【文章內(nèi)容簡介】 由操作系統(tǒng)分配，這樣可以避免病毒通過指針入侵系統(tǒng)。它提供了安全管理器，防止程序的非法訪問。 3. 面向?qū)ο? Java 吸收了 C++面向?qū)ο蟮母拍?，將?shù)據(jù)封裝于類中，實現(xiàn)了程序的簡潔性和便于維護(hù)性，使程序代碼可以只需一次編譯就可反復(fù)利用。 4. 分布式 Java 建立在 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)平臺上，提供了用 HTTP 和 FTP 協(xié)議傳送和接收信息的庫函數(shù)，使用其相關(guān)技術(shù)可以十分方便的構(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng)。 5. 健壯性 Java 致力與檢查程序在編譯和運行時的錯誤，并自動回收內(nèi)存，減少了內(nèi)存出錯的可能性。 Java 取消了 C語言的結(jié)構(gòu)、指針、 define 語句、多重繼承、goto 語句、操作符、重載等不易被掌握的特性，提供垃圾收集器自動回收不用的內(nèi)存空間。 關(guān)于 JBuilder9 JBuilder 是目前最好的 Java 開發(fā)工具之一，在協(xié)同管理、對 J2EE 和 XML的支持等方面均走在其他產(chǎn)品的前面。 JBuilder 是遵循 Sun 公司 J2EE 標(biāo)準(zhǔn)的可視化集成開發(fā)工具。 Jbuilder 是一種處于市場領(lǐng)先地位的跨平臺環(huán)境， 主要用于構(gòu)建具有行業(yè)實力的企業(yè) Java 應(yīng)用程序。 JBuilder 集成了 Borland 公司開發(fā)工具系列的優(yōu)秀特性，使得使用過 C++Builder,Delphi 的程序員很容易的過度到上海交通大學(xué)本科生學(xué)士 學(xué)位論文 基于 J2ME 的 Java 游戲開發(fā) 7 JBuilder 的開發(fā)環(huán)境當(dāng)中。 由于 Java 技術(shù)的發(fā)展迅速，經(jīng)常有新的組件推出或新的錯誤修正，致使 JBuilder 的版本升級很快。當(dāng)兩年前還是 JBuilder6 時，現(xiàn)今已推出了 10 的版本。 關(guān)于 Wireless Tool Kit WTK(Wireless Tool Kit)是 Sun 公司針對 J2ME 推出的用 于手機和 Palm 等移動設(shè)備的開發(fā)包，是除手機廠商的專用開發(fā)包外唯一的手機模擬器開發(fā)包。它通用性高，開發(fā)出的應(yīng)用程序可保證能運行在大部分設(shè)備上，而不像專用廠商具有一定的不兼容性。 雖然它沒有強大的功能和完善的調(diào)試手段，但它提供運行模擬器的最基本組件 ，是其他 IDE 需集成采用的 必備元素。 Java Appication Manager 手機中負(fù)責(zé)調(diào)配程序運行資源的管理后臺是 Java Application Manager。它 所使用的 傳輸媒體 可以是 紅外線 、 網(wǎng)絡(luò)、以及其他可用來傳輸 的 媒體 。 Java Application Manager 會 從網(wǎng)絡(luò) 上 下載 代表 該 Application Suite 的 JAR 檔 ，接 著 在手 機 上安裝此 MIDlet Suite， 然后 在手 機開 始 執(zhí)行該應(yīng)用程序 。整 個詳細(xì) 的 運作 流程如 圖 21 所示 。 本章小結(jié) ： 第二章介紹了 Java 語言的特點、本程序的開發(fā)環(huán)境及其相關(guān)工具的原理和使用。 存儲 媒體 手機 內(nèi)建瀏覽器 Java Appication Manager KVM 描述檔 圖示檔 JAR 檔 Java Servlet HTML 網(wǎng)頁 6．安裝應(yīng)用程序 8．載入并執(zhí)行應(yīng)用程序 使用者手機 網(wǎng)站 網(wǎng)絡(luò) 1．瀏覽網(wǎng)頁 JAR 檔 圖 21 JAM 工作流程圖 上海交通大學(xué)本科生學(xué)士 學(xué)位論文 基于 J2ME 的 Java 游戲開發(fā) 8 第三章 程序結(jié)構(gòu)、思想和相關(guān)技術(shù) 本程序需解決的有關(guān)技術(shù)問題 1. 游戲程序是一項精度要求很高的程序系統(tǒng)，因為其代碼利用率很高 。一個實時運行的 最終作品，每秒都會運行成千上萬行程序，繪圖事件、鍵盤事件都會以極高的頻率在后臺等待響應(yīng)，若有絲毫的差別都將很容易導(dǎo)致程序在運行不久后可能出現(xiàn)嚴(yán)重錯誤，甚至死循環(huán)。 因此，其邏輯設(shè)計應(yīng)當(dāng)相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)，需將所有可能發(fā)生的事件及意外情況考慮在設(shè)計中。 2. 游戲中為了美觀，適用性強，可能需要采用外部文件引入的圖片貼圖，有關(guān)貼圖，在 中提供了用于增強游戲功能的 game 包，使得解決靜態(tài)或動態(tài)、畫面背景、屏幕刷新的雙緩沖等都有較好的解決方案。 3. 己方坦克的運行可以通過鍵盤響應(yīng)事件控制，但敵 方則因為是自動運行，就需要有一定其一定的智能性；同時，出現(xiàn)在屏幕上的敵方可能會有較多的數(shù)量，這需要為每個敵方開辟一個線程以便能讓其獨立運行。 Java 的多線程能力為實現(xiàn)這樣的游戲提供了可能。 敵人坦克的運行算法也需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，以免游戲過于簡單，單調(diào)。 4. 對于雙方坦克發(fā)出的子彈的控制也需要 對其跟蹤控制，子彈也需要處在獨立的線程中。敵方子彈僅需要掃描用戶坦克，而用戶坦克需要在每一步掃描所有的敵方坦克。這需要對所有的對象有較好的控制。 另外，子彈在運行過程中也需要實時掃描是否碰撞到了相關(guān)障礙物或屏幕邊界。如 此過多的線程同時在本來效率就不高的 KVM 虛擬機上運行，也許會導(dǎo)致程序的緩慢。 5. 雙方的坦克在前進(jìn)時也需要考慮到是否碰撞到相關(guān)物體或?qū)Ψ教箍?，以免重疊運行，造成許多物理上不可能的情況，缺乏真實感。每一次刷新頁面、每前進(jìn)一步都需要將所有的周圍環(huán)境都進(jìn)行掃描。 6. 游戲的結(jié)束、開始、動態(tài)信息畫面作為構(gòu)成一個完美程序都是必不可少的重要部分。良好的用戶界面更是吸引用戶的硬指標(biāo)，相關(guān)的美術(shù)構(gòu)圖也需要有一定的考慮。 7. 游戲的地圖不可能通過繪圖來解決。否則，不僅難于控制和處理過多的元素，也會因過多的大型圖片 而不能限制程序的大小，失去手機上程序的原則和Java 的優(yōu)勢。 同時，地圖關(guān)卡不宜保存在手機有限的內(nèi)存中，而最好采取外部文件的讀入讀出方法。 8. 用戶運行游戲時需要有分?jǐn)?shù)記錄的可能。如何采用合理的記分標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計。記錄分?jǐn)?shù)的存儲方式也需要有較好的解決方案。手機中由于處理器和內(nèi)存空間、存儲空間都十分有限，其數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與普通 PC 大相徑庭。其數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)較為簡單，被稱之為 RMS 系統(tǒng)。 9. Java 是基于虛擬機的半解釋型編譯系統(tǒng)，其執(zhí)行效率較 C++等完全編譯上海交通大學(xué)本科生學(xué)士 學(xué)位論文 基于 J2ME 的 Java 游戲開發(fā) 9 后的程序會低很多，程序如果不進(jìn)行精簡和優(yōu)化， 將可能導(dǎo)致運行的不流暢。除開發(fā)過程中對結(jié)構(gòu)上的控制、變量的使用、算法的優(yōu)化等優(yōu)化外，還可以使用混淆器 (Obfuscator)進(jìn)行程序打包后的優(yōu)化。 以上相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)和整體流程將分別在以下小節(jié)闡述。 程序流程 MIDlet suite 是 MIDP 應(yīng)用程序的最小單位， JAM 負(fù)責(zé)將手機內(nèi)的 MIDlet suite 以圖形化的方式呈現(xiàn)，讓用戶能夠選取欲執(zhí)行的 MIDlet suite，一旦選取了某個 MIDlet suite，操作系統(tǒng)就會激活 KVM 執(zhí)行里面的 MIDlet。 MIDlet 及相關(guān)的支持類組成了 MIDP應(yīng)用程序的實際內(nèi)容。 每個 MIDlet 都必須繼承 這個抽象類。在 MIDP 規(guī)格中定義了 MIDlet 的生命周期，以及可以存在的三種狀態(tài)，包括Paused、 Active 以及 Destroyed，每一個 MIDlet 在任何時刻只可能處于其中的一個狀態(tài)。這三種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖所示： 本程序采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計模式，對游戲中的所有物體賦予對象的概念和屬性。 運行程序后允許用戶選擇執(zhí)行選項菜單，在開始游戲后將先從外部文件載入地圖文件，對背景的所有物體進(jìn)行繪圖。在 主程序運行的線程中，畫面刷新將以一定的頻率采用雙緩沖技術(shù) 對屏幕重繪，實時反映整個游戲的進(jìn)行狀態(tài)。用戶控制的坦克運行在主線程中，隨屏幕刷新的頻率而步進(jìn)。敵方坦克將在游戲開始時逐漸新增線程，每增加一個敵方對象就新增加一條線程，一旦線程數(shù)滿到最大值（本程序暫設(shè)置為 6），就不允許敵人再繼續(xù)出現(xiàn)。用戶坦克自誕生之時起將擁有一發(fā)子彈， 子彈雖然開在單獨的線程中，但運行結(jié)束后（比如撞到相關(guān)物體或敵方坦克時）并不結(jié)束子彈對象，只是將其線程終止。用戶再次發(fā)射子彈 時只是將終止的線程再次激活。 在屏幕重繪的主程序中，將在每次的循環(huán)中 判斷若干事件 。如：用戶坦克的生命是否已完全用盡，敵方坦克數(shù)是否已經(jīng)為零，屏幕上的消減狀態(tài) (Destroyed) 停止?fàn)?態(tài) (Paused) 運行狀態(tài) (Active) StartApp() DestroyApp() 呼叫 MIDlet的構(gòu)造函數(shù) DestroyApp() PauseApp() 圖 31 MIDlet 的流程 上海交通大學(xué)本科生學(xué)士 學(xué)位論文 基于 J2ME 的 Java 游戲開發(fā) 10 坦克數(shù)量是否少 于仍剩下的坦克數(shù)量等。以便程序進(jìn)入相關(guān)的分支執(zhí)行相關(guān)的反應(yīng)代碼，結(jié)束游戲或統(tǒng)計分?jǐn)?shù)等。 主程序流程如圖 32所示： 程序為需要完成獨立功能的需顯示的模塊設(shè)置了單獨的類。 TankMain 類是繼承自 MIDlet的控制主程序啟動的首先被載入系統(tǒng)的部分。載入程序后首先啟動的是程序介紹的信息畫面。閃過后載入 StartChoice 類，為用戶提供可選擇的選項。在選擇開始后，將運行BattleCanvas 類中的總流程控制。它決定 了游戲何時該結(jié)束，何時分配敵人數(shù)量， GameOver字樣的閃現(xiàn)規(guī)則，地圖的繪制及整個游戲的調(diào)度。 圖 33 是程序中類之間的 UML 分析圖。 敵方坦克與用戶坦克的相關(guān)功能和具體行為分別圖 33 與主程序相關(guān)的類的 UML 視圖 Logo 畫面 選項畫面 主程序 屏幕繪圖 本關(guān)記分統(tǒng)計 顯示GameOver 顯示歷史記分表 About 開始 敵方需要 出坦克時，生成坦克 初始化參數(shù) 死亡時 符合結(jié)束條件時 圖 32 本程序的主流程圖 上海交通大學(xué)本科生學(xué)士 學(xué)位論文 基于 J2ME 的 Java 游戲開發(fā) 11 定義在 EnemySprite 和 UserSprite 類中，它們都繼承自 TankSprite 公共類，以簡化程序的代碼、理清結(jié)構(gòu)。 在每關(guān)的結(jié)束或死亡后都將載入 ScoreScreen 類，統(tǒng)計當(dāng)前的分?jǐn)?shù)。如果已死亡或完成所有的關(guān)數(shù)，程序?qū)⒂脩羲玫姆謹(jǐn)?shù)記載到 RMS 數(shù)據(jù)庫中，進(jìn)行永久性保存。 載入過程中將對所得分?jǐn)?shù)與以往歷史比較，放置到合適 的位置中，形成排序。 繪圖與 新增的 GameCanvas 包 提供低級繪制的 Canvas 類 為了能有程序開發(fā)人員控制接口的外觀和行為，需要使用大量的初級用戶接口類，尤其在游戲程序中，幾乎完全依賴的就是 Canvas 抽象類進(jìn)行繪圖。 從程序開發(fā)的觀點看， Canvas 類可與高級 Screen 類交互，程序可在需要時在 Canvas中摻入高級類的組件。 Canvas 提供了鍵盤事件、指點桿事件（如果設(shè)備支持），并定義了允許將鍵盤按鍵映射為游戲控制鍵的函數(shù) 。鍵盤事件由鍵代碼指定，但這樣控制游 戲會導(dǎo)致缺乏通用性，并不是每個設(shè)備的鍵盤布局都適合游戲的操作。應(yīng)當(dāng)將鍵代碼轉(zhuǎn)換為游戲鍵的代碼，以便硬件開發(fā)商能定義他們自己的游戲鍵布局。本程序中，操縱用戶坦克運行的按鍵都定義為游戲控制鍵，這樣便能適應(yīng)所有的機器。 Graphics 類 Graphics 類提供了簡單的 2D 繪圖功能。它具有 24位深度色彩的繪制能力，以三原色分別各占一個字節(jié)表示其顏色。 程序只能在 paint()函數(shù)中使用Graphics 繪制， GameCanvas 可 調(diào)用 getGraphics()函數(shù) 直接繪制在緩沖區(qū)上，可以在任何時間請求 傳輸?shù)角芭_。 其對象會被傳給 Canvas 的 paint()函數(shù)，以便最終顯示。 PNG 格式 PNG(Portable Network Graphics)格式是 MIDlet 唯一支持的圖象格式， PNG具體格式由 PNG Specification,Version 定義的。 PNG 格式提供透明背景的圖象，這對繪制游戲畫面和被操縱主角極有幫助。坦克之間或與障礙物碰撞時就不會因為背景有特定的顏色，顯示出的效果像貼上的圖片而缺乏真實感，物體之間輕微重疊時最上層圖片也不會覆蓋超過其有效象素外的部分。 PNG 格式圖片中包含許多定義其圖片特性的冗余部分 (Chunks)。 這些代碼包含在每一個單獨的 png 格式圖象中，然而如果將多個 png 圖象合并在一張幅面稍上海交通大學(xué)本科生學(xué)士 學(xué)位論文 基于 J2ME 的 Java 游戲開發(fā) 12 大一些的整圖中，多個 chunks 就可以得到精簡，圖片的大小可以得到控制。使用 Image 類中的 createImage 函數(shù)可從整圖中分割出所需要