Как стать автором
Обновить

Игра на чистой Java от новичка, для новичков

Время на прочтение9 мин
Количество просмотров63K
Я начинающий программист на Java, и путь мой пройден тысячами.



Сначала идет долгий и мучительный выбор Самой Правильной Книги, затем первый восторг от работы перепечатанных из нее листингов программ. Затем осознание растущей крутости и профессионализма. Падение в яму собственного ничтожества, при попытке написать что-то самостоятельно. И долгий путь наверх.

В моем случае Самой Правильной Книгой стал двухтомник «Java. Библиотека профессионала.» за авторством Кея Хорстманна и Гари Корнелла, а самой первой книгой, которая открыла дверь в мир Java – Яков Файн «Программирование на Java для детей, родителей, дедушек и бабушек».

Чтобы закрепить пытающиеся разбежаться знания, которые упорно пытались остаться на страницах Умных Книжек, а не в голове, я решил написать простую игру. Основная задача была в том, чтобы писать без применения сторонних библиотек.

Общая идея (не моя, а взята из флеш-игры Chain Rxn)

На прямоугольном игровом поле, в зависимости от уровня, появляется некоторое количество шариков, которые носятся по нему, с разной скоростью, отражаясь от стенок. Игрок нажимает курсором мыши, на игровом поле, и в точке нажатия возникает растущий шарик, который увеличивается до заданного радиуса. По истечении определенного времени, Остальные шарики, если сталкиваются с ним, останавливаются, увеличиваются в размерах, и также уменьшаются и исчезают.

Для каждого уровня определенная цель – сколько шариков должно быть «выбито».



Реализация.

Для начала был создан интерфейс GameConstants, в который были размещены все основные константы. Для всех классов было указано implements GameConstants:

Интерфейс GameConstants
public interface GameConstants {
          public final int DEFAULT_WIDTH = 600;//Ширина игрового поля
          public final int DEFAULT_HEIGHT = 300; //Высота игрового поля
          public final int DELAY = 8; //Задержка между «кадрами» игры
          public final int BASERADIUS=5; //Начальный радиус шариков
          public final int LIFETIME=1300; //Время «жизни» шарика
          public final int MAXRADIUS=25; //Максимальный радиус шарика
          public final int STARTQNTBALLS=10; //Количество шариков на первом уровне
}


Затем был создан класс Ball. У каждого объекта данного класса, есть свой набор координат по осям x и y, переменные dx и dy, в которых записывается приращение координаты в единицу времени (по сути — скорость), значения радиуса и приращения радиуса, а также цвет и уникальный идентификатор. Идентификатор пригодится позже, когда будем отслеживать столкновения.

Также у каждого шарика есть переменная inAction характеризующая его текущее состояние, а именно 0 — до столкновения, 1 — столкновение и рост, 2 — жизнь и уменьшение размера.

Еще в класс добавлен таймер, назначение которого — отслеживать время «жизни» шарика, начиная с того момента, как был достигнут максимальный размер. По истечении времени указанного в вышеприведённом интерфейсе (LIFETIME), приращение размера станет отрицательным, и по достижении нулевого размера объект будет удален.

Класс Ball
public class Ball implements GameConstants {
		
	private int inAction; 	// Состояние шарика
	private int x;		// координаты по x и y
	private int y;
	private int dx;		//ускорение по осям x и y
	private  int dy;
	private  int radius;	//радиус
	private  int dRadius;	//приращение радиуса
	private Color color;	//цвет
	private static int count;
	public final int id=count++; // идентификатор (номер) шарика
	private static int score; // счёт
	private Timer gameTimer;
	private TimerTask gameTimerTask; //таймер отслеживающий время жизни шарика
	
//конструктор Ball
	Ball(int x, int y, int dx, int dy, int radius, Color color, int inAction, int dRadius){
		this.x=x;
		this.y=y;
		this.dx=dx;
		this.dy=dy;
		this.radius=radius;
		this.color=color;
		this.inAction=inAction;
		this.dRadius=dRadius;
		gameTimer = new Timer();
		}

//функция отвечающая за отрисовку шарика
public Ellipse2D getShape(){
		return new Ellipse2D.Double(x-radius, y-radius, radius*2, radius*2);
	}

//отслеживание движения и столкновения мячиков:
public void moveBall(BallComponent ballComponent){
		x+=dx;
		y+=dy;
		radius+=dRadius;		
		if(x<=0+radius){
			x=radius;
			dx=-dx;
		}
		if (x>=DEFAULT_WIDTH-radius){
			x=DEFAULT_WIDTH-radius;
			dx=-dx;
		}
		if(y<=0+radius){
			y=radius;
			dy=-dy;
		}
		if (y>=DEFAULT_HEIGHT-radius){
			y=DEFAULT_HEIGHT-radius;
			dy=-dy;
		}	
		for(Ball ballVer: ballComponent.listBall){
                //Столкновение - мы пробегаем по массиву содержащему все объекты Ball, 
                //и построчно проверяем, не  столкнулся ли «неактивированный» шарик, 
                //с проверяемым (ballVer), и в каком состоянии находится проверяемый шар
                //И не является ли он сам собой (для чего и понадобился id)

			if(inAction==0)
			if((Math.sqrt(Math.pow(x-ballVer.x,2)+Math.pow(y-ballVer.y,2)))<=radius+ballVer.radius &&
				id!=ballVer.id && 
				(ballVer.inAction==1 || ballVer.inAction==2)) {
								ballComponent.score++;
								ballComponent.totalScore++;
								dx=dy=0;
								inAction=1;
								ballComponent.setBackground(ballComponent.getBackground().brighter());
				}
			
			if(inAction==1){
				dRadius=1;
				if (radius>=MAXRADIUS){
					inAction=2;
					dRadius=0;
			//запускается таймер, который по прошествии времени жизни, начнёт уменьшать радиус шарика
					gameTimerTask = new gameTimerTask(this);
					gameTimer.schedule(gameTimerTask, LIFETIME);				
				}		
			}
                //Если радиус достиг нуля - мы удаляем шарик из списка			
			if(inAction==2 && radius<=0){
				ballComponent.listBall.remove(this);
			}}}

//таймер, запускаемый по истечении LIFETIME, если радиус шарика достиг максимального:
class gameTimerTask extends TimerTask{

		private Ball ballTimer;
				
		public gameTimerTask(Ball ball) {
			// TODO Auto-generated constructor stub
			this.ballTimer = ball;
			}
		public void run() {
			// TODO Auto-generated method stub
			ballTimer.dRadius=-1;
			}
	}
}


В функции moveBall, отслеживается положение шарика, и его размер. Для этого, к координате, прибавляется величина скорости, которая в приведенном ниже классе BallGame, задается как случайная величина, а к значению базового радиуса добавляется его приращение (задается равным нулю).
   x+=dx;
   y+=dy;
   radius+=dRadius;

Класс BallComponent наследует JPanel, и отвечает за отрисовку непосредственно игрового поля.Также в нем создается список, в который помещаются объекты типа Ball, и ведется счет. По истечении времени жизни объекта, он удаляется из списка.

Класс BallComponent
public class BallComponent extends JPanel implements GameConstants {
	List<Ball> listBall =  new CopyOnWriteArrayList<>();
	boolean startClick;
	public int score=0;
	public int totalScore=0;

	//добавляем объект Ball в список
	public void addBall(Ball b){
		listBall.add(b);
	}
	
	public void paintComponent(Graphics g){
		super.paintComponent(g);
		Graphics2D g2d = (Graphics2D)g;
		for(Ball ball: listBall){
			g2d.setColor(ball.getColor());
			g2d.fill(ball.getShape());
		}
	}
	
public Dimension getPreferredSize() {
	return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT);
}}


Далее, в лучших традициях учебных примеров их Хорстманна и Корнелла был создан основной класс BallGame, который из которого вызывался класс BallGameFrame():

Класс BallGame
public class BallGame implements GameConstants {
	public static void main(String[] args) {
		EventQueue.invokeLater(new Runnable() {		
			public void run() {
				JFrame ballFrame = new BallGameFrame();
				ballFrame.setVisible(true);
			}});
	}}
 


Класс BallGameFrame, наследующий JFrame, создает внешнюю оболочку для игрового поля, то есть отвечает за размещение элементов, отработку слушателей событий мыши, вывод информационных сообщений. А также он содержит функцию startGame(), вызываемую по щелчку мыши. Данная функция запускает поток, в котором крутится бесконечный игровой цикл.

Класс BallGameFrame
class BallGameFrame extends JFrame implements GameConstants{
	private int level=1; //Первый уровень
	private int ballQnt;
	private BallComponent ballComponent;
	private MousePlayer mousePlayerListener;

	//конструктор	
	public BallGameFrame() {
		ballQnt=STARTQNTBALLS;
		setTitle("BallGame");
		setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
		ballComponent = new BallComponent();
		ballComponent.setBackground(Color.DARK_GRAY);
		mousePlayerListener = new MousePlayer();
		add(ballComponent, BorderLayout.CENTER);
		final JPanel buttonPanel = new JPanel();		
		final JButton startButton = new JButton("Начать игру.");
		buttonPanel.add(startButton);
		final JLabel scoreLabel = new JLabel();
		buttonPanel.add(scoreLabel);
		startButton.addActionListener(new ActionListener() {
			public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {
				ballComponent.addMouseListener(mousePlayerListener);
				ballComponent.addMouseMotionListener(mousePlayerListener);
				startButton.setVisible(false);
				ballComponent.setCursor(Cursor.getPredefinedCursor(Cursor.CROSSHAIR_CURSOR));
				startGame(scoreLabel, ballQnt);				
			}});
		add(buttonPanel, BorderLayout.SOUTH);
		pack();	
	}
public void startGame(JLabel scoreLabel, int ballQnt){		
		Runnable r = new BallRunnable(ballComponent, scoreLabel, level, ballQnt);
		Thread t = new Thread(r);
		t.start();
		}
// внутренний Класс MousePlayer, для отработки событий от мыши:
class MousePlayer extends MouseAdapter{
		public void mouseClicked(MouseEvent e) { //Создаем шарик игрока
			Random random = new Random();
			//Создаем шарик игрока, с приращением радиуса равным единице
                        //и приращением координат (скоростями), равными нулю
			Ball ball = new Ball(e.getX(), 
					 e.getY(),
					 0,
					 0,
					 BASERADIUS, 
					 new Color(random.nextInt(255),random.nextInt(255),random.nextInt(255)),
					 1,
					 1);
			ballComponent.startClick=true;
			ballComponent.addBall(ball);
			//Удаляем слушателя мыши, чтобы пользователь не мог накликать еще шариков, и приводим курсор мыши в первоначальное положение
			ballComponent.removeMouseListener(mousePlayerListener);
			ballComponent.removeMouseMotionListener(mousePlayerListener);
			ballComponent.setCursor(Cursor.getDefaultCursor());
	}}}


Класс BallRunnable, в котором происходит основное действие.

Класс BallRunnable
class BallRunnable implements Runnable, GameConstants{
	private BallComponent ballComponent;
	private JLabel scoreLabel;
	private int level, ballQnt;
	private MousePlayer mousePlayerListener;
	private int goal;
	
	public BallRunnable(final BallComponent ballComponent, JLabel scoreLabel, int level, int ballQnt) {
	
		this.ballComponent = ballComponent;
		this.scoreLabel = scoreLabel;
		this.level=level;
		this.ballQnt=ballQnt;
		this.goal=2;
	}
	
	class MousePlayer extends MouseAdapter{

		public void mousePressed(MouseEvent e) {
			Random random = new Random();
			Ball ball = new Ball(e.getX(), 
					 e.getY(),
					 0,
					 0,
					 BASERADIUS, 
					 new Color(random.nextInt(255),random.nextInt(255),random.nextInt(255)),
					 1,
					 1);
			ballComponent.addBall(ball);
			ballComponent.startClick=true;
			ballComponent.removeMouseListener(mousePlayerListener);
			ballComponent.removeMouseMotionListener(mousePlayerListener);
			ballComponent.setCursor(Cursor.getDefaultCursor());
	}}
	public void run(){
		while(true){		
		try{
			mousePlayerListener = new MousePlayer();
			ballComponent.addMouseListener(mousePlayerListener);
			ballComponent.addMouseMotionListener(mousePlayerListener);
	
		//меняем внешний вид курсора на крестик
			ballComponent.setCursor(Cursor.getPredefinedCursor(Cursor.CROSSHAIR_CURSOR));
			
			//сколько осталось шариков в работе
			int countInWork=1;
			
			// Генерация массива шариков
			//приращения скорости задаются случайно
			//приращение радиуса равно нулю
			for (int i=0;i<ballQnt; i++){
				Random randomX = new Random();
				Random randomY = new Random();
				Ball ball = new Ball(randomX.nextInt(DEFAULT_WIDTH), 
									 randomY.nextInt(DEFAULT_HEIGHT),
									 randomX.nextInt(2)+1,
									 randomY.nextInt(2)+1,
									 BASERADIUS,
									 new Color(randomX.nextInt(255),randomX.nextInt(255),randomX.nextInt(255)),
									 0,
									 0);
				ballComponent.addBall(ball);		
			}

			// пока есть активированные шарики
			while (countInWork!=0){ 
				countInWork=0;			
				if(!ballComponent.startClick) {
					EventQueue.invokeLater(new Runnable() {	
						public void run() {
							// TODO Auto-generated method stub
							scoreLabel.setText("Цель: выбить "+ goal+" шаров из "+ ballQnt);			
							}
						}
					);
					countInWork=1;
				}			
				for(Ball ball: ballComponent.listBall){
					if((ball.inAction()==1 || ball.inAction()==2)) countInWork++; //если остались активированные шарики 
					ball.moveBall(ballComponent);
					ballComponent.repaint();
				if(ballComponent.startClick){
				//обновляем информационную строку
				EventQueue.invokeLater(new Runnable() {	
						public void run() {
							scoreLabel.setText("Уровень: "+ level+", Вы выбили "+ballComponent.score+" из "+ballQnt);			
							}});
}}
				Thread.sleep(DELAY);
			}
		} catch (InterruptedException ex){
		ex.printStackTrace();	
		}
		ballComponent.listBall.clear();
		ballComponent.repaint();
		//Выводим результат		
		if(ballComponent.score<goal) {
			EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
				public void run() {
						scoreLabel.setText("Цель уровня не достигнута!");						
				}
			});
			JOptionPane.showMessageDialog(ballComponent, 
											"Цель уровня не достигнута. \nНабрано очков: "+
											ballComponent.totalScore+".\n Попробуйте еще раз.");
			ballComponent.startClick=false;
			ballComponent.score=0;
			ballComponent.setBackground(Color.DARK_GRAY);
			}
			else{
				EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
					public void run() {
							scoreLabel.setText("Уровень пройден!!!");
									}
					});
			ballComponent.startClick=false;
			level++;
			ballQnt++;
			goal++;
			ballComponent.setBackground(Color.DARK_GRAY);
			ballComponent.score=0;
			JOptionPane.showMessageDialog(ballComponent, "Уровень "+level+".\nЦель: выбить "+ goal+" шаров из "+ ballQnt);
			}}}


Обратите внимание, что вывод сообщений на экран происходит в отдельном потоке. Подробнее об этом можно прочитать в Хорстманне, глава 14 «Многопоточная обработка», раздел «Потоки и библиотека Swing».

С каждым уровнем увеличивается общее количество шариков, и цель (сколько нужно выбить). Изначально я сделал, так, чтобы игроку нужно было сначала выбить много шариков (например 8 из 10), но тестирующим это показалось скучно, и игру забрасывали. Поэтому, я решил постепенно повышать градус неадеквата уровень сложности.

Официальный рекорд — 86 уровень. Сам автор прошел максимум до 15 уровня.

Засим позвольте откланяться. Жду советов, критики и поддержки.
Теги:
Хабы:
Всего голосов 28: ↑23 и ↓5+18
Комментарии17

Публикации

Истории

Работа

Java разработчик
358 вакансий

Ближайшие события

7 – 8 ноября
Конференция byteoilgas_conf 2024
МоскваОнлайн
7 – 8 ноября
Конференция «Матемаркетинг»
МоскваОнлайн
15 – 16 ноября
IT-конференция Merge Skolkovo
Москва
22 – 24 ноября
Хакатон «AgroCode Hack Genetics'24»
Онлайн
28 ноября
Конференция «TechRec: ITHR CAMPUS»
МоскваОнлайн
25 – 26 апреля
IT-конференция Merge Tatarstan 2025
Казань