Java多线程之赛跑游戏（含生成exe文件）

在JavaSE中，多线程是一个重要的内容。

我们要了解多线程的概念，就要先了解进程的概念；要了解进程的概念，就离不开操作系统的概念。

在一台正常运行的电脑中，计算机硬件（如CPU、内存、硬盘、网卡、显示器、键盘、鼠标等）提供了基础的硬件环境；在硬件之上，是操作系统，这是系统级的软件程序，用来管理计算机的各项软件资源，是人机交互中的关键环节；在操作系统之上，则是各类应用软件程序，比如QQ、微信、浏览器等。

进程是一个动态的概念，程序则是一个静态的概念。程序在操作系统中运行起来时，需要操作系统为其分配相应的内存、CPU等资源，成为进程。不同的进程，独享各自的内存、CPU等资源。这也是进程安全性所不可缺少的。所以，进程是操作系统分配CPU及各类系统资源的基本单位。

当进程运行起来时，通常会有多个子任务，以游戏为例，里面需要绘制游戏面板，如果游戏里有多个角色的人物进行并发活动，还需要能够获得相应的CPU资源，从而取得CPU的执行权，以进入运行状态。同时，在同一个游戏中，每个角色的有关状态数据，可以为该游戏中的其他角色所获取。由此可见，一个进程中可以有多个子任务，这些子任务需要并发轮流获取CPU的执行权，同时可以共享进程的内存资源。进程中的这些子任务就被称为线程，多个子任务就是多个线程。线程是进程中分配CPU资源的基本单位，线程不可以脱离进程而存在。

Java语言本身就是一种多线程语言。比如，在JavaSE的一个Java工程中，JVM通过main入口函数运行起来时，同时还会有GC（垃圾回收器）运行起来，以等待回收Java堆内存中变为垃圾的对象，以节省堆内存空间。

在做完上述知识铺垫和准备后，我接下来通过一个赛跑游戏，来为大家演示Java多线程的运用。

在这里，我先将该赛跑游戏的运行效果予以演示：

每次登录该游戏，会弹出一个提示框，告知用户是第几次登录，并有温馨提示。

点击“确定”或关闭该提示框，则进入游戏界面。该界面分为上下两部分，上半部分为游戏跑道，4个赛手，共4个跑道；下半部分为游戏控制面板，提示用户选择赛手，输入押注金额，以及点击“开始”按钮开始赛跑，还有“重新开始”按钮以回到比赛准备的状态等。

点击“开始”按钮后，进入赛跑游戏，游戏面板中的4个赛手开始奔跑，对于先跑到终点的赛手，会弹出提示框予以庆祝；如果用户押注失败，则用户本金会予以相应减少；如果用户押注成功，则用户本金会予以相应增加。

好了，演示完上述游戏后，接下来谈下开发思路。

首先，完成游戏前端部分。先绘制一个游戏窗体，窗体上添加面板，面板上添加各类所需的组件。

其次，游戏前端部分完成后，根据面向对象的思想，将赛手抽象为一个类，将与赛手有关的各种属性与功能均由该类实现；同时，主线程负责绘制游戏前端，各个赛手要运行时，则通过开辟子线程来实现。

再次，当赛跑游戏结束时，根据产生的第一名，刷新本金，弹出庆祝框，同时提示用户是成功或者失败；此外，将用户的本金与登录次数存入一个属性文件，用户本金与登录次数的变化会实时更新到属性文件中。

Step 1

请看游戏前端代码：

package runningGame;import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Image;
import java.awt.Toolkit;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.math.BigInteger;
import java.util.Properties;
import java.util.ResourceBundle;import javax.swing.BorderFactory;
import javax.swing.ButtonGroup;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JOptionPane;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JRadioButton;
import javax.swing.JTextField;/*** 游戏 面板设计* @author 李章勇* 常量分析：*         4个赛手*       赛手编号*       胜利感言*       跑道面板*           4个跑道，每个跑道一张背景图*          每个跑道上各有一个准备状态的赛手*           终点线*        控制面板*           4个单选按钮[表示赛手】*           提示选择赛手、输入押注，押注输入框*           我的本金提示*         开始按钮，重新开始按钮* 多个子线程共用同一段代码，赛手类*/
public class GameJFrame extends JFrame{//赛道背景面板GamePanel jp_game=new GamePanel();//4张跑道背景图Image[] img_back=new Image[StaticIntString.NUM];//每个跑道上处于准备状态的小人Image[] img_ready=new Image[StaticIntString.NUM];//每个跑道上奔跑中的小人Image[] img_run=new Image[StaticIntString.NUM];//游戏控制面板JPanel jp_control=new JPanel();//4个单选按钮static JRadioButton[] jrb_mans=new JRadioButton[StaticIntString.NUM];//按钮组ButtonGroup bg=new ButtonGroup();//提示选择姓名并输入金额JLabel jl_inputTips=new JLabel(StaticIntString.INPUT_TIPS1);//输入押注金额JTextField jtf_cost=new JTextField(10);JLabel jl_winFailTips=new JLabel("本次输赢:");JLabel jl_winFail=new JLabel(StaticIntString.WIN_FAIL);//本金提示JLabel jl_ownMoneyTips=new JLabel("我的本金:");static Properties pro=new Properties();//从属性文件里读取本金static ResourceBundle resource=ResourceBundle.getBundle("runningGame.infos");String ownMoney=resource.getString("ownMoney");BigInteger bi_times=new BigInteger(resource.getString("times"));static BigInteger bi_bankruptcy=new BigInteger(resource.getString("bankruptcy"));String ownMoney_System=resource.getString("ownMoney_System");//本金JLabel jl_ownMoney=new JLabel(ownMoney);//开始按钮JButton jbt_start=new JButton("开始");//重新开始按钮JButton jbt_restart=new JButton("重新开始");static String selectedName;RunningMan[] mans=new RunningMan[StaticIntString.NUM];public GameJFrame() {if(bi_times.toString().equals("1")){          JOptionPane.showMessageDialog(this, "首次登陆，欢迎光临！\n系统赠予您10000元，\n祝您玩得开心愉快！\n只是玩玩，不要沉溺赌博哦");  }else{JOptionPane.showMessageDialog(this, "您这是第 "+bi_times.toString()+" 次登陆，欢迎光临！\n祝您玩得开心愉快！\n只是玩玩，不要沉溺赌博哦");         }bi_times=bi_times.add(new BigInteger("1"));try {BufferedInputStream fis=new BufferedInputStream(new FileInputStream("src//runningGame//infos.properties"));BufferedOutputStream fos=new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("src//runningGame//infos.properties"));                         String ownMoney_System=resource.getString("ownMoney_System");;try {pro.load(fis);} catch (IOException e1) {e1.printStackTrace();}pro.setProperty("times", bi_times.toString());pro.setProperty("ownMoney", ownMoney);pro.setProperty("bankruptcy", bi_bankruptcy.toString());pro.setProperty("ownMoney_System", ownMoney_System);            try {pro.store(fos, "");fis.close();fos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();}for(int i=0;i<StaticIntString.NUM;i++){img_back[i]=Toolkit.getDefaultToolkit().createImage("imgBack//"+(i+1)+".jpg");img_ready[i]=Toolkit.getDefaultToolkit().createImage("imgReady//"+(i+1)+"2.gif");img_run[i]=Toolkit.getDefaultToolkit().createImage("imgRun//"+(i+1)+"1.gif");jrb_mans[i]=new JRadioButton(StaticIntString.NAMES[i]);bg.add(jrb_mans[i]);jp_control.add(jrb_mans[i]);}jbt_start.addActionListener(new ActionListener(){boolean isSelected=false;public boolean judgeSelected(){for(JRadioButton j:jrb_mans){if(j.isSelected()){isSelected=true;}}return isSelected;}@Overridepublic void actionPerformed(ActionEvent arg0) {if(!judgeSelected()){JOptionPane.showMessageDialog(GameJFrame.this, "您还没选人呢", "看着点", JOptionPane.WARNING_MESSAGE);return;}if(jtf_cost.getText().trim().length()==0){JOptionPane.showMessageDialog(GameJFrame.this, "您还没下注呢", "看着点", JOptionPane.WARNING_MESSAGE);return;}char[] cs=jtf_cost.getText().toCharArray();for(int i=0;i<cs.length;i++){if(cs[i]<'0' || cs[i]>'9'){JOptionPane.showMessageDialog(GameJFrame.this, "您输入的不是数字", "看着点", JOptionPane.WARNING_MESSAGE);jtf_cost.setText("");return;}if(cs[0]=='0'){JOptionPane.showMessageDialog(GameJFrame.this, "数字首位不能是0", "看着点", JOptionPane.WARNING_MESSAGE);jtf_cost.setText("");return;}}BigInteger bi_jtf_cost=new BigInteger(jtf_cost.getText());BigInteger bi_jl_ownMoney=new BigInteger(jl_ownMoney.getText());if((bi_jtf_cost.compareTo(bi_jl_ownMoney))>0){JOptionPane.showMessageDialog(GameJFrame.this, "您的下注金额不能超过本金哦", "看着点", JOptionPane.WARNING_MESSAGE);jtf_cost.setText("");return;}for(JRadioButton j:jrb_mans){if(j.isSelected()){selectedName=j.getText();break;}}for(JRadioButton j:jrb_mans){j.setEnabled(false);}jtf_cost.setEditable(false);jl_inputTips.setText(StaticIntString.INPUT_TIPS2);jbt_restart.setEnabled(true);jbt_start.setEnabled(false);RunningMan.isEnd=false;RunningMan.canRun=true;RunningMan.num=0;for(int i=0;i<StaticIntString.NUM;i++){mans[i].img=img_run[i];mans[i].start();}               }           });jbt_restart.addActionListener(new ActionListener(){@Overridepublic void actionPerformed(ActionEvent arg0) {for(int i=0;i<StaticIntString.NUM;i++){jrb_mans[i].setText(StaticIntString.NAMES[i]);jrb_mans[i].setEnabled(true);}jl_inputTips.setText(StaticIntString.INPUT_TIPS1);jtf_cost.setText("");jtf_cost.setEditable(true);jl_winFail.setForeground(Color.BLACK);jl_winFail.setText(StaticIntString.WIN_FAIL);jbt_start.setEnabled(true);jbt_restart.setEnabled(false);RunningMan.isEnd=true;RunningMan.canRun=false;bg.clearSelection();for(int i=0;i<StaticIntString.NUM;i++){mans[i]=new RunningMan(StaticIntString.NAMES[i], 0, (jp_game.getHeight()*i)/4+30, img_ready[i], GameJFrame.this);}}});jp_control.setBorder(BorderFactory.createTitledBorder("游戏控制系统"));jp_control.add(jl_inputTips);jp_control.add(jtf_cost);jp_control.add(jl_winFailTips);jp_control.add(jl_winFail);jp_control.add(jl_ownMoneyTips);jp_control.add(jl_ownMoney);        jp_control.add(jbt_start);jp_control.add(jbt_restart);this.add(jp_game,BorderLayout.CENTER);this.add(jp_control, BorderLayout.SOUTH);setResizable(false);setTitle("赛跑游戏   ---作者：李章勇");setBounds(200, 100, 1000, 600);setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);setVisible(true);for(int i=0;i<StaticIntString.NUM;i++){mans[i]=new RunningMan(StaticIntString.NAMES[i], 0, (jp_game.getHeight()*i)/4+30, img_ready[i], this);}}class GamePanel extends JPanel{        @Overridepublic void paint(Graphics g) {super.paint(g);for(int i=0;i<StaticIntString.NUM;i++){g.drawImage(img_back[i], 0, (this.getHeight()*i)/4,this.getWidth(),this.getHeight()/4+30,this);mans[i].drawSelf(g, this);}g.setColor(Color.RED);g.fillRect(850, 0, 5, this.getHeight());}}public static void main(String[] args) {new GameJFrame();}
}

Step 2

将赛手抽象为一个类，同时创建一个接口工具，存储常数，便于对数据的统一管理；再创建一个名为“infos.properties”的属性文件，将用户本金、登录次数等信息存储到属性文件里，以备更新。

package runningGame;public interface StaticIntString {public static final int NUM=4;public static final String[] NAMES={ "1号选手", "2号选手", "3号选手", "4号选手" };public static final String[] WINS={ "预测未来的最好方法，就是创造未来.", "人生重要的不是所站的位置，而是所朝的方向.", "如你想要拥有完美无暇的友谊，可能一辈子找不到兄弟姐妹","正因年轻咱们一无所有，也正正因年轻咱们将拥有一切." }; public static final String INPUT_TIPS1="请选择赛手并输入金额:";public static final String INPUT_TIPS2="本次下注金额:";public static final String GET_WIN="[获胜]";public static final String WIN_FAIL="[Win/Fail]";public static final String WIN_STATE="[Win]";public static final String FAIL_STATE="[Fail]";
}

属性文件infos.properties：

#破产次数，登录次数，系统默认赠予的本金，用户的实际本金；只要用户本金小于等于0，系统会自动为用户赠予初始本金。
#Fri Dec 01 09:34:34 CST 2017
bankruptcy=0
times=1
ownMoney_System=10000
ownMoney=10000

赛手类RunningMan:

package runningGame;import java.awt.Graphics;
import java.awt.Image;
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.math.BigInteger;
import java.util.Random;import javax.swing.JOptionPane;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JRadioButton;/*** 赛手的属性：姓名，坐标（x/y）,自身图像，准备状态的图像,关联的窗体*        位移所需的随机数Random,*        第一名NO1*         是否能跑的状态canRun*      比赛是否结束isEnd*        每个赛手跑完时计数num*           *   赛手画自己的方法drawSelf*   赛手跑步位移的方法move*  子线程运行的run方法*        * @author 李章勇**/
public class RunningMan extends Thread {public String name;private int x_point,y_poinit;public Image img;private Image imgReady;private GameJFrame jf_game;static Random rand=new Random();static RunningMan NO1;static boolean canRun=true;static boolean isEnd=false;static int num=0;static BigInteger bi_ownMoney;public RunningMan(String name,int x_point,int y_point,Image img,GameJFrame jf_game) {this.name=name;this.x_point=x_point;this.y_poinit=y_point;this.img=img;this.imgReady=img;this.jf_game=jf_game;}public void setName2(String name){this.name=name;}public String getName2(){return name;}public void drawSelf(Graphics g,JPanel jp){g.drawImage(img, x_point, y_poinit, jp);}public void move(){x_point+=10+rand.nextInt(30);}@Overridepublic void run() {while(x_point<=850 && canRun){try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}move();}synchronized(String.class){if(canRun){x_point=850;img=imgReady;num++;}if(!isEnd){NO1=this;isEnd=true;}if(num==4){System.out.println("本次比赛第一名："+NO1.name);//根据比赛结果，修改金额 类bi_ownMoney=new GetResult(jf_game).getRightMoney();new WinDialog();try {BufferedInputStream fis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("src//runningGame//infos.properties"));BufferedOutputStream fos=new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("src//runningGame//infos.properties"));try {GameJFrame.pro.load(fis);if((bi_ownMoney.compareTo(new BigInteger("0"))<=0)){JOptionPane.showMessageDialog(jf_game, "您已没有本金，\n系统不差钱儿，再次赠予您 10000 元！\n祝您玩得开心哦！", "看着点", JOptionPane.WARNING_MESSAGE);jf_game.jl_ownMoney.setText(GameJFrame.resource.getString("ownMoney_System"));GameJFrame.pro.setProperty("ownMoney", GameJFrame.resource.getString("ownMoney_System"));BigInteger bi_bankruptcy=new BigInteger(GameJFrame.resource.getString("bankruptcy")).add(new BigInteger("1"));GameJFrame.pro.setProperty("bankruptcy", bi_bankruptcy.toString());}else{jf_game.jl_ownMoney.setText(bi_ownMoney.toString());GameJFrame.pro.setProperty("ownMoney", bi_ownMoney.toString());}GameJFrame.pro.store(fos, "");fis.close();fos.close();   } catch (IOException e1) {e1.printStackTrace();}                    } catch (FileNotFoundException e1) {e1.printStackTrace();}for(JRadioButton j:GameJFrame.jrb_mans){if(NO1.name.equals(j.getText())){j.setText(j.getText()+StaticIntString.GET_WIN);}}}}     }
}

　刷新用户本金的类：　

package runningGame;import java.awt.Color;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.math.BigInteger;import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JOptionPane;
import javax.swing.JRadioButton;
import javax.swing.JTextField;/*** 需要的属性*       代表四个赛手的按钮*      输入的金额*      输赢状态*       本金*         关联的窗体* 获得比赛后、发生变化的钱数getRightMoney* 设置本金新的数值setNewMoney* @author 李章勇**/
public class GetResult {private JRadioButton[] jrb_mans;private JTextField jtf_cost;private JLabel jl_winFail;private JLabel jl_ownMoney;public GetResult(GameJFrame jf_game) {this.jrb_mans=jf_game.jrb_mans;this.jtf_cost=jf_game.jtf_cost;this.jl_winFail=jf_game.jl_winFail;this.jl_ownMoney=jf_game.jl_ownMoney;}public BigInteger getRightMoney(){BigInteger bi_ownMoney=new BigInteger(jl_ownMoney.getText());BigInteger bi_cost=new BigInteger(jtf_cost.getText());if(GameJFrame.selectedName!=null && GameJFrame.selectedName.equals(RunningMan.NO1.name)){jl_winFail.setForeground(Color.GREEN);jl_winFail.setText(StaticIntString.WIN_STATE);bi_ownMoney=bi_ownMoney.add(bi_cost);jl_ownMoney.setText(bi_ownMoney.toString());}else{jl_winFail.setForeground(Color.RED);jl_winFail.setText(StaticIntString.FAIL_STATE);bi_ownMoney=bi_ownMoney.subtract(bi_cost);   jl_ownMoney.setText(bi_ownMoney.toString());}return bi_ownMoney;}
}

　　弹出庆祝框的类WinDialog：

package runningGame;import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Image;
import java.awt.Toolkit;
import java.util.Random;import javax.swing.JDialog;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
/***        对话框背景图*         4个赛手获胜时的图片*         自定义面板*      随机数，随机获取胜利宣言* @author 李章勇**/
public class WinDialog extends JDialog{Image img_back=Toolkit.getDefaultToolkit().createImage("imgWin//winbg.jpg");Image[] img_wins=new Image[StaticIntString.NUM];WinJPanel wp=new WinJPanel();Random rand=new Random();int num=0;public WinDialog() {for(int i=0;i<img_wins.length;i++){img_wins[i]=Toolkit.getDefaultToolkit().createImage("imgWin//"+(i+1)+"3.gif");}wp.setBounds(100, 100, 400, 300);add(wp);setTitle("胜利墙");setBounds(300, 300, 400, 300);setResizable(false);setDefaultCloseOperation(JDialog.DISPOSE_ON_CLOSE);setVisible(true);num=rand.nextInt(4);}class WinJPanel extends JPanel{@Overridepublic void paint(Graphics g) {super.paint(g);g.drawImage(img_back, 0, 0, this.getWidth(), this.getHeight(), this);switch(RunningMan.NO1.name){case "1号选手":g.drawImage(img_wins[0], 50, 100, this);break;case "2号选手":g.drawImage(img_wins[1], 50, 100, this);break;case "3号选手":g.drawImage(img_wins[2], 50, 100, this);break;case "4号选手":g.drawImage(img_wins[3], 50, 100, this);break;default:break;}g.setColor(Color.RED);g.drawString("本次获胜选手："+RunningMan.NO1.name, 20, 30);g.drawString(StaticIntString.WINS[num], 20, 50);}}
}

　　到此，代码部分就结束了。至于代码中用到的图片，读者参考下述对图片的命名规则，收集相应的图片即可。

　　到此，整个单机赛跑游戏是完成了。然而，目前在运行时，我们需要在Eclipse里运行项目才可以打开游戏，显然这种方式并不符合普通用户。为此，我们来看如何把项目打包成jar包后，再生成exe可执行文件，这样的话，用户只要双击运行该exe可执行文件，就可以打开游戏。

　　在此，介绍一款将jar文件生成exe文件时用到的第三方软件：exe4j（下载地址：http://www.ej-technologies.com/download/exe4j/files）：

　　至于接下来应该怎样把jar包生成exe文件，有一篇博客《将java项目打包成jar包并生成可独立执行的exe文件》中已经介绍得很详细，建议读者参考。

　　现在，一个完整的exe版单机赛跑游戏就制作好了。

posted @ 2017-12-11 12:05 奔跑在梦想的道路上阅读(...) 评论(...) 编辑收藏