【正文】 基于 J2ME的手機(jī)五子棋游戲的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 摘 要： J2ME(Java 2 Micro Edition)是近年來隨著各種不同設(shè)備，尤其是移動通信設(shè)備的飛速發(fā)展而誕生的一項(xiàng)開發(fā)技術(shù)。 與傳統(tǒng)的主流的 PC游戲相比，手機(jī)游戲的價(jià)值在于打發(fā)一些無聊的時(shí)間，作為一個(gè)移動的娛樂終端，手機(jī)游戲施展身手的機(jī)會永遠(yuǎn)可能是在地鐵站、公交車或者是洗手間這些地方，也許在龐大的游戲行業(yè)里，手機(jī)游戲?qū)⒂肋h(yuǎn)扮演著一個(gè)邊緣者的角色，因?yàn)檎l也不能指望一個(gè)人在家的時(shí)候用手機(jī)玩游戲或者看電影。 2 開發(fā)技術(shù)背景 JAVA 語言概述 Java 的出現(xiàn)是源于對獨(dú)立于平臺語言的需要，希望這種編程語言能編 寫出嵌入各種家用電器等設(shè)備的芯片上、且易于維護(hù)的程序。 Java 提供了眾多的一般對象的類，通過繼承即可使用父類的方法。 J2ME提高了移動電話支持游戲的能力，比 SMS或 WAP更容易控制和交互的界面，并且可以通過無線網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程的服務(wù)器。第三，自動存儲用戶設(shè)定 使用 RMS 來存儲用戶的信息，這樣不僅可以減少用戶的輸入，而且對用戶友好。為了使 J2ME 程序廣泛適用于各類嵌入式平臺， J2ME 采用了模塊化的結(jié)構(gòu)，底層是宿主機(jī)的操作系統(tǒng)，內(nèi)部則分為三層： Java Virtual Machine（虛擬機(jī)層 )； Configuration（配置層 )； Profile (簡表層 )。 CLDC 的目標(biāo)設(shè)備主要包括移動電話，雙向呼叫器和入門級的 PDA 等，它們通常具有 16 位或 32 位的 CPU，配置 128KB～ 512KB 的內(nèi)存可用于 Java 平臺實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行相關(guān)應(yīng)用程序。 CLDC與 MIDP組成了完備的 Java運(yùn)行環(huán)境大大提升了手持移動智能設(shè)備的功能，并且最小化了設(shè)備內(nèi)存和電源消耗。 。 四種模擬器種類，如表 21所示。 另外，所制作的軟件在結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有 很好的可擴(kuò)展性，便于以后的功能擴(kuò)展。各主要模塊的功能描述如下： 歡迎模塊：這部分是游戲出現(xiàn)的第一個(gè)界面，主要是為了說明已經(jīng)進(jìn)入五子棋游戲系統(tǒng)。 b) 該文件生成的類顯示開始游戲入口以及游戲說明。 MIDlet 事件處理分為高級與低級事件處理，則可實(shí)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)的應(yīng)用程序與用戶之間的交互機(jī)制。 以下的程序代碼為畫面顯示的范例： Display dis=（ this）； (new Test())； 本設(shè)計(jì)中主要使用到的類和方法如表 43所示。 繪制矩形： Public void drawRect(int x,int y,int width,int height) 可以繪制起始坐標(biāo)為 x,y點(diǎn)、寬度為 width+高度為 height+1的矩形圖片。先獲得圖像上下文，然后在顯示設(shè)備上面繪圖。這些代碼包含在每一個(gè)單獨(dú)的 png 格式圖象 中，然而如果將多個(gè) png 圖象合并在一張幅面稍大一些的整圖中，多個(gè) chunks 就可以得到精簡，圖片的大小可以得到控制。這些信息可能是錯(cuò)誤或者是提示。該類可以看做是簡單的對話框，用它來顯示一定的提示信息。 (alert)。重復(fù)按鍵功能實(shí)際上是當(dāng)用戶按下一個(gè)按鍵時(shí)就開始執(zhí)行一個(gè)功能，直到用戶釋放按鍵為止。如表 411 所示。測試設(shè)備是否支持重復(fù)按鍵功能可以使用 hasRepeatEvents()方法。 使用 modal 類型，需要通過按鍵來控制運(yùn)行下一個(gè) Displayable 對象。如表 47所示。創(chuàng)建 Image對象的 Static方法如下表所示： 表 45 方 法 描 述 static Image createImage (byte[] imageData, int imageOffset, int imageLength) 從一個(gè) PNG格式的字節(jié)數(shù)組創(chuàng)建一個(gè)不可變的圖像 static Image createImage (Image source) 從另外的一個(gè)圖像創(chuàng)建一個(gè)不可變的圖像 static Image createImage (int width, int height) 以一個(gè)給定的寬度和高度創(chuàng)建一個(gè)不可變的圖像 基于 J2ME 的手機(jī)五子棋游戲的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 22 續(xù)表 45 方 法 描 述 static Image createImage ( name) 從一個(gè) PNG資源文件創(chuàng)建一個(gè)不可變的圖像 Graphics getGraphics () 獲取 Image上的 Graphic對象來進(jìn)行繪圖 int getHeight () 獲取圖像高度 int getWidth () 獲取圖像寬度 boolean isMutable () 確定圖像是否可變 為了減少額外錯(cuò)誤處理，在調(diào)用出來的時(shí)候要進(jìn)行 trycatch或 throw。具體采用哪一種格式需要根據(jù)容量以及性能多方面綜合考慮。 } 繪制空形方塊： (255, 0, 0)。當(dāng)調(diào)用 setFullScreenMode()的時(shí)候，不管是什么模式，都會調(diào)用 sizeChanged()這個(gè)方法，并傳入屏幕的高度和寬度作為其參數(shù)。 前 者 是 指，后者是指 類與其子類 (Alert,Form,List 類等 )。 Items ChoiceGroup 提供一個(gè) UI組件代表一列選項(xiàng) ImageItem 提供一個(gè)圖像 Item Ticker 提供一個(gè) Item在 display上面顯示一條滾動的文字 低級 UI Graphics 提供 二維圖像工具 Canvas 提供一個(gè)創(chuàng)建低級 UI圖像的基類 基于 J2ME 的手機(jī)五子棋游戲的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 14 項(xiàng)目創(chuàng)建 首先是在 NetBeans IDE 環(huán)境中創(chuàng)建項(xiàng)目，如圖 41所示。首要的類是 MIDlet 類的子類Wuziqi，它是整個(gè)程序的框架，程序的運(yùn)行必須從它開始。 d) 勝負(fù)判斷：涉及人工智能，用以判斷人與機(jī)器的輸贏狀況，游戲無“禁手”，五子首先連成一線則為勝。 其次，軟件具有人工智能算法原理要簡單，并且運(yùn)行快速?；?J2ME平臺，它將 Java 語言的與平臺無關(guān)的特性移植到小型電子設(shè)備上，允許移動無線設(shè)備之間共享應(yīng)用程序。其 Java語言的特性，使其具有以下優(yōu)點(diǎn) : 。現(xiàn)在，一般是 配置捆綁了虛擬機(jī)和一套針對各自的平臺所能夠用的橫向分組設(shè)備的 Java 類庫；另外至少需要一個(gè)簡表來為平臺提供附加的 Java 類，這個(gè)簡表通常會為各自的相應(yīng)設(shè)備提供用戶界面、輸入和數(shù)鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（ 2020） 7 據(jù)庫類。 CLDC、 CDC 和 J2SE 之間的關(guān)系如圖 23 所示。就像使用所有 Java 技術(shù)一樣， J2ME 的核心也在一種虛擬機(jī)中。 J2ME 程序設(shè)計(jì)的幾個(gè)原則：第一，使用面向?qū)ο缶幊獭?J2ME實(shí)際上是一系列規(guī)范的集合，由 JCP組織制定相關(guān)的 Java Specification Request（ JSR）并發(fā)布，各個(gè)廠商會按照規(guī)范在自己的產(chǎn)品上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，但是必須要通過 TCK測試，這樣確保兼容性。 Java 對程序提供了安全管理器，防止程序的非法訪問。 通過對該課題的研究與實(shí)踐，首先，進(jìn)一步熟悉面向?qū)ο笳Z言，加深對 J2ME 層次結(jié)構(gòu)的了解。 J2ME 與臺式機(jī)中的 Java 相比還是有一定的限制，但是它已經(jīng)極大的提高了移動電話支 持游戲的能力。 由于具有跨平臺、易于移植、占用空間小的優(yōu)勢， J2ME 成為移動應(yīng)用開發(fā)平臺的主流，并提供了很多用以支持移動應(yīng)用軟件的開發(fā)的 API。手機(jī)游戲是手機(jī)的一種高附加值操作軟件，游戲編程是手機(jī)軟件編程的重要組成，同時(shí)也持續(xù)推動手機(jī)軟件技術(shù)升級進(jìn)步。 Java 是一種跨平臺的、面向?qū)ο蟮?、分布式的、解釋的、安全的、結(jié)構(gòu)的、可移植的、性能很優(yōu)異的多線程的動態(tài)語言。這使得程序員使用網(wǎng)絡(luò)上的文件和使用本機(jī)文件一樣容易。 類文件校驗(yàn)、明確定義的應(yīng)用程序編程接口和安全組件確保了第三方應(yīng)用程序的行為是可靠的，不會對設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)造成損害。第六，在需要大量時(shí)間才能完成 的工作時(shí)，給用戶一個(gè)等待界面。 J2ME 將這些設(shè)備進(jìn)行分類，將一些共性提取出來形成適合于某個(gè)范疇中設(shè)備可用的規(guī)范，稱為“配置”。另外，一個(gè)設(shè)備可以同時(shí)支持多個(gè)簡表。 B. : 移動信息設(shè)備描述提供了一種讓 MIDlets持久性儲存并在以后可以取回?cái)?shù)據(jù)的機(jī)制。 面向?qū)ο笏枷搿? 操作可行性 本游戲開發(fā)后可導(dǎo)入手機(jī)操作，供個(gè)人平常娛樂所用，完全使用手機(jī)鍵盤操作，操作簡單，所以在這方面是完全可行的。利用人工智能的相關(guān)知識實(shí)現(xiàn)對弈。 勝負(fù)判斷模塊：這部分 即是對每次棋局結(jié)果的判斷，是人贏了或者是機(jī)器獲勝。 e) 該文件生成的類用來創(chuàng)建棋盤的棋點(diǎn)對象。它是一個(gè)主控程序，控制著正在發(fā)生的事情。 在 Canvas類的子類中必須實(shí)現(xiàn) paint()方法。} h0 = (minV 16) / 15。由于手機(jī)游戲運(yùn)行的速度及其大小通常和手機(jī)游戲中繪制的圖像和使用的圖片有很大的關(guān)系，為了手機(jī)游戲性能更好及其容量不大，對圖形資源處理的時(shí)候要遵循以下幾個(gè)原則： 移動設(shè)備可供裝在移動應(yīng)用的空間有限，可供應(yīng)用使用的 內(nèi)存空間也有限，游戲中往往會用到大量的圖片，減小圖片的尺寸就能直接的節(jié)省 ROM 和 RAM 的大小。 Displayable 類的子類大致可以分為兩種，分別為用來進(jìn)行線與圖形，圖像的低級描繪類，與用于顯示警告與文本的輸入，選擇列表等 UI 組件類。也可以是附有選擇按鈕的列表與附有復(fù)選框的列表。 AlertType 共有 5個(gè)類型： ALARM（警報(bào)）， CONFIRMATION（確定）， ERROR（錯(cuò)誤）， INFO（信息提示）， WARNING（警告）。 上述按鍵代碼包括數(shù)字 0～ 星號和＃號。接著，以一定的頻率反復(fù)執(zhí)行這一任務(wù)。 手機(jī)鍵盤與平常設(shè)備鍵盤不同，命令的執(zhí)行主要通過 mand 類設(shè)計(jì)。使用這些按鍵可以確保應(yīng)用程序在任何符合 MIDP規(guī)范的移動設(shè)備上運(yùn)行。 表 410 類 型 描 述 ALARM 警告用戶一個(gè)先前要求通知的消息 CONFIRMATION 提示用戶完成相關(guān)動作或事件的確認(rèn)音效 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（ 2020） 25 續(xù)表 410 ERROR 指出有一些錯(cuò)誤發(fā)生 INFO 指出一些需要的消息 WARNING 警告用戶 一類 Alert在一定的時(shí)間內(nèi)顯示一個(gè)信息，然后自我銷毀；另一類等待用戶的確認(rèn)，可以理解為有模式的 Alert。 一個(gè) MIDlet中可以有多個(gè) Displayable對象，但是在特定的時(shí)間只能有一個(gè)在屏幕中，示意圖如圖 49所示。如圖 48所示。 游戲循環(huán)的每一幀當(dāng)中，繪圖部分占去了 80%以上的時(shí)間，減少繪圖函數(shù)的調(diào)用次數(shù)可以大幅度提高游戲運(yùn)行的速度，達(dá)到更好的效果。 y0 = (maxH h0 * 15) / 2。在Graphics對象中支持使用 24bits的 RGB(RGB代表 Red， blue， Green，即 使用紅黃藍(lán)三種基色來合成任意的顏色 )顏色。當(dāng)應(yīng)用程序認(rèn)為它準(zhǔn)備完畢，它會調(diào)用 startApp()方法來通知 MIDlet進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。 f) 該文件類主要是實(shí)現(xiàn)走棋算法以及結(jié)局判斷。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（ 2020） 11 圖 31 系統(tǒng)功能模塊圖 系統(tǒng)流程 明確了主要模塊功能后，就需要對此游戲軟件基本流程有一個(gè)總體規(guī)劃，本款手機(jī)游戲軟件基本流程圖如圖 32所示。對玩游戲者并沒有什么特殊要求。游戲開發(fā)過程中，要考慮到游戲程序的設(shè)計(jì)要能合乎大多數(shù)手機(jī)的應(yīng)用。 。 D. : 移動信息設(shè)備還描述包括基于有限連接設(shè)備配置GenericConnection框架的網(wǎng)絡(luò)支持。 Java 虛擬機(jī)是 J2ME 技術(shù)的核心，但是配置和簡表提供特殊環(huán)境的類應(yīng)用程序接口。 對大量軟硬件特性不同的嵌入式設(shè)備，根據(jù)其外觀和性能特點(diǎn)進(jìn)行分類，提取其中共性形成的一套規(guī)范稱之為配置。 圖 21 Java 2技術(shù)體系結(jié)構(gòu) 其中， J2ME為運(yùn)行在嵌入式消費(fèi)類電子產(chǎn)品的設(shè)備，如移動電話、 PDA、游戲終端之上的應(yīng)用程序提供了一個(gè)健壯的、靈活的環(huán)境。 不用激活 網(wǎng)絡(luò)連接，應(yīng)用就可以被使用。類型檢查幫助檢查出許多開發(fā)早期出現(xiàn)的錯(cuò)誤。 Java 引進(jìn)虛擬機(jī)原理，并運(yùn)行于虛擬機(jī)，實(shí)現(xiàn)不同平臺的 Java 接口之間。其中 J2ME 手機(jī)開發(fā)平臺使用最為廣泛。 游戲的開發(fā)以 J2ME 為平臺，利 用 Java 技術(shù)，結(jié)合 J2ME 的 MIDP 技術(shù)，并對于程序設(shè)計(jì)思想，重要類、方法等展開討論。 關(guān)鍵詞： J2ME； CLDC； MIDP 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（ 2020） Design and Implementation of Gobang Cellphone Game Based on J2ME Abstract: J2ME is a kind of fast developing technology implemented on various devices especiall