Гра "Змійка" - опис програми

Гра "Змійка" - опис програми

Зміст

• Анотація 3
• Завдання: 4
• 1. Аналіз предметної області, постановка задачі 5
• 1.1. Формулювання проблеми 5
• 1.2. Аналіз предметної області 6
• 1.3. Постановка задачі 6
• 2. Проект програми 7
• 2.1. Ієрархія об'єктів 7
• 2.2. Ієрархія наслідування 9
• 2.3. Діаграма станів гри 10
• 2.4. Специфікація 11
• 2.5. Кодування 14
• 3. Додаток 15
• 3.1. Тексти файлів проекту 15
• 3.1.1. Файл GameSnake.java 15
• 3.1.2. Файл GameFrame.java 16
• 3.1.3. Файл GameField.java 17
• 3.1.4. Файл InformPanel.java 23
• 3.1.5. Файл Snake.java 24
• 3.1.6. Файл SnakeElement.java 26
• 3.1.7. Файл GameSquare.java 27
• 3.1.8. Файл MenuString.java 28
• 3.2. Знімок вікна програми: 30
• 4. Література 31


На основі того, що необхідно розробити гру змійка, можна виділити головний об'єкт ієрархії - «Гра Змійка». Вона складається з «ігрового поля» та «меню».

Об'єкти-пункти меню: «Гра» з вкладеними підпунктами «нова гра» - розпочинає нову гру, «пауза» - тимчасово припиняє гру, «зупинити гру» - зупиняє поточну гру, «вихід» - дозволяє вийти з програми. Підменю «швидкість гри» з меню «Настроювання» дозволяє змінити швидкість руху змійки.

Об'єкт «ігрове поле» складається з об'єктів «ціль», «змійка», «перепона», «межі», «поле інформації» та «повідомлення». «Ціль» це клітка на ігровому полі, у яку має влучити змійка. «Змійка» складається з «частин» і згідно описаних вище правил рухається по ігровому полі. «Перепони» - це клітки на ігровому полі, які змійка має оминати. «Межі» ігрового поля встановлюють границі, за які змійка не може вийти. Влучання змійки в перепони чи вихід за ігрове поле зменшують її кількість гравців.

«Поле інформації» інформуватиме гравця про стан гри: «Повідомлення» - якій будуть видаватися різноманітні текстові повідомлення про події в грі та вказівки гравцю (наприклад, повідомлення про те, що гру закінчено, про перехід в наступний тур або виграш у грі). «Індикатор життів» - об'єкт, який показуватиме про кількість життів змійки. «Індикатор рівня» буде показувати номер рівня, на якому знаходиться гра. «Індикатор довжини» відображатиме довжину змійки, щоб гравець орієнтувався, скільки цілей поцілено - згідно вказаних правил для переходу на наступний рівень, потрібно поцілити в певну кількість цілей.

Рисунок 1 - ієрархія об'єктів гри Змійка

Рисунок 2 - Ієрархія класів

Рисунок 3 - Діаграма станів гри

Клас public class Game - головний клас проекту необхідний для запуску гри

Метод public static void main(String[] args) - з нього починається виконання програми

Клас public class GameFrame реалізує вікно для відображення ігрового поля та даних гри

Метод public GameFrame() - конструктор вікна гри в якому встановлюються його параметри.

Метод public void newGame() - метод запускає новий сеанс гри

Метод public void pauseGame() - метод створює паузу

Метод public void stopGame() - метод зупиняє гру

Клас public class GameField - ігрове поле

Змінні:

Snake snake - змійк

GameFrame frame - змінна для доступу до вікна гри

InformPanel informPanel - інформаційна панель

protected boolean isGameRun = істина, якщо йде гра

protected boolean isGamePause - істина під час паузи

int gameSpeed - швидкість гри

protected int colObstacles - Кількість перепон

protected int delay - Затримка при русі змійки

final int w = 35, h = 25 - розміри ігрового поля

protected GameSquare square[][] - ігрові клітки

boolean keyBlocked - істина, коли заблокована клавіатура

Методи

public GameField(GameFrame owner) - конструктор

public void setDefault() - встановлення в початковий стан

public void clearSquares()- відмічення всіх кліток вільними

protected void createSnake() - створення змійки

protected void createBorders() - Створює межі поля

protected void createObstacles(int col) - створює col перепон на ігровому полі

protected void createTarget() - створення мішені для змійки

public void paintComponent(Graphics g) - малювання компонентів поля

public void run () - обробка подій гри

public void cheeckWin() - перевірка перемоги в грі

public void processCrash() - перевірка влучання в перепону

public void newGame() - Запуск нової гри

public void pauseGame() - пауза в грі

public void stopGame( ) - зупинка гри

public void setGameSpeed(int s) - задання швидкості гри

Клас public class InformPanel

Змінні:

protected int lives, len, speed, obstacles - кількість життів, довжина змійки, швидкість змійки, кількість перепон;

Методи

public InformPanel(final GameField field) - Конструктор

public void updateInfo(int lives, int len, int speed, int obstacles) Зміна поточних даних новими

public void paintComponent(Graphics g) - малювання панелі

Клас class Snake - змійка

Змінні:

int colElements - кількість елементів

final int maxLen - максимально можлива довжина

SnakeElement elem[] - масив частин змійки

int xNextSpeed, yNextSpeed - напрям руху на наступному кроці

final int startLives - початкова кількість життів

private static int lives - зберігає кількість життів змійки

Методи

public Snake(int c, int xPos, int yPos) - створення змійки довжини с з заданими координатами

public void increment(SnakeElement lastElem) додавання до змійки нового елемента

public boolean isMaxLong() - перевірка досягнення змійкою максимальної довжини

public boolean isKilled() - перевірка, чи «жива» змійка

public void decrementLive() - забирає життя в змійки

Клас class SnakeElement - елемент змійки

Змінні:

int xSpeed - швидкість елемента змійки по горизонталі

int ySpeed - швидкість елемента змійки по вертикалі

int xPos - позиція елемента змійки по горизонталі

int yPos - позиція елемента змійки по вертикалі

public SnakeElement(int xPos, int yPos) - конструктор задає координати елемента

public void move() - рухає елемент

public void setSpeed(int x, int y) - встановлення швидкості елемента

Клас class GameSquare - клітка ігрового поля

Змінні:

int w, h - розміри

boolean used - використання

boolean isBorder - перепона

Методи

public void setSize(int w, int h) - встановлює розміри

public void setBorder(boolean b) - робить клітинку перепоною

public void setUsed(boolean b) - робить клітинкою зайнятою/незайнятою

public void paintComponent(Graphics g) - малювання клітинки

Клас public class MenuString - строка меню

Змінні: - пункти меню і підменю

JMenu Game; JMenuItem mi_NewGame, mi_PauseGame,

mi_StopGame, mi_ExitGame;

JMenu Options, Speed; JMenuItem mi_S1, mi_S2, mi_S3;

JMenu Help; JMenuItem mi_About;

public static void main(String[] args) {

GameFrame window = new GameFrame();

}

}

import java.awt.event.*;

public class GameFrame extends JFrame{

GameField field;

MenuString menu;

boolean running = false;

public GameFrame() {

setDefaultLookAndFeelDecorated(true);

setSize(400, 300);

setTitle("Гра Змійка");

menu = new MenuString(this);

field = new GameField(this);

getContentPane().add(field);

setJMenuBar(menu);

addWindowListener(new WindowAdapter() {

public void windowClosing(WindowEvent e) {

dispose();

System.exit(0);

}

});

addKeyListener(field);

setVisible(true);

}

public void newGame(){

field.newGame();

}

public void pauseGame(){

field.pauseGame();

}

public void stopGame(){

field.stopGame();

}

}

import java.util.*;

import java.awt.event.*;

public class GameField extends JPanel

implements Runnable, KeyListener{

Snake snake;

GameFrame frame;

SnakeElement targetElem;

InformPanel informPanel;

protected boolean isGameRun;

protected boolean isGamePause = false;

int gameSpeed = 2;

protected int colObstacles = 12;//Кількість перепон

protected int delay;//Затримка при русі змійки

final int w = 35, h = 25;

protected Thread th;

protected GameSquare square[][];

boolean keyBlocked = false;

boolean crash = false;

boolean target = false;

public GameField(GameFrame owner) {

super();

frame = owner;

this.setLayout(null);

Random rnd = new Random();

square = new GameSquare[w][h];

for(int x = 0; x<w; x++){

for(int y = 0; y<h; y++){

square[x][y] = new GameSquare();

add(square[x][y]);

}

}

informPanel = new InformPanel(this);

frame.getContentPane().add(informPanel, BorderLayout.EAST);

clearSquares();

createSnake();

createBorders();

start();

}

public void setDefault(){

clearSquares();

createSnake();

createBorders();

createObstacles(colObstacles);

createTarget();

informPanel.updateInfo(snake.getLives(), snake.colElements,

gameSpeed, colObstacles);

}

public void clearSquares(){

for(int x = 0; x<w; x++){

for(int y = 0; y<h; y++){

square[x][y].setBorder(false);

square[x][y].setUsed(false);

}

}

}

protected void createSnake(){

snake = new Snake(5, w/2, h-2);

for (int i = 0; i<snake.colElements; i++){

square[snake.elem[i].xPos][snake.elem[i].yPos].setUsed(true);

square[snake.elem[i].xPos][snake.elem[i].yPos].setBorder(true);

square[snake.elem[i].xPos][snake.elem[i].yPos].n = i;

}

}

protected void createBorders(){

for (int i = 0; i<w; i++){

square[i][0].setBorder(true);

square[i][h-1].setBorder(true);

}

for (int i = 0; i<h; i++){

square[0] [i].setBorder(true);

square[w-1][i].setBorder(true);

}

}

protected void createObstacles(int col){//створює n ререпон на ігровому полі

Random rnd = new Random();

int x, y;

for (int i = 0; i<col; i++){

do{

x = Math.abs(rnd.nextInt(w));

y = Math.abs(rnd.nextInt(h));

} while (square[x][y].isBorder);

square[x][y].setBorder(true);

}

}

protected void createTarget(){//Мішень для змійки

Random rnd = new Random();

int x, y;

targetElem = new SnakeElement(0, 0);

do{

x = Math.abs(rnd.nextInt(w));

y = Math.abs(rnd.nextInt(h));

} while (square[x][y].isBorder);

targetElem.setSpeed(0, 0);

targetElem.xPos = x; targetElem.yPos = y;

square[x][y].setUsed(true);

}

public void paintComponent(Graphics g){

super.paintComponent(g);

int squareW = (getWidth())/w;

int squareH = (getHeight())/h;

for(int x = 0; x<w; x++){

for(int y = 0; y<h; y++){

square[x][y].setSize(squareW, squareH);

square[x][y].setLocation(x*squareW, y*squareH);

}

}

g.setColor(Color.BLUE);

g.setFont( new Font("1", Font.BOLD, 20) );

if ( !isGameRun ){

g.drawString("Розпочніть нову гру", 40, 100);

} else {

if (isGamePause){

g.drawString("ПАУЗА", 100, 100);

}

}

}

public void run (){

while (true){

if (isGameRun && !isGamePause){

keyBlocked = true;

int n = snake.colElements-1;

SnakeElement lastElem = new SnakeElement(snake.elem[n].xPos, snake.elem[n].yPos);

lastElem.setSpeed(snake.elem[n].xSpeed, snake.elem[n].ySpeed);

square[lastElem.xPos][lastElem.yPos].setUsed(false);

square[lastElem.xPos][lastElem.yPos].setBorder(false);

snake.move();

crash = square[snake.elem[0].xPos][snake.elem[0].yPos].isBorder;

target = !crash &&

square[snake.elem[0].xPos][snake.elem[0].yPos].used;

if (target){

snake.increment(lastElem);

createTarget();

cheeckWin();

}

keyBlocked = false;

for (int i = 0; i<snake.colElements; i++){

square[snake.elem[i].xPos][snake.elem[i].yPos].setUsed(true);

square[snake.elem[i].xPos][snake.elem[i].yPos].setBorder(true);

square[snake.elem[i].xPos][snake.elem[i].yPos].n = i;

}

if (crash) { processCrash(); }

repaint();

informPanel.updateInfo(snake.getLives(), snake.colElements,

gameSpeed, colObstacles);

informPanel.repaint();

try { Thread.sleep (delay); }

catch ( InterruptedException ex){ }

}

}

}

public void cheeckWin(){

if (snake.isMaxLong()) {

JOptionPane.showMessageDialog(frame,

"Ви перемогли!\nНа швидкості "+gameSpeed, "Ігрова інформація",

JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);

stopGame();

try { Thread.sleep (delay*2); }

catch ( InterruptedException ex){ }

setDefault();

}

}

public void processCrash(){

snake.decrementLive();

if (snake.isKilled()) {

JOptionPane.showMessageDialog(frame,

"Гру завершено!", "Ігрова інформація",

JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);

stopGame();

}

try { Thread.sleep (delay*2); }

catch ( InterruptedException ex){ }

setDefault();

}

public void newGame(){

if (isGameRun) stopGame();

setDefault();

snake.resetLives();

isGameRun = true;

isGamePause = false;

}

public void pauseGame(){

isGamePause = !isGamePause;

if (isGamePause){

keyBlocked = true;

repaint();

} else{

keyBlocked = false;

}

}

public void stopGame( ){

isGameRun = false;

repaint();

}

public void setGameSpeed(int s){

gameSpeed = s;

switch (gameSpeed){

case 1: delay = 400; break;

case 2: delay = 200; break;

case 3: delay = 100; break;

}

informPanel.updateInfo(snake.getLives(), snake.colElements,

gameSpeed, colObstacles);

}

public void start(){

isGameRun = false;

setGameSpeed(2);

th = new Thread(this);

th.start();

}

public void stop(){}

public void keyPressed (KeyEvent e){

switch (e.getKeyCode()) { // Яку клавішу натиснули.

case KeyEvent.VK_LEFT :

if (!snake.elem[0].isMovingRight() && !keyBlocked){

snake.setMoveLeft();

keyBlocked = true;

}

break;

case KeyEvent.VK_RIGHT :

if (!snake.elem[0].isMovingLeft() && !keyBlocked){

snake.setMoveRight();

keyBlocked = true;

}

break;

case KeyEvent.VK_UP :

if (!snake.elem[0].isMovingDown() && !keyBlocked){

snake.setMoveUp();

keyBlocked = true;

}

break;

case KeyEvent.VK_DOWN :

if (!snake.elem[0].isMovingUp() && !keyBlocked){

snake.setMoveDown();

keyBlocked = true;

}

break;

case KeyEvent.VK_SPACE :

newGame();

break;

case KeyEvent.VK_P :

pauseGame();

break;

}

}

public void keyTyped(KeyEvent e){}

public void keyReleased(KeyEvent e){}

}

import javax.swing.*;

import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

public class InformPanel extends JPanel{

JLabel label;

boolean rn = true;

protected int lives, len, speed, obstacles;

public InformPanel(final GameField field) {

label = new JLabel("Інформація гри");

add(label);

setDefault();

}

public void setDefault(){

updateInfo(0, 0, 0, 0);

}

public void updateInfo(int lives, int len, int speed, int obstacles){

this.lives = lives;

this.len = len;

this.speed = speed;

this.obstacles = obstacles;

repaint();

}

public void paintComponent(Graphics g){

int h = 100;

super.paintComponent(g);

g.drawString(" Життя: " + lives, 1, h += 30);

g.drawString("Елементів: " + len, 1, h += 30);

g.drawString("Швидкість: " + speed, 1, h += 30);

g.drawString(" Перепони: " + obstacles, 1, h += 30);

}

}

int colElements;

final int maxLen = 16;

SnakeElement elem[];

int xNextSpeed, yNextSpeed;

final int startLives = 3;

private static int lives;

public Snake(int c, int xPos, int yPos){

colElements = c;

elem = new SnakeElement[colElements];

for (int i = 0; i<colElements; i++) {

elem[i] = new SnakeElement(xPos-i,yPos);

elem[i].setMoveRight();

}

setMoveRight();

}

public void resetLives(){

lives = startLives;

}

public void increment(SnakeElement lastElem) {

SnakeElement temp[];

temp = new SnakeElement[colElements];

for (int i = 0; i<colElements; i++) {

temp[i] = new SnakeElement(0,0);

temp[i] = elem[i];

}

colElements++;

elem = new SnakeElement[colElements];

for (int i = 0; i<colElements-1; i++) {

elem[i] = new SnakeElement(0,0);

elem[i] = temp[i];

}

elem[colElements-1] = new SnakeElement(0,0);

elem[colElements-1] = lastElem;

elem[colElements-1].xSpeed = lastElem.xSpeed;

elem[colElements-1].ySpeed = lastElem.ySpeed;

}

public void move(){

for (int i = colElements-1; i>0; i--){

elem[i].setSpeed(elem[i-1].xSpeed, elem[i-1].ySpeed);

elem[i].move();

}

elem[0].xSpeed = xNextSpeed;

elem[0].ySpeed = yNextSpeed;

elem[0].move();

}

public void setMoveUp(){

xNextSpeed = 0; yNextSpeed = -1;

};

public void setMoveDown(){

xNextSpeed = 0; yNextSpeed = 1;

};

public void setMoveLeft(){

xNextSpeed = -1; yNextSpeed = 0;

};

public void setMoveRight(){

xNextSpeed = 1; yNextSpeed = 0;

};

public boolean isMaxLong(){return (colElements == maxLen);}

public boolean isKilled(){return (lives<0);}

public void decrementLive(){lives -=1;}

public int getLives(){ return lives;}

}

class SnakeElement {

int xSpeed=1;

int ySpeed=1;

int xPos=1;

int yPos=1;

public SnakeElement(int xPos, int yPos){

this.xPos = xPos;

this.yPos = yPos;

}

public void move(){

xPos += xSpeed;

yPos += ySpeed;

}

public void setSpeed(int x, int y){

xSpeed = x;

ySpeed = y;

}

public void setMoveUp() { xSpeed = 0; ySpeed = -1;}

public void setMoveDown() { xSpeed = 0; ySpeed = 1;}

public void setMoveLeft() { xSpeed = -1; ySpeed = 0;}

public void setMoveRight(){ xSpeed = 1; ySpeed = 0;}

public boolean isMovingUp() { return ySpeed == -1;}

public boolean isMovingDown(){ return ySpeed == 1;}

public boolean isMovingLeft(){ return xSpeed == -1;}

public boolean isMovingRight(){ return xSpeed == 1;}

}

class GameSquare extends JPanel{

int w, h;

boolean used = false;

boolean isBorder = false;

int n;

public void setSize(int w, int h){

super.setSize(w, h);

this.w = w;

this.h = h;

}

public void setBorder(boolean b){isBorder = b;}

public void setUsed(boolean b){used = b;}

public void paintComponent(Graphics g){

if (isBorder && !used){

g.setColor(Color.ORANGE); g.fillRect(0,0,w-1,h-1);

g.setColor(Color.RED); g.drawRect(0,0,w-1,h-1);

}

if (used) {

g.setColor(Color.BLUE); g.fillOval(-1, -1, w+2, h+2);

}

}

}

import javax.swing.*;

import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

public class MenuString extends JMenuBar {

JMenu Game; JMenuItem mi_NewGame, mi_PauseGame,

mi_StopGame, mi_ExitGame;

JMenu Options, Speed; JMenuItem mi_S1, mi_S2, mi_S3;

JMenu Help; JMenuItem mi_About;

public MenuString(final GameFrame owner) {

super();

Game = new JMenu("Гра");

mi_NewGame = new JMenuItem("Нова гра");

mi_NewGame.addActionListener(new ActionListener() {

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

owner.newGame();

}

});

mi_PauseGame = new JMenuItem("Пауза");

mi_PauseGame.addActionListener(new ActionListener() {

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

owner.pauseGame();

}

});

mi_StopGame = new JMenuItem("Зупинити гру");

mi_StopGame.addActionListener(new ActionListener() {

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

owner.stopGame();

}

});

mi_ExitGame = new JMenuItem("Вихiд");

mi_ExitGame.addActionListener(new ActionListener() {

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

//Вихід з гри

System.exit(0);

}

});

Game.add(mi_NewGame); Game.add(mi_PauseGame);

Game.add(mi_StopGame); Game.add(mi_ExitGame);

add(Game);

Options = new JMenu("Настроювання");

Speed = new JMenu("Швидкість гри");

Options.add(Speed);

mi_S1 = new JMenuItem("Новичок");

mi_S1.addActionListener(new ActionListener() {

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

owner.field.setGameSpeed(1);

} });

mi_S2 = new JMenuItem("Середня");

mi_S2.addActionListener(new ActionListener() {

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

owner.field.setGameSpeed(2);

}

});

mi_S3 = new JMenuItem("Професіонал");

mi_S3.addActionListener(new ActionListener() {

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

owner.field.setGameSpeed(3);

}

});

Speed.add(mi_S1); Speed.add(mi_S2); Speed.add(mi_S3);

add(Options);

Help = new JMenu("Допомога");

mi_About = new JMenuItem("Про гру");

mi_About.addActionListener(new ActionListener() {

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

//Інформаційне вікно

JOptionPane.showMessageDialog(owner,

"Гра Змійка\nАвтор: Гребенюк Віктор\n2005 рік",

"Про гру",

JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);

}

});

Help.add(mi_About);

add(Help);

}

}

4.1. JAVA - Издательство Питер. Секреты программирования для Internet на Java

4.2. Картузов А.В. Язык JAVA