
}else{
restart();
repaint();
}
break;
}
default:;
}
}
if(judgeFail()){
JOptionPane.showMessageDialog(this,"挑战失败!", "提醒", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
restart();
repaint();
}
}
@Override
public void keyReleased(KeyEvent e) {

}
@Override
public void keyTyped(KeyEvent e) {

}
//判定是否已经失败，若失败则返回true，不然返回false
public boolean judgeFail(){
for(int j=0;j<4;j++){
for(int i=0;i<4;i++){
process[i][0]=array[i][j];
process[i][1]=1;
}
for(int i=1;i<4;i++){
int k=i;
while(k>0){
if(process[k][0]==0){
return false;
}else if(process[k-1][0]==0){
return false;
}else if(process[k-1][0]==process[k][0]){
return false;
}else{
break;
}
}
}
}
for(int j=0;j<4;j++){
for(int i=3;i>-1;i--){
process[3-i][0]=array[i][j];
process[3-i][1]=1;
}
for(int i=1;i<4;i++){
int k=i;
while(k>0){
if(process[k][0]==0){
return false;
}else if(process[k-1][0]==0){
return false;
}else if(process[k-1][0]==process[k][0]){
return false;
}else{
break;
}
}
}
}
for(int i=0;i<4;i++){
for(int j=0;j<4;j++){
process[j][0]=array[i][j];
process[j][1]=1;
}
for(int l=1;l<4;l++){
int k=l;
while(k>0){
if(process[k][0]==0){
return false;
}else if(process[k-1][0]==0){
return false;
}else if(process[k-1][0]==process[k][0]){
return false;
}else{
break;
}
}
}
}
for(int i=0;i<4;i++){
for(int j=3;j>-1;j--){
process[3-j][0]=array[i][j];
process[3-j][1]=1;
}
for(int l=1;l<4;l++){
int k=l;
while(k>0){
if(process[k][0]==0){
return false;
}else if(process[k-1][0]==0){
return false;
}else if(process[k-1][0]==process[k][0]){
return false;
}else{
break;
}
}
}
}
for(int i=0;i<4;i++){
for(int j=0;j<4;j++){
if(array[i][j]==0){
return false;
}
}
}
return