JAVA火柴小游戏专业课程设计方案报告.doc

成绩： 　

课 程 设 计 报 告 书

所属课程名称
Java综合实践
题 目
取火柴小游戏

院 （系）
信息工程学院
班 级
软件工程（2）班
学　　号

学生姓名

指导老师

12 月 26 日

课 程 设 计（ 论 文 ）任 务 书

学院 信息工程学院 专 业 15软件工程 班 级 1
一、课程设计（论文）题目 取火柴小游戏

二、课程设计（论文）工作：自 12月 20 日起至 12 月 31 日止。
三、课程设计（论文）内容要求：
1．本课程设计目标
（1）掌握Java语言程序设计方法；
（2）理论联络实际，深入提升学生软件开发技术；
（3）培养学生分析、处理问题能力；
（4）提升学生实践论文撰写能力。

2．课程设计任务及要求
1）基础要求：
（1）熟悉JAVA开发环境，掌握JAVA程序编译和运行；
（2）掌握JAVA基础编程技术和方法；
（3）掌握GUI图形界面编程技术；
（4）了解异常处理机制。

2）课程设计论文编写要求
（1）理论设计部分以课程设计论文形式提交，格式必需根据课程设计论文标准
格式进行书写和装订。
（2）课程设计汇报（论文）包含目录、设计目标、实现思绪、实现步骤、设计心得
参考文件、附录等；
3）课程设计评分标准：
（1）学习态度：10分；
（2）系统设计：20分；
（3）编程调试：20分；
（4）回复问题：20分；
（5）论文撰写：30分。
4）参考文件：
（1）丁振凡主编. Java语言实用教程[M]. 北京邮电大学出版社. .12
（2）丁振凡主编. Java语言实用教程试验指导[M]. 北京邮电大学出版社. .12
（3）
5）课程设计进度安排
1．准备阶段（4课时）：选择设计题目、了解设计目标要求、查阅相关资料
2．程序模块设计分析阶段（8课时）：程序总体设计、具体设计
3．代码编写调试阶段（8课时）：程序模块代码编写、调试、测试
4．撰写论文阶段（4课时）：总结课程设计任务和设计内容，撰写课程设计论文

6）课程设计题目具体要求：
编写一个程序使计算机随机产生20—50根火柴，由人和计算机轮番拿，每次拿
数量不超出3根，拿到最终一根为胜。使用图形界面编写，要求界面布局合理，
而且能够顺利关闭界面，退出程序。

学生署名： 　
12 月25日

目　录

第1章 系统设计目标.............................1
第2章 系统实现思绪..............................2
第3章 系统具体设计..............................3
第4章 系统调试运行..............................10
第5章 课程设计心得.............................13
第6章 参考文件.................................13
第7章 附录...............................14

第1章 系统设计目标
1）设计一个简单取火柴小游戏,能够实现以下功效：
1：使计算机随机产生数；
2：设计出人性化游戏界面；
3：给不一样提醒完成游戏；
4：能够顺利关闭游戏，退出游戏。
2）经过这次设计，能够帮助学生：
1：提升对Java语言设计掌握能力；
2：理论联络实际，深入提升学生软件开发技术；
3：培养学生分析、处理问题能力。
第2章 系统实现思绪
该游戏程序设计关键内容是使用java中多种组件和容器相互搭配来完成一个小游戏。游戏设计中关键知识关键点包含javaawt包中颜色类，图形类，图像类，事件监听器类，和util包中stack类，timer类，和timertask类使用方法，和swing包中窗口类，按钮类，标签类，面板类，复选框类等部分常见组件使用方法。经过这些组件来掌握事件监听器使用方法，java中栈使用方法，和实现了Runnable类TimerTask类使用方法，经过这个类实现线程技术，还有Graphics类中关键方法使用，学会利用这些方法来来绘制火柴，绘制图片目标。
1：界面设计
设置重置按钮位置，左上角坐标为（250，10），大小为宽100，高20；设置用户标签位置，左上角坐标为（400,10），大小为宽200，高20；
2:功效设计
为“Reset”添加行为事件监听器，采取匿名类方法。为用户按钮定义行为事件监听器。
3：代码设计
编写每个控件相关代码，并进行调试。

第3章 系统具体设计
1：界面设计
创建一个游戏界面，设置用户拿按钮位置，下拉列表框中位置，游戏中火柴颜色，位置和大小。
关键代码：
import java.awt.Color;//引入颜色类
import java.awt.Component;//引入组件类
import java.awt.Dimension;//引入封装单个对象中组件宽度和高度（正确到整数）类
import java.awt.Graphics;//引入图形类
import java.awt.Graphics2D;//引入二维图形类
import java.awt.event.ActionEvent;//引入事件类
import java.awt.event.ActionListener;//引入事件监听器类
import java.awt.image.BufferedImage;//引入缓冲图像类
import java.util.Stack;//引入栈类
import java.util.Timer;//引入计时器类
import java.util.TimerTask;//引入了实现Runnable接口类，并含有了线程功效

import javax.swing.JButton;//引入按钮类
import javax.swing.JComboBox;//引入下拉列表框类
import javax.swing.JFrame;//引入主框架主窗口类
import javax.swing.JLabel;//引入标签类
import javax.swing.JOptionPane;//引入选项面板类
import javax.swing.JPanel;//引入面板类

public class ha//定义一个公共主类Test
{
public static void main(String[] args)//定义主方法main
{
new ha();//调用Test类结构方法Test()
}

private static final int MIN_CNT = 20;//定义一个常量，设置为最小火柴棍数量为20
private static final int MAX_CNT = 50;//定义一个常量，设置为最大火柴棍数量为50
private static final int MAX_TAKE = 3;//定义一个常量，设置为最大拿火柴数量为3
private static final int DELAY = 1000;//定义一个常量，设置为延迟时间为1000
private JFrame mainFrame;//定义主框架变量
private MyPaintPanel[] paints;//定义我自己画面板数组变量
private JButton userBtn;//定义我按钮属性
private JComboBox userNum;//定义我下拉列表
private JButton compBtn;//定义电脑按钮属性
private JLabel compTxt;//定义电脑标签
private Timer timer;//定义计时器变量

private ha()//定义一个私有结构方法，来完成游戏初始化动作
{
mainFrame = new JFrame();//实例化一个主窗口
mainFrame.setResizable(false);//设置窗体大小不可调整
mainFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//设置默认关闭操作为关闭窗口

JPanel mainPanel = new JPanel();//实例化一个主面板对象
mainPanel.setLayout(null);//设置布局为空，即没有任何布局
mainPanel.setPreferredSize(new Dimension(600, 400));//将组件首选大小设置为常量值
mainFrame.add(mainPanel);//将主面板添加到框架（窗口）中
JLabel lab11 = new JLabel("电脑");//创建并设置标签按钮内容为电脑
lab11.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);//设置标签内容沿 X 轴对齐方法
lab11.setBounds(0, 10, 200, 20);//设置该标签显示位置为坐标（0,10），宽200，高20
mainPanel.add(lab11);//将标签加入主面板

JButton btn11 = new JButton("Reset");//定义一个重新来按钮
btn11.addActionListener(new ActionListener()//为“Reset”添加行为事件监听器，采取匿名类方法
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)//实现监听器中方法
{
init();//当单击此按钮时，调用该初始化方法
}
});
btn11.setBounds(250, 10, 100, 20);//设置重置按钮位置，左上角坐标为（250，10），大小为宽100，高20
mainPanel.add(btn11);//重来标签添加到主面板上

JLabel lab12 = new JLabel("用户");//定义用户标签
lab12.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);//设置用户水平方法为居中
lab12.setBounds(400, 10, 200, 20);//设置用户标签位置，左上角坐标为（400,10），大小为宽200，高20
mainPanel.add(lab12);//将用户标签添加到主面板上

compBtn = new JButton("Computer First");//定义一个电脑首先拿按钮
compBtn.addActionListener(new ActionListener()//为电脑开始按钮定义行为事件监听器
{
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e)//行为监听器中默认方法
{
compTake();//当单击电脑按钮时，调用电脑拿方法
}
});
compBtn.setBounds(10, 40, 180, 20);//设置电脑按钮位置，左上角坐标为（10，40），大小为宽180，高20
mainPanel.add(compBtn);//按钮添加到主面板上

compTxt = new JLabel();//定义一个空标签
compTxt.setBounds(10, 70, 400, 20);//设置空标签位置，左上角坐标为（10，70），大小为宽400，高20
mainPanel.add(compTxt);//将空标签加到主面板上

userBtn = new JButton("Take");//定义用户拿按钮
userBtn.addActionListener(new ActionListener()//为用户按钮定义行为事件监听器

public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
userTake();//当单击用户拿按钮时，调用用户拿方法
}
});
userBtn.setBounds(400, 40, 90, 20);//设置用户拿按钮位置，左上角坐标为（400,40），大小为宽90，高20
mainPanel.add(userBtn);//用户按钮添加到主面板上

userNum = new JComboBox();//定义一个下拉列表框
for (int i = 0; i < MAX_TAKE; i++)//定义一个拿最大循环
{
userNum.addItem(i + 1);//经过循环给列表框逐一添加选项
}
userNum.setBounds(495, 40, 90, 20);//设置下拉列表框中位置，左上角坐标为（495,40），大小为宽90，高20
mainPanel.add(userNum);//将列表框添加到主面板上

paints = new MyPaintPanel[3];//定义我画面板
for (int i = 0; i < 3; i++)//用3次循环来画出三个面板
{
paints[i] = new MyPaintPanel();//分别创建3个面板，并调用结构方法初始化三个面板
paints[i].setBounds(5 + 200 * i, 110, 190, 285);//设置三个面板位置和坐标，间距为5
mainPanel.add(paints[i]);//将三个面板分别添加到主面板上
}
mainFrame.pack();//调整此窗口大小，以适合其子组件首选大小和布局。
mainFrame.setVisible(true);//设置目前主窗口可见性
init();//调用初始化方法
}

2：功效设计
定义初始化方法，调用重置方法，定义三块初始面板，定义用户拿火柴棒方法和电脑拿火柴棒方法，定义一个自定义面板类并继承了组件类。
关键代码：
private void init()//定义初始化方法
{
if (timer != null)//假如计时器不为空话就实施下面语句
{
timer.cancel();//快速终止计时器任务实施线程
}
timer = new Timer();//实例化一个计时器对象
compTxt.setText("");//设置空标签文本为空
compBtn.setEnabled(true);//设置是否启用电脑按钮组件，即电脑组件可用
userBtn.setEnabled(true);//设置是否启用用户按钮组件，即用户组件可用
paints[0].reset();//调用重置方法，来重新定义第一块面板
paints[1].reset();//调用重置方法，来重新定义第二块面板
paints[2].reset();//调用重置方法，来重新定义第三块面板
int num = MIN_CNT + (int) ((MAX_CNT + 1 - MIN_CNT) * Math.random());//随机产生一个大于20小于50数
for (int i = 0; i < num; i++)//分别用for循环添加面板
{
paints[1].add(i + 1);//分别将产生随机数添加到第二块面板
}
}

private void userTake()//定义一个用户拿火柴棒方法
{
compBtn.setEnabled(false);//设置按钮不可用
int takeCnt = userNum.getSelectedIndex() + 1;//定义用户拿得火柴棍数量
int rel = paints[1].getCnt();//将自定义第二个面板中火柴棍数量赋给rel
if (takeCnt > rel)//假如用户拿火柴棍数量比面板中数量大话，实施下面语句
{
JOptionPane.showMessageDialog(mainFrame, "There is only " + rel
+ " matches.");//用标准对话框类调用显示”There is only machines“对话框
return;
}
for (int i = 0; i < takeCnt; i++)//定义一个将第二块面板中火柴棍数量移动到用户面板循环
{
int index = paints[1].remove();//将第二个面板要移除火柴棍数量给index变量
paints[2].add(index);//将index值添加到用户拿面板上
}
if (takeCnt == rel)//假如用户拿火柴棍数量和第二个相等实施下面语句
{
JOptionPane.showMessageDialog(mainFrame, "You are the winner.");//显示”你胜利对话框“
init();//并重新初始化
}
else//假如不相等话，实施下面语句，
{
compTake();//让电脑接着拿火柴棍
}
}

private void compTake()//定义电脑拿方法
{
compBtn.setEnabled(false);//设置电脑按钮目前状态为不可用
userBtn.setEnabled(false);//设置用户按钮目前状态为不可用
MyTask task = new MyTask();//实例化一个MyTask对象
timer.schedule(task, DELAY);// 实施线程，安排在指定延迟1秒后实施指定任务
}

private class MyTask extends TimerTask //定义一个继承了实现Runnable接口类使自己也含有线程功效
{
@Override
public void run()//因为TimerTask实现了Runnable接口，重写父类run方法
{
int rel = paints[1].getCnt();//将火柴棍面板中火柴数量赋给rel
int takeCnt = 0;//设置目前拿火柴棍数量为0
if (rel <= MAX_TAKE)//假如目前火柴棍数量比最大拿火柴数量小话，实施下面语句
{
takeCnt = rel;//将火柴棍数量赋给电脑要拿数量
}
else if (rel % (MAX_TAKE + 1) > 0)//假如面板中火柴棍数量对4取余大于0话实施下面语句
{
takeCnt = rel % (MAX_TAKE + 1);//将面板中火柴数量对4取余以后赋给电脑要拿火柴数量
}
else //不然面板中火柴棍数量对4取余小于或等于0话实施下面语句
{
takeCnt = 1 + (int) (MAX_TAKE * Math.random());//随机产生一个小于4数，给电脑要拿数量
}
for (int i = 0; i < takeCnt; i++)
{
int index = paints[1].remove();//将火柴面板中火柴移除并赋给index
paints[0].add(index);//将移除火柴添加到电脑拿面板上
}
compTxt.setText("Computer takes " + takeCnt + " matches this time.");//设置电脑显示拿火柴数量
if (takeCnt == rel)//假如和电脑那数量和面板中数量相等实施下面语句
{
JOptionPane.showMessageDialog(mainFrame, //显示信息对话框提醒电脑胜利了！
"Computer is the winner.");
init();//并重新初始化
}
userBtn.setEnabled(true);//设置用户按钮重新可用
}
}
@SuppressWarnings("serial")
private class MyPaintPanel extends Component //定义一个自定义面板类并继承了组件类
{
private BufferedImage bimg;//创建一个BufferedImage变量bimg
private Stack<Integer> data;//定义一个私有栈类型变量data

private MyPaintPanel()//结构我初始面板方法
{
bimg = new BufferedImage(190, 285, BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR);//表示一个含有 8 位 RGB 颜色分量图像，
Graphics2D g2 = bimg.createGraphics();//创建一个 Graphics2D，并将它绘制到此 BufferedImage 中
g2.setColor(Color.WHITE);//设置要画颜色，即面板颜色
g2.fillRect(0, 0, 190, 285);//在坐标（0,0）处画一个大小为宽190，高为285白色矩形区域
g2.dispose();//释放此图形上下文和它使用全部系统资源。调用 dispose 以后，就不能再使用 Graphics 对象。
data = new Stack<Integer>();//在此面板中实例化一个具体栈对象
}

public void paint(Graphics g)//定义画图形默认方法
{
g.drawImage(bimg, 0, 0, null);//从坐标（0,0）出开始画图片
g.dispose();//释放此图形上下文和它使用全部系统资源。调用 dispose 以后，就不能再使用 Graphics 对象。
}

3：代码设计
private void add(int num)//添加火柴棍方法
{
Graphics2D g2 = bimg.createGraphics();//创建一个 Graphics2D，并将它绘制到此 BufferedImage 中
int loc = data.size();//将目前栈大小赋给变量loc
//System.out.println("目前栈为"+data.size());
int offX = loc % 3 * 65;//动态坐标
int offY = loc / 3 * 15;//动态坐标
g2.setColor(Color.YELLOW);//设置火柴棒颜色为黄色
g2.fillRect(offX + 8, offY + 5, 50, 6);//填充火柴棒颜色区域
g2.setColor(Color.GREEN);//设置火柴棒头颜色为绿色
g2.fillArc(offX + 50, offY + 3, 10, 10, 0, 360);//设置火柴棒头坐标，大小为宽和高为10360度弧
g2.setColor(Color.BLACK);//设置目前火柴棒根数颜色
g2.drawString(String.valueOf(num), offX, offY
+ g2.getFont().getSize());//画出数字
data.push(num);//把数字1压入堆栈顶部
repaint();//重画
g2.dispose();//释放此图形上下文和它使用全部系统资源。调用 dispose 以后，就不能再使用 Graphics对象
}

private int remove()//定义一个移除火柴棍方法
{
Graphics2D g2 = bimg.createGraphics();//创建一个 Graphics2D，并将它绘制到此 BufferedImage 中
int loc = data.size() - 1;//将目前栈大小即火柴棍数量减1
//System.out.println("目前栈为"+data.size());
int offX = loc % 3 * 65;//动态获取坐标
int offY = loc / 3 * 15;//动态获取坐标
g2.setColor(Color.WHITE);//设置移除填充颜色为白色
g2.fillRect(offX, offY, 60, 15);//画出移除火柴棍位置
g2.dispose();//释放此图形上下文和它使用全部系统资源。调用 dispose 以后，就不能再使用 Graphics 对象
repaint();//调用重新画方法
return data.pop();//移除堆栈顶部对象，并作为此函数值返回该对象。
}

private void reset()//定义一个重置方法
{
data.clear();//清楚该面板栈中内容
Graphics2D g2 = bimg.createGraphics();//创建一个 Graphics2D，并将它绘制到此 BufferedImage 中
g2.setColor(Color.WHITE);//设置颜色为白色
g2.fillRect(0, 0, 190, 285);//在坐标为（0,0）处填充大小为190,285矩形区域
g2.dispose();//释放此图形上下文和它使用全部系统资源。调用 dispose 以后，就不能再使用 Graphics 对象。
repaint();//重绘此组件。
}
private int getCnt()//定义一个返回第二个面板火柴棍数量
{
return data.size();//返回目前栈中火柴棍数量
}
}
}
第4章　系统调试运行

1：运行界面

2：游戏步骤截图
（1）假如是电脑先拿先单击Computer First按钮，电脑随机拿走几根火柴，并在电脑按钮下方显示“Computer takes *matches this time”提醒信息，单击以后电脑拿走按钮被禁用，直到用户单击自己按钮以后才能再拿。

（2）用户单击自己Take按钮，依据自己情况拿对应火柴数，比如说用户拿三根火柴。

（3）用户依据自己需要拿了三根火柴，以后电脑又拿了一根，如此循环，直到哪一方赢得比赛胜利。从下图中能够看到电脑赢得了比赛胜利。

第5章　课程设计心得
经过一个星期我火柴小游戏课程设计，我在汤柱亮老师指导下，顺利完成该课程设计。经过该课程设计，收获颇多。
在此次课程设计中，我碰到了很多问题，也学会了很多东西。比如Graphics绘图方法问题，怎样绘制曲线，怎样绘制直线，怎样绘制矩形，怎样绘制圆形等部分基础图形绘制，经过自己和同学讨论，学会了图形类使用方法。还有浏览器中不能显示Applet程序使因为缺乏某种插件等等。不过伴随这些问题处理，我也从中学习到了新知识，感觉付出是值得。
第6章　参考文件
[1] 耿详义，张跃平. Java 2 实用教程. 北京：清华大学出版社，.2
[2] 张利国.Java实用教程案例.北京：清华大学出版社，.10
[3] 周晓聪，等.面向对象程序设计和Java语言.北京：机械工业出版社，.3
[4] 李尊朝.Java语言程序设计.北京：中国铁道出版社，.2
[5] (美)Philip Heller.Complate Java 2 Certification Study Guide Fourth Edition(Java 2 证学习指南) (第四版 英文版). 北京：电子工业出版社,.1
第7章　附 录
程序源代码：
import java.awt.Color;//引入颜色类
import java.awt.Component;//引入组件类
import java.awt.Dimension;//引入封装单个对象中组件宽度和高度（正确到整数）类
import java.awt.Graphics;//引入图形类
import java.awt.Graphics2D;//引入二维图形类
import java.awt.event.ActionEvent;//引入事件类
import java.awt.event.ActionListener;//引入事件监听器类
import java.awt.image.BufferedImage;//引入缓冲图像类
import java.util.Stack;//引入栈类
import java.util.Timer;//引入计时器类
import java.util.TimerTask;//引入了实现Runnable接口类，并含有了线程功效

import javax.swing.JButton;//引入按钮类
import javax.swing.JComboBox;//引入下拉列表框类
import javax.swing.JFrame;//引入主框架主窗口类
import javax.swing.JLabel;//引入标签类
import javax.swing.JOptionPane;//引入选项面板类
import javax.swing.JPanel;//引入面板类

public class ha//定义一个公共主类Test
{
public static void main(String[] args)//定义主方法main
{
new ha();//调用Test类结构方法Test()
}

private static final int MIN_CNT = 20;//定义一个常量，设置为最小火柴棍数量为20
private static final int MAX_CNT = 50;//定义一个常量，设置为最大火柴棍数量为50
private static final int MAX_TAKE = 3;//定义一个常量，设置为最大拿火柴数量为3
private static final int DELAY = 1000;//定义一个常量，设置为延迟时间为1000
private JFrame mainFrame;//定义主框架变量
private MyPaintPanel[] paints;//定义我自己画面板数组变量
private JButton userBtn;//定义我按钮属性
private JComboBox userNum;//定义我下拉列表
private JButton compBtn;//定义电脑按钮属性
private JLabel compTxt;//定义电脑标签
private Timer timer;//定义计时器变量

private ha()//定义一个私有结构方法，来完成游戏初始化动作
{
mainFrame = new JFrame();//实例化一个主窗口
mainFrame.setResizable(false);//设置窗体大小不可调整
mainFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//设置默认关闭操作为关闭窗口

JPanel mainPanel = new JPanel();//实例化一个主面板对象
mainPanel.setLayout(null);//设置布局为空，即没有任何布局
mainPanel.setPreferredSize(new Dimension(600, 400));//将组件首选大小设置为常量值
mainFrame.add(mainPanel);//将主面板添加到框架（窗口）中
JLabel lab11 = new JLabel("电脑");//创建并设置标签按钮内容为电脑
lab11.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);//设置标签内容沿 X 轴对齐方法
lab11.setBounds(0, 10, 200, 20);//设置该标签显示位置为坐标（0,10），宽200，高20
mainPanel.add(lab11);//将标签加入主面板

JButton btn11 = new JButton("Reset");//定义一个重新来按钮
btn11.addActionListener(new ActionListener()//为“Reset”添加行为事件监听器，采取匿名类方法
{
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e)//实现监听器中方法
{
init();//当单击此按钮时，调用该初始化方法
}
});
btn11.setBounds(250, 10, 100, 20);//设置重置按钮位置，左上角坐标为（250，10），大小为宽100，高20
mainPanel.add(btn11);//重来标签添加到主面板上

JLabel lab12 = new JLabel("用户");//定义用户标签
lab12.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);//设置用户水平方法为居中
lab12.setBou