【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 論 ............................................................................................................. 46 致 謝 ............................................................................................................. 48 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................... 49 1 1 前 言 項(xiàng)目的背景與國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展、蓬勃進(jìn)步，同時(shí)隨著國(guó)際互連網(wǎng)與相關(guān)系統(tǒng)的迅速普及，不同國(guó)家、行業(yè)被 Inter 連接在一起，互相通信，共享全世界的計(jì)算機(jī)資源和信息。如何保證不同格式的資料或信息能夠安全、高速、自由的交流、傳輸就成為一個(gè)迫切解決的問題。 1996 年 Sun 公司 Java 語(yǔ)言的正式發(fā)表可以說是 Inter 的一次技術(shù)革命， Sun 公司的一位 營(yíng)銷天才 把一門試驗(yàn)性的 跨平臺(tái) 語(yǔ)言由象征踏實(shí)的 Oak（ 橡樹 ），改名為 香氣 四溢的 Java（ 咖啡 ）時(shí)，可能他沒有想到這門語(yǔ)言能有后來的輝煌。事實(shí)上，如果現(xiàn)在 Sun 想為這門語(yǔ)言改名，以準(zhǔn)確體現(xiàn)其在 計(jì)算機(jī) 行業(yè)的地位，似乎 Oak 更形象。今天，雖然Java 語(yǔ)言并非真正意義上的遍地開花，但它已經(jīng)出現(xiàn)在眾多場(chǎng)合和設(shè)備中，而且它享有運(yùn)行穩(wěn)定、設(shè)計(jì)精良的美名。它實(shí)現(xiàn)了程序的 運(yùn)行不受平臺(tái)的限制，在網(wǎng)絡(luò)上不僅可以進(jìn)行無(wú)格式的資料交換，還可以進(jìn)行程序交換。 Java 語(yǔ)言具備了其它語(yǔ)言所沒有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，它一出現(xiàn)就馬上受到了各界人士的歡迎。Java 的出現(xiàn)無(wú)疑給計(jì)算機(jī)行業(yè)帶來了一股清風(fēng)，它帶來了許多新鮮而有趣的思想和觀念。 Java Swing 組件在游戲的實(shí)現(xiàn)上扮演著不可或缺的重要角色， Swing 是一個(gè)用于開發(fā) Java 應(yīng)用程序用戶界面的開發(fā)工具包。它以抽象窗口工具包（ AWT）為基礎(chǔ)使跨平臺(tái)應(yīng)用程序可以使用任何可插拔的外觀風(fēng)格。 Swing 提供了本機(jī)的 外觀和手感 ，模擬多個(gè)平臺(tái)的外 觀和感覺，同時(shí)還支持一個(gè) 可插拔的外觀和手感 ，使應(yīng)用程序 有一個(gè)擁有外觀和感覺的基礎(chǔ)平臺(tái)。 它具有比AWT 更強(qiáng)大和靈活的組件。 除了熟悉的部件，如按鈕，復(fù)選框和標(biāo)簽， Swing提供了一些先進(jìn)的零部件，如卡式面板，滾動(dòng)窗格，樹，表，列出，因此 Swing深受開發(fā)人員青睞。除此之外，他們只用很少的代碼就可以利用 Swing 豐富、靈活的功能和模塊化組件來創(chuàng)建優(yōu)雅的用戶界面。因此，可以推斷 Java Swing組件在未來游戲等各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域依舊會(huì)保持良好的發(fā)展勢(shì)頭，發(fā)揚(yáng)其優(yōu)勢(shì)，更好的服務(wù)于 Java 游戲產(chǎn)業(yè)。 2 項(xiàng)目的目的與意義 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，改變了人類的生活，作為新世紀(jì)的大學(xué)生，應(yīng)該站在時(shí)代發(fā)展的前沿，掌握最先進(jìn)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù) 知識(shí)，以適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，應(yīng)能夠獨(dú)立地完成各種應(yīng)要面臨的任務(wù)，成為一名有創(chuàng)新意識(shí)的新型人才。 目前，很多新的技術(shù)領(lǐng)域都涉及到了 Java 語(yǔ)言。 Java 語(yǔ)言是面向?qū)ο缶幊?，并涉及到網(wǎng)絡(luò)、多線程等重要的基礎(chǔ)知識(shí)，因此 Java 語(yǔ)言也是學(xué)習(xí)面向?qū)ο缶幊毯途W(wǎng)絡(luò)編程的首選語(yǔ)言。該課題的主要目的是使 Java 游戲開發(fā)者深入理解所學(xué)的 Java 語(yǔ)言 ，并實(shí)踐于該游戲設(shè)計(jì)中，深刻體會(huì)以前所學(xué)的有關(guān)Java 程序設(shè)計(jì)方面的語(yǔ)言基礎(chǔ)、異常處理、事件處理、應(yīng)用程序以及圖形用戶界面設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)，加深對(duì)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)思想的理解，能對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn) 行分析，并設(shè)計(jì)合理的模塊化結(jié)構(gòu)等 。 學(xué)會(huì)使用 Java 系統(tǒng)，其中包括對(duì)程序的調(diào)試、運(yùn)行、保存等知識(shí)的運(yùn)用，還包括提高程序開發(fā)功能，能運(yùn)用合理的方法簡(jiǎn)化 Java 程序的操作 ,開發(fā)過程中應(yīng) 培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。 基于 Java 組件技術(shù)的拼圖游戲軟件是一款具有娛樂性 、 益智性 、 便捷性的游戲軟件。此軟件可以使用戶放松心情，享受于拼圖游戲的樂趣之中。該游戲軟件可以讓用戶選擇適合自己的主題與難度，根據(jù)用戶的不同水平，鍛煉其圖片記憶能力以及拼湊還原能力。游戲結(jié)束后亦可讓用戶清晰了解到自己的游戲狀態(tài)水平，便于調(diào)整自己對(duì)這款游 戲的新的難度要求。另外要求軟件設(shè)計(jì)精致，畫面親和，人機(jī)交互高效快捷，能夠給用戶帶來人性化的服務(wù)。軟件面向的主流群體集中在年輕人，但也適宜兒童或者老人使用，提供了適宜各類用戶群體的圖片風(fēng)格與難度設(shè)置。不論是旨在輕松娛樂，還是益智教育的目的，該軟件都是一款家庭生活中以及學(xué)習(xí)生活的必備軟件。 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于 Java 組件技術(shù)的拼圖游戲軟件作為自己的畢業(yè)課題設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)校基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程以及實(shí)踐課程的一次綜合性考查。此外， Java Swing 組件在單機(jī)游戲平臺(tái)上的應(yīng)用一直處于熱門，這次的系統(tǒng)全面的實(shí)踐可以說是一次很 好的鍛煉，會(huì)對(duì)以后工作生活帶來積極的影響。 3 系統(tǒng)開發(fā)方法介紹 目前比較成熟的系統(tǒng)開發(fā)方法有：生命周期法、原型法、面向?qū)ο蠓ǖ取? 生命周期法：把一個(gè)信息系統(tǒng)從其提出、分析、設(shè)計(jì)和使用，直到停止使用的整個(gè)生存期視為一個(gè)生命周期。整個(gè)生命周期劃分為五個(gè)主要工作階段：可行性分析階段、系統(tǒng)分析階段、系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段、系統(tǒng)實(shí)施階段和系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)與評(píng)價(jià)階段。通常采用結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，自上而下分析、設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)開發(fā)過程的整體性和全局性；開發(fā)過程在時(shí)間上基本按階段進(jìn)行，任務(wù)明確；結(jié)合用戶需求進(jìn)行開發(fā)；開發(fā)周期長(zhǎng)，維 護(hù)不方便。適用于開發(fā)需求較明確固定的信息系統(tǒng)。 原型法：是系統(tǒng)開發(fā)者在初步了解用戶需求的基礎(chǔ)上，開發(fā)出能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最基本功能的一個(gè)原型，再根據(jù)用戶對(duì)原型使用與評(píng)價(jià)的意見，提出修改方案，修改完善原型，如此反復(fù)多次，直到得到用戶滿意的最終系統(tǒng)為止。開發(fā)過程以用戶為中心，開發(fā)周期短。適用于開發(fā)需求不夠明確或不斷變化的軟件。 面向?qū)ο蠓ǎ阂灶悾惖睦^承，聚集等概念描述客觀事物以及聯(lián)系。為系統(tǒng)的開發(fā)提供了全新的思路，面向?qū)ο蠓椒ㄒ詫?duì)象為中心。其特征主要有模塊性，繼承性和類比性，動(dòng)態(tài)連接性。 面向?qū)ο箝_發(fā)方法的開發(fā)過程 : 1. 系統(tǒng)調(diào)查和需求分析：對(duì)系統(tǒng)將要面臨的具體管理問題以及用戶對(duì)系統(tǒng)開發(fā)的需求進(jìn)行調(diào)查研究，即先弄清要干什么的問題 ； 2. 分析問題的性質(zhì)和求解問題：在繁雜的問題域中抽象地識(shí)別出對(duì)象以及其行為、結(jié)構(gòu)、屬性、方法等。一般稱之為面向?qū)ο蟮姆治觯?即 OOA； 3. 整理問題：對(duì)分析的結(jié)果作進(jìn)一步的抽象、歸類、整理，并最終以范式的形式將它們確定下來。一般稱之為面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)，即 OOD； 4. 程序?qū)崿F(xiàn)：用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言將上一步整理的范式直接映射（即直接用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言來取代）為應(yīng)用軟件。一般稱之為面向?qū)ο?的程序，即 OOP； 5. 識(shí)別客觀世界中的對(duì)象以及行為，分別獨(dú)立設(shè)計(jì)出各個(gè)對(duì)象的實(shí)體；分析對(duì)象之間的聯(lián)系和相互所傳遞的信息，由此構(gòu)成信息系統(tǒng)的模型；由信息 4 系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)換成軟件系統(tǒng)的模型，對(duì)各個(gè)對(duì)象進(jìn)行歸并和整理，并確定它們之間的聯(lián)系；由軟件系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)換成目標(biāo)系統(tǒng)。 面向?qū)ο箝_發(fā)方法的應(yīng)用范圍 : 在大型管理信息系統(tǒng)開發(fā)中，若不經(jīng)自頂向下的整體劃分，而是一開始就自底向上地采用 OO 方法開發(fā)系統(tǒng)，會(huì)造成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不合理、各部分關(guān)系失調(diào)等等問題。 OO 方法和結(jié)構(gòu)化方法在系統(tǒng)開發(fā)中相互依存、不可替代。 綜上所述，由于面向 對(duì)象開發(fā)方法主要針對(duì)于各類管理系統(tǒng)的開發(fā)，所以該畢業(yè)設(shè)計(jì)中采用面向?qū)ο蠓椒ㄅc原型法相結(jié)合的方法進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)，主要也因?yàn)樵头ㄊ墙鼛啄臧l(fā)展起來的一種開發(fā)方法。該方法從一個(gè)初始信息要求的集合出發(fā)，在發(fā)展中逐步完善信息系統(tǒng)，更簡(jiǎn)單、易學(xué)，同時(shí)也更適合該系統(tǒng)的開發(fā)。 使用原型法開發(fā)大體有以下幾個(gè)步驟： 1．確定系統(tǒng)需求； 2．設(shè)計(jì)初始原型，包括確定需求以及開發(fā)工作模型，例如屏幕格式、功能菜單格式以及對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)和功能的說明等； 3．對(duì)初始原型進(jìn)行需求迭代，不斷進(jìn)行修正或改進(jìn)，直至得到一個(gè)用戶滿意的原型，從而終止原型迭 代過程； 4．原型效果考察，考察用戶新加入的需求信息和組成成分的嚴(yán)格說明信息，看其對(duì)原型效果的影響，是否影響到原型的有效性，如果導(dǎo)致原型失敗，應(yīng)加以修正和改進(jìn)； 原型法的生命周期提供了一種完整的、靈活的、近于動(dòng)態(tài)的需求定義技術(shù)。它綜合了所有提出的必要需求，建立原型就近似于預(yù)先需求的規(guī)格說明。對(duì)原型的工作模型可以進(jìn)行必要的剪裁和組織，以便更接近目標(biāo)系統(tǒng)。它可以綜合用戶、領(lǐng)導(dǎo)和原型開發(fā)人員的各方需求。 5 2 項(xiàng)目開發(fā)語(yǔ)言及開發(fā)環(huán)境 Java 語(yǔ)言 1. 平臺(tái)無(wú)關(guān)性 平臺(tái)無(wú)關(guān)性是指 Java 能運(yùn)行于不同的 平臺(tái)。 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(tái)的 Java 接口之間。使用 Java 編寫的程序能在世界范圍內(nèi)共享。 Java 的數(shù)據(jù)類型與機(jī)器無(wú)關(guān)， Java 虛擬機(jī)（ Java Virtual Machine）是建立在硬件和操作系統(tǒng)之上，實(shí)現(xiàn) Java 二進(jìn)制代碼的解釋執(zhí)行功能，提供于不同平臺(tái)的接口。 2. 安全性 Java 的編程類似 C++,學(xué)習(xí)過 C++的開發(fā)者能夠很快掌握 Java 的精髓。 Java舍棄了 C++的指針對(duì)存儲(chǔ)器地址的直接操作，程序運(yùn)行時(shí)，內(nèi)存由操作系統(tǒng)分配，這樣可以避免病毒通過指針侵入系統(tǒng)。 Java 對(duì)程序提供了安全管理器，防止程序的非法訪問。 3. 面向?qū)ο? Java 吸取了 C++面向?qū)ο蟮母拍睿瑢?shù)據(jù)封裝于類中，利用類的優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了程序的簡(jiǎn)潔性以及便于維護(hù)性。類的封裝性、 繼承性 等有關(guān)對(duì)象的特性，使程序代碼只需一次編譯，然后通過上述特性反復(fù)利用。程序員只需把主要精力用在類和接口的設(shè)計(jì)和應(yīng)用上。 Java 提供了眾多的一般對(duì)象的類，通過繼承即可使用父類的方法。在 Java 中，類的繼承關(guān)系是單一的非多重的，一個(gè)子類只有一個(gè)父類，子類的父類又有一個(gè)父類。 Java 提供的 Object 類及其子類的繼承關(guān)系如同一棵倒立的樹形，根類為 Object 類， Object 類功能強(qiáng)大，經(jīng)常會(huì)使用到它及其它派生的子類。 4. 分布式 Java 建立在擴(kuò)展 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上。庫(kù)函數(shù)提供了用 HTTP 和 FTP 協(xié)議傳送和接受信息的方法。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。 5. 健壯性 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 6 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。這些功能特征大大提高了開發(fā) Java 應(yīng)用程序的周期。 開發(fā)環(huán)境 圖 21 Java 開發(fā)環(huán)境圖 Java 開發(fā)環(huán)境圖如圖 21 所示，圖中表示出 Java 拼圖游戲軟件的開發(fā)環(huán)境、具體的目錄存放以及操作環(huán)境等。其中建議使用的操作系統(tǒng)為 Microsoft Windows XP，程序開發(fā)語(yǔ)言為 Java，下面是 JDK 的安裝步驟以及配制方法的簡(jiǎn)單介紹。 JDK 下載、安裝 及配置： JDK 是整個(gè) Java 的核心，包括了 Java 運(yùn)行環(huán)境（ Java Runtime Environment） ,一堆 Java 工具和 Java 基礎(chǔ)的類庫(kù)（ ）。 第一步：下載 jdk6u23windowsi586， Eclipse Indigo； 第二步：安裝 下載好的 JDK 是一個(gè)可執(zhí)行安裝程序，執(zhí)行安裝即可； 第三步：設(shè)置環(huán)境變量 打開“我的電腦 → 屬性 → 高級(jí) → 環(huán)境變量 → 系統(tǒng)變量”，設(shè)置以下三個(gè)變量： JAVA_HOME=JDK 安裝目錄 Path=原 Path； bin 安裝目錄 Java 虛擬機(jī)的 ClassLoader 會(huì)按照 CLASSPATH 設(shè)定的路徑搜索 class 文件。 7 Eclipse 簡(jiǎn)述 Eclipse 是一個(gè)開放源代碼的基于 Java 的可擴(kuò)展開發(fā)平臺(tái)，是一個(gè)相當(dāng)著名的開源 Java IDE，由 IBM 公司開源。 Eclipse 主要以其開放性、極為高效的GUI、先進(jìn)的代碼編輯器等著稱，其項(xiàng)目包括許多各種各樣的子項(xiàng)目組，包括 Eclipse 插件、功能部件等，任何人都能夠輕易的將自己的軟件做成 Eclipse 的插件，而且這些插件只需簡(jiǎn)單的復(fù)制到 Eclipse 的插件文件夾下就可以被集成。Eclipse 主要采用 SWT 界面庫(kù)，支持多種本機(jī)界面風(fēng)格。該項(xiàng)目中，我用到的是 Eclipse Indigo 版本，該版本發(fā)行于 2021 年 6 月 22 日。 8 3 可行性分析 可行性分析所采用的方法和步驟 通過研究分析拼圖游戲所具備的能力及實(shí)現(xiàn)的方法來確定主體結(jié)構(gòu)。利用現(xiàn)階段我所能達(dá)到的能力，以最簡(jiǎn)潔、最容易的辦法，邊開發(fā)邊測(cè)試邊修