Java练手游戏--俄罗斯方块

Java基础小练手游戏项目：俄罗斯方块简单版

使用Java实现俄罗斯方块大概思路：

  1. 界面设计：

    • 使用Java Swing或JavaFX创建游戏窗口和用户界面。
    • 创建一个主窗口类（如GameFrame.java），负责设置窗口大小、标题等属性。
    • 设计游戏面板（如GamePanel.java），用于绘制游戏区域、下一个方块预览区、得分等动态内容。

  2. 数据结构：

    • 使用二维数组（或更复杂的数据结构如矩阵）表示游戏区域，每个单元格可以存储方块是否存在以及其颜色信息。
    • 定义方块类（可能包含多个形状各异的小方块组成的集合），每种方块形状可以用一个二维数组或特定算法来描述。

  3. 游戏逻辑：

    • 在GameLogic.java中定义游戏的核心逻辑，包括方块的生成、下落、旋转、平移、锁定以及行消除等功能。
    • 实现方块下落机制，通过定时器触发每一帧的更新，模拟方块逐渐下落的效果。
    • 处理用户输入事件，监听键盘按键以控制方块移动和旋转。

  4. 绘图方法：

    • 重写游戏面板的paint()或paintComponent()方法，根据当前的游戏状态绘制方块和背景。
    • 动态部分通常在一个独立的画布上进行实时刷新，如方块的位置变化、行消除动画等。

  5. 得分系统：

    • 当一行或多行被完全填充时，消除这些行并计算得分，得分标准可以根据消除行数的不同给予不同分数。

  6. 游戏状态管理：

    • 设计游戏的状态机，处理游戏开始、暂停、继续、结束等状态转换。
    • 游戏结束时，清理游戏状态并准备重新开始下一局。

  7. 多线程：

    • 可能需要使用多线程技术，确保方块的自动下落和其他动画效果不会阻塞用户输入响应。

  8. 资源管理：

    • 加载和管理游戏所需的图片资源，如果采用图形化界面的话。

Java Swing

Java Swing是Java编程语言中用于构建图形用户界面（GUI）的一个开发工具包，它是Java Foundation Classes (JFC)的一部分，旨在提供一个跨平台的、功能丰富的、轻量级的GUI解决方案。Swing建立在Abstract Window Toolkit (AWT)之上，但与AWT不同，Swing的所有组件都是纯Java编写的，因此不依赖于底层操作系统的原生GUI组件，这使得Swing应用程序能够在多种平台上呈现出一致的外观和行为。

Java Swing的特点

  1. 跨平台性：由于Swing组件基于Java编写，它们可以跨不同的操作系统运行，具有良好的移植性。

  2. 可定制外观：Swing提供了“Look and Feel”机制，允许开发者选择不同的视觉样式，甚至可以创建自定义的主题以匹配特定的操作系统或满足个性化需求。

  3. 丰富组件集：Swing库包含一系列高级组件，比如JTable、JTree、JList、JComboBox、JOptionPane、JFileChooser等，这些组件增强了功能性和用户体验，超越了AWT的基础组件。

  4. 模型-视图-控制器（MVC）架构：Swing组件遵循MVC设计模式，将数据（模型）、展示（视图）和控制逻辑（控制器）分离，便于程序的管理和扩展。

  5. 轻量级组件：虽然Swing组件由于是纯Java实现而不直接使用操作系统提供的原生资源，因此可能在性能上略逊于AWT的重量级组件，但其带来的高度可定制性和一致性弥补了这一不足。

  6. 事件处理机制：Swing提供了完善的事件处理体系，包括ActionListener、MouseListener、KeyListener等多种事件监听接口，使得开发者可以便捷地处理用户的输入和界面事件。

Java Swing的使用

  1. 导入必要的包：

    1import javax.swing.*;
2import java.awt.*;

  2. 创建顶级容器：

    • JFrame是最常用的顶级容器，代表一个窗口。
    1JFrame frame = new JFrame("应用程序名称");

  3. 添加组件和布局管理器：

    • Swing提供了各种组件如JButton, JLabel, JTextField, JTextArea, JTable等。
    • 使用布局管理器（如BorderLayout, FlowLayout, GridLayout, GridBagLayout等）对组件进行布局。

    示例：

    1JButton button = new JButton("按钮");
2JPanel panel = new JPanel();
3panel.setLayout(new FlowLayout());
4panel.add(button);
5frame.getContentPane().add(panel, BorderLayout.CENTER);

  4. 设置窗口属性：

    • 设置窗口关闭默认操作，如调用setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE)使程序退出。
    • 设置窗口大小、位置、可见性等。

  5. 事件处理：

    • 为组件添加事件监听器，例如动作事件ActionListener、鼠标事件MouseListener等。

    示例：

    1button.addActionListener(e -> {
2    // 事件处理代码
3});

注意点：

  • 布局管理器：Swing组件必须放置在布局管理器中，合理选择和使用布局管理器对于保持界面整洁和响应式至关重要。

  • 线程安全：Swing不是线程安全的，所有的UI更新操作应当在事件分发线程（EDT，Event Dispatch Thread）中执行。可以通过SwingUtilities.invokeLater或SwingUtilities.invokeAndWait方法确保正确访问UI组件。

  • 可调整大小：考虑窗口尺寸变化时组件的行为，尤其是在使用非绝对布局时，要确保界面能在不同屏幕分辨率下良好适应。

  • 响应性：避免长时间阻塞EDT，否则会导致界面无响应。对于耗时任务，应考虑异步执行并通过回调通知界面更新。

  • 本地化支持：Swing支持本地化，如果你的应用需要支持多语言，要合理使用ResourceBundle加载字符串资源。

  • 外观一致性：利用UIManager改变Swing组件的外观风格（LookAndFeel），以达到与操作系统风格或其他自定义风格的一致。

  • 内存管理：确保及时释放不再使用的Swing组件引用，尤其是大型组件如表格、树或列表，防止内存泄漏。当窗口关闭时，一般应调用dispose()方法来释放资源。

其他提示：

  • 使用SwingWorker类处理后台任务和更新UI。
  • 对于复杂的布局设计，可能需要结合多种布局管理器或者使用GridBagLayout等灵活的布局方案。
  • 利用Swing的API，可以创建可拖动、可缩放、可嵌套的界面组件，提高用户体验。

简单版具体实现思路：

1、初始化游戏窗口

2、初始化游戏界面

3、初始化游戏的说明面板

4、随机生成下落方块

5、方块下落速度变化

6、判断方块是否可以下落

7、移除某一行上方的方块及以上方块向下掉落

8、刷新移除后的某一行方块后的界面

9、清除方块

10、绘制方块

11、添加键盘控制

12、添加游戏暂停

全代码：

package com.test.demo.demo1;import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.awt.event.KeyListener;
import java.util.Random;public class Tetris extends JFrame implements KeyListener {private static final int GAME_X = 40;private static final int GAME_Y = 25;/*** 文本数组  俄罗斯方块*/JTextArea[][] text;/*** 二位数据数组：0-1*/int[][] gameData;/*** 游戏状态标签*/JLabel labelStatus;/*** 游戏分数标签*/JLabel labelScore;/*** 游戏结束标识*/boolean isRunning;/*** 存储所有方块*/int[] allRect;/*** 当前方块*/int rect;/*** 线程的休眠时间*/int sleepTime = 1000;/*** 方块当前的坐标*/int x, y;/*** 游戏分数*/int score = 0;/*** 暂停*/boolean gamePause = false;/*** 暂停*/static boolean gamePause2 = true;/*** 暂停次数*/int pauseTimes = 0;public void initWindow() {//设置窗口大小this.setSize(750, 950);//设置窗口是否可见this.setVisible(true);//设置窗口居中this.setLocationRelativeTo(null);//设置释放窗体this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//设置窗口大小不可变this.setResizable(false);//设置标题this.setTitle("俄罗斯方块");}//初始化游戏界面public void initGamePanel() {JPanel gameMain = new JPanel();gameMain.setLayout(new GridLayout(GAME_X, GAME_Y, 1, 1));//初始化面板for (int i = 0; i < text.length; i++) {for (int j = 0; j < text[i].length; j++) {//设置文本域的行列数text[i][j] = new JTextArea(GAME_X, GAME_Y);//设置文本域的背景颜色text[i][j].setBackground(Color.WHITE);//添加键盘监听事件text[i][j].addKeyListener(this);//初始化游戏边界if (j == 0 || j == text[i].length - 1 || i == text.length - 1) {text[i][j].setBackground(Color.BLACK);gameData[i][j] = 1;}//设置文本区域不可编辑text[i][j].setEditable(false);//文本区域添加到主面板上gameMain.add(text[i][j]);}}//添加到窗口中this.setLayout(new BorderLayout());this.add(gameMain, BorderLayout.CENTER);}//初始化游戏的说明面板public void initExplainPanel() {//创建游戏的左说明面板JPanel jPanelLeft = new JPanel();//创建游戏的右说明面板JPanel jPanelRight = new JPanel();jPanelLeft.setLayout(new GridLayout(10, 1));jPanelRight.setLayout(new GridLayout(10, 1));//初始化左说明面板//在左说明面板,添加说明文字jPanelLeft.add(new JLabel("↑：方块变形"));jPanelLeft.add(new JLabel("→：方块右移"));jPanelLeft.add(new JLabel("↓：方块下落"));jPanelLeft.add(new JLabel("←：方块左移"));jPanelLeft.add(new JLabel("空格：游戏暂停"));//设置标签的内容为红色字体labelStatus.setForeground(Color.RED);//把游戏状态标签,游戏分数标签,添加到右说明面板jPanelRight.add(labelScore);jPanelRight.add(labelStatus);//将左说明面板添加到窗口的左侧this.add(jPanelLeft, BorderLayout.WEST);//将右说明面板添加到窗口的右侧this.add(jPanelRight, BorderLayout.EAST);}public Tetris() {text = new JTextArea[GAME_X][GAME_Y];gameData = new int[GAME_X][GAME_Y];//初始化表示游戏状态的标签labelStatus = new JLabel("游戏状态 : 游戏中... ");//初始化表示游戏分数的标签labelScore = new JLabel("游戏得分为 : 0");initGamePanel();initExplainPanel();initWindow();//初始化开始游戏的标志isRunning = true;//初始化存放方块的数组allRect = new int[]{0x00cc, 0x8888, 0x000f, 0x888f, 0xf888, 0xf111,0x111f, 0x0eee, 0xffff, 0x0008, 0x0888, 0x000e, 0x0088,0x000c, 0x08c8, 0x00e4, 0x04c4, 0x004e, 0x08c4,0x006c, 0x04c8, 0x00c6};}public static void main(String[] args) {Tetris tetris = new Tetris();tetris.gameBegin();}//开始游戏的方法public void gameBegin() {while (true) {//判断游戏是否结束if (!isRunning) {break;}//进行游戏gameRun();}//在标签位置显示"游戏结束"labelStatus.setText("游戏状态 : 已结束... ");}//随机生成下落方块形状的方法public void ranRect() {Random random = new Random();rect = allRect[random.nextInt(22)];}//游戏运行的方法public void gameRun() {ranRect();//方块下落位置x = 0;y = 12;for (int i = 0; i < GAME_X; i++) {try {Thread.sleep(sleepTime);if (gamePause) {i--;} else {//判断方块是否可以下落if (!canFall(x, y)) {//将data置为1,表示有方块占用changData(x, y);//循环遍历4层,看是否有行可以消除for (int j = x; j < x + 4; j++) {int sum = 0;for (int k = 1; k <= (GAME_Y - 2); k++) {if (gameData[j][k] == 1) {sum++;}}//判断是否有一行可以被消除if (sum == (GAME_Y - 2)) {//消除j这一行removeRow(j);}}//判断游戏是否失败for (int j = 1; j <= (GAME_Y - 2); j++) {if (gameData[3][j] == 1) {isRunning = false;break;}}break;} else {//层数+1x++;//方块下落一行fall(x, y);}}} catch (InterruptedException e) {// 错误日志输出e.printStackTrace();}}}//判断方块是否可以继续下落的方法public boolean canFall(int m, int n) {//定义一个变量int temp = 0x8000;//遍历4 * 4方格for (int i = 0; i < 4; i++) {for (int j = 0; j < 4; j++) {if ((temp & rect) != 0) {//判断该位置的下一行是否有方块if (gameData[m + 1][n] == 1) {return false;}}n++;temp >>= 1;}m++;n = n - 4;}//可以下落return true;}//改变不可下降的方块对应的区域的值的方法public void changData(int m, int n) {//定义一个变量int temp = 0x8000;//遍历整个4 * 4的方块for (int i = 0; i < 4; i++) {for (int j = 0; j < 4; j++) {if ((temp & rect) != 0) {gameData[m][n] = 1;}n++;temp >>= 1;}m++;n = n - 4;}}//移除某一行的所有方块,令以上方块掉落的方法public void removeRow(int row) {int temp = 100;for (int i = row; i >= 1; i--) {for (int j = 1; j <= (GAME_Y - 2); j++) {//进行覆盖gameData[i][j] = gameData[i - 1][j];}}//刷新游戏区域reflesh(row);//方块加速if (sleepTime > temp) {sleepTime -= temp;}score += temp;//显示变化后的分数labelScore.setText("游戏得分为 : " + score);}//刷新移除某一行后的游戏界面的方法public void reflesh(int row) {//遍历row行以上的游戏区域for (int i = row; i >= 1; i--) {for (int j = 1; j <= (GAME_Y - 2); j++) {if (gameData[i][j] == 1) {text[i][j].setBackground(Color.BLUE);} else {text[i][j].setBackground(Color.WHITE);}}}}//方块向下掉落一层的方法public void fall(int m, int n) {if (m > 0) {//清除上一层方块clear(m - 1, n);}//重新绘制方块draw(m, n);}//清除方块掉落后,上一层有颜色的地方的方法public void clear(int m, int n) {//定义变量int temp = 0x8000;for (int i = 0; i < 4; i++) {for (int j = 0; j < 4; j++) {if ((temp & rect) != 0) {text[m][n].setBackground(Color.WHITE);}n++;temp >>= 1;}m++;n = n - 4;}}//重新绘制掉落后方块的方法public void draw(int m, int n) {//定义变量int temp = 0x8000;for (int i = 0; i < 4; i++) {for (int j = 0; j < 4; j++) {if ((temp & rect) != 0) {text[m][n].setBackground(Color.BLUE);}n++;temp >>= 1;}m++;n = n - 4;}}@Overridepublic void keyTyped(KeyEvent e) {}//判断方块此时是否可以变形的方法public boolean canTurn(int a, int m, int n) {//创建变量int temp = 0x8000;//遍历整个方块for (int i = 0; i < 4; i++) {for (int j = 0; j < 4; j++) {if ((a & temp) != 0) {if (gameData[m][n] == 1) {return false;}}n++;temp >>= 1;}m++;n = n - 4;}//可以变形return true;}@Overridepublic void keyPressed(KeyEvent e) {//方块进行左移if (KeyEvent.VK_LEFT == e.getKeyCode() || KeyEvent.VK_A == e.getKeyCode()) {//判断游戏是否结束if (!isRunning) {return;}//判断游戏是否暂停if (gamePause) {return;}//方块是否碰到左墙壁if (y <= 1) {return;}//定义一个变量int temp = 0x8000;for (int i = x; i < x + 4; i++) {for (int j = y; j < y + 4; j++) {if ((temp & rect) != 0) {if (gameData[i][j - 1] == 1) {return;}}temp >>= 1;}}//首先清除目前方块clear(x, y);y--;draw(x, y);}//方块进行右移if (KeyEvent.VK_RIGHT == e.getKeyCode() || KeyEvent.VK_D == e.getKeyCode()) {//判断游戏是否结束if (!isRunning) {return;}//判断游戏是否暂停if (gamePause) {return;}//定义变量int temp = 0x8000;int m = x;int n = y;//存储最右边的坐标值int num = 1;for (int i = 0; i < 4; i++) {for (int j = 0; j < 4; j++) {if ((temp & rect) != 0) {if (n > num) {num = n;}}n++;temp >>= 1;}m++;n = n - 4;}//判断是否碰到右墙壁if (num >= (GAME_Y - 2)) {return;}//方块右移途中是否碰到别的方块temp = 0x8000;for (int i = x; i < x + 4; i++) {for (int j = y; j < y + 4; j++) {if ((temp & rect) != 0) {if (gameData[i][j + 1] == 1) {return;}}temp >>= 1;}}//清除当前方块clear(x, y);y++;draw(x, y);}//方块进行下落if (KeyEvent.VK_DOWN == e.getKeyCode() || KeyEvent.VK_S == e.getKeyCode()) {//判断游戏是否结束if (!isRunning) {return;}//判断游戏是否暂停if (gamePause) {return;}//判断方块是否可以下落if (!canFall(x, y)) {return;}clear(x, y);//改变方块的坐标x++;draw(x, y);}//控制游戏暂停if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_SPACE || KeyEvent.VK_ENTER == e.getKeyCode()) {//判断游戏是否结束if (!isRunning) {return;}pauseTimes++;//判断按下一次,暂停游戏if (pauseTimes == 1) {gamePause = true;labelStatus.setText("游戏状态 : 暂停中... ");}//判断按下两次,继续游戏if (pauseTimes == 2) {gamePause = false;pauseTimes = 0;labelStatus.setText("游戏状态 : 进行中... ");}}//控制方块进行变形if (KeyEvent.VK_UP == e.getKeyCode() || KeyEvent.VK_W == e.getKeyCode()) {//判断游戏是否结束if (!isRunning) {return;}//判断游戏是否暂停if (gamePause) {return;}//定义变量,存储目前方块的索引int old;for (old = 0; old < allRect.length; old++) {//判断是否是当前方块if (rect == allRect[old]) {break;}}//定义变量,存储变形后方块int next;//判断是方块if (old == 0 || old == 7 || old == 8 || old == 9) {return;}//清除当前方块clear(x, y);if (old == 1 || old == 2) {next = allRect[old == 1 ? 2 : 1];if (canTurn(next, x, y)) {rect = next;}}if (old >= 3 && old <= 6) {next = allRect[old + 1 > 6 ? 3 : old + 1];if (canTurn(next, x, y)) {rect = next;}}if (old == 10 || old == 11) {next = allRect[old == 10 ? 11 : 10];if (canTurn(next, x, y)) {rect = next;}}if (old == 12 || old == 13) {next = allRect[old == 12 ? 13 : 12];if (canTurn(next, x, y)) {rect = next;}}if (old >= 14 && old <= 17) {next = allRect[old + 1 > 17 ? 14 : old + 1];if (canTurn(next, x, y)) {rect = next;}}if (old == 18 || old == 19) {next = allRect[old == 18 ? 19 : 18];if (canTurn(next, x, y)) {rect = next;}}if (old == 20 || old == 21) {next = allRect[old == 20 ? 21 : 20];if (canTurn(next, x, y)) {rect = next;}}//重新绘制变形后方块draw(x, y);}}@Overridepublic void keyReleased(KeyEvent e) {}
}

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