【正文】 基于CS模式的五子棋網(wǎng)絡(luò)對(duì)戰(zhàn)游戲畢業(yè)論文第一章 系統(tǒng)概述 課題意義本程序旨在用JAVA實(shí)現(xiàn)一個(gè)基本于C/S模式的五子棋網(wǎng)絡(luò)對(duì)戰(zhàn)游戲。玩家作為客戶端通過(guò)服務(wù)器端與其它玩家進(jìn)行對(duì)戰(zhàn)，聊天等功能。通過(guò)實(shí)現(xiàn)本程序加深對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編程的了解。 國(guó)內(nèi)外有關(guān)研究動(dòng)態(tài)電腦游戲行業(yè)經(jīng)過(guò)二十年的發(fā)展，已經(jīng)成為與影視、音樂(lè)等并駕齊驅(qū)的全球最重要的娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)之一，其年銷售額超過(guò)好萊塢的全年收入?；ヂ?lián)網(wǎng)的出現(xiàn)為電腦游戲行業(yè)發(fā)展注入了新的活力，憑借信息雙向交流、速度快、不受空間限制等優(yōu)勢(shì)，讓真人參與游戲，提高了游戲的互動(dòng)性、仿真性和競(jìng)技性，使玩家在虛擬世界里可以發(fā)揮現(xiàn)實(shí)世界無(wú)法展現(xiàn)的潛能，改變了單機(jī)版游戲固定、呆板、與機(jī)器對(duì)話的狀況。網(wǎng)絡(luò)游戲的這些優(yōu)勢(shì)不僅使其在電腦游戲行業(yè)中異軍突起并在某種程度上取代了單機(jī)版游戲，而且成為網(wǎng)絡(luò)業(yè)三大（網(wǎng)上金融、網(wǎng)上教育和網(wǎng)絡(luò)游戲）贏利且利潤(rùn)優(yōu)厚的領(lǐng)域之一[1]?！　【W(wǎng)絡(luò)作為一種新興的傳播方式，主要包括三大內(nèi)容：娛樂(lè)、資訊、通訊。提到網(wǎng)絡(luò)娛樂(lè)，過(guò)去主要指的是單機(jī)版游戲，沒(méi)有引入網(wǎng)絡(luò)的概念[2]但隨著科技的發(fā)展，游戲娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)也在成長(zhǎng)[3]目前，國(guó)內(nèi)的游戲娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)正處于起步階段，特點(diǎn)表現(xiàn)為：第一，它是一種文化的傳播。娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)可以潛移默化地改變?nèi)说挠^念，當(dāng)前，很多多媒體的播放已被電腦網(wǎng)絡(luò)所取代[4]。第二，網(wǎng)絡(luò)游戲加強(qiáng)了人與人的溝通。第三，網(wǎng)絡(luò)游戲具有一定的教育意義[5]。網(wǎng)絡(luò)游戲所具有的角色扮演的功能，使得玩家能通過(guò)互助更好地完成游戲中的各項(xiàng)任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)無(wú)國(guó)界，游戲在網(wǎng)絡(luò)文化產(chǎn)業(yè)世界的發(fā)展中地位會(huì)越來(lái)越高[6]。目前在國(guó)外，休閑游戲如棋類等，玩家的年齡跨度非常大，這和我國(guó)目前網(wǎng)游市場(chǎng)以青少年為主要消費(fèi)人群的狀況截然不同[7]。其實(shí)，網(wǎng)絡(luò)可以解決空間的問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)和生活越來(lái)越息息相關(guān)，因此，開(kāi)辟適合各個(gè)年齡層的游戲產(chǎn)品迫在眉睫。同時(shí)，這也涉及到一個(gè)企業(yè)開(kāi)發(fā)的能力。娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定程度，通過(guò)不斷鍛煉和經(jīng)驗(yàn)的積累，完全可以通過(guò)融入娛樂(lè)的成分把教條的東西深入淺出地展現(xiàn)給消費(fèi)者[8] 。就國(guó)內(nèi)的發(fā)展來(lái)看，最近這兩三年內(nèi)國(guó)內(nèi)的游戲公司如雨后春筍般的成立，所開(kāi)發(fā)或代理的網(wǎng)絡(luò)游戲更是不勝枚舉。以全球游戲業(yè)界的發(fā)展來(lái)看，這幾年韓國(guó)的表現(xiàn)最為突出，特別是在網(wǎng)絡(luò)游戲的技術(shù)研發(fā)興游戲制作，其所發(fā)行的網(wǎng)絡(luò)游戲更成為全球游戲產(chǎn)業(yè)重要的指標(biāo)之一。去年在美國(guó)洛杉磯所舉行的 E3（Electronic Entertainment Exposition）展中，已經(jīng)有幾家的韓國(guó)廠商擠入世界第一線的游戲開(kāi)發(fā)廠商之列[9]。 近幾年來(lái)，由于 3D 硬體繪圖技術(shù)的突破，使得即時(shí)描繪的書(shū)面越來(lái)越精致，而且3D遊戲性更多元化更逼近真實(shí)世界，因此在遊戲產(chǎn)業(yè)中，3D 游戲已經(jīng)逐漸取代2D游戲?yàn)橛螒蚴袌?chǎng)的主流，即使是網(wǎng)絡(luò)游戲，也慢慢趨向3D化。然而游戲3D化將會(huì)帶來(lái)的游戲開(kāi)發(fā)上的困難等問(wèn)題，這些問(wèn)題以后都需要逐步解決[10]。 課題主要內(nèi)容及創(chuàng)新之處五子棋是一種受大眾廣泛喜愛(ài)的游戲，其規(guī)則簡(jiǎn)單，變化多端，非常富有趣味性和消遣性。本程序是用JAVA實(shí)現(xiàn)的一個(gè)基本于C/S模式的五子棋網(wǎng)絡(luò)對(duì)戰(zhàn)游戲。JAVA是一種簡(jiǎn)單的，面向?qū)ο蟮?，分布式的，解釋的，健壯?安全的，結(jié)構(gòu)中立的，可移植的，性能很優(yōu)異的多線程的，動(dòng)態(tài)的語(yǔ)言。因此用Java開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)可以在各種平臺(tái)上運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備無(wú)關(guān)性，一次開(kāi)發(fā)處處運(yùn)行，大大增加了開(kāi)發(fā)效率，減少了重復(fù)勞動(dòng)。玩家作為客戶端通過(guò)服務(wù)器端與其它玩家進(jìn)行對(duì)戰(zhàn)，聊天等功能[11]。本程序作為一種網(wǎng)絡(luò)游戲，其樂(lè)趣是人與人之間的對(duì)抗，而不僅僅是人與事先設(shè)置的各種程序的對(duì)抗，所以比普通的人機(jī)對(duì)戰(zhàn)游戲更具有生命力，更具有趣味性[12]。而且通過(guò)實(shí)現(xiàn)本程序可以加深對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編程的了解。第二章 五子棋簡(jiǎn)介 五子棋起源、歷史、簡(jiǎn)介五子棋起源于中國(guó)古代的傳統(tǒng)黑白棋[13]?，F(xiàn)代五子棋日文稱之為連珠，英譯為Renju，英文稱之為Gobang或FIR(Five in a Row的縮寫(xiě))，亦有連五子、五子連、串珠、五目、五目碰、五格等多種稱謂。五子棋不僅能增強(qiáng)思維能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身養(yǎng)性。五子棋既有現(xiàn)代休閑的明顯特征短、平、快，又有古典哲學(xué)的高深學(xué)問(wèn)陰陽(yáng)易理；它既有簡(jiǎn)單易學(xué)的特性，為人民群眾所喜聞樂(lè)見(jiàn)，又有深?yuàn)W的技巧和高水平的國(guó)際性比賽；它的棋文化源淵流長(zhǎng)，具有東方的神秘和西方的直觀；既有場(chǎng)的概念，亦有點(diǎn)的連接。它是中西文化的交流點(diǎn)，是古今哲理的結(jié)晶。 五子棋規(guī)則說(shuō)明 棋盤(pán)棋盤(pán)正中一點(diǎn)為天元。棋盤(pán)兩端的橫線稱端線。棋盤(pán)左右最外邊的兩條縱線稱邊線。從兩條端線和兩條邊線向正中發(fā)展而縱橫交叉在第四條線形成的四個(gè)點(diǎn)稱為星。 以持黑方為準(zhǔn)，棋盤(pán)上的縱軸線從左到右用英文字母A~O標(biāo)記。橫行線從近到遠(yuǎn)用阿拉伯?dāng)?shù)字1~15標(biāo)記?？v橫軸上的橫縱線交叉點(diǎn)分別用橫縱線標(biāo)記的名稱合寫(xiě)成。如天元H8，四個(gè)星分別為DD1L1L4等。圖 棋盤(pán) 基本規(guī)則黑白雙方依次落子，任一方先在棋盤(pán)上形成橫向、豎向、斜向的連續(xù)的相同顏色的五個(gè)(含五個(gè)以上)棋子的一方為勝。 陽(yáng)線和陰線陽(yáng)線：棋盤(pán)上可見(jiàn)的橫縱直線。陰線：棋盤(pán)上無(wú)實(shí)線連接的隱形斜線。 連在棋盤(pán)某一陽(yáng)線或陰線上形成5個(gè)以上的同色棋子不間隔地相連。五連：在棋盤(pán)上形成的5個(gè)同色棋子的連?！? 長(zhǎng)連：在棋盤(pán)上形成的6個(gè)或6個(gè)以上同色棋子的連。 四包括活四和沖四圖 活四說(shuō)明　活四：在棋盤(pán)某一條陽(yáng)線或陰線上有同色4子不間隔地緊緊相連，且在此4子兩端延長(zhǎng)線上各有一個(gè)無(wú)子的交叉點(diǎn)與此4子緊密相連?！　_四：除活四外的，再下一著棋便可形成五連，并且存在五連的可能性的局面。　　　　　　圖 沖四說(shuō)明　　白棋再下一著可形成長(zhǎng)連的局面也視為四。圖 白棋長(zhǎng)連形成的四 三指活三，包括連三和跳三活三：在棋盤(pán)某一條陽(yáng)線或陰線上有同色3子不間隔地緊緊相連，且在此3子兩端延長(zhǎng)線上各有一個(gè)無(wú)子的交叉點(diǎn)與此3子緊密相連。連三：在棋盤(pán)某一條陽(yáng)線或陰線上有同色三子相連，且在此三子兩端延長(zhǎng)線上有一端至少有一個(gè)，另一端至少有兩個(gè)無(wú)子的交叉點(diǎn)與此三子緊密相連。跳三：中間僅間隔一個(gè)無(wú)子交叉點(diǎn)的連三，但兩端延長(zhǎng)線均至少有一個(gè)無(wú)子的交叉點(diǎn)與此三子相連。 三手可交換是指黑棋下盤(pán)面第3著棋后，白方在應(yīng)白4著棋之前，如感覺(jué)黑方棋形不利于己方，可提出交換，即執(zhí)白棋一方變?yōu)閳?zhí)黑棋一方，而黑方不可以不換。 五手兩打是指黑棋在下盤(pán)面上關(guān)鍵的第5手棋時(shí)，必須下兩步棋，讓白棋在這兩步棋中任選一步，然后再繼續(xù)對(duì)弈。一般說(shuō)來(lái)，白棋肯定拿掉對(duì)白方不利的一點(diǎn)，而保留對(duì)黑方較為不利的那點(diǎn)讓黑方行棋。 禁手規(guī)則無(wú)禁手: 是指采用最簡(jiǎn)單古老的規(guī)則。黑白雙方依次落子，任一方先在棋盤(pán)上形成橫向、豎向、斜向的連續(xù)的相同顏色的五個(gè)(含五個(gè)以上)棋子的一方為勝。這種規(guī)則非常簡(jiǎn)單容易理解。適合初學(xué)的業(yè)余五子棋愛(ài)好者。但是在這種規(guī)則下黑棋勝算較大。甚至已經(jīng)有人證明在黑白雙方都不出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況下，黑棋可以必勝。所以一般要求連續(xù)玩兩盤(pán)以上，既任一方執(zhí)黑,執(zhí)白各一次。有禁手：鑒于無(wú)禁手規(guī)則黑棋必勝，人們不斷采用一些方法限制黑棋先行的優(yōu)勢(shì)，以平衡黑白雙方的形式。于是針對(duì)黑棋的各種禁手逐漸形成。禁手最簡(jiǎn)單地說(shuō)就是一手棋形成長(zhǎng)連（連成五個(gè)以上連續(xù)相同的棋子），或兩個(gè)以上的活三，或者兩個(gè)以上的四,并且這些四、活三和長(zhǎng)連都要包括這一手棋。并且規(guī)定，當(dāng)禁與連五同時(shí)出現(xiàn)時(shí)為黑方取勝禁手不成立，禁手是針對(duì)黑棋而言的，白棋沒(méi)有任何禁手。例如：黑棋長(zhǎng)連是禁手，白棋長(zhǎng)連算贏棋。 國(guó)際比賽規(guī)則規(guī)定：對(duì)局中如黑方出現(xiàn)禁手，白方應(yīng)立即指出禁手點(diǎn)，黑方即負(fù)。如白方在黑方出現(xiàn)禁手后，又落一步白子，黑棋禁手則不成立了。 所以 在有禁手的房間里，如果黑方出現(xiàn)禁手，白方應(yīng)立即按下禁手按鈕 。程序會(huì)判黑方負(fù)。如果這時(shí)白方又在棋盤(pán)上落一子，黑棋禁手則不成立了。第三章 方案設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)工具的選取 選用Java進(jìn)行開(kāi)發(fā)的原因Java是一種簡(jiǎn)單的，面向?qū)ο蟮模植际降?，解釋的，健壯的安全的，結(jié)構(gòu)的中立的，可移植的，性能很優(yōu)異的多線程的，動(dòng)態(tài)的語(yǔ)言[14] 。因此用Java開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)可以在各種平臺(tái)上運(yùn)行，大大增加了開(kāi)發(fā)效率，減少重復(fù)勞動(dòng)。而且，Java集成的網(wǎng)絡(luò)功能分有利于開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)[15] 。Java具有許多的優(yōu)點(diǎn)： 簡(jiǎn)單Java最初是為對(duì)家用電器進(jìn)行集成控制而設(shè)計(jì)的一種語(yǔ)言，因此它必須簡(jiǎn)單明了。Java語(yǔ)言的簡(jiǎn)單性主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：++，因而C++程序員是非常熟悉的。從某種意義上講，Java語(yǔ)言是C及C++語(yǔ)言的一個(gè)變種，因此，C++程序員可以很快就掌握J(rèn)ava編程技術(shù)。++中容易引發(fā)程序錯(cuò)誤的地方，如指針和內(nèi)存管理。 面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο罂梢哉f(shuō)是Java最重要的特性。Java語(yǔ)言的設(shè)計(jì)完全是面向?qū)ο蟮?，它不支持類似C語(yǔ)言那樣的面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)技術(shù)。Java支持靜態(tài)和動(dòng)態(tài)風(fēng)格的代碼繼承及重用。單從面向?qū)ο蟮奶匦詠?lái)看，Java類似于SmallTalk，但其它特性、尤其是適用于分布式計(jì)算環(huán)境的特性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了SmallTalk。 分布式Java包括一個(gè)支持HTTP和FTP等基于TCP/IP協(xié)議的子庫(kù)。因此，Java應(yīng)用程序可憑借URL打開(kāi)并訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)上的對(duì)象，其訪問(wèn)方式與訪問(wèn)本地文件系統(tǒng)幾乎完全相同。為分布環(huán)境尤其是Internet提供動(dòng)態(tài)內(nèi)容無(wú)疑是一項(xiàng)非常宏偉的任務(wù)，但Java的語(yǔ)法特性卻使我們很容易地實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)目標(biāo)。 健壯Java致力于檢查程序在編譯和運(yùn)行時(shí)的錯(cuò)誤。類型檢查幫助檢查出許多開(kāi)發(fā)早期出現(xiàn)的錯(cuò)誤。Java自己操縱內(nèi)存減少了內(nèi)存出錯(cuò)的可能性。Java還實(shí)現(xiàn)了真數(shù)組，避免了覆蓋數(shù)據(jù)的可能。這項(xiàng)功能特征大大縮短了開(kāi)發(fā)Java應(yīng)用程序的周期。Java提供Null指針檢測(cè)數(shù)組邊界檢測(cè)異常出口字節(jié)代碼校驗(yàn) 結(jié)構(gòu)中立另外，為了建立Java作為網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)整體，Java將它的程序編譯成一種結(jié)構(gòu)中立的中間文件格式。只要有Java運(yùn)行系統(tǒng)的機(jī)器都能執(zhí)行這種中間代碼?，F(xiàn)在，(SPARC),Win32系統(tǒng)(Windows95和WindowsNT)，這種語(yǔ)言被設(shè)計(jì)在虛擬機(jī)上運(yùn)行，由機(jī)器相關(guān)的運(yùn)行調(diào)試器實(shí)現(xiàn)執(zhí)行。 安全Java的安全性可從兩個(gè)方面得到保證。一方面，在Java語(yǔ)言里，像指針和釋放內(nèi)存等C++功能被刪除，避免了非法內(nèi)存操作。另一方面，當(dāng)Java用來(lái)創(chuàng)建瀏覽器時(shí)，語(yǔ)言功能和一些瀏覽器本身提供的功能結(jié)合起來(lái)，使它更安全。Java語(yǔ)言在你的機(jī)器上執(zhí)行前，要經(jīng)過(guò)很多次的測(cè)試。它經(jīng)過(guò)代碼校驗(yàn)，檢查代碼段的格式，檢測(cè)指針操作，對(duì)象操作是否過(guò)分以及試圖改變一個(gè)對(duì)象的類型。 可移植的同體系結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的特性使得Java應(yīng)用程序可以在配備了Java解釋器和運(yùn)行環(huán)境的任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行，這成為Java應(yīng)用軟件便于移植的良好基礎(chǔ)。但僅僅如此還不夠。如果基本數(shù)據(jù)類型設(shè)計(jì)依賴于具體實(shí)現(xiàn)，也將為程序的移植帶來(lái)很大不便。(Integer)為16bits，在Windows95中整數(shù)為32bits，在DECAlpha中整數(shù)為64bits，在Intel486中為32bits。通過(guò)定義獨(dú)立于平臺(tái)的基本數(shù)據(jù)類型及其運(yùn)算，Java數(shù)據(jù)得以在任何硬件平臺(tái)上保持一致。Java語(yǔ)言的基本數(shù)據(jù)類型及其表示方式如下：byte8bit二進(jìn)制補(bǔ)碼short16bit二進(jìn)制補(bǔ)碼int32bit二進(jìn)制補(bǔ)碼long64bit二進(jìn)制補(bǔ)碼float32bitIEEE754浮點(diǎn)數(shù)double32bitIEEE754浮點(diǎn)數(shù)char16bitUnicode字符。在任何Java解釋器中，數(shù)據(jù)類型都是依據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)具體實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)閹缀跄壳笆褂玫乃蠧PU都能支持以上數(shù)據(jù)類型、8～64位整數(shù)格式的補(bǔ)碼運(yùn)算和單/雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算。Java編譯器本身就是用Java語(yǔ)言編寫(xiě)的。Java運(yùn)算系統(tǒng)的編制依據(jù)POSIX方便移植的限制，用ANSIC語(yǔ)言寫(xiě)成。Java語(yǔ)言規(guī)范中也沒(méi)有任何同具體實(shí)現(xiàn)相關(guān)的內(nèi)容。 多線程Java的多線程功能使得在一個(gè)程序里可同時(shí)執(zhí)行多個(gè)小任務(wù)。線程有時(shí)也稱小進(jìn)程，是一個(gè)大進(jìn)程里分出來(lái)的小的獨(dú)立的進(jìn)程。因?yàn)镴ava實(shí)現(xiàn)的多線程技術(shù)，所以比C和C++更健壯。多線程帶來(lái)的更大的好處是更好的交互性能和實(shí)時(shí)控制性能。當(dāng)然實(shí)時(shí)控制性能還取決于系統(tǒng)本身(UNIX,Windows,Macintosh等)，在開(kāi)發(fā)難易程度和性能上都比單線程要好。任何用過(guò)當(dāng)前瀏覽器的人，都感覺(jué)為調(diào)一副圖片而等待是一件很煩惱的事情。在Java里，你可用一個(gè)單線程來(lái)調(diào)一幅圖片，而你可以訪問(wèn)HTML里的其它信息而不必等它。 與C和C++語(yǔ)言的異同Java提供了一個(gè)功能強(qiáng)大語(yǔ)言的所有功能，但幾乎沒(méi)有一點(diǎn)含混特征。C++安全性不好，但C和C++還是被大家所接受，所以Java設(shè)計(jì)成C++形式，讓大家很容易學(xué)習(xí)。Java去掉了C++語(yǔ)言的許多功能，讓Java的語(yǔ)言功能很精煉，并增加了一些很有用的功能，Java去掉了以下幾個(gè)C和C++功能和特征：指針運(yùn)算結(jié)構(gòu)typedefsdefine需要釋放內(nèi)存全局變量的定義這個(gè)功能都是很容易引起錯(cuò)誤的地方。 客戶端服務(wù)器模式 C/S模式簡(jiǎn)介客戶 機(jī) /服務(wù)器(Client/Server)模式是指兩個(gè)邏輯(往往是物理的)系統(tǒng)(客戶機(jī)/服務(wù)器)及其應(yīng)用程序邏輯組件之間復(fù)雜關(guān)系的協(xié)同[16]。一般而言，C/S應(yīng)用系統(tǒng)從物理上都可劃分為客戶機(jī)與服務(wù)器兩大部分，而邏輯上又可分解為三部分:表達(dá)邏輯、業(yè)務(wù)處理邏輯和數(shù)據(jù)管理邏輯。C/S應(yīng)用系統(tǒng)的格局和性能主要取決于這些邏輯成份在客戶機(jī)上或在服務(wù)器上的組織與分配。C/S模式將一個(gè)應(yīng)用分為兩個(gè)部分:前端(客戶端)、后端(服務(wù)器)?？蛻魴C(jī)指提供客戶機(jī)服務(wù)的邏輯系統(tǒng)，服務(wù)器指向服務(wù)器請(qǐng)求提供服務(wù)的邏輯系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)，客戶機(jī)向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求為其完成一部分工作服務(wù)器則處理客戶機(jī)的請(qǐng)求并返回結(jié)果。C/S 兩層模式主要有以下特點(diǎn):分布的處理與集中的數(shù)據(jù)操作管理有機(jī)地結(jié)合。開(kāi)放式的系統(tǒng)。用與操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議無(wú)關(guān)的方式存取數(shù)據(jù)，支持多平臺(tái)和跨平臺(tái)。服務(wù)器對(duì)用戶是透明的。交互性強(qiáng)。相對(duì)B/S模式，C/S模式速度快，更