【正文】 究，不僅可以促進 Java 移動開發(fā)的發(fā)展，而且可以創(chuàng)造出更多的游戲，為用戶提供更多的娛樂和體驗。 Java 技術在游戲開發(fā)中的應用分析 Java 技術自 1995 年問世以來，在我國的應用和開發(fā)也得到了迅速普及，總體來看，這些應用主要集中于企業(yè)應用開發(fā)。據(jù)有關單位調查顯示，從開發(fā)領域的分布情況上看 Web 開發(fā)占了一半以上，為 %， JavaME 移動或嵌入式應用占 15%， C/S 應用占 %，系統(tǒng)編程占 %。近 30%的開發(fā)者用 Java 從事 C/S 應用或系統(tǒng)級應用的開發(fā)。在桌面應用上，盡管 Java 在桌面 GUI 方面尚有不盡如人意之處，但仍然有很多開發(fā)者用來開發(fā)運行在多種操作系統(tǒng)平臺上的桌面應用 而 Java 在游戲開發(fā)上的應用有著很大的優(yōu)勢，憑借 其 “無平臺相關性”， 4 它可以實現(xiàn) “一處編寫，多處運行“，占領了可移動設備游戲開發(fā)的重大比例；它的網絡技術，為游戲開發(fā)中的網絡連接也提供了技術保證；而隨著 Java 2D 、Java 3D 技術的流行，游戲中的圖形開發(fā)，為游戲提供了完美的畫面 ；AWT,SWING 技術則廣泛應用與 GUI 的開發(fā)，為用戶提供友好的界面；多線程技 術 則 為游戲流暢的畫面作出了貢獻。 Java 的其他技術也深入的應用在游戲開發(fā)中，在此不一一列舉了。 Java 技術面龐大復雜，應用廣泛，深入各種領域?；?Java 的游戲開發(fā)技術很多， 不管是個人計算機、網絡、還是移動設備，都可以看到 Java 游戲的存在。 本論文著眼于 Java 技術在游戲開發(fā)中的應用， 選取 Java 游戲開發(fā)最流行和重要的技術進行討論， 對廣泛應用于 Java 游戲開發(fā)的繪圖技術， IO 技術，交互界面開發(fā)技術，多線程技術， Java2D 技術，網絡技術進行了介紹，并引用具體的實例進行分 析。 其多線程技術、 Java 2D 技術、網絡技術為重點介紹的技術，其在 Java 游戲開發(fā)中占有很重要的地位，是游戲開發(fā)中不可或缺的一環(huán)。而對于人工智能技術，由于水平有限、篇幅問題，在此只做簡單的介紹 。 5 2 相關的理論、技術基礎 Java 簡介 Java 是 Sun 公司推出的一種編程語言。它是一種通過解釋方式來執(zhí)行的語言，語法規(guī)則和 C++ 類似。同時， Java 也是一種跨平臺的程序設計語言。用 Java 語言編寫的程序叫做 “Applet” （小應用程序），用編譯器將它編譯成類文件后 ，將它存在 WWW 頁面中，并在 HTML 檔上作好相應標記，用戶端只要裝上 Java 的客戶軟件就可以在網上直接運行 “Applet” 。 Java 非常適合于企業(yè)網絡和 Inter 環(huán)境，現(xiàn)在已成為 Inter 中最受歡迎、最有影響的編程語言之一。 Java 有許多值得稱道的優(yōu)點，如簡單、面向對象、分布式、解釋性、可靠、安全、結構中立性、可移植性、高性能、多線程、動態(tài)性等。 Java 擯棄了 C++ 中各種弊大于利的功能和許多很少用到的功能。 Java 可以運行與任何微處理器，用 Java 開發(fā)的程序可以在網絡上傳輸，并運行于任何客戶機上。 Java 的特點 Java 是一種跨平臺，適合于分布式計算環(huán)境的面向對象編程語言。具體來說，它具有如下特性：簡單性、面向對象、分布式、解釋型、可靠、安全、平臺無關、可移植、高性能、多線程、動態(tài)性等。 面向對象 面向對象其實是現(xiàn)實世界模型的自然延伸?，F(xiàn)實世界中任何實體都可以看作是對象。對象之間通過消息相互作用。另外，現(xiàn)實世界中任何實體都可歸屬于某類事物，任何對象都是某一類事物的實例。如果說傳統(tǒng)的過程式編程語言是以過程為中心以算法為驅動的話，面向對象的編 程語言則是以對象為中心以消息為驅動。用公式表示，過程式編程語言為：程序 =算法 +數(shù)據(jù)；面向對象編程語言為：程序 =對象 +消息。所有面向對象編程語言都支持三個概念：封裝、多態(tài)性和繼承，Java 也不例外?，F(xiàn)實世界中的對象均有屬性和行為，映射到計算機程序上，屬性則表示對象的數(shù)據(jù)，行為表示對象的方法（其作用是處理數(shù)據(jù)或同外界交互）。所謂封裝，就是用一個自主式框架把對象的數(shù)據(jù)和方法聯(lián)在一起形成一個整體?？梢哉f，對象是支持封裝的手段，是封裝的基本單位。 6 Java 語言的封裝性較強，因為 Java 無全程變量，無主函數(shù)，在 Java 中絕大部分成員是對象，只有簡單的數(shù)字類型、字符類型和布爾類型除外。而對于這些類型， Java 也提供了相應的對象類型以便與其他對象交互操作。多態(tài)性就是多種表現(xiàn)形式，具體來說，可以用 一個對外接口，多個內在實現(xiàn)方法 表示。舉一個例子，計算機中的堆?？梢源鎯Ω鞣N格式的數(shù)據(jù)，包括整型，浮點或字符。不管存儲的是何種數(shù)據(jù)，堆棧的算法實現(xiàn)是一樣的。針對不同的數(shù)據(jù)類型，編程人員不必手工選擇，只需使用統(tǒng)一接口名，系統(tǒng)可自動選擇。運算符重載（ operator overload)一直被認為是一種優(yōu)秀的多態(tài)機制體現(xiàn)，但由于考慮到它會 使程序變得難以理解，所以 Java 最后還是把它取消了。 繼承是指一個對象直接使用另一對象的屬性和方法。事實上，我們遇到的很多實體都有繼承的含義。例如，若把汽車看成一個實體，它可以分成多個子實體，如：卡車、公共汽車等。這些子實體都具有汽車的特性，因此，汽車是它們的 父親 ，而這些子實體則是汽車的 孩子 。 Java 提供給用戶一系列類（ class），Java 的類有層次結構，子類可以繼承父類的屬性和方法。與另外一些面向對象 編程語言不同， Java 只支持單一繼承。 平臺無關 性 Java是平臺無關的語言是指用 Java寫的應用程序不用修改就可在不同的軟硬件平臺上運行。平臺無關有兩種：源代碼級和目標代碼級。 C 和 C++具有一定程度的源代碼級平臺無關，表明用 C或 C++寫的應用程序不用修改只需重新編譯就可以在不同平臺上運行。 Java 主要靠 Java 虛擬機（ JVM）在目標碼級實現(xiàn)平臺無關性。 JVM 是一種抽象機器，它附著在具體操作系統(tǒng)之上，本身具有一套虛機器指令，并有自己的棧、寄存器組等。但 JVM通常是在軟件上而不是在硬件上實現(xiàn)。（目前， SUN系統(tǒng)公司已經設計實現(xiàn)了 Java 芯片，主要使用在網絡計算機NC上。另外， Java 芯片的出 現(xiàn)也會使 Java 更容易嵌入到家用電器中。） JVM是Java 平臺無關的基礎，在 JVM 上，有一個 Java 解釋器用來解釋 Java 編譯器編譯后的程序。 Java 編程人員在編寫完軟件后，通過 Java 編譯器將 Java 源程序編譯為 JVM 的字節(jié)代碼。任何一臺機器只要配備了 Java 解釋器，就可以運行這個程序，而不管這種字節(jié)碼是在何種平臺上生成的（過程如圖 1所示）。 7 另外， Java 采用的是基于 IEEE 標準的數(shù)據(jù)類型。通過 JVM 保證數(shù)據(jù)類型的一致性，也確保了 Java 的平臺無關性。 Java 的平臺無關性具有深遠意義。首先，它使得編程人 員所夢寐以求的事情（開發(fā)一次軟件在任意平臺上運行）變成事實，這將大大加快和促進軟件產品的開發(fā)。其次 Java 的平臺無關性正好迎合了 網絡計算機 思想。如果大量常用的應用軟件（如字處理軟件等）都用 Java 重新編寫，并且放在某個 Inter 服務器上，那么具有 NC的用戶將不需要占用大量空間安裝軟件，他們只需要一個 Java 解釋器，每當需要使用某種應用軟件時，下載該軟件的字節(jié)代碼即可，運行結果也可以發(fā)回服務器。目前，已有數(shù)家公司開始使用這種新型的計算模式構筑自己的企業(yè)信息系統(tǒng)。 可靠性和安全性 Java 最初 設計目的是應用于電子類消費產品，因此要求較高的可靠性。 Java雖然源于 C++，但它消除了許多 C++不可靠因素，可以防止許多編程錯誤。首先，Java 是強類型的語言，要求顯式的方法聲明，這保證了編譯器可以發(fā)現(xiàn)方法調用錯誤，保證程序更加可靠；其次， Java 不支持指針，這杜絕了內存的非法訪問；第三， Java 的自動單元收集防止了內存丟失等動態(tài)內存分配導致的問題；第四， Java 解釋器運行時實施檢查，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)組和字符串訪問的越界，最后，Java 提供了異常處理機制，程序員可以把一組錯誤代碼放在一個地方，這樣可以簡化錯誤處 理任務便于恢復。由于 Java 主要用于網絡應用程序開發(fā)，因此對安全性有較高的要求。如果沒有安全保證，用戶從網絡下載程序執(zhí)行就非常危險。Java 通過自己的安全機制防止了病毒程序的產生和下載程序對本地系統(tǒng)的威脅破壞。當 Java 字節(jié)碼進入解釋器時，首先必須經過字節(jié)碼校驗器的檢查，然后，Java 解釋器將決定程序中類的內存布局，隨后，類裝載器負責把來自網絡的類裝載到單獨的內存區(qū)域，避免應用程序之間相互干擾破壞。最后，客戶端用戶還可以限制從網絡上裝載的類只能訪問某些文件系統(tǒng)。上述幾種機制結合起來，使得 Java 成為安全的編 程語言。 多線程 線程是操作系統(tǒng)的一種新概念，它又被稱作輕量進程，是比傳統(tǒng)進程更小的 8 可并發(fā)執(zhí)行的單位。 C和 C++采用單線程體系結構，而 Java 卻提供了多線程支持。Java 在兩方面支持多線程。一方面， Java 環(huán)境本身就是多線程的。若干個系統(tǒng)線程運行負責必要的無用單元回收，系統(tǒng)維護等系統(tǒng)級操作；另一方面， Java語言內置多線程控制，可以大大簡化多線程應用程序開發(fā)。 Java 提供了一個類Thread，由它負責啟動運行，終止線程，并可檢查線程狀態(tài)。 Java 的線程還包括一組同步原語。這些原語負責對線程實行并發(fā)控 制。利用 Java 的多線程編程接口，開發(fā)人員可以方便得寫出支持多線程的應用程序，提高程序執(zhí)行效率。必須注意地是， Java 的多線程支持在一定程度上受運行時支持平臺的限制。例如，如果操作系統(tǒng)本身不支持多線程， Java 的多線程特性可能就表現(xiàn)不出來 。 9 3 Java 技術在游戲開發(fā)中的應用 Applet中的繪圖 技術 Applet 程序中所采用的 AWT的繪圖機制主要涉及三個方法： paint()方法、update()方法和 repaint()方法， update()方法和 paint()方法 都有一個Graphics 類參數(shù)。 Graphics 是畫圖的關鍵，它可以支持兩種繪圖：一種是基本的繪圖，如：畫線、矩形、圓等；另一種是畫圖象，主要用于動畫制作。 要進行繪圖，首先要找到一個 Graphics類的對象。 update()方法和 paint()方法所傳遞的參數(shù)都是 Graphics 類的對象，因此主要是通過重載它們來進行繪圖，這是在動畫程序中經常使用的方法。我們還可以通過 getGraphics()方法得到一個 Graphics 類的對象，這個對象和 update()方法和 paint()方法中所傳遞的對象一 樣，都是該成員所對應的 Graphics 類的對象。得到了 Graphics 類的對象，就可使用各種繪圖方法。 Graphics 中提供的圖形繪制方法有： paint( ) //進行繪圖的具體操作，必須有程序員重寫 update( ) //用于更新圖形，先清除背景、前景，再調用 paint() repaint( ) /*用于重繪圖形，在組件外形發(fā)生變化，即大小改變或位置移動時