实验二贪吃蛇游戏开发

一、实验要求

1）、实现贪吃蛇游戏基本功能，屏幕上随机出现一个“食物”，称为豆子，上下左右控制“蛇”的移动，吃到“豆子”以后“蛇”的身体加长一点。
2）、“蛇”碰到边界或蛇头与蛇身相撞，蛇死亡，游戏结束。
3）、为游戏设计友好的交互界面；例如欢迎界面，游戏界面，游戏结束界面。要有开始键、暂停键和停止退出的选项。
4）、对蛇吃到豆子进行分值计算，可以设置游戏速度，游戏音乐等拓展元素。

二、实验步骤

1、首先是搭建游戏基本界面框架

搭建窗口：创建一个JFrame的继承类Frame，完成窗口的基本设置（窗口尺寸，名称，窗口可视化等等）

this.setTitle("贪吃蛇");
this.setSize(500, 600);
this.setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
//窗体居中
this.setLocationRelativeTo(null);this.setVisible(true);

创建一个JPanel的继承类GamePanel，来装游戏的基本界面

首先考虑游戏过程中需要的按钮

基本的游戏按钮需要设置开始，暂停，退出，在这里为了简洁，我把开始和暂停设置在同一个按钮上，根据不同的情况触发不同的功能除此之外，还需要设置一个JLable用于显示当前分数。并对这些组件进行基本设置，如背景色，字体大小等。

设置好后，全部添加到Frame的NORTH位置。

String str = new String("0");
JLabel score = new JLabel(str);
JPanel panel = new JPanel();JButton start = new Button("暂停");JButton esc = new Button("退出");score.setFont(new Font("", Font.PLAIN, 25));score.setForeground(new Color(121, 135, 162));System.out.println(score);JPanel button = new JPanel();button.setLayout(new GridLayout(1, 3));button.add(start);button.add(esc);button.add(score);panel.setBorder(new EmptyBorder(20, 0, 7, 0));panel.setLayout(new BorderLayout());panel.setOpaque(false);panel.add(button);panel.setVisible(true);frame.add(panel, BorderLayout.NORTH);

2、贪吃蛇算法实现

1）、首先要实现的是蛇头和食物的随机生成

创建一个关于蛇的类Snake，并在其中设置两个列表，一个snake列表，存放除蛇头以外的所有蛇身的坐标，一个snakeHead列表，存放蛇头坐标。并且设置两个全局变量x，y记录蛇头坐标。

并分别给蛇头和蛇身设置图片，以及游戏界面背景图片

    //蛇身坐标;List<List<Integer>> snake = new ArrayList<>();//蛇头坐标;List<Integer> snakeHead = new ArrayList<>();public int x;public int y;

public ImageIcon head = new ImageIcon("C:\\Users\\miracle\\OneDrive\\图片\\贪吃蛇素材\\3.png");public ImageIcon head1 = new ImageIcon("C:\\Users\\miracle\\OneDrive\\图片\\贪吃蛇素材\\1.png");public ImageIcon head2 = new ImageIcon("C:\\Users\\miracle\\OneDrive\\图片\\贪吃蛇素材\\2.png");public ImageIcon body = new ImageIcon("C:\\Users\\miracle\\OneDrive\\图片\\贪吃蛇素材\\水母2.png");public ImageIcon backGround = new ImageIcon("C:\\Users\\miracle\\OneDrive\\图片\\贪吃蛇素材\\比奇宝.jpg");

同样的，创建一个豆子的类Food，设置全局变量x，y和列表food来存放豆子坐标。

public class Food {public int x;public int y;List<Integer> bean = new ArrayList<>();public ImageIcon food = new ImageIcon("C:\\Users\\miracle\\OneDrive\\图片\\贪吃蛇素材\\水母王.png");}

注意：在上面两个类中，设置列表来存放坐标是为了之后方便用存放列表的列表snake进行判断是否包含相关列表。而又用x，y来存放坐标是为了方便改动坐标。

在主游戏界面GamePanel中分别创建这两个类的对象，s和f。

Snake s = new Snake();
Food f = new Food();

给s中的蛇头坐标和f中的食物坐标分别附一个随机初始值。

do {s.x = random.nextInt(0, 460);} while (s.x % 25 != 0);do {s.y = random.nextInt(20, 460);} while (s.y % 25 != 0);do {do {f.x = random.nextInt(0, 460);} while (f.x % 25 != 0);do {f.y = random.nextInt(20, 460);} while (f.y % 25 != 0);} while (s.x == f.x && s.y == f.y);

注意：蛇头和食物坐标不能重合！并且要确保移动后能够重合坐标。

2）、贪吃蛇移动实现

首先给开始和暂停按钮设置键盘监听。在这里，我用键盘按键的code值来进行判断并设置相应动作。

 start.addKeyListener(new KeyListener() {@Overridepublic void keyTyped(KeyEvent e) {}@Overridepublic void keyPressed(KeyEvent e) {//int x = 0, y = 0;switch (e.getKeyCode()) {case 38://str = "up";y = -25;x = 0;img=s.head;break;case 40://str = "down";y = 25;x = 0;img=s.head;break;case 37://str = "left";x = -25;y = 0;img=s.head1;break;case 39://str = "right";x = 25;y = 0;img=s.head2;break;default:break;}}@Overridepublic void keyReleased(KeyEvent e) {}});

当按键为“上”时，则蛇头纵坐标需要移动-25，横坐标不变。其中x，y是全局变量，用于存储每次蛇的坐标的变化情况。

但仅仅这样还不能让蛇动起来，需要面板不断进行刷新，才能实现蛇的移动。

新建一个Thread的子类ReThread，用于面板的刷新，重绘。

public class Rethread extends Thread {GamePanel gamePanel;int speed;public Rethread(GamePanel gamePanel, int speed) {this.gamePanel = gamePanel;this.speed = speed;}@Overridepublic void run() {while (true) {try {Thread.sleep(speed);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}gamePanel.repaint();}}
}

并在Game Panel主游戏界面中生成对象调用

Rethread rt = new Rethread(this, speed);rt.start();

然后重写paintComponent方法，用于重绘面板

@Overrideprotected void paintComponent(Graphics g) {super.paintComponent(g);g.drawImage(backGround.getImage(), 0, 0, this.getWidth(), this.getHeight(), this);

将蛇和食物设置的图片画在界面中

ImageIcon bean = f.food;ImageIcon backGround = s.backGround;ImageIcon b = s.body;ImageIcon img = s.head;

 //画出蛇和食物；
g.drawImage(img.getImage(), s.x, s.y, 25, 25, this);
g.drawImage(bean.getImage(), f.x, f.y, 25, 25, this);

根据之前通过键盘按键得到的蛇的坐标变化情况来改变蛇头的坐标。

            s.x = s.x + x;s.y = s.y + y;s.snakeHead.set(0, s.x);s.snakeHead.set(1, s.y);

蛇头坐标改变后，需要判断是否越界，也就是离开游戏界面，若出界，则蛇身清空，游戏结束，打开新的提示界面

if (s.x > 460 || s.x < 0 || s.y > 460 || s.y < 0) {if (best < sc) {best = sc;}s.snake.removeAll(s.snake);stop = 1;OverFrame of = new OverFrame();of.init(frame, best, speed);}

此时需要判断，是否只有蛇头，也就是snake列表是否为空。

当蛇身长度不为空时，判断蛇头是否与蛇身的某一坐标重合，若相撞，则打开新的提示界面，结束游戏

if (s.snake.size() >= 1 && s.snake.contains(s.snakeHead)) {s.snake.removeAll(s.snake);if (best < sc) {best = sc;}stop = 1;OverFrame of = new OverFrame();of.init(frame, best, speed);}

当snake列表为空时，再判断蛇头是否与食物的坐标重合，若重合，则蛇身长度加1，并将蛇头的上一坐标作为蛇尾的坐标，食物重新随机获取坐标（仍然不能与蛇身重合，且不能越界）

            if (s.x == f.x && s.y == f.y && s.snake.size() == 0) {List<Integer> list = new ArrayList<>();list.add(s.x - x);list.add(s.y - y);//s.snake.set(0, s.snakeHead);s.snake.add(list);sc = 10;do {do {f.x = random.nextInt(0, 460);} while (f.x % 25 != 0);do {f.y = random.nextInt(20, 460);} while (f.y % 25 != 0);f.bean.set(0, f.x);f.bean.set(1, f.y);} while (s.snake.contains(f.bean) || s.snakeHead.equals(f.bean));}

注意：这里要先判断snake是否不为空，再判断是否为空，否则，当snake为空且蛇头与食物坐标重合时，snake会从空变成不为空，若再进行不为空的判断就会出错。

如若游戏还没结束，则蛇身坐标接着移动，这里我是新建一个类来专门进行蛇身移动的计算。主要思想是，每个身体段的坐标都变成上一段身体的坐标，第0段的身体坐标则是蛇头上一个坐标。

public class Move {public List<List<Integer>> move(List<List<Integer>> snake, int x, int y, List<Integer> food, List<Integer> head) {List<Integer> list = new ArrayList<>();Iterator<Integer> iterator = snake.get(snake.size() - 1).iterator();int m = iterator.next();int n = iterator.next();//蛇尾坐标;list.add(m);list.add(n);for (int i = snake.size() - 1; i > 0; i--) {snake.get(i).set(0, snake.get(i - 1).get(0));snake.get(i).set(1, snake.get(i - 1).get(1));}snake.get(0).set(0, x);snake.get(0).set(1, y);if (head.equals(food)) {snake.add(list);}return snake;}
}

注意：由于存储列表的列表的特殊性：会随着内部列表的变化而变化，因此，我使用了两个整型变量来存放原有蛇尾坐标。如果吃到豆子，则蛇尾增加原有蛇尾坐标。

在Game Panel判断snake不为空后，进行调用

            if (s.snake.size() >= 1) {s.snake = m.move(s.snake, s.x - x, s.y - y, f.bean, s.snakeHead);//吃掉豆子后，豆子重新获取;if (s.snakeHead.equals(f.bean)) {sc = sc + 10;do {do {f.x = random.nextInt(0, 460);} while (f.x % 25 != 0);do {f.y = random.nextInt(20, 460);} while (f.y % 25 != 0);f.bean.set(0, f.x);f.bean.set(1, f.y);} while (s.snake.contains(f.bean) || s.snakeHead.equals(f.bean));}}

实现了整条蛇的移动后，还要画出移动后的蛇的图案。在此之前，已经将蛇头和食物画在了面板上，接下来就是画出移动后的蛇身。在这里，我调用循环来依次画出每一段蛇身。

            for (int i = 0; i < s.snake.size(); i++) {List list = new ArrayList();list.add(s.snake.get(i).get(0));list.add(s.snake.get(i).get(1));Iterator<Integer> iterator = list.iterator();int c = iterator.next();int d = iterator.next();g.drawImage(b.getImage(), c, d, 25, 25, this);s.snake.get(i).set(0, s.snake.get(i).get(0));s.snake.get(i).set(1, s.snake.get(i).get(1));}

最后再在label上显示出分数，我这里设置的是吃掉一颗豆子，得10分。

 score.setText("分数：" + sc);

至此，贪吃蛇的主要游戏界面和主要算法基本实现

3、开始界面和游戏结束界面的搭建

1）、创建一个JPanel继承类StartPanel用于设置开始界面的组件内容。

在此需要包含的组件有游戏名称（JLabel）、开始按钮、速度按钮、历史最高纪录按钮。设置网格布局模式，并按4排1列的方式排列。并设置好这几个组件的外观。(为了增加趣味性，我把游戏名称设置为“抓水母”。)

给三个按钮设置按键监听。

点击开始按钮时，关闭当前窗口，打开之前设置的主要游戏窗口。

start.addActionListener(new ActionListener() {@Overridepublic void actionPerformed(ActionEvent e) {frame.dispose();Frame frame = new Frame();frame.init(best);frame.game(speed);}});

点击速度按钮时，改变速度，也就是面板刷新速度，并用相关字符串给出提示

set.addActionListener(new ActionListener() {int i = 0;@Overridepublic void actionPerformed(ActionEvent e) {if (i == 3) {set.setText("ffffast");i++;speed = 50;}if (i == 2) {set.setText("fast");i++;speed = 150;}if (i == 1) {set.setText("normal");i++;speed = 300;}if (i == 0) {set.setText("slow");i++;speed = 500;}if (i == 4) {i = 0;}}});

点击历史最高按钮时，显示最高分数

 history.addActionListener(new ActionListener() {@Overridepublic void actionPerformed(ActionEvent e) {history.setText(best + "");}});}

其中，为了存储和传递速度和最高分数这两个数字，我在每个相关的类中都设置了speed和score两个全局变量，并且调用这些类的对象时，也要进行参数传递，防止出现不匹配的问题。

2）、创建一个JFrame的继承类OverFrame作为结束提示

其中包含“Game over”的JLabel，“重新开始”按钮，“退出”按钮。

当点击重新开始按钮时，关闭当前前窗口，重新打开游戏主界面

 yes.addActionListener(new ActionListener() {@Overridepublic void actionPerformed(ActionEvent e) {frame.dispose();Frame frame = new Frame();frame.init(best);frame.game(speed);}});

点击退出按钮后，回到开始界面。

esc.addActionListener(new ActionListener() {@Overridepublic void actionPerformed(ActionEvent e) {OverFrame.this.dispose();frame.dispose();Frame frame = new Frame();frame.init(best);StartPanel startPanel = new StartPanel(best, frame);frame.add(startPanel);}});

至此贪吃蛇游戏基本实现。

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