摘 要
近年来，java作为一种新的编程语言，以其简单性、可移植性和平台无关性等优点，得到了各个国家广泛地认可。本文基于java技术和Eclipse开发环境，设计并实现了一个操作简单、界面美观的“贪吃蛇”游戏。“贪吃蛇”游戏是一个经典的游戏，它因操作简单、娱乐性强而广受欢迎。就整个游戏来说，目的是通过本游戏的设计与实现，达到学习java技术和熟悉软件开发流程的目的。
关键词 JAVA eclipse 贪吃蛇
第一章 概述
1.设计任务与要求
1.1设计任务
设计一个贪吃蛇的游戏
功能要求：能够显示贪吃蛇的运动，能通过键盘控制贪吃蛇的运行，能够处理蛇在运行中各种情况，以及其它的辅助功能。
设计任务要完成设计、编码、测试等过程，给出设计思路、主要代码。源代码以及可运行的贪吃蛇游戏。
1.2具体要求
课程设计可选用Eclipse、JBuilder、NetBeans等作为开发平台以提高开发效率， 通过资料查阅和学习尽可能熟练掌握其中一种集成开发环境。
认真完成需求分析，建议釆用UML建模技术进行系统的分析设计，在.画出系统用例 图和类图,并将UML图复制到设计报告中。认真按时完成课程设计报告，课程设计报告 内容包括：课程设计目的、设计任务与要求、设计说明书、设计成果和设计心得五个部 分，具体要求见设计报告模板。
通过这次设计，要求掌握以下内容：
1） 面向对象技术中的继承与多态（重载和覆盖）机制、各种修饰符的使用
2） 类、包、接口的定义与使用
3） 常用工具类与算法的实现（数组、向量、字符串、链表）
4） java, awt^ javax. swing中常用标准GUI组件及相应的事件处理
5） Java的异常处理机制
6） Java的数据库连接技术
7） Java的多线程技术与动画制
第二章 总体设计
2.1设计目的
综合运用在校所学的知识和技能，设计并实现贪吃蛇游戏，使自己熟悉应用系统的开发的过程，培养独立的思考能力，校验学习效果和动手能力，提高实践动手能力。
本设计所开发的是基于Java的一个贪吃蛇游戏软件，主要实现游戏的开始、暂停、退出、 等功能，分为：游戏主界面模块、游戏控制模块以二个模块。
性能：
本软件在设计方面本着方便、实用及娱乐性高的宗旨，在对界面进行设计的过程中，始 终坚持清晰明了，在性能方面能够实现效率高，不易出错等优点。
游戏主界面模块：
主要包括游戏图形区域界面、游戏开始按钮、暂停游戏按钮、关闭按钮。游戏的主界面 应该力求美观，爽心悦日。
游戏控制模块：
主要完成控制游戏的开始、暂停、退出等功能，这部分应该做到易懂、易操作而且准确 率高，不易出错。
2.3 需求分析
在一定的范围内， 给出一条小蛇和随机出现一个食物，当小蛇吃到食物时蛇身就长长。考虑到用户需求对蛇的移动做了多组快捷键设置，游戏整体界面简洁，操作简单。
2.3.1 游戏主界面模块
游戏的主界面是进入游戏后，能够给玩家第一感官的部分，主要包括游戏图形区域界面、 游戏的速度选择更新界面、游戏分数的显示更新界面、新生方块的预览、游戏开始按钮、 暂停游戏按钮、退出游戏按钮以及游戏排行榜按钮。从很大程度上决定了玩家对游戏的 兴趣问题，因此，游戏的主界面应该力求美观，爽心悦目。
游戏控制模块：
这个模块是游戏的中心环节，主要完成控制游戏的开始、暂停、退出等功能。为了 能够给玩家一个很好的游戏环境，这部分应该做到易懂、易操作。
2.3.2 键盘事件处理
小蛇可以通过键盘方向键（上，下，左，右）进行方向的移动。当蛇头碰到蛇身或者墙壁的时候游戏会结束。
2.3.3 显示需求
当小蛇吃掉食物后会变长，并且吃完食物时食物会消失，并立即产生一个1个新的食物，蛇身随着蛇的移动不断刷新。
for (int i = 0; i < ROWS; i++) {
for (int j = 0; j < COLS; j++) {
blocks[i][j].setBackground(Color.lightGray);
blocks[i][j].setVisible(false);
}
}
//在游戏区内随机放置豆
2.3.4 接口控制
本软件通过键盘进行操作，在windows操作系统下，利用键盘的按键进行操作，要使用键盘的接口事件。
第三章 系统概要设计
3.1分析与设计
（1）游戏处理流程如图所示
（2）功能模块设计。
软件开发过程中的功能模块设计，主要解决实现该游戏需求的程序模块设计问题。包括 如何把该游戏划分成若干个模块，决定各个模块之间的接口、模块之间传递的信息，以及模块结构的设计等。
（3）游戏功能
本系统主要完成一下几个方面的功能：
- 游戏控制功能一包括游戏的开始、暂停、退出
- 界面布局
- 其他辅助功能
（4）总设计模块的划分
根据游戏游戏需求中游戏所要实现的功能，整个游戏分为二个模块进行具体的设计
（5）游戏主界面模块
游戏界面主框架主要包括游戏图形区域界面、游戏的开始按钮、暂停按钮、游戏的退出 按钮。游戏界面主框架的主要结构
（6）游戏控制模块
游戏控制模块主要通过主界面上的按钮来控制游戏的开始、游戏的暂停、游戏的退出这
三个功能。在这个模块中，需要给各个按钮或文本框加入代码，来对上述的功能加以进
一步的实现。游戏控制模块的主要框架
游戏开始控制：单击“开始”按钮，游戏画布既有移动的贪吃蛇出现，游戏正式开始。
游戏暂停与继续控制：单击“暂停”按钮，游戏暂停，此时“暂停”按钮转换为“继续”，按“继续”按钮游戏继续。
游戏退出控制：单击“X”或“退出”按钮，退出游戏。
3.2 功能设计
主界面
通过一个窗口与各按钮实现主界面设计，主界面主体为一个窗口，通过绘制一个方框做为游戏边界，以图片分别实现蛇身与食物显示。按钮与状态进行游戏控制与显示游戏状态。
游戏操作
通过对游戏线程控制实现游戏不同难度（移动速度）设定，通过键盘监听器设置实现贪吃蛇移动方向控制，用集合存储蛇身，通过对集合的操作实现蛇身的移动，吃到食物集合长度加一，以线程中断弹窗实现游戏结束。
第四章 详细设计
贪吃蛇游戏各模块及程序流程有若干类实现，下面阐述各个类的设计与实现。
4.1各类模块设计概要
Snake 类
该类包含main方法，为应用程序的主类。该类用来创建游戏的用户界面，整个程序从该 类的main方法开始执行。
SnakeFrame 类
用来设计游戏的用户界面。
SnakePanel类
设置游戏运行状态，设置蛇头颜色，背景颜色，随机块颜色，移动以及分数更新，实现 上下左右移动的方法接口。
Arraylndex 类
用来得到坐标，设置坐标以及判断运行方向相同或相反。
ArraylndexReadOnly 类
用来得到坐标，以及判断运行方向相同或相反。
4.2类模块流程图
4.3食物实现
通过随机函数生成食物坐标，且对食物出现位置进行判断，食物不能出现在蛇身坐标上。
4.4 障碍物实现
通过随机函数生成障碍物坐标进行障碍物显示，并对障碍物位置进行判断，不允许障碍物出现在蛇身坐标。
4.5游戏控制实现
游戏控制模块
游戏控制模块主要通过主界面上的按钮来控制游戏的开始、游戏的暂停、游戏的退出这三个功能。在这个模块中，需要给各个按钮或文本框加入代码，来对上述的功能加以进。
程序源码
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
public class tanchishe extends JFrame {
private JPanel contentPane; //窗体内容网格
private JButton btnStart = new JButton("开始"); //游戏开始按钮
private JButton btnPause = new JButton("暂停"); //游戏暂停按钮
private JButton btnExit = new JButton("退出"); //游戏退出按钮
private JPanel pnlTop = new JPanel(); //顶部按钮和分数面板
private JPanel pnlLeft = new JPanel(); //左侧面板
private JPanel playPanel = new JPanel(); //游戏区面板
private BorderLayout borderLayout1 = new BorderLayout(); //容器布局管理器
private BorderLayout borderLayout2 = new BorderLayout();
private GridLayout rbtnLayout = new GridLayout(10, 1, 1, 1);
private static final int UP = 1,LEFT = 2,DOWN = 3,RIGHT = 4;//蛇运动方向
private static final int ROWS = 30; //游戏区行数
private static final int COLS = 50; //游戏区列数
private boolean isPause = false; //游戏暂停标志
private boolean isEnd; //游戏结束标志
private SnakeBody snake; //贪食蛇
private int score = 0; //当前得分
SnakeThread thread = new SnakeThread(); //游戏主线程
private GridLayout grid1 = new GridLayout(ROWS,COLS,0,0); //游戏区布局
private JButton[][] blocks; //游戏区的所有方块
JPanel jPanel2 = new JPanel();
JLabel jLabel1 = new JLabel("得分：");
JLabel lblScroe = new JLabel("0");
ButtonGroup buttonGroup1 = new ButtonGroup();
JRadioButton rbtnLow = new JRadioButton("初级", true);
JRadioButton rbtnMid = new JRadioButton("中级");
JRadioButton rbtnHigh = new JRadioButton("高级");
public tanchishe() {
super("贪食蛇游戏");
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
contentPane = (JPanel)this.getContentPane();
contentPane.setLayout(borderLayout2);
this.setResizable(false);
this.setSize(new Dimension(512, 414));
keyAction keyAct = new keyAction();
this.addKeyListener(keyAct);
btnStart.addKeyListener(keyAct);
btnPause.addKeyListener(keyAct);
btnExit.addKeyListener(keyAct);
rbtnLow.addKeyListener(keyAct);
rbtnMid.addKeyListener(keyAct);
rbtnHigh.addKeyListener(keyAct);
btnAction btnAct = new btnAction();
btnStart.addActionListener(btnAct);
btnPause.addActionListener(btnAct);
btnExit.addActionListener(btnAct);
rbtnLow.addActionListener(btnAct);
rbtnMid.addActionListener(btnAct);
rbtnHigh.addActionListener(btnAct);
pnlLeft.setLayout(borderLayout1);
playPanel.setLayout(grid1);
playPanel.setBackground(Color.white);
playPanel.setBorder(BorderFactory.createEtchedBorder());
jPanel2.setLayout(rbtnLayout);
buttonGroup1.add(rbtnLow);
buttonGroup1.add(rbtnMid);
buttonGroup1.add(rbtnHigh);
rbtnLow.setSelected(true);
pnlLeft.add(playPanel);
pnlLeft.add(jPanel2, BorderLayout.WEST);
jPanel2.add("f1", rbtnLow);
jPanel2.add("f2", rbtnMid);
jPanel2.add("f3", rbtnHigh);
pnlTop.add(btnStart);
pnlTop.add(btnPause);
pnlTop.add(btnExit);
pnlTop.add(jLabel1);
pnlTop.add(lblScroe);
contentPane.add(pnlTop, BorderLayout.NORTH);
contentPane.add(pnlLeft, BorderLayout.CENTER);
//创建并初始化游戏区方块
blocks = new JButton[ROWS][COLS];
for (int i = 0; i < ROWS; i++) {
for (int j = 0; j < COLS; j++) {
blocks[i][j] = new JButton();
blocks[i][j].setBackground(Color.lightGray);
blocks[i][j].setVisible(false);
playPanel.add(blocks[i][j]);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
tanchishe app = new tanchishe();
app.validate();
app.setVisible(true);
}
public void start() {
snake = new SnakeBody(); //创建蛇身
if (rbtnLow.isSelected())
snake.setSpeed(300);
if (rbtnMid.isSelected())
snake.setSpeed(300);
if (rbtnHigh.isSelected())
snake.setSpeed(100);
score = 0;
isPause = false;
isEnd = false; //
btnPause.setText("暂停");
//初始化游戏区
for (int i = 0; i < ROWS; i++) {
for (int j = 0; j < COLS; j++) {
blocks[i][j].setBackground(Color.lightGray);
blocks[i][j].setVisible(false);
}
}
//在游戏区内随机放置豆
int x = (int) (Math.random() * ROWS);
int y = (int) (Math.random() * COLS);
while (blocks[x][y].isVisible()) {
x = (int) (Math.random() * ROWS);
y = (int) (Math.random() * COLS);
}
blocks[x][y].setBackground(Color.yellow);
blocks[x][y].setVisible(true);
try {
thread.start();
}
catch (IllegalThreadStateException illegalThreadStateException) {}
}
class SnakeBody {
public int row[];
public int col[];
public int len = 3, direction = RIGHT, lastdirection = RIGHT;
public long speed = 300;
public SnakeBody() {
len = 3;
direction = RIGHT;
lastdirection = RIGHT;
row = new int[ROWS];
col = new int[COLS];
for (int i = 0; i <= len; i++) {
row[i] = 1;
col[i] = len - i;
}
}
public void setSpeed(int s) {
speed = s;
}
public void move() {
blocks[row[len]][col[len]].setVisible(false); //去掉蛇尾
blocks[row[len]][col[len]].setBackground(Color.white); //修改颜色
//显示蛇身
for (int i = 0; i < len; i++) {
blocks[row[i]][col[i]].setBackground(Color.green);
blocks[row[i]][col[i]].setVisible(true);
}
//移动蛇身
for (int i = len; i > 0; i--) {
row[i] = row[i - 1];
col[i] = col[i - 1];
}
//根据蛇身运动方向，决定蛇头位置
switch (direction) {
case UP: {
if (lastdirection == DOWN)
row[0] += 1;
else {
row[0] -= 1;
lastdirection = UP;
}
break;
}
case LEFT: {
if (lastdirection == RIGHT)
col[0] += 1;
else {
col[0] -= 1;
lastdirection = LEFT;
}
break;
}
case DOWN: {
if (lastdirection == UP)
row[0] -= 1;
else {
row[0] += 1;
lastdirection = DOWN;
}
break;
}
case RIGHT: {
if (lastdirection == LEFT)
col[0] -= 1;
else {
col[0] += 1;
lastdirection = RIGHT;
}
break;
}
}
//当蛇头碰到墙时,蛇头碰到蛇身时,游戏结束
if (row[0] >= ROWS || row[0] < 0 || col[0] >= COLS || col[0] < 0 ||
blocks[row[0]][col[0]].getBackground().equals(Color.green)) {
isEnd = true;
JOptionPane.showMessageDialog(null, "游戏结束!");
}
//吃豆
if (blocks[row[0]][col[0]].getBackground().equals(Color.yellow)) {
score += 100;
lblScroe.setText(Integer.toString(score));
if (score % 2000 == 0 && speed > 100) {
JOptionPane.showMessageDialog(null, "恭喜你过关了，准备进入下一关");
speed -= 100;
if (speed == 200)
rbtnMid.setSelected(true);
if (speed == 100)
rbtnHigh.setSelected(true);
}
}
//吃豆后,蛇身加长,并随机显示下一个豆
if (blocks[row[0]][col[0]].getBackground().equals(Color.yellow)) {
len++;
int x, y;
x = (int) (Math.random() * ROWS);
y = (int) (Math.random() * COLS);
while (blocks[x][y].isVisible()) {
x = (int) (Math.random() * ROWS);
y = (int) (Math.random() * COLS);
}
blocks[x][y].setBackground(Color.yellow);
blocks[x][y].setVisible(true);
}
blocks[row[0]][col[0]].setBackground(Color.green);
blocks[row[0]][col[0]].setVisible(true); //显示蛇头
}
}
class SnakeThread extends Thread {
public void run() {
while (true) {
try {
Thread.sleep(snake.speed); //控制移动速度
if (!isEnd && !isPause) {
snake.move(); //移动蛇身
}
if (isEnd) { //游戏结束
btnStart.setEnabled(true);
}
}
catch (Exception ex) {}
}
}
}
class keyAction extends KeyAdapter {
public void keyPressed(KeyEvent e) {
if (!isEnd && !isPause) {
//根据用户按键，设置蛇运动方向
if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_UP) {
snake.direction = UP;
}
if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_DOWN) {
snake.direction = DOWN;
}
if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_LEFT) {
snake.direction = LEFT;
}
if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_RIGHT) {
snake.direction = RIGHT;
}
}
}
}
//按钮监听响应处理类
private class btnAction implements ActionListener {
public void actionPerformed(ActionEvent ae) {
Object source = ae.getSource();
if (source.equals(btnStart)) {
btnStart.setEnabled(false);
start();
}
if (source.equals(btnPause)) {
if (isPause == true) {
btnPause.setText("暂停");
}
if (isPause == false) {
btnPause.setText("继续");
}
isPause = !isPause;
}
if (source.equals(btnExit)) {
System.exit(0);
}
if (source.equals(rbtnLow)) {
snake.setSpeed(300);
}
if (source.equals(rbtnMid)) {
snake.setSpeed(200);
}
if (source.equals(rbtnHigh)) {
snake.setSpeed(100);
}
}
}
}
文章出处登录后可见！
