贪吃蛇的java代码分析（三）

• 代码剖析

在上一篇文章中，我们完成了贪吃蛇部分代码的构造。回头审视我们写的代码与思路，会发现我们遗漏了一个重要的地方，那就是：贪吃蛇的自身移动。想必大家都知道，贪吃蛇自身是会自己移动的，并且会跟随你的方向来不断移动。我们需要在代码中来体现这个功能，那么如何体现呢？查阅API，我们发现了一个TIMER类。API中的描述是：在指定时间间隔触发一个或多个ActionEvent,一个实例用法就是动画对象，它将Timer用作绘制其帧 的触发器。Timer的构造方法是Timer(int delay, ActionListner listener)通俗的说就是创建一个每 delay秒触发一次动作的计时器，每隔特定的时间就会触发特定的事件。可以使用start方法启动计时器。

这个Timer类可以完全满足我们的需要。我们只要定义一个Timer类，设置好间隔时间与触发事件就可以了。这里要注意，我们要定义的触发事件是蛇自身的移动，那么肯定要使用到Move类（在第二篇分析中实现），也就是说们还需要传递一个direction，传递一个方向。那么这个方向该如何传递呢？

贪吃蛇自身的移动有规律可循：一开始，朝固定的某个方向移动；随着我们的操控，贪吃蛇的移动也随之发生改变。也就是说，他有一个自有的固定的DIRECTION,之后随着我们的操控Direction也不断发生改变，借此来改变它自身不断移动的方向。用代码来体现，就是在成员变量处定义一个Direction，我们将其初始化为1，这样在Timer的事件触发后，Move()的参数为1，就会不断的向上移动。在键盘的监听事件中，将direction的值赋值给Direction,那么随着我们上下左右的控制，Direction的值也不断发生改变，贪吃蛇的自身移动方向就会发生变化。用代码体现：

public class mainMap extends JPanel {//在成员变量中定义一个Direction
    private final int width = 20;
    private final int length = 30;
    private final int unit = 20;
    private ArrayList<snakeNode> snake = new ArrayList<>();
    private snakeNode newNode = new snakeNode(0,0,Color.WHITE);
    private int Length;
    private int Direction = 1;
    Timer time = new Timer(1000, new ThingsListener());//定义一个定时器对象，这里我们还要创建一个ThingsListener事件
    }

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this.addKeyListener(new KeyAdaper() {
        public void KeyPressed(KeyEvent e) {
            int direction = 0;
            switch(e.getKeyCode()) {
                case KeyEvent.VK_UP:
                    direction = 1;
                    break;
                case KeyEvent.VK_DOWN:
                    direction = -1;
                    break;
                case KeyEvent.VK_LEFT:
                    direction = 2;
                    break;
                case KeyEvent.VK_RIGHT:
                    direction = -2;
                    break;
                default:
                    break;
                }
                if(Direction + direction !=0) {//此处的意义是Direction的方向不能与你的方向相反，你不能掉头
                Direction = direction;//将键盘监控的值传递给Direction，这样贪吃蛇定时向玩家操控的方向移动
            Move(direction);
            }
            }
        });
    }

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public class ThingsListener implements ActionListener {
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        Move(Direction);
        }
    }//这里是自己新建一个事件处理，每隔Timer的时间间隔，就开始移动Directon的位置，由因为Direction的位置是构造方法中定义好的，所以就会自动地移动方向。而每当玩家使用键盘时，Direction的值变化，之后每次自动移动的方向也随之变化。

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目前为止我们已经完成了绝大多数的代码编写，我们还要再完成一个步骤：贪吃蛇吃东西的功能。贪吃蛇要想吃东西，首先它的第一个元素就必须触碰到随机点，也就是说当贪吃蛇的第一个点与随机点的坐标相同时，就启动吃东西的功能。代码体现：

public void Move(int direction) {//这是移动蛇身的方法
        int firstX = snake.get(0).getX();
        int firstY = snake.get(0).getY();
        switch(direction) {
            case 1:
                firstY--;
                break;
            case -1:
                firstY++;
                break;
            case 2:
                firstX--;
                break;
            case -2:
                firstX++;
                break;
            default:
                break;
            }

        if（firstX == newNode.getX()&&firstY == newNode.getY()) {//当第一个元素的坐标与随机点的坐标相同时，就启动eat()方法，并且退出Move()方法
        eat();
        return;
        }

        for(int x = 0; x < Length; x++) {
                            if(snake.get(x).getX()==firstX&&snake.get(x).getY()==firstY) {
            Dead("不好意思，您碰到自己啦~~~~！！！！");
            }
        }

        if(firstX < 0 || firstX > width - 1 || firstY < 0 || firstY > length -1) {
        Dead("不好意思，您撞墙啦");
        }
        for(int x = Length - 1; x >0; x--) {
            snake.get(x).setX(snake.get(x-1).getX());
            snake.get(x).setY(snake.get(x-1).getY());
        }
        snake.get(0).setX(firstX);
        snake.get(0).setY(firstY);
        }

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接下来我们需要实现eat()方法。其实这个方法的思路很简单，就是往集合中新添加一个元素，然后将蛇身中每一个元素的坐标向前进一位。稍加思索，我们就可以理解：除了集合的第一个元素，集合的剩余元素就是前一个集合的排列，无论顺序，坐标还有颜色都相同。我们在把随机点的坐标赋给集合的第一个元素，那么集合的吞吃功能就完成了，吃掉的点变成了蛇头。代码体现：

public void eat() {
    snake.add(new snakeNode());//往集合中新增加一个元素，不用具体赋值
    Length++;
    for(int x = Length-1; x >0; x--) {
            snake.get(x).setX(snake.get(x-1).getX());
            snake.get(x).setY(snake.get(x-1).getY());
            snake.get(x).setColor(snake.get(x-1).getColor());//变化坐标时，颜色也要进行变换，这样顺序才能一致
        }
        snake.get(0).setX(newNode.getX());
        snake.get(0).setY(newNode.getY());
        snake.get(0).setColor(newNode.getColor());
        CreateNode();//吞吃完毕后要继续创造新的随机点，让游戏得以继续
        }

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这里有一个细节问题要注意。在Move()方法匹配调用eat(）方法后，一定要使用return退出Move()方法。因为如果不退出，那么eat()方法会把随机点的坐标赋值给蛇头，然后程序会继续运行。当运行到if语句查看是否撞到自己的方法时，由于之前定义的firstX与firstY的值与随机点的值相同，那么蛇头的第一个元素的值也就与firstX与firstY的值相同，这就会符合if语句的条件，导致出现不必要的错误。这是一个很隐蔽的错误，我之前在这里卡主了很长时间，希望大家能好好理解这一点。之前我们还定义过一个Dead方法，用于在游戏结束时弹出相关界面。这个方法相对而言比较简单，我直接贴出代码：

public void Dead(String str) {//弹出当前的时间，并提示游戏结束
    Date date = new Date();
    SimpleDateFormat sd = new SimpleDateFormat();
    String str2 = sd.format(date);
    String str3 = str + "
" + "很遗憾，游戏要结束了~~~";
    JOptionPane.showMessageDialog(this, str2 + "
" + str3  );
        System.exit(0);
    }

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目前来说我们已经完成了全部的贪吃蛇代码，是不是很简单？一开始做的时候没有什么思路，但随着我们一步一步分析，整个项目的流程也就非常清晰。最后我们还要完善两个方面，第一个是每当我们的集合发生位置移动时，我们需要调用repaint()方法进行重绘，防止出现坐标变化时的残留现象。在我们的代码要对集合中元素的坐标产生改变时，就调用repaint（）方法进行重绘，防止可能出现的残留或者闪烁现象。 
第二点就是我们目前只是在坐标轴上进行移动，无法直接在图案上观测到。如何画出贪吃蛇的图形？这里就要用到java绘图类——paint()方法。 
java中任何一个图形界面，都需要paint函数来负责专门显现。paint()方法一般由父类自动维护，一旦子类重写，子类就必须自己完成所有的界面显示工作。paint()有三个受保护的方法，我们因为是要绘制组件，所以调用PaintComponent()方法即可。具体的绘制思路就是以每一个snakeNode为圆心，成员变量中定义的unit为半径画园，将贪吃蛇的图形全部绘制出来。之后再以width,length，两者乘以unit来做一个矩形。因为集合中元素与随机产生的元素都在width与length的限制中，所以当绘制的圆碰到绘制的边框时，就代表着集合中的元素与边框（width,length）产生了交界，到达了边界值，在移动就会超出边界，游戏也就会失败。

protected void paintComponent(Graphics g) {
        super.paintComponent(g);//调用super是因为文中调用了repaint方法，需要每一次都清空再进行重绘
        g.setColor(newNode.getColor());
        g.fillOval(newNode.getX()*unit, newNode.getY()*unit, unit, unit);
        g.setColor(newNode.getColor());
        g.drawRect(0, 0, width*unit, length*unit);
        for(int x = 0; x < Length; x++) {
            g.setColor(snake.get(x).getColor());
            g.fillOval(snake.get(x).getX()*unit, snake.get(x).getY()*unit, unit, unit);
        }

    }

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最后给出完整的实现代码：

package game;

import java.awt.Color;

public class SnakeNode {//定义蛇身集合中的各个元素点
    private int x;
    private int y;
    private Color color;
    public SnakeNode() {
        super();

    }
    public SnakeNode(int x, int y, Color color) {
        super();
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.color = color;
    }
    public int getX() {
        return x;
    }
    public void setX(int x) {
        this.x = x;
    }
    public int getY() {
        return y;
    }
    public void setY(int y) {
        this.y = y;
    }
    public Color getColor() {
        return color;
    }
    public void setColor(Color color) {
        this.color = color;
    }



}

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package game;

import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.KeyAdapter;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.Random;

import javax.swing.JOptionPane;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.Timer;

public class MainGame extends JPanel{
    private final int length = 20;//定义活动范围
    private final int width = 30;//定义活动范围
    private final int unit = 20;//定义单位长度
    private ArrayList<SnakeNode> snake = new ArrayList<>();//定义蛇身的集合
    private int Direction;//定义蛇头的方向
    private int Length ;//定义蛇身的长度
    private SnakeNode newNode = new SnakeNode(1,1,Color.BLACK);//定义随机点
    Timer time = new Timer(1000,new ThingsListener());



    public MainGame() {//初始化各项数据与方法
        snake.add(new SnakeNode(width/2,length/2,Color.GREEN));
        snake.add(new SnakeNode(width/2,length/2+1,Color.BLUE));
        snake.add(new SnakeNode(width/2,length/2+2,Color.RED));

        Direction = 1;//定义初始方向为向上
        Length = 3;//蛇身长度为3
        CreateNode();//产生随机点
        time.start();

        this.addKeyListener(new KeyAdapter() {//捕捉键盘的按键事件
            public void keyPressed(KeyEvent e) {
                int direction = 0;//定义一个按下按钮后要去的方向
                switch(e.getKeyCode()) {
                    case KeyEvent.VK_UP://按下向上，返回1
                        direction = 1;
                        break;
                    case KeyEvent.VK_DOWN://按下向下，返回-1
                        direction = -1;
                        break;
                    case KeyEvent.VK_LEFT://按下相左，返回2
                        direction = 2;
                        break;
                    case KeyEvent.VK_RIGHT://按下向右，返回-2
                        direction = -2;
                        break;
                    default:
                        break;
                }
                if(direction + Direction !=0) {//不能反向运动
                    Direction = direction;
                    Move(direction);
                    repaint();
                }
            }
        });

    }
    public void Move(int direction) {//定义蛇身移动的方法
        int FirstX = snake.get(0).getX();//获取蛇第一个点
        int FirstY = snake.get(0).getY();//获取蛇第二个点

        switch(direction) {
            case 1:
                FirstY--;
                break;
            case -1:
                FirstY++;
                break;
            case 2:
                FirstX--;
                break;
            case -2:
                FirstX++;
                break;
            default:
                break;
        }

        if(FirstX == newNode.getX()&&FirstY == newNode.getY()) {//当碰到随机点时
            getNode();
            return;
        }

        for(int x = 0; x < Length; x++) {//当碰到蛇身自己时
            if((FirstX==snake.get(x).getX())&&(FirstY == snake.get(x).getY())) {
                Dead("你碰到自己啦~~~");
            }
        }

        if(FirstX < 0 || FirstX > width-1  || FirstY < 0 || FirstY > length -1) {
            Dead("菜鸡，你撞墙啦~~~~~");
        }



        for(int x = Length - 1; x > 0; x--) {
            snake.get(x).setX(snake.get(x-1).getX());
            snake.get(x).setY(snake.get(x-1).getY());
        }
        snake.get(0).setX(FirstX);
        snake.get(0).setY(FirstY);
        repaint();
    }

    public void getNode() {
        snake.add(new SnakeNode());
        Length++;
        for(int x = Length-1; x >0; x--) {
            snake.get(x).setX(snake.get(x-1).getX());
            snake.get(x).setY(snake.get(x-1).getY());
            snake.get(x).setColor(snake.get(x-1).getColor());
        }
        snake.get(0).setX(newNode.getX());
        snake.get(0).setY(newNode.getY());
        snake.get(0).setColor(newNode.getColor());
        CreateNode();
        repaint();


    }

    public void Dead(String s) {
        Date date = new Date();
        SimpleDateFormat sd = new SimpleDateFormat();
        String str2 = sd.format(date);
        String str = s +"
" +"所以说游戏不得已将结束了";
        JOptionPane.showMessageDialog(this, str2 + "
" + str   );
        System.exit(0);
    }

    public void CreateNode() {//创造随机点的方法
        int newX = 0;
        int newY = 0;
        Boolean flag = true;
        while(flag) {
        newX = new Random().nextInt(width);
        newY = new Random().nextInt(length);

        for(int i = 0; i < Length; i++) {
            if(snake.get(i).getX()==newX && snake.get(i).getY()==newY) {
                flag = true;
                break;
            }
                flag= false;
            }
        }

        Color color = new Color(new Random().nextInt(255),new Random().nextInt(255),new Random().nextInt(255));
        newNode.setX(newX);
        newNode.setY(newY);
        newNode.setColor(color);
        this.setBackground(new Color(new Random().nextInt(255),new Random().nextInt(255),new Random().nextInt(255)));//这里给画板的背景换随机色
    }

    class ThingsListener implements ActionListener {//设置一个监听器事件
        public void actionPerformed(ActionEvent e) {
            Move(Direction);
            repaint();
        }
    }

    protected void paintComponent(Graphics g) {
        super.paintComponent(g);
        g.setColor(newNode.getColor());
        g.fillOval(newNode.getX()*unit, newNode.getY()*unit, unit, unit);
        g.setColor(newNode.getColor());
        g.drawRect(0, 0, width*unit, length*unit);
        for(int x = 0; x < Length; x++) {
            g.setColor(snake.get(x).getColor());
            g.fillOval(snake.get(x).getX()*unit, snake.get(x).getY()*unit, unit, unit);
        }

    }




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package game;

import java.awt.Color;

import javax.swing.JFrame;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        JFrame frame = new JFrame("贪吃蛇————————————made by chenjiaheng");
        frame.setBounds(0,0,800,500);
        MainGame sn = new MainGame();
        frame.add(sn);
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setVisible(true);
        sn.requestFocus();
    }

}

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写到这里，整个贪吃蛇的项目，包括思路，实现，代码都算是完成了。其实代码如何实现并不困难，重要的是如何通过方法和技巧将大问题分解成一个一个小问题，最后再加以解决。在这里完成的只是贪吃蛇的基本功能，在以后自己可能会继续实现更多的功能，包括插入图片，加入排行榜，记录个数等功能。 
从0到1，从无到有，希望自己的文章能给各位朋友带来帮助。如果有什么好的想法和思路，自己也会继续在博客中和大家分享。