java课程设计——俄罗斯方块

一、程序功能介绍本程序实现了俄罗斯方块游戏的基本功能，游戏中玩家可以做的操作有：1.中间一个方块不变其他三个以90度为单位向右旋转方每一格块，此程序会判断方块有没有空间让他实现旋转，即判断是否越界，若越界则不可以实现旋转。

2.以格子为单位左右移动方块，下方向让方块加速落下，空格键则急速下落。

3.方块移到区域最下方或是着地到其他方块上无法移动时，就会固定在该处，而新的随机图形会出现在区域上方开始落下。

4.当区域中某一列横向格子全部由方块填满，则该列会自动消除并成为玩家的得分。

同时删除的列数越多，得分指数上升。

5.当固定的方块堆到区域最上方，则游戏结束。

（此功能尚未实现）6.此程序还不完善，开始，暂停，重来，结束都没有实现，有待改进。

二、课程设计过程1、总体概述：设计一个简单的游戏，能够将Java的面向对象程序思想应用到课程设计中，用到Java 中常用的组件以及相应的布局方式。

完成设计、编程、测试等过程，给出设计思路、设计说明书、主要的代码的说明、源代码以及可运行的游戏程序。

2、各个子类的定义：1.定义俄罗斯方块类，通过可视化界面设定一个游戏界面窗口，用一个10*20表示游戏区域。

public class TetrisGame extends JPanelJFrame jf=new JFrame("俄罗斯方块");jf.setSize(540,600);jf.setVisible(true);public static final int ROWS=20;public static final int COLS=10;2.定义7种俄罗斯方块的基本类型,分别以S、Z、L、J、I、O、T这7个字母的形状来命名。

先定义四方格主类：public class Tetromino;再定义它的7个子类：S、Z、L、J、I、O、Tprivate static class S extends Tetromino;private static class Z extends Tetromino;private static class L extends Tetromino;private static class J extends Tetromino;private static class I extends Tetromino;private static class O extends Tetromino;private static class T extends Tetromino;3.通过switch语句，随机输出方块到游戏区域顶部。

public static Tetromino randomOne();4.用键盘监听来实现下落、移动、旋转变形。

键盘监听：public void keyPressed(KeyEvent e);软着陆：protected void softDropAction();硬着陆：protected void hardDropAction();左移：protected void moveLeftAction();右移：protected void moverightAction();右旋：public void rotateRight();repaint();重绘java里repaint()是重绘component的方法；component中己有的图形发生变化后不会立刻显示，须使用repaint方法。

component简而言之，组件就是对象。

C++Builder中叫组件，Delphi中叫部件，而在Visual BASIC中叫控件。

组件是对数据和方法的简单封装。

C++ Builder中，一个组件就是一个从TComponent派生出来的特定对象组件可以有自己的属性和方法。

判断是否越界：private boolean canMoveR();//是否碰墙，是否有其他图形private boolean outOfBoundsTB();//private boolean baoHanR();//判断右侧墙上是否有内容private boolean baoHanL();//判断左侧墙上是否有内容private boolean outOfBoundsR();private boolean outOfBoundsL();5.绘制图像public void paint(Graphics g);private void paintScore(Graphics g);private void paintNextOne(Graphics g);private void paintWall(Graphics g);private void paintTetromino(Graphics g);6.每次摆放如果将场地的一行或多行完全填满，则组成这些行的所有小正方形将被消除，并且以此来换取积分。

判断是否行满：private boolean fullCells(int row)；消行：private void destroyLines();3、导入各种包：1、java.awt.Font:Font类表示字体，可以使用它以可见方式呈现文本。

字体提供将字符序列映射到字形序列所需要的信息，以便在Graphics对象和Component对象上呈现字形序列。

2、java.awt.Graphics:是一个用来绘制2D图像必须导入的java包，提供对图形图像的像素，颜色的绘制。

3、java.awt.Image:提供创建和修改图像的各种类。

使用流框架来处理图像，该框架涉及图像生产者、可选的图像过滤器和图像使用者。

此框架使得在获取和生成图像的同时逐步呈现该图像成为可能。

而且，该框架允许应用程序丢弃图像使用的存储空间并随时重新生成它。

此包提供了多种图像生产者、使用者和过滤器，可以根据图像处理的需要来配置它们。

4、java.awt.event.KeyAdapter:接收键盘事件的摘要适配器类。

方法在这类。

这类方便创建侦听器对象的存在。

扩展这个类来创建一个键盘事件听众和覆盖感兴趣的事件的方法。

（如果你实施KeyListener接口，你必须定义所有的方法，它。

这个抽象类定义了无效的方法所有，所以你只能定义为事件你关心的方法。

）创建一个使用扩展类的听众对象然后登记与组件使用组件的addkeylistener方法当一个键被按下，释放，或类型，方法在听者相关对象时，键盘事件通过它。

5、java.awt.event.KeyEvent:提供处理由AWT组件所激发的各类事件的接口和类。

有关AWT事件模型的细节，请参见java.awt.AWTEvent类。

事件由事件源所激发。

向事件源注册的事件侦听器可接收有关特定事件类型的通知。

此包定义了事件和事件侦听器，以及事件侦听器适配器，它是让事件侦听器的编写过程更为轻松的便捷类。

6、java.awt.event.KeyListener:用于接收键盘事件（击键）的侦听器接口。

旨在处理键盘事件的类要么实现此接口（及其包含的所有方法），要么扩展抽象KeyAdapter类（仅重写有用的方法）。

然后使用组件的addKeyListener方法将从该类所创建的侦听器对象向该组件注册。

按下、释放或键入键时生成键盘事件。

然后调用侦听器对象中的相关方法并将该KeyEvent传递给它。

7、java.awt.event.KeyListener:java.util.Arrays类包含一个静态的工厂，允许数组被视为列表。

以下是关于数组的要点：这个类包含了各种方法来操作数组(比如排序和搜索)。

在这个类中的方法抛出NullPointerException如果指定数组引用为null。

8、javax.imageio.ImageIO:此包包含一些基本类和接口，有的用来描述图像文件内容（包括元数据和缩略图）(IIOImage)有的用来控制图像读取过程（ImageReader、ImageReadParam和ImageTypeSpecifier）和控制图像写入过程（ImageWriter和ImageWriteParam）；还有的用来执行格式之间的代码转换(ImageTranscoder)和报告错误(IIOException)。

9、javax.swing.JFrame:java的GUI程序的基本思路是以JFrame为基础，它是屏幕上window的对象，能够最大化、最小化、关闭。

10、javax.swing.JPanel:JPanel类是一个通用的轻量级容器。

11、java.util.Random：Random是数的随机生成器。

4、程序功能设计：功能模块图：如图1：图1功能模块图main 框架墙下一个图形计分监听器判断越界判断到底N 判断消行左移右移变形软下降硬下降消行重画墙计分重画墙YN三、程序运行的结果分析1、初始界面如图2：有一个方块下来且右上方矩形中显示下一个方块图2初始状态图2、当底部有一行方块填充，进行计算行数并加分及消除该行，结果如图3图3计分消行图四、课程设计总结这次JAVA课程设计我选择了做俄罗斯方块这个小游戏，刚开始很迷茫，不知道该怎么做，多次想要换题，但是由于很早玩过这个游戏所以对于它产生了兴趣，想要知道它到底是怎么做成的。

之后经过网上查询以及请教学霸等方法，终于慢慢的开始打代码，在学习过程中，我学到了一些关于做游戏的相关知识，比如说怎么设置界面，设置面板，画游戏界面等，也在过程中发现了自己的不足之处。

运行程序的时候出现了几个问题：1、不知道该用哪些函数2、一段一段代码总有好多漏洞，要判断好多东西，比如它是否到达底部的墙上，墙上是否有方块，到底怎样使它自动下降等。

经过这次课程设计，我对java这门课程更加了解了，学习也有了方向感，明白了基础知识很重要，但实践也很重要。

强大的理论功底和动手能力结合才是一个工程师必备的，理论与实践结合才是完美的。

我们应该抓住每次实验的机会，实打实的学些东西，还有在学校提供的学习平台里面好好学习。

当然，这些也离不开我们老师的悉心指导，所以我们更应该不负老师所望，今后我们强化自己的知识的认识，在这里想跟老师说一声，非常感谢。

五、程序设计的完整代码及注解package newTetris;import java.awt.Color;import java.awt.Font;import java.awt.Graphics;import java.awt.Image;import java.awt.event.KeyAdapter;import java.awt.event.KeyEvent;import java.awt.event.KeyListener;import java.util.Arrays;import javax.imageio.ImageIO;import javax.swing.JFrame;import javax.swing.JPanel;public class TetrisGame extends JPanel{public static final int ROWS=20;public static final int COLS=10;public static final int CELL_SIZE=26;//格子的大小private int score;//计分private int lines=0;//计消除行Tetromino t=Tetromino.randomOne();Tetromino next=Tetromino.randomOne();//下一张图private Cell[][]wall=new Cell[20][10];//墙public static Image background;//声明变量public static Image I;public static Image T;public static Image S;public static Image Z;public static Image L;public static Image J;public static Image O;static{try{background=ImageIO.read(TetrisGame.class.getResource("tetris.png"));I=ImageIO.read(TetrisGame.class.getResource("I.png"));T=ImageIO.read(TetrisGame.class.getResource("T.png"));S=ImageIO.read(TetrisGame.class.getResource("S.png"));Z=ImageIO.read(TetrisGame.class.getResource("Z.png"));L=ImageIO.read(TetrisGame.class.getResource("L.png"));J=ImageIO.read(TetrisGame.class.getResource("J.png"));O=ImageIO.read(TetrisGame.class.getResource("O.png"));}catch(Exception e){e.printStackTrace();}}public static void main(String[]args){JFrame jf=new JFrame("俄罗斯方块");TetrisGame tetris=new TetrisGame();jf.add(tetris);jf.setSize(540,590);jf.setLocationRelativeTo(null);//居中jf.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);jf.setVisible(true);tetris.action();}private void action(){KeyListener kL=new KeyAdapter(){public void keyPressed(KeyEvent e){int key=e.getKeyCode();switch(key){case KeyEvent.VK_DOWN:softDropAction();break;case KeyEvent.VK_RIGHT:moveRightAction();break;case KeyEvent.VK_LEFT:moveLeftAction();break;case KeyEvent.VK_UP:rotateRightAction();break;case KeyEvent.VK_SPACE:hardDropAction();break;}repaint();}};this.addKeyListener(kL);//添加到jpanelthis.requestFocus();while(true){softDropAction();repaint();try{Thread.sleep(700);}catch(InterruptedException e1){//TODO自动生成的catch块e1.printStackTrace();}}}protected void hardDropAction(){while(canDrop()){if(canDrop()){Cell[]cells=t.cells;for(int i=0;i<cells.length;i++){cells[i].drop();//一直下落，直到不能下落，写到墙上}}}landWall();//着陆到墙上destroyLines();t=next;//下一张图替换当前next=Tetromino.randomOne();}protected void rotateRightAction(){t.rotateRight();//如果越界，则转回if(outOfBoundsTB()||outOfBoundsL()||baoHanL()||outOfBoundsR()||baoHanR()) t.rotateLeft();}protected void moveLeftAction(){if(canMoveL()){Cell[]cells=t.cells;for(int i=0;i<cells.length;i++){cells[i].moveLeft();}}else{}}protected void moveRightAction(){if(canMoveR()){Cell[]cells=t.cells;for(int i=0;i<cells.length;i++){cells[i].moveRight();}}else{}}protected void softDropAction(){if(canDrop()){//判断有无靠边和落底Cell[]cells=t.cells;for(int i=0;i<cells.length;i++){cells[i].drop();}}else{landWall();//画到墙上去destroyLines();t=next;//下一张图替换当前next=Tetromino.randomOne();//下一张重新生成}}private void destroyLines(){for(int row=0;row<20;row++){if(fullCells(row)){deleteLine(row);//消行lines++;score+=10;}}}private void deleteLine(int row){//消行for(int i=row;i>=1;i--){System.arraycopy(wall[i-1],0,wall[i],0,10);}Arrays.fill(wall[0],null);}private boolean fullCells(int row){Cell[]line=wall[row];for(Cell c:line){if(c==null){return false;}}return true;}private void landWall(){//图形的四个格子填充墙对应位置Cell[]cells=t.cells;for(int i=0;i<cells.length;i++){Cell c=cells[i];int row=c.getRow();int col=c.getCol();wall[row][col]=c;}}//判断能否继续，是否有其他图形private boolean canDrop(){Cell[]cells=t.cells;for(int i=0;i<cells.length;i++){Cell c=cells[i];if(c.getRow()==19)return false;}for(Cell c:cells){//如果碰到东西就不可落int row=c.getRow()+1;int col=c.getCol();if(wall[row][col]!=null)return false;}return true;}//是否碰墙，是否有其他图形private boolean canMoveR(){if(outOfBoundsR()||baoHanR()){return false;}return true;}private boolean canMoveL(){if(outOfBoundsL()||baoHanL()){return false;}return true;}//判断右侧墙上是否有内容private boolean baoHanR(){Cell[]cells=t.cells;for(Cell c:cells){int col=c.getCol();if(row>=0&&row<=20&&col>=0&&col<=10&&wall[row][col+1]!=null){ return true;}}return false;}//判断左侧墙上是否有内容private boolean baoHanL(){Cell[]cells=t.cells;for(Cell c:cells){int row=c.getRow();int col=c.getCol();if(row>=0&&row<=20&&col>=0&&col<=10&&wall[row][col-1]!=null){ return true;}}return false;}private boolean outOfBoundsTB(){Cell[]cells=t.cells;for(Cell c:cells){int row=c.getRow();if(row>=19||row<=0){return true;}}return false;}private boolean outOfBoundsL(){Cell[]cells=t.cells;for(Cell c:cells){int col=c.getCol();//int row= c.getRow();if(col<1){return true;}}return false;}private boolean outOfBoundsR(){Cell[]cells=t.cells;for(Cell c:cells){//int row= c.getRow();if(col>8){return true;}}return false;}public void paint(Graphics g){g.drawImage(background,0,0,null);g.translate(15,15);//坐标系平移paintWall(g);//画墙paintTetromino(g);//下落的图paintNextOne(g);//右边那个paintScore(g);//计分计行g.translate(-15,-15);//画笔恢复原位}private void paintScore(Graphics g){int x=289;int y=160;g.setColor(Color.BLUE);Font font=new Font("楷体",Font.BOLD,30);g.setFont(font);String str="SCORE:"+score;g.drawString(str,x,y);//绘制字符串y+=56;str="LINES:"+lines;g.drawString(str,x,y);//行数}private void paintNextOne(Graphics g){if(next!=null){Cell[]cells=next.cells;for(int i=0;i<cells.length;i++){Cell cell=cells[i];int x=(cell.getCol()+10)*CELL_SIZE;int y=(cell.getRow()+1)*CELL_SIZE;g.drawImage(cell.getImage(),x,y,null);}}}private void paintWall(Graphics g){for(int row=0;row<wall.length;row++){Cell[]line=wall[row];for(int col=0;col<10;col++){Cell cell=line[col];int x=col*CELL_SIZE;int y=row*CELL_SIZE;if(cell==null){//判断墙是否有内容g.drawRect(x,y,CELL_SIZE,CELL_SIZE);}else{g.drawImage(cell.getImage(),x-1,y-1,null);}}}}private void paintTetromino(Graphics g){Cell[]cells=t.cells;for(int i=0;i<cells.length;i++){Cell c=cells[i];int x=c.getCol()*CELL_SIZE;int y=c.getRow()*CELL_SIZE;g.drawImage(c.getImage(),x,y,null);}}}package newTetris;import java.awt.Image;public class Cell{int row;//行int col;//列Image image;//这个格子上有的图形public Cell(int row,int col,Image image){super();this.row=row;this.col=col;this.image=image;}public int getRow(){return row;}public void setRow(int row){this.row=row;}public int getCol(){return col;}public void setCol(int col){this.col=col;}public Image getImage(){return image;}public void setImage(Image image){this.image=image;}//调试格子处于第几行第几列public String toString(){return"第"+row+"行"+"第"+col+"列";}public void drop(){row++;}public void moveLeft(){col--;}public void moveRight(){col++;}}package newTetris;import java.util.Random;public class Tetromino{Cell[]cells=new Cell[4];State[]states;//四个方块int index=1000;private static class T extends Tetromino{public T(){cells[0]=new Cell(0,4,TetrisGame.T);cells[1]=new Cell(0,3,TetrisGame.T);cells[2]=new Cell(0,5,TetrisGame.T);cells[3]=new Cell(1,4,TetrisGame.T);states=new State[4];states[0]=new State(0,0,0,-1,0,1,1,0);states[1]=new State(0,0,-1,0,1,0,0,-1);states[2]=new State(0,0,0,1,0,-1,-1,0);states[3]=new State(0,0,1,0,-1,0,0,1);}}private static class I extends Tetromino{public I(){cells[0]=new Cell(0,4,TetrisGame.I);cells[1]=new Cell(0,3,TetrisGame.I);cells[2]=new Cell(0,5,TetrisGame.I);cells[3]=new Cell(0,6,TetrisGame.I);states=new State[]{new State(0,0,0,1,0,-1,0,-2), new State(0,0,-1,0,1,0,2,0)};}}private static class S extends Tetromino{public S(){cells[0]=new Cell(0,4,TetrisGame.S);cells[1]=new Cell(0,5,TetrisGame.S);cells[2]=new Cell(1,3,TetrisGame.S);cells[3]=new Cell(1,4,TetrisGame.S);states=new State[]{new State(0,0,0,1,1,-1,1,0),new State(0,0,-1,0,1,1,0,1)};}}private static class L extends Tetromino{public L(){cells[0]=new Cell(0,4,TetrisGame.L);cells[1]=new Cell(0,3,TetrisGame.L);cells[2]=new Cell(0,5,TetrisGame.L);cells[3]=new Cell(1,3,TetrisGame.L);states=new State[]{new State(0,0,0,-1,0,1,1,-1),new State(0,0,-1,0,1,0,-1,-1),new State(0,0,0,1,0,-1,-1,1),new State(0,0,1,0,-1,0,1,1)};}}private static class J extends Tetromino{public J(){cells[0]=new Cell(0,4,TetrisGame.J);cells[1]=new Cell(0,3,TetrisGame.J);cells[2]=new Cell(0,5,TetrisGame.J);cells[3]=new Cell(1,5,TetrisGame.J);states=new State[]{new State(0,0,0,-1,0,1,1,1),new State(0,0,-1,0,1,0,1,-1),new State(0,0,0,1,0,-1,-1,-1),new State(0,0,1,0,-1,0,-1,1)};}}private static class O extends Tetromino{ public O(){cells[0]=new Cell(0,4,TetrisGame.O);cells[1]=new Cell(0,5,TetrisGame.O);cells[2]=new Cell(1,4,TetrisGame.O);cells[3]=new Cell(1,5,TetrisGame.O);states=new State[]{new State(0,0,0,1,1,0,1,1),new State(0,0,0,1,1,0,1,1)};}}private static class Z extends Tetromino{ public Z(){cells[0]=new Cell(1,4,TetrisGame.Z);cells[1]=new Cell(0,3,TetrisGame.Z);cells[2]=new Cell(0,4,TetrisGame.Z);cells[3]=new Cell(1,5,TetrisGame.Z);states=new State[]{new State(0,0,-1,-1,-1,0,0,1),new State(0,0,-1,1,0,1,1,0)};}}public static Tetromino randomOne(){Random r=new Random();int type=r.nextInt(7);switch(type){case0:return new T();case1:return new I();case2:return new S();case3:return new J();case4:return new L();case5:return new O();case6:return new Z();}return null;}//右旋转方法public void rotateRight(){index++;State s=states[index%states.length];//s是旋转状态数量Cell c=cells[0];int row=c.getRow();int col=c.getCol();//设置其他三格子位置cells[1].setRow(row+s.row1);cells[1].setCol(col+s.col1);cells[2].setRow(row+s.row2);cells[2].setCol(col+s.col2);cells[3].setRow(row+s.row3);cells[3].setCol(col+s.col3);}public void rotateLeft(){index--;State s=states[index%states.length];Cell c=cells[0];int row=c.getRow();int col=c.getCol();//设置其他三格子位置cells[1].setRow(row+s.row1);cells[1].setCol(col+s.col1);cells[2].setRow(row+s.row2);cells[2].setCol(col+s.col2);cells[3].setRow(row+s.row3);cells[3].setCol(col+s.col3);}class State{int row0,col0,row1,col1,row2,col2,row3,col3;public State(int row0,int col0,int row1,int col1,int row2, int col2,int row3,int col3){super();this.row0=row0;this.col0=col0;this.row1=row1;this.col1=col1;this.row2=row2;this.col2=col2;this.row3=row3;this.col3=col3;}}}。