《java程序设计课程设计猜数字游戏设计》.docx
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《java程序设计课程设计猜数字游戏设计》
课程设计报告
课程设计名称Java程序设计
专业计算机科学与技术
班级2班
学号08030212
姓名
指导教师
成绩
2011年3月10日
目录根据word生成
一、设计任务与要求
1.1设计任务与要求
程序设计专题的任务与要求：
课程设计的任务：
根据所选题目，完成课程设计的分析、设计和编码，写出课程设计报告。
（1）掌握Java的语言规范，面向对象的核心概念和特性；
（2）掌握Java的编程技术，包括异常处理，图形界面设计，多线程，网络通信程序等；
（3）掌握Java应用软件的开发环境和开发过程；
（4）掌握面向对象的思想和程序设计方法。
课程设计的要求：
设计一个猜数字游戏程序，该游戏可以由程序随机产生整数，玩游戏者通过由用户输入数字来匹配上面所产生的数字。
用户随机输入数字，当与计算机产生的随机数相符合时，计算机将提醒用户，游戏成功的信息，当有偏差时，将会提醒偏差，如偏大或者是偏小。
1.2选题目的与意义
通过选择猜数字游戏这个题目，可以让我掌握Java中的包和类，并且可以灵活的使用myeclipse软件。
同时更加深入的了解字符界面的编程过程。
使我更熟练的掌握Java程序框架的搭建和类的创建格式。
在分析阶段，要进行面向对象的需求分析、系统设计、画出相应的需求分析图、系统设计模型图，这些工作更能锻炼我的逻辑思维，更能培养我思考的全面性。
让我学会了多角度思考问题，对我以后的编程奠定了更好的基础。
二、需求分析
2.1用户需求分析
设计一个猜数字游戏程序，要求具体如下特性：
（1）趣味性：
要求游戏内容丰富多彩，语言风趣幽默。
（2）大众性：
要求游戏界面操作简单，游戏规则简单易懂。
（3）合理性：
游戏设计严谨，有条理，具体需求如下
输入任意一个数字。
数字的要求是1—100的自然数即可。
系统对您输入的数字进行判断。
如果玩家输入的数字与计算机随机生成数相比较，输入的数字将提示您，数字太小请您重新输入。
如果玩家输入的数字与计算机随机生成数相比较，如果输入的数字比随机生成数大。
系统将提示您，数字太大请您重新输入。
如果玩家输入的字符不是合法字符，系统将提示您，您输入的数字不合法，请从新输入。
游戏开始时，系统自动记录您猜数字的时间，结束后显示游戏共花费的时间。
每猜测一次，系统会记录下来，游戏结束后，显示共猜测多少次。
在游戏开始时，自动显示游戏规则。
⑥在游戏结束时，可以选择关闭游戏，或者再来一局。
2.2开发环境分析
硬件要求能运行Windows9.X操作系统的微机系统。
JAVA程序设计语言及相应的集成开发环境，J2SDK和eclipse开发工具。
J2SDK简介：
j2sdk是就阿Java的开发环境包。
它包含JDK（开发工具包）和JRE（运行时环境包）。
JDK包含JRE，JDK是开发人员必装软件，JRE是客户端运行时必装软件，J2SDK就是JDK，J2JRE就是JRE。
Jcreator是开发JAVA的软件。
开发JAVA也可以用记事本开发原程序
eclipse简介：
Eclipse是一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台。
就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。
幸运的是，Eclipse附带了一个标准的插件集，包括Java开发工具（JavaDevelopmentTools，JDT）。
Eclipse的设计思想是：
一切皆为插件。
它自身的核心是非常小的，其它所有的功能都以插件的形式附加到该核心上。
Eclipse中三个最吸引人的地方：
一是它创新性的图形API，即SWT/JFace，在此之前，我曾经用过Java的AWT/SWING来开发Windows应用程序，AWT/SWING其界面客观地讲不够美观，而且界面响应速度比较慢；而SWT/JFace则大大改善了Java在这方面的能力。
二是它的插件机制。
三是利用它的插件机制开发的众多功能强大的插
三、系统设计
3.1系统总体设计
猜数字游戏—游戏随机给出一个1—100（包括1和100）之间的数字，然后让你猜是什么数字。
你可以随便猜一个数字，游戏会提示太大还是太小，从而缩小结果范围。
经过几次猜测与提示后，最终推出答案。
（系统设计如图3.1）
游戏界面：
采用图形界面显示。
页面有如下功能：
开始，结束，重来，帮助。
游戏开始后，由计算机产生一个1-100的随机数，不显示在图形界面，但显示在字符界面。
用户只需输入所猜想的数字，打印在输入框内，按“确定”按钮表示确定，游戏返回提示语句，按照提示语句操作，直至游戏结束。
同时，计算机开始对游戏进行计时和计数功能。
游戏过程中，如果不想继续玩了，可以直接退出，想重新开局，按“重新开始”按钮即可。
想控制界面大小只需拖拽图形界面边框即可。
游戏结束后，可以选择“关闭”游戏，或者是“重新开始”。
3.2功能模块设计
（模块功能设计）
3.3类的设计
类的定义
类是把具有相同属性的事物划分为一类，从而得出抽象的概念。
在面向对象程序设计中，类是一个独立的程序单位，是具有相同属性和方法的一组对象的集合，它为属于该类的全部对象提供了抽象描述。
类的概念使我们能对属于该类的全部对象进行统一的描述。
在定义对象之前应先定义类。
描述一个类需要指明下述三个方面内容：
类标识：
类的一个有别于其他类的名字。
属性说明：
用来描述相同对象的静态特征。
方法说明：
用来描述相同对象的动态特征。
定义类的格式
class类名
数据成员
成员方法
类的结构是由类说明和类体两部分组成的。
类的说明部分由关键字class与类名组成，类名的命名遵循Java标识符的定义规则。
类体是类声明中花括号所包括的全部内容，它又是由数据成员（属性）和成员方法（方法）两部分组成。
数据成员描述对象的属性；成员方法则刻画对象的行为或动作，每一个成员方法确定一个功能或操作。
类的分类
从用户的角度看，Java源程序中的类分为两种：
系统定义的类：
即Java类库，它是系统定义好的类。
Java语言由语法规则和类库两部分组成，语法规则确定Java程序的书写规范；类库则提供了Java程序与运行它的系统软件（Java虚拟机）之间的接口。
用户自定义类：
系统定义的类虽然实现了许多常见的功能，但是用户程序仍然需要针对特定问题的特定逻辑来定义自己的类。
进行Java程序设计，实际上就是定义类的过程。
一个Java源程序文件往往是由许多个类组成的。
3.3.4类的搭建
首先，搭建Java程序框架。
打开Eclipse，新建名为GuessNumberGame的项目，然后新建名为GuessNumber的Java类。
给GuessNumber加上合适的javadoc。
（1）Random（随机数）
Random（随机数）的功能就是借助JavaAPI提供的Random类来产生一个随机数。
定义一个整型变量number来保存随机产生的整数，并且用直接初始化的方法把random产生的随机数赋给number变量。
Random类是在java.util这个包中。
建立时可以手动在源程序顶部输入importjava.util.Random;语句来申明该程序将要使用java.util包中的Random类。
也可以运用Eclipse，把光标移动到有红色波浪线的Random上，然后按下Ctrl＋Shift＋M，Eclipse会自动完成导入的工作。
此时保存一下源代码，警告就会消失。
四、程序实现
4.1程序流程图（）
4.2关键算法与技术实现
源程序
/* 程序运行时自动产生1-100的随机数
* 接受用户键盘输入数据并给出指示信息
* 直至猜对，游戏者猜对后，显示猜对次数
* 并且供计时功能
*/
importjava.awt.event.ActionEvent;
importjava.awt.event.ActionListener;
importjava.awt.event.KeyAdapter;
importjava.awt.event.KeyEvent;
importjava.util.Random;
importjavax.swing.JButton;
importjavax.swing.JLabel;
importjavax.swing.JOptionPane;
importjavax.swing.JTextField;
importjavax.swing.WindowConstants;
/**
*@author陈雪莹
*
*有趣的猜数字游戏
*/
publicclassGuessNumberextendsjavax.swing.JFrame{
{
//SetLook&Feel
try{//设置窗口外观为windows外观
javax.swing.UIManager.setLookAndFeel（"com.sun.java.swing.plaf.windows.WindowsLookAndFeel"）;
}catch（Exceptione）{
e.printStackTrace（）;
}
}
privateJLabeljLabel1;
privateJTextFieldjTextField1;
privateJButtonjButton1;
privateJButtonjButton2;
privateintnumber=0;
privateintcounter=0;
longstartTime=System.currentTimeMillis（）;
longendTime;
/**
*Auto-generatedmainmethodtodisplaythisJFrame
*/
publicstaticvoidmain（String[]args）{
GuessNumberinst=newGuessNumber（）;
inst.setVisible（true）;//显示窗口
}
/**
*新建一个随机数产生器，然后生成一个1到100之间的整数
*/
publicGuessNumber（）{
super（）;
initGUI（）;
Randomrandom=newRandom（）;
number=random.nextInt（100）;//产生一个1-100间的随机数
}
/**
*初始化窗口组件
*/
privatevoidinitGUI（）{
try{
）; //窗口关闭时销毁窗口
getContentPane（）.setLayout（null）; //设置窗口布局为绝对布局
{
jLabel1=newJLabel（）;
getContentPane（）.add（jLabel1）;
jLabel1.setText（"欢迎进入有趣的猜数字游戏，游戏规则如下：
"+
"游戏随机产生1-100的整数，玩家通过输入数字来匹配所产生的数字。
"+
"用户随机输入数字，当与计算机产生的随机数相符合时，计算机将提醒用户，游戏成功的信息
"+
"当有偏差时，将会提醒偏差，如偏大或者是偏小。
结束后记录游戏时间和猜测次数
"+
"我心里有一个1到100之间的整数，你猜是什么？
"）;
jLabel1.setBounds（7,0,420,147）; //设置标签位置
}
{
jTextField1=newJTextField（）;
getContentPane（）.add（jTextField1）;
jTextField1.setBounds（42,168,112,28）;
jTextField1.addKeyListener（newKeyAdapter（）{//文本框添加键盘按键监听-监听回车键
publicvoidkeyPressed（KeyEventevt）{
jTextField1KeyPressed（evt）;
}
}）;
}
{
jButton1=newJButton（）;
getContentPane（）.add（jButton1）;
jButton1.setText（"确定"）;
jButton1.setBounds（182,168,77,28）;
jButton1.addActionListener（newActionListener（）{ //按钮添加监听
publicvoidactionPerformed（ActionEventevt）{
jButton1ActionPerformed（evt）; //按钮被点击时执行该方法
}
}）;
}
{
jButton2=newJButton（）;
getContentPane（）.add（jButton2）;
jButton2.setText（"重新开始"）;
jButton2.setBounds（280,168,91,28）;
jButton2.addActionListener（newActionListener（）{
publicvoidactionPerformed（ActionEventevt）{
jButton2ActionPerformed（evt）;
}
}）;
}
pack（）;
this.setSize（442,265）;//设置窗口大小
setLocationRelativeTo（null）;//设置窗口在显示器居中显示
}catch（Exceptione）{
e.printStackTrace（）;
}
}
/**
*“确定”按钮事件监听
*@paramevt
*/
privatevoidjButton1ActionPerformed（ActionEventevt）{
intguess=0;//记录玩家所猜测的数字
counter++;//计数器增加一。
//try，catch的异常管理。
try{
//获取玩家的输入
guess=Integer.parseInt（jTextField1.getText（））;
}catch（Exceptione）{
//如果玩家不是输入一个合法的整数，则让他重新输入。
JOptionPane.showMessageDialog（null,"数字不合法，请输入一个1-100之间的整数!
"）;//显示一个对话框
jTextField1.setText（""）;//清空文本框内容
jTextField1.requestFocus（）;//文本框获取输入焦点
return;
}
//对玩家的输入进行判断。
if（guess>number）{
JOptionPane.showMessageDialog（null,"输入的大了，再小一点吧!
"）;
jTextField1.setText（""）;
jTextField1.requestFocus（）;
return;
}
if（guessJOptionPane.showMessageDialog（null,"输入的小了，再大一点吧!
"）;
jTextField1.setText（""）;
jTextField1.requestFocus（）;
return;
}
if（guess==number）{
endTime=System.currentTimeMillis（）;
//判断成绩。
switch（counter）{
case1:
JOptionPane.showMessageDialog（null,"你是神么？
？
这也太给力了吧！
！
"）;
break;
case2:
case3:
case4:
case5:
case6:
case7:
JOptionPane.showMessageDialog（null,"这么快就猜对了，你很smart啊！
"）;
break;
default:
JOptionPane.showMessageDialog（null,"猜了半天才猜出来，小同志，尚须努力啊！
"）;
break;
}
JOptionPane.showMessageDialog（null,"您总共猜了"+counter+"次共花了"+（endTime-startTime）/1000+"秒的时间答对正确答案!
"）;
}
jTextField1.setText（""）;
jTextField1.requestFocus（）;
}
privatevoidjButton2ActionPerformed（ActionEventevt）{//重新开始
Randomrandom=newRandom（）;//重新生成随机数
number=random.nextInt（100）;//产生一个1-100间的随机数
counter=0;//记录玩家猜测的次数
jTextField1.setText（""）;
startTime=System.currentTimeMillis（）;
}
privatevoidjTextField1KeyPressed（KeyEventevt）{
//监听文本框回车
if（evt.getKeyCode（）==KeyEvent.VK_ENTER）{
jButton1.doClick（）;//文本框按回车键执行“确定”按钮的事件
}
}
}
关键算法
（1）记录猜测次数模块
//记录玩家猜测的次数
counter=0;
//计数器增加一
counter＋＋;
首先定义了一个counter变量来记录玩家猜测的次数，并直接初始化为0。
在打印一行游戏提示以后，便开始一个do-while语句。
在do-while语句中，首先用异常处理语句获取玩家的输入，如果玩家输入不合法，提示以后用continue语句从头重新执行循环语句，等待玩家的输入。
从而，guess变量一定包含一个合法的整数。
之后要对玩家的输入进行判断。
如果玩家的猜测太大或者太小，都做出提示。
接着把计数器增加1，表示玩家做过一次猜测。
最后便是do-while语句的判断:
当玩家猜测的数字和随机产生的答案不同，则再次进入循环，否则便结束循环，执行下面的代码。
（用Eclipse的Alt＋/快捷键帮助编写do-while语句。
）
（2）输入输出模块
//获取玩家的输入
guess=Integer.parseInt（jTextField1.getText（））;
//如果玩家不是输入一个合法的整数，则让他重新输入
JOptionPane.showMessageDialog（null,"数字不合法，请输入一个1-100之间的整数!
"）;
jTextField1.setText（""）;
jTextField1.requestFocus（）;
return;
}
//对玩家的输入进行判断。
if（guess>number）{
JOptionPane.showMessageDialog（null,"输入的大了，再小一点吧!
"）;
jTextField1.setText（""）;
jTextField1.requestFocus（）;
return;
}
if（guessJOptionPane.showMessageDialog（null,"输入的小了，再大一点吧!
"）;
jTextField1.setText（""）;
jTextField1.requestFocus（）;
return;
}
if（guess==number）{
endTime=System.currentTimeMillis（）;
（3）判定成绩模块
//判断成绩。
switch（counter）{
case1:
JOptionPane.showMessageDialog（null,"你是神么？
？
这也太给力了吧！
！
"）;
break;
case2:
case3:
case4:
case5:
case6:
case7:
JOptionPane.showMessageDialog（null,"这么快就猜对了，你很smart啊！
"）;
break;
default:
JOptionPane.showMessageDialog（null,"猜了半天才猜出来，小同志，尚须努力啊！
"）;
break;
}
JOptionPane.showMessageDialog（null,"您总共猜了"+counter+"次共花了"+（endTime-startTime）/1000+"秒的时间答对正确答案!
"）;
}
jTextField1.setText（""）;
jTextField1.requestFocus（）;
}
switch语句是基于整型表达式的条件判断语句，猜数字用它来进行成绩判断。
可以看出，switch语句是和若干case语句和一个default语句搭配使用的。
代码中的switch语句用counter变量的值进行判断。
当counter的值为1时，便执行case1里面的语句，即打印“你是神么？
？
这也太给力了吧！
！
”的字样，随后的break语句表示整个switch语句执行到这里结束了。
当counter的值为2时，便执行case2里面的语句。
可以发现case2到case6都没有break语句，这表示依次执行下面的语句，从而counter的值为2至7时，都打印“这么快就猜对了，你很smart啊！
”字样。
当counter的值不是1至7时，便执行default语句，打印“猜了半天才猜出来，小同志，尚须努力啊！
”的字样。
（4）计时模块
计时模块的代码分别写在游戏的开始和游戏的结束，取得时间差，以毫秒为单位。
longstartTime=System.currentTimeMillis（）;
longendTime=System.currentTimeMillis（）;
（5）异常处理
Java语言提供了异常（Exception）处理机制帮助程序员发现并处理异常。
所谓异常，就是在程序执行过程中能干扰程序正常流程的事件。
导致异常的原因很多，比如文件找不到、数组越界、除以零等。
当异常出现时，一个异常对象将被自动生成并传递
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