软件设计实战:基于Java的俄罗斯方块游戏【完整版】

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前言

大家好,今天用Java编程实现一个GUI界面的经典俄罗斯方块游戏,以下是完整的开发思路,供大家学习交流。

效果展示


目录

一、效果展示

1.游戏界面

2.游戏结束

二、项目介绍

1.项目背景

2.总体需求

①游戏逻辑

②游戏过程

③其它功能

三、代码展示

1.主类和窗口设计

2.子类和方法实现

四、项目总结


一、效果展示

1.游戏界面

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2.游戏结束


二、项目介绍

1.项目背景

“俄罗斯方块”是一个经典的游戏,在游戏中,由小方块组成的不同形状的板块陆续从屏幕上方落下来,玩家通过调整板块的位置和方向,使它们在屏幕底部拼出完整的横条。这些完整的横条会随即消失,给新落下来的板块腾出空间,同时,玩家得到分数奖励。未被消除掉的方块不断堆积起来,一旦堆到屏幕顶端,玩家便告输,游戏结束。

2.总体需求

①游戏逻辑

(1)方块的诞生需要用随机原理,另外,它需要初始化的被放置在游戏界面的顶部。
(2)方块需要自动下降,在下降过程中,还需判断它是否与周围环境发生冲突,能否继续下降。
(3)方块本身可以变形,变形后的方块具有不同的数据,判断的方式又会不一样。
(4)当用户一直按住 ↓ 键的时候,方块需要持续往下掉。

②游戏过程

(1) 左右操作。需要监听KeyEvent,让方块左右移动,直到碰到边界。
(2) 变形操作。也要监听KeyEvent,让方块切换形状。
(3) 下降操作。同样监听KeyEvent,让方块快速的下降。
(4)当诞生的方块出世与其他方块冲突时,判定游戏结束。

③其它功能

(1)用户可以通过单击界面上提供的按钮,随时暂停与继续游戏 。

(2)用户可以通过单机界面上提供的按钮,重新开始游戏。


三、代码展示

1.主类和窗口设计

设计游戏窗口的图形化界面以及各功能按钮。

import java.awt.*;import java.awt.event.*;import java.io.*;import java.util.*;import javax.imageio.*;import javax.swing.*;import javax.swing.Timer;public class MyGame extends JFrame {    public MyGame(){        GameBody gamebody=new GameBody();        gamebody.setBounds(5,10,500,600);  //        gamebody.setOpaque(false);        gamebody.setLayout(null);        addKeyListener(gamebody);        add(gamebody);                int w=Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize().width;        int h=Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize().height;        final JButton login=new JButton(new ImageIcon("image/cxks.png"));        login.setContentAreaFilled(false);        login.setMargin(new Insets(0,0,0,0));        login.setBorderPainted(false);        login.setBounds(340,320,120,26);        gamebody.add(login);        login.addActionListener(new ActionListener(){            public void actionPerformed(ActionEvent e) {    //登录的按钮                if(e.getSource()==login){                    requestFocus(true);    //获得焦点,不用失去焦点                    gamebody.resetMap();   //重置地图                    gamebody.drawWall();   //冲重新绘制边界墙体                    gamebody.createshape();   //重新产生新的地图                    gamebody.setStart(false);  //唤醒定时下落的线程                    gamebody.score=0;       //将分数置为零                    repaint();                }            }        });        final JButton pauselogin=new JButton(new ImageIcon("image/zt.png"));        pauselogin.setContentAreaFilled(false);        pauselogin.setMargin(new Insets(0,0,0,0));        pauselogin.setBorderPainted(false);        pauselogin.setBounds(340,370,120,26);        gamebody.add(pauselogin);        pauselogin.addMouseListener(new MouseListener(){   //暂停的按钮            //鼠标点击事件,可以分别判断不同的事件,做出不同的反应            public void mouseClicked(MouseEvent e){                if(e.getButton()==e.BUTTON1 ){     //单击左键暂停                    gamebody.setStart(true);   //将自动下落线程关闭                    //requestFocus(true);    //同时整个JFrame失去焦点,无法操作,但可以点击按钮                }                else if(e.getButton()==e.BUTTON3 ){   //右击暂停,继续游戏                    gamebody.setStart(false);   //唤醒自动下落线程                    requestFocus(true);                }           /*     if(e.getClickCount()==2){     //左键双击,也可以继续游戏                    gamebody.setStart(false);                    requestFocus(true);                }*/            }            public void mouseEntered(MouseEvent e){}            public void mouseExited(MouseEvent e){}            public void mousePressed(MouseEvent e){}            public void mouseReleased(MouseEvent e){}        });        setTitle("俄罗斯方块");        setResizable(false);        setFocusable(true);        setBounds((w-500)/2,(h-600)/2,500,600);        setLayout(null);        setVisible(true);        setDefaultCloseOperation(3);    }    public static void main(String[] args) {        new MyGame();    }

2.子类和方法实现

①创建需要定义的局部变量和游戏GameBody类。

class GameBody extends JPanel implements KeyListener{        private int shapeType=-1;  //定义方块的类型  定义的为7种        private int shapeState=-1; //定义方块为何种状态,每种都有四种状态        private int nextshapeType=-1;  //定义下一块产生的类型        private int nextshapeState=-1;  //定义下一块的方块的状态        private final int CELL=25;   //定义方格的大小        private int score=0;    //定义显示的成绩        private int left;       //定义初始图形与两边的墙的距离        private int top;        //定义初始图形与上下墙的距离        private int i=0;        //表示列        private int j=0;        //表示行        public int flag=0;        public  volatile boolean start=false;  //暂停的判断条件,为轻量锁,保持同步的        Random randomcolor=new Random();        Random random=new Random();

②定义地图的大小,初始化地图并画出围墙 。

        //定义地图的大小,创建二位的数组        int[][] map=new int[13][23];        //初始化地图        public void resetMap(){            for(i=0;i<12;i++){                for(j=0;j<22;j++){  //遍历的范围不能小                    map[i][j]=0;                }            }        }        //画围墙的方法        public void drawWall(){            for(j=0;j<22;j++)  //0到21行            {                map[0][j]=2;                map[11][j]=2;    //第0行和第11行为墙            }            for(i=0;i<12;i++){  //0到11列                map[i][21]=2;    //第21行划墙            }        }

③定义随机的图形种类和产生图形的方法。

private final int[][][] shapes=new int[][][]{                // i                {       { 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0 },                        { 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0 } },                // s                {{ 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 } },                // z                {{ 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 } },                // j                {{ 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 } },                // o                {{ 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 } },                // l                {{ 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 0, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 } },                // t                {{ 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },                        { 0, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 } }        };        //产生新图形的方法        public void createshape(){            if(shapeType==-1&&shapeState==-1){                shapeType = random.nextInt(shapes.length);                shapeState = random.nextInt(shapes[0].length);            }else{                shapeType=nextshapeType;                shapeState=nextshapeState;            }            nextshapeType = random.nextInt(shapes.length);            nextshapeState = random.nextInt(shapes[0].length);            //shapeType=(int)(Math.random()*1000)%7;   //在7中类型中随机选取            //shapeState=(int)(Math.random()*1000)%4;  //在四种状态中随机选取            left=4; top=0;  //图形产生的初始位置为(4,0)

④判断游戏实时进行状态 。

if(gameOver(left,top)==1){                resetMap();                drawWall();                score=0;                JOptionPane.showMessageDialog(null, "GAME OVER");            }        }        //遍历[4][4]数组产生的方块并判断状态        public int judgeState(int left,int top,int shapeType,int shapeState){            for(int a=0;a<4;a++){                for(int b=0;b<4;b++){                    if(((shapes[shapeType][shapeState][a*4+b]==1 &&   //遍历数组中为1的个数,即判断是否有图形                            map[left+b+1][top+a]==1))||                   //判断地图中是否还有障碍物                            ((shapes[shapeType][shapeState][a*4+b]==1 &&   //遍历数组中为1的个数,即判断是否有图形                                    map[left+b+1][top+a]==2))){                   //判断是否撞墙                        return 0;    //表明无法不能正常运行                    }                }            }            return 1;        }

⑤创建键盘事件监听。

 public void keyPressed(KeyEvent e){            switch(e.getKeyCode()){                case KeyEvent.VK_LEFT:                    leftMove();//调用左移的方法                    repaint();                    break;                case KeyEvent.VK_RIGHT:                    rightMove();//调用右移的方法                    repaint();                    break;                case KeyEvent.VK_DOWN:                    downMove();//调用左移的方法                    repaint();                    break;                case KeyEvent.VK_UP:                    turnShape();//调用变形的方法                    repaint();                    break;            }            }        }        public void keyReleased(KeyEvent e) {        }        public void keyTyped(KeyEvent e) {        }        //创建左移的方法        public void leftMove(){            if(judgeState(left-1,top,shapeType,shapeState)==1){                left-=1;            }        }        //创建右移的方法        public void rightMove(){            if(judgeState(left+1,top,shapeType,shapeState)==1){                left+=1;            };        }        //创建下移的方法        public void downMove(){            if(judgeState(left,top+1,shapeType,shapeState)==1){  //判断有图形                top+=1;                deleteLine();   //判断下移后是否有满行            }            if(judgeState(left,top+1,shapeType,shapeState)==0){   //判断没有图形                addshape(left,top,shapeType,shapeState);                createshape();                deleteLine();            }        }        //创建旋转变形的方法        public void turnShape(){            int tempshape=shapeState;            shapeState=(shapeState+1)%4; //在四中的状态中选取            if(judgeState(left,top,shapeType,shapeState)==1){            }            if(judgeState(left,top,shapeType,shapeState)==0){                shapeState=tempshape;   //没有图形,不能进行旋转,还原原来状态            }            repaint();        }

⑥绘制界面中的各文字及图形 。

public void paintComponent(Graphics g){            super.paintComponent(g);            int t=randomcolor.nextInt(5);            int count=randomcolor.nextInt(5);            Color[] color=new Color[]{Color.pink,Color.green,Color.red,Color.yellow,Color.blue};            //绘制围墙            for(j=0;j<22;j++){                for(i=0;i<12;i++){                    if(map[i][j]==2){//判断是否为墙并绘制                        g.setColor(Color.blue);                        g.fill3DRect(i*CELL,j*CELL,CELL,CELL,true);                    }                    if(map[i][j]==0){//判断是否为墙并绘制                        g.setColor(Color.red);                        g.drawRoundRect(i*CELL,j*CELL,CELL,CELL,6,6);}                }            }            //绘制正在下落的图形            for(int k=0;k<16;k++){                if(shapes[shapeType][shapeState][k]==1){                    g.setColor(Color.red);                    g.fill3DRect((left+k%4+1)*CELL,(top+k/4)*CELL,CELL,CELL,true);  //left\top为左上角的坐标                }            }            //绘制落下的图形            for(j=0;j<22;j++){                for(i=0;i<12;i++){                    if(map[i][j]==1){                        g.setColor(Color.green);                        g.fill3DRect(i*CELL,j*CELL,CELL,CELL,true);                    }                }            }            //显示右边预览图形            for(int i = 0; i < 4; i++) {                for(int j = 0; j < 4; j++){                    if(shapes[nextshapeType][nextshapeState][i*4+j] == 1) {                        g.setColor(Color.red);                        g.fill3DRect(375+(j*(CELL-10)),190+(i*(CELL-10)), CELL-10, CELL-10,true);                    }                }            }            //添加右边预览图形方格            for(int i = 0; i < 5; i++) {                for(int j = 0; j 

⑦创建监听器,消行方法等其它函数。

public void deleteLine(){            int tempscore=0;      //定义满行的列个数满足1            for(int a=0;a<22;a++){   //对地图进行遍历                for(int b=0;b0;k--){     //从满行开始回历                                for(int c=1;c<12;c++){                                    map[c][k]=map[c][k-1];  //将图形整体下移一行                                }                            }                        }                    }                }                tempscore=0;            }        }        //判断游戏结束,1、判断新块的状态是否不存在,即judgeState()==0        //2、判断初始产生的位置是否一直为1;        public int gameOver(int left,int top){            if(judgeState(left,top,shapeType,shapeState)==0){                return 1;            }            return 0;        }        //创建构造方法        public GameBody(){            resetMap();            drawWall();            createshape();            //Timer timer=new Timer(1000,new TimeListener());            Thread timer=new Thread(newTimeListener());            timer.start();        }        public void setStart(boolean start){   //改变start值的方法            this.start=start;        }        //创建定时下落的监听器        class TimeListener implements Runnable{            public void run(){                while(true){                    if(!start){                        try{                            repaint();                            if(judgeState(left,top+1,shapeType,shapeState)==1){                                top+=1;                                deleteLine();}                            if(judgeState(left,top+1,shapeType,shapeState)==0){                                if(flag==1){                                    addshape(left,top,shapeType,shapeState);                                    deleteLine();                                    createshape();                                    flag=0;                                }                                flag=1;                            }                            Thread.sleep(800);                        }catch(Exception e){                            e.getMessage();                        }                    }                }            }        }    }} 

四、项目总结

Java语言是当今流行的网络编程语言,它具有面向对象、跨平台、分布应用等特点。而俄罗斯方块游戏的设计工作复杂且富有挑战性,它包含的内容多,涉及的知识广泛,与图形界面联系较大,包括界面的显示与更新、数据收集等,在设计的过程中,必将运用到各方面的知识,这对于设计者而言,是个很好的锻炼机会。
俄罗斯方块游戏的实现可以使开发者巩固所学基本知识,深刻掌握Java语言的重要概念及其面向对象的特性,增进Java语言编辑基本功,拓宽常用类库的应用,培养熟练地应用面向对象的思想和设计方法解决实际问题的能力,为今后从事实际开发工作打下坚实的基础。


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THE END
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