【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 地寫出支持多線程的應(yīng)用程序，提高程序執(zhí)行效 率。 Java平臺(tái) Java平臺(tái)是一種全新的軟件平臺(tái)，它主要由兩部分組成： Java VM和 Java API（應(yīng)用編程接口）。 Java虛擬機(jī)是 Java平臺(tái)的核心，它可以用軟件實(shí)現(xiàn)，也可以用硬件實(shí)現(xiàn)。 Java虛擬機(jī)屏蔽了底層的操作系統(tǒng)，給所有 Java程序員一個(gè)完全相同的虛擬平臺(tái)。 Java API為 Java小應(yīng)用程序和應(yīng)用軟件的標(biāo)準(zhǔn)接口，是應(yīng)用開發(fā)的基本框架，是開放的和可擴(kuò)展的。它為各個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域規(guī)定了一系列的基本接口，讓程序員開發(fā)Java應(yīng)用。 Java API包括兩部分： Java基本 API和 Java標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展 API。 Java基本 API包括了 Java語言的基本部分、實(shí)用程序、 I/O、網(wǎng)絡(luò)、圖形用戶接口等。 開發(fā)多種 Java API，使 Java成為更強(qiáng)有力的平臺(tái)。除了已在 標(biāo)準(zhǔn) API外，還開發(fā)了 JDBC，用來增強(qiáng) 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(jīng)使用第三方的 開發(fā)工具，但 JDK 仍被當(dāng)作 Java 開發(fā)的重要工具。 JDK 由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)類庫和一組建立、測(cè)試及建立文檔的 Java 實(shí)用程序組成。其核心 Java API 是一些預(yù)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(jié)構(gòu)以及基本圖形、網(wǎng)絡(luò)和文件 I/O。一般來說， Java API 的非 I/O部分對(duì)于運(yùn)行 Java 的所有平臺(tái)是相同的，而 I/O部分則僅在通用 Java 環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。 作為 JDK 實(shí)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(zhuǎn)換成字節(jié)碼。 Java： Java解釋器，直接從類文件執(zhí)行 Java應(yīng)用程序字節(jié)代碼。 Appletviewer：小程序?yàn)g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(diào)器，可以逐行執(zhí)行程序，設(shè)置斷點(diǎn)和檢查變量。 Javah：產(chǎn)生可以調(diào)用 Java過程的 C過程，或者建立能夠被 Java程序調(diào)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(shí)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(duì)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(xiàng)目也在不斷地發(fā)展，并在我國(guó)逐漸地發(fā)展壯大。如今市場(chǎng)上，已經(jīng)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(zhēng)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(jī)版的，而且還有網(wǎng)絡(luò)版的，以往大家熟悉的經(jīng)典單機(jī)游戲也被制作成了 網(wǎng)絡(luò)游戲。迄今為止，游戲產(chǎn)業(yè)在我國(guó)已經(jīng)發(fā)展為一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)，為許多相關(guān)行業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)收益。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所開發(fā)的基于 Java 的 貪吃蛇 游戲，具有操作簡(jiǎn)單，界面較美觀等優(yōu)點(diǎn)，可以作為休閑和智力開發(fā)之用，有一定的實(shí)用性。下面從幾個(gè)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(xiàng)目投資決策前，通過對(duì)項(xiàng)目有關(guān)工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等方面的條件和情況進(jìn)行調(diào)查、研究、分析，對(duì)各種可能的技術(shù)方案進(jìn)行比較論證，并對(duì)項(xiàng)目建成后的各方面效益進(jìn)行預(yù)測(cè)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(xiàng)目投資建設(shè)是否可行的科學(xué)分析方法。 可行性研究的前提 要求 功能： 本設(shè)計(jì)所開發(fā)的是基于 Java 的一個(gè) 貪吃蛇 游戲軟件，主要實(shí)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(shè)置項(xiàng)模塊等模塊。 性能： 本軟件在設(shè)計(jì)方面本著方便、實(shí)用及娛樂性高的宗旨，在對(duì)界面進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，始終堅(jiān)持清晰明了，在性能方面能夠?qū)崿F(xiàn)效率高，不易出錯(cuò)等優(yōu)點(diǎn)。 目標(biāo) 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(guān) 閉按鈕。游戲的主界面應(yīng)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(yīng)該做到易懂、易操作而且準(zhǔn)確率高，不易出錯(cuò)。 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(duì)學(xué)校玩游戲同學(xué)的詢問，以及自身對(duì) 貪吃蛇 游戲的體會(huì)。而技術(shù)方面，對(duì) Java編程語言的掌握和 Eclipse開發(fā)工具的運(yùn)用還有待提高。其余包括經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益分析則靠網(wǎng)上查閱資料獲得。 對(duì)現(xiàn)有軟件的分析 經(jīng)過調(diào)查分析，現(xiàn)有的很多單機(jī)版的 貪吃蛇 游戲存在以下幾個(gè)不足： 采用的編程語言可移植性較差，不能解決平臺(tái)異構(gòu)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(tái)無關(guān)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(tái)上運(yùn)行， 給用戶造成了一些不便。 程序的出錯(cuò)率較高： C++有很多不可靠因素，發(fā)生許多編程錯(cuò)誤。比如： C++中的指針會(huì)可能會(huì)造成內(nèi)存的非法訪問；大多編程語言沒有自動(dòng)單元收集，不能防止內(nèi)存丟失等動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配導(dǎo)致的問題；沒有自己的安全機(jī)制，不能有效防止病毒程序的產(chǎn)生和下載程序?qū)Ρ镜叵到y(tǒng)的威脅破壞。 現(xiàn)有的很多貪吃蛇游戲已經(jīng)不能很好的解決用戶的需求?；谟脩魧?duì)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(shè)計(jì)所涉及和實(shí)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(shè)計(jì)的系統(tǒng)環(huán)境及工具如下： 運(yùn)行環(huán)境：平臺(tái)無關(guān)的 Java 運(yùn)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(shè)計(jì)的處理流程如圖 21 所示。 社會(huì)可行性分析 就大多數(shù)玩家而言，由于玩家玩本游戲時(shí)，不會(huì)也不必關(guān)心游戲內(nèi)部的結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)方法，即對(duì)用戶來說是透明的，所以本游戲?qū)τ脩舳?，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(tái)電腦，簡(jiǎn)單地用鼠標(biāo)點(diǎn)擊各頁面上的鏈接或按鈕就能執(zhí)行相應(yīng)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(jìn)入游戲畫面 單擊繼續(xù)游戲，游戲恢復(fù) 圖 21 游戲處理流程圖 對(duì)于游戲軟件維護(hù)者而言，由于本游戲所運(yùn)用的開發(fā)技術(shù)安全性很 高，因此本游戲在維護(hù)方面也不存在很大問題。 技術(shù)可行性分析 執(zhí)行平臺(tái)方面 Java 程序具有跨平臺(tái)的能力，相信這句話對(duì)于大多數(shù)的程序執(zhí)行員來說都沒有異議。所謂跨平臺(tái)功能，指的是 Java 程序可以在不重新編譯的情況下，直接運(yùn)行于不同的操作系統(tǒng)上。這個(gè)機(jī)制之所以可以運(yùn)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(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與平臺(tái)無關(guān)的字節(jié)碼文件，其擴(kuò)展名為 *.class 字節(jié)碼是一種貼近于及其語言的編碼，這個(gè)文件 若要加載到內(nèi)存中執(zhí)行，則計(jì)算機(jī)上必須裝有 Java 執(zhí)行環(huán)境， Java 執(zhí)行環(huán)境與平臺(tái)兼容，會(huì)根據(jù)該平臺(tái)對(duì)字節(jié)碼進(jìn)行第二次編譯，而成為平臺(tái)上可理解的機(jī)器語言，并加載到內(nèi)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(gòu)建于操作系統(tǒng)上的一個(gè)虛擬機(jī)器，程序設(shè)計(jì)人員只要針對(duì)這個(gè)執(zhí)行環(huán)境進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，而無需理會(huì)執(zhí)行環(huán)境如何與操作系統(tǒng)進(jìn)行溝通的問圖 22 Java程序執(zhí)行流程 題。程序設(shè)計(jì)人員只要利用 Java 所提供的類別庫與 API，基本上就可以達(dá)到跨平臺(tái)的目的。程序設(shè)計(jì)人員與 Java 執(zhí)行環(huán)境之間的關(guān)系如圖 23 所示。 Java 程序若應(yīng)用在游戲上，有兩種顯示方式。一種是窗口應(yīng)用程序，另外一種是使用 Applet 內(nèi)嵌于網(wǎng)頁之中。本次設(shè)計(jì)采用的是第一種方式。 綜上所述，在設(shè)計(jì)游戲方面， Java 將是一個(gè)良好的設(shè)計(jì)平臺(tái)。 執(zhí)行速度方面 執(zhí)行速度永遠(yuǎn)是游戲設(shè)計(jì)時(shí)考慮的一個(gè)重要因素，而這也是對(duì) Java 程序最不利的地方。程序員對(duì) Java 程序執(zhí)行速度的普遍評(píng)價(jià)就是“慢”，這是因?yàn)?Java 程序在執(zhí)行前必須經(jīng)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(shí)才加載相關(guān)的類別，雖然考慮了資源的使用，但動(dòng)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(jì)算機(jī)速度的提高也彌補(bǔ)了速度慢的缺點(diǎn)。 所以在本次設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)人員與 Java執(zhí)行環(huán)境之間的關(guān)系 語言特性與功能方面 Java 程序是以 C++的關(guān)鍵字語法為基礎(chǔ)，但過濾了 C++中的一些容易犯錯(cuò)或者忽略的功能，例如指針的運(yùn)用，并采用“垃圾收集器”機(jī)制來管理無用的對(duì)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(cuò)誤。 Java 程序無論是在繪圖、網(wǎng)絡(luò)、多媒體等各方面都提供了相當(dāng)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(shè)計(jì)的整合開發(fā)環(huán)境相當(dāng)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?qū)儆谛∮螒?，所以其整合式開發(fā)環(huán)境對(duì)游戲設(shè)計(jì)的影響并不大。 經(jīng)濟(jì)可行性 s Java 平臺(tái)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(hù)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(gè)系統(tǒng)的功能和性能方面的要求，為軟件設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該部分的目標(biāo)主要有：獲得 目標(biāo) 系統(tǒng)的物理模型，了解 目標(biāo) 系統(tǒng)是如何運(yùn)行的；抽