【文章內容簡介】 地寫出支持多線程的應用程序，提高程序執(zhí)行效 率。 Java平臺 Java平臺是一種全新的軟件平臺，它主要由兩部分組成： Java VM和 Java API（應用編程接口）。 Java虛擬機是 Java平臺的核心，它可以用軟件實現(xiàn)，也可以用硬件實現(xiàn)。 Java虛擬機屏蔽了底層的操作系統(tǒng)，給所有 Java程序員一個完全相同的虛擬平臺。 Java API為 Java小應用程序和應用軟件的標準接口，是應用開發(fā)的基本框架，是開放的和可擴展的。它為各個關鍵領域規(guī)定了一系列的基本接口，讓程序員開發(fā)Java應用。 Java API包括兩部分： Java基本 API和 Java標準擴展 API。 Java基本 API包括了 Java語言的基本部分、實用程序、 I/O、網(wǎng)絡、圖形用戶接口等。 開發(fā)多種 Java API，使 Java成為更強有力的平臺。除了已在 標準 API外，還開發(fā)了 JDBC，用來增強 Java訪問眾多不同數(shù)據(jù)源的能力，從此 Java將以統(tǒng)一的接口訪問 35種以上不同數(shù)據(jù)源，如 Foxpro、 Oracle、 Sybase、 Informix、DB2等等。 Java 開發(fā)工具 JDK Java 開發(fā)工具（ JDK）是許多 Java 專家最初使用的開發(fā)環(huán)境。盡管許多編程人員己經使用第三方的 開發(fā)工具，但 JDK 仍被當作 Java 開發(fā)的重要工具。 JDK 由一個標準類庫和一組建立、測試及建立文檔的 Java 實用程序組成。其核心 Java API 是一些預定義的類庫，開發(fā)人員需要用這些類來訪問 Java 語言的功能。 Java API 包括一些重要的語言結構以及基本圖形、網(wǎng)絡和文件 I/O。一般來說， Java API 的非 I/O部分對于運行 Java 的所有平臺是相同的，而 I/O部分則僅在通用 Java 環(huán)境中實現(xiàn)。 作為 JDK 實用程序，工具庫中有七種主要程序。 Javac： Java編 譯器，將 Java源代碼轉換成字節(jié)碼。 Java： Java解釋器，直接從類文件執(zhí)行 Java應用程序字節(jié)代碼。 Appletviewer：小程序瀏覽器，一種執(zhí)行 HTML文件上的 Java小程序的 Java瀏覽器。 Javadoc：根據(jù) Java源碼以及說明語句生成 HTML文檔。 Jdb： Java試調器，可以逐行執(zhí)行程序，設置斷點和檢查變量。 Javah：產生可以調用 Java過程的 C過程，或者建立能夠被 Java程序調用的 C過程的頭文件。 Javap： Java反匯編器，顯示譯類文件中的可訪問功能和數(shù)據(jù)，同時顯示字節(jié)代碼含義。 2 可行性分析 隨著人們生活水平的不斷提高，人們對精神生活水平的要求也隨之提高。游戲，不但可以放松身心，有的還可以開發(fā)智力。它作為一種娛樂項目也在不斷地發(fā)展，并在我國逐漸地發(fā)展壯大。如今市場上，已經出現(xiàn)了各種各樣，適合不同年齡段和不同人群的游戲。比如： CS、極品飛車、大富翁、魔獸、星際爭霸等一些大型游戲，再比如連連看、蜘蛛牌、掃雷、俄羅斯方塊等一些小游戲，都是現(xiàn)在受大眾歡迎的娛樂休閑游戲。并且，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，許多游戲不僅有單機版的，而且還有網(wǎng)絡版的，以往大家熟悉的經典單機游戲也被制作成了 網(wǎng)絡游戲。迄今為止，游戲產業(yè)在我國已經發(fā)展為一個龐大的產業(yè)，為許多相關行業(yè)帶來了巨大的經濟收益。 本次畢業(yè)設計所開發(fā)的基于 Java 的 貪吃蛇 游戲，具有操作簡單，界面較美觀等優(yōu)點，可以作為休閑和智力開發(fā)之用，有一定的實用性。下面從幾個方面來分析本游戲的可行性。 可行性分析 本可行性分析的目的在于在該項目投資決策前，通過對項目有關工程技術、經濟、社會等方面的條件和情況進行調查、研究、分析，對各種可能的技術方案進行比較論證，并對項目建成后的各方面效益進行預測和分析，可行性分析是考察所開發(fā)軟件的可能性和可 行性，繼而確定項目投資建設是否可行的科學分析方法。 可行性研究的前提 要求 功能： 本設計所開發(fā)的是基于 Java 的一個 貪吃蛇 游戲軟件，主要實現(xiàn)游戲的開始、暫停、退出，蛇的速度改變和參數(shù)改變等功能，分為 : 游戲主界面模塊、游戲設置項模塊等模塊。 性能： 本軟件在設計方面本著方便、實用及娛樂性高的宗旨，在對界面進行設計的過程中，始終堅持清晰明了，在性能方面能夠實現(xiàn)效率高，不易出錯等優(yōu)點。 目標 游戲主界面模塊： 主要包括游戲圖形區(qū)域界面、游戲開始按鈕、暫停游戲按鈕、關 閉按鈕。游戲的主界面應該力求美觀，爽心悅目。 游戲控制模塊： 主要完成控制游戲的開始、暫停、退出等功能，這部分應該做到易懂、易操作而且準確率高，不易出錯。 條件、假定和限制 可利用的信息和資源比較單一，需求分析主要來源于對學校玩游戲同學的詢問，以及自身對 貪吃蛇 游戲的體會。而技術方面，對 Java編程語言的掌握和 Eclipse開發(fā)工具的運用還有待提高。其余包括經濟效益、社會效益分析則靠網(wǎng)上查閱資料獲得。 對現(xiàn)有軟件的分析 經過調查分析，現(xiàn)有的很多單機版的 貪吃蛇 游戲存在以下幾個不足： 采用的編程語言可移植性較差，不能解決平臺異構問題： 游戲的可移植性直接決定了所開發(fā)游戲的用戶群大小?，F(xiàn)有的很多游戲，多不用 Java 這一平臺無關性較好的編程語言來開發(fā)。使游戲很難 在不同的軟硬件平臺上運行， 給用戶造成了一些不便。 程序的出錯率較高： C++有很多不可靠因素，發(fā)生許多編程錯誤。比如： C++中的指針會可能會造成內存的非法訪問；大多編程語言沒有自動單元收集，不能防止內存丟失等動態(tài)內存分配導致的問題；沒有自己的安全機制，不能有效防止病毒程序的產生和下載程序對本地系統(tǒng)的威脅破壞。 現(xiàn)有的很多貪吃蛇游戲已經不能很好的解決用戶的需求。基于用戶對游戲的更高要求，用 Java 這種更適合游戲開發(fā)的語言，來編寫出功能更加完善的貪吃蛇游戲是非常有必要的。 所建議的軟件 本次畢業(yè)設計所涉及和實現(xiàn)的是用 Java 編程語言和 Eclipse 開發(fā)工具開發(fā)的貪吃蛇 游戲。由于采用 Java 編程語言，解決了一些 這一目中所敘述的現(xiàn)有游戲的不足。 本次設計的系統(tǒng)環(huán)境及工具如下： 運行環(huán)境：平臺無關的 Java 運行環(huán)境 編程語言： Java 使用工具 ： Eclipse 游戲處理流程 本次游戲設計的處理流程如圖 21 所示。 社會可行性分析 就大多數(shù)玩家而言，由于玩家玩本游戲時，不會也不必關心游戲內部的結構及實現(xiàn)方法，即對用戶來說是透明的，所以本游戲對用戶而言，是定位在界面友好、操作方便、功能齊全的原則上的，用戶只需一臺電腦，簡單地用鼠標點擊各頁面上的鏈接或按鈕就能執(zhí)行相應的功能，從而順利地上手本游戲。 單擊“開始新游戲”按鈕， 游戲開始，界面初始化。 鍵盤操作： 向上 右移 左移 向下 蛇碰 到石頭或者單擊停止游戲 退出游戲，回到開始 游戲中途欲中斷，稍后繼續(xù)游戲 單擊“暫停游戲” 游戲暫停 進入游戲畫面 單擊繼續(xù)游戲，游戲恢復 圖 21 游戲處理流程圖 對于游戲軟件維護者而言，由于本游戲所運用的開發(fā)技術安全性很 高，因此本游戲在維護方面也不存在很大問題。 技術可行性分析 執(zhí)行平臺方面 Java 程序具有跨平臺的能力，相信這句話對于大多數(shù)的程序執(zhí)行員來說都沒有異議。所謂跨平臺功能，指的是 Java 程序可以在不重新編譯的情況下，直接運行于不同的操作系統(tǒng)上。這個機制之所以可以運行的原因在于“字節(jié)碼”與“ Java執(zhí)行環(huán)境”的良好配合。 Java 程序在編寫完成之后，第一次使用編譯器編譯程序時，會產生一個與平臺無關的字節(jié)碼文件，其擴展名為 *.class 字節(jié)碼是一種貼近于及其語言的編碼，這個文件 若要加載到內存中執(zhí)行，則計算機上必須裝有 Java 執(zhí)行環(huán)境， Java 執(zhí)行環(huán)境與平臺兼容，會根據(jù)該平臺對字節(jié)碼進行第二次編譯，而成為平臺上可理解的機器語言，并加載到內存中加以執(zhí)行，如圖 22所示為 Java 程序執(zhí)行流程。 Java 執(zhí)行環(huán)境是構建于操作系統(tǒng)上的一個虛擬機器，程序設計人員只要針對這個執(zhí)行環(huán)境進行程序設計，而無需理會執(zhí)行環(huán)境如何與操作系統(tǒng)進行溝通的問圖 22 Java程序執(zhí)行流程 題。程序設計人員只要利用 Java 所提供的類別庫與 API，基本上就可以達到跨平臺的目的。程序設計人員與 Java 執(zhí)行環(huán)境之間的關系如圖 23 所示。 Java 程序若應用在游戲上，有兩種顯示方式。一種是窗口應用程序，另外一種是使用 Applet 內嵌于網(wǎng)頁之中。本次設計采用的是第一種方式。 綜上所述，在設計游戲方面， Java 將是一個良好的設計平臺。 執(zhí)行速度方面 執(zhí)行速度永遠是游戲設計時考慮的一個重要因素，而這也是對 Java 程序最不利的地方。程序員對 Java 程序執(zhí)行速度的普遍評價就是“慢”，這是因為 Java 程序在執(zhí)行前必須經過第二次編譯，且 Java 程序只有在需要使用到某些類別庫功能時才加載相關的類別，雖然考慮了資源的使用，但動態(tài) 加載多少造成了執(zhí)行速度的延遲。 后來的 Java 版本，在編譯與加載的速度上作了極大的改善。而且計算機速度的提高也彌補了速度慢的缺點。 所以在本次設計中，用 Java 開發(fā) 貪吃蛇 游戲在執(zhí)行速度上影響不大。 圖 23 程序設計人員與 Java執(zhí)行環(huán)境之間的關系 語言特性與功能方面 Java 程序是以 C++的關鍵字語法為基礎，但過濾了 C++中的一些容易犯錯或者忽略的功能，例如指針的運用，并采用“垃圾收集器”機制來管理無用的對象資源。這些都使得 Java 程序極為容易編寫且較不容易發(fā)生錯誤。 Java 程序無論是在繪圖、網(wǎng)絡、多媒體等各方面都提供了相當多的資源，使其 在游戲開發(fā)方面有很大的發(fā)展空間。 開發(fā)環(huán)境方面 為 Java 設計的整合開發(fā)環(huán)境相當多，例如商業(yè)軟件的 Visual J++、 JBuilder，非商業(yè)軟件的 forte、 NetBeans 等。本次開發(fā)的游戲屬于小游戲，所以其整合式開發(fā)環(huán)境對游戲設計的影響并不大。 經濟可行性 s Java 平臺的自由和開放性 使得開發(fā)人員投資很少，但卻提供給他們必需的靈活性以及大量的支持。 游戲的易于維護性也使本游戲的開發(fā)投資大大減少。 3 需求分析 需求分析工作是軟件生存 周 期中重要的一步，也是起決定性的一步。 通過它 可以 全面了解整個系統(tǒng)的功能和性能方面的要求，為軟件設計打下堅實的基礎。該部分的目標主要有：獲得 目標 系統(tǒng)的物理模型，了解 目標 系統(tǒng)是如何運行的；抽