软件设计实战：基于Java的俄罗斯方块游戏【完整版】

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前言

大家好，今天用Java编程实现一个GUI界面的经典俄罗斯方块游戏，以下是完整的开发思路，供大家学习交流。

效果展示

目录

一、效果展示

?1.游戏界面

?2.游戏结束

二、项目介绍

1.项目背景

2.总体需求

?①游戏逻辑

?②游戏过程

?③其它功能

三、代码展示  

?1.主类和窗口设计

?2.子类和方法实现

四、项目总结

一、效果展示

1.游戏界面

2.游戏结束

二、项目介绍

1.项目背景

“俄罗斯方块”是一个经典的游戏，在游戏中，由小方块组成的不同形状的板块陆续从屏幕上方落下来，玩家通过调整板块的位置和方向，使它们在屏幕底部拼出完整的横条。这些完整的横条会随即消失，给新落下来的板块腾出空间，同时，玩家得到分数奖励。未被消除掉的方块不断堆积起来，一旦堆到屏幕顶端，玩家便告输，游戏结束。

2.总体需求

①游戏逻辑

②游戏过程

③其它功能

（1）用户可以通过单击界面上提供的按钮，随时暂停与继续游戏 。

（2）用户可以通过单机界面上提供的按钮，重新开始游戏。

三、代码展示  

1.主类和窗口设计

设计游戏窗口的图形化界面以及各功能按钮。

import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.io.*; import java.util.*; import javax.imageio.*; import javax.swing.*; import javax.swing.Timer; public class MyGame extends JFrame { public MyGame(){ GameBody gamebody=new GameBody(); gamebody.setBounds(5,10,500,600); // gamebody.setOpaque(false); gamebody.setLayout(null); addKeyListener(gamebody); add(gamebody); int w=Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize().width; int h=Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize().height; final JButton login=new JButton(new ImageIcon("image/cxks.png")); login.setContentAreaFilled(false); login.setMargin(new Insets(0,0,0,0)); login.setBorderPainted(false); login.setBounds(340,320,120,26); gamebody.add(login); login.addActionListener(new ActionListener(){ public void actionPerformed(ActionEvent e) { //登录的按钮 if(e.getSource()==login){ requestFocus(true); //获得焦点，不用失去焦点 gamebody.resetMap(); //重置地图 gamebody.drawWall(); //冲重新绘制边界墙体 gamebody.createshape(); //重新产生新的地图 gamebody.setStart(false); //唤醒定时下落的线程 gamebody.score=0; //将分数置为零 repaint(); } } }); final JButton pauselogin=new JButton(new ImageIcon("image/zt.png")); pauselogin.setContentAreaFilled(false); pauselogin.setMargin(new Insets(0,0,0,0)); pauselogin.setBorderPainted(false); pauselogin.setBounds(340,370,120,26); gamebody.add(pauselogin); pauselogin.addMouseListener(new MouseListener(){ //暂停的按钮 //鼠标点击事件，可以分别判断不同的事件，做出不同的反应 public void mouseClicked(MouseEvent e){ if(e.getButton()==e.BUTTON1 ){ //单击左键暂停 gamebody.setStart(true); //将自动下落线程关闭 //requestFocus(true); //同时整个JFrame失去焦点，无法操作，但可以点击按钮 } else if(e.getButton()==e.BUTTON3 ){ //右击暂停，继续游戏 gamebody.setStart(false); //唤醒自动下落线程 requestFocus(true); } /* if(e.getClickCount()==2){ //左键双击，也可以继续游戏 gamebody.setStart(false); requestFocus(true); }*/ } public void mouseEntered(MouseEvent e){} public void mouseExited(MouseEvent e){} public void mousePressed(MouseEvent e){} public void mouseReleased(MouseEvent e){} }); setTitle("俄罗斯方块"); setResizable(false); setFocusable(true); setBounds((w-500)/2,(h-600)/2,500,600); setLayout(null); setVisible(true); setDefaultCloseOperation(3); } public static void main(String[] args) { new MyGame(); } 

2.子类和方法实现

①创建需要定义的局部变量和游戏GameBody类。

class GameBody extends JPanel implements KeyListener{ private int shapeType=-1; //定义方块的类型 定义的为7种 private int shapeState=-1; //定义方块为何种状态，每种都有四种状态 private int nextshapeType=-1; //定义下一块产生的类型 private int nextshapeState=-1; //定义下一块的方块的状态 private final int CELL=25; //定义方格的大小 private int score=0; //定义显示的成绩 private int left; //定义初始图形与两边的墙的距离 private int top; //定义初始图形与上下墙的距离 private int i=0; //表示列 private int j=0; //表示行 public int flag=0; public volatile boolean start=false; //暂停的判断条件，为轻量锁，保持同步的 Random randomcolor=new Random(); Random random=new Random();

②定义地图的大小，初始化地图并画出围墙 。

 //定义地图的大小，创建二位的数组 int[][] map=new int[13][23]; //初始化地图 public void resetMap(){ for(i=0;i<12;i++){ for(j=0;j<22;j++){ //遍历的范围不能小 map[i][j]=0; } } } //画围墙的方法 public void drawWall(){ for(j=0;j<22;j++) //0到21行 { map[0][j]=2; map[11][j]=2; //第0行和第11行为墙 } for(i=0;i<12;i++){ //0到11列 map[i][21]=2; //第21行划墙 } }

 ③定义随机的图形种类和产生图形的方法。

private final int[][][] shapes=new int[][][]{ // i { { 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0 } }, // s { { 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 } }, // z { { 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 } }, // j { { 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 } }, // o { { 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 } }, // l { { 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 } }, // t { { 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 } } }; //产生新图形的方法 public void createshape(){ if(shapeType==-1&&shapeState==-1){ shapeType = random.nextInt(shapes.length); shapeState = random.nextInt(shapes[0].length); }else{ shapeType=nextshapeType; shapeState=nextshapeState; } nextshapeType = random.nextInt(shapes.length); nextshapeState = random.nextInt(shapes[0].length); //shapeType=(int)(Math.random()*1000)%7; //在7中类型中随机选取 //shapeState=(int)(Math.random()*1000)%4; //在四种状态中随机选取 left=4; top=0; //图形产生的初始位置为（4,0）

④判断游戏实时进行状态 。

if(gameOver(left,top)==1){ resetMap(); drawWall(); score=0; JOptionPane.showMessageDialog(null, "GAME OVER"); } } //遍历[4][4]数组产生的方块并判断状态 public int judgeState(int left,int top,int shapeType,int shapeState){ for(int a=0;a<4;a++){ for(int b=0;b<4;b++){ if(((shapes[shapeType][shapeState][a*4+b]==1 && //遍历数组中为1的个数，即判断是否有图形 map[left+b+1][top+a]==1))|| //判断地图中是否还有障碍物 ((shapes[shapeType][shapeState][a*4+b]==1 && //遍历数组中为1的个数，即判断是否有图形 map[left+b+1][top+a]==2))){ //判断是否撞墙 return 0; //表明无法不能正常运行 } } } return 1; } 

⑤创建键盘事件监听。

 public void keyPressed(KeyEvent e){ switch(e.getKeyCode()){ case KeyEvent.VK_LEFT: leftMove();//调用左移的方法 repaint(); break; case KeyEvent.VK_RIGHT: rightMove();//调用右移的方法 repaint(); break; case KeyEvent.VK_DOWN: downMove();//调用左移的方法 repaint(); break; case KeyEvent.VK_UP: turnShape();//调用变形的方法 repaint(); break; } } } public void keyReleased(KeyEvent e) { } public void keyTyped(KeyEvent e) { } //创建左移的方法 public void leftMove(){ if(judgeState(left-1,top,shapeType,shapeState)==1){ left-=1; } } //创建右移的方法 public void rightMove(){ if(judgeState(left+1,top,shapeType,shapeState)==1){ left+=1; }; } //创建下移的方法 public void downMove(){ if(judgeState(left,top+1,shapeType,shapeState)==1){ //判断有图形 top+=1; deleteLine(); //判断下移后是否有满行 } if(judgeState(left,top+1,shapeType,shapeState)==0){ //判断没有图形 addshape(left,top,shapeType,shapeState); createshape(); deleteLine(); } } //创建旋转变形的方法 public void turnShape(){ int tempshape=shapeState; shapeState=(shapeState+1)%4; //在四中的状态中选取 if(judgeState(left,top,shapeType,shapeState)==1){ } if(judgeState(left,top,shapeType,shapeState)==0){ shapeState=tempshape; //没有图形，不能进行旋转，还原原来状态 } repaint(); } 

⑥绘制界面中的各文字及图形 。

public void paintComponent(Graphics g){ super.paintComponent(g); int t=randomcolor.nextInt(5); int count=randomcolor.nextInt(5); Color[] color=new Color[]{Color.pink,Color.green,Color.red,Color.yellow,Color.blue}; //绘制围墙 for(j=0;j<22;j++){ for(i=0;i<12;i++){ if(map[i][j]==2){//判断是否为墙并绘制 g.setColor(Color.blue); g.fill3DRect(i*CELL,j*CELL,CELL,CELL,true); } if(map[i][j]==0){//判断是否为墙并绘制 g.setColor(Color.red); g.drawRoundRect(i*CELL,j*CELL,CELL,CELL,6,6);} } } //绘制正在下落的图形 for(int k=0;k<16;k++){ if(shapes[shapeType][shapeState][k]==1){ g.setColor(Color.red); g.fill3DRect((left+k%4+1)*CELL,(top+k/4)*CELL,CELL,CELL,true); //left\top为左上角的坐标 } } //绘制落下的图形 for(j=0;j<22;j++){ for(i=0;i<12;i++){ if(map[i][j]==1){ g.setColor(Color.green); g.fill3DRect(i*CELL,j*CELL,CELL,CELL,true); } } } //显示右边预览图形 for(int i = 0; i < 4; i++) { for(int j = 0; j < 4; j++){ if(shapes[nextshapeType][nextshapeState][i*4+j] == 1) { g.setColor(Color.red); g.fill3DRect(375+(j*(CELL-10)),190+(i*(CELL-10)), CELL-10, CELL-10,true); } } } //添加右边预览图形方格 for(int i = 0; i < 5; i++) { for(int j = 0; j < 5; j++){ g.setColor(Color.blue); g.drawRoundRect(360+(j*(CELL-10)),175+(i*(CELL-10)),CELL-10, CELL-10,3,3); } } g.setFont(new Font("楷书",Font.BOLD,20)); g.setColor(Color.BLACK); g.drawString("游戏分数:", 310, 70); g.setColor(Color.pink); g.drawString(score+" ", 420, 70); g.setColor(Color.BLACK); g.drawString(" 分", 450, 70); g.setColor(Color.BLACK); g.setFont(new Font("黑体",Font.BOLD,14)); g.drawString("提示：左击暂停,右击继续。", 305, 430); g.setColor(Color.blue); g.drawString("Next square", 358, 268); } //创建添加新图形到地图的方法 public void addshape(int left,int top,int shapeType,int shapeState){ int temp=0; for(int a=0;a<4;a++){ for(int b=0;b<4;b++){ //对存储方块队的[4][4]数组遍历 if(map[left+b+1][top+a]==0){ //表明[4][4]数组没有方块 map[left+b+1][top+a]=shapes[shapeType][shapeState][temp]; } temp++; } } }

⑦创建监听器，消行方法等其它函数。

public void deleteLine(){ int tempscore=0; //定义满行的列个数满足1 for(int a=0;a<22;a++){ //对地图进行遍历 for(int b=0;b<12;b++){ if(map[b][a]==1){ //表示找到满行 tempscore++; // 记录一行有多少个1 if(tempscore==10){ score+=10; for(int k=a;k>0;k--){ //从满行开始回历 for(int c=1;c<12;c++){ map[c][k]=map[c][k-1]; //将图形整体下移一行 } } } } } tempscore=0; } } //判断游戏结束，1、判断新块的状态是否不存在，即judgeState()==0 //2、判断初始产生的位置是否一直为1； public int gameOver(int left,int top){ if(judgeState(left,top,shapeType,shapeState)==0){ return 1; } return 0; } //创建构造方法 public GameBody(){ resetMap(); drawWall(); createshape(); //Timer timer=new Timer(1000,new TimeListener()); Thread timer=new Thread(new TimeListener()); timer.start(); } public void setStart(boolean start){ //改变start值的方法 this.start=start; } //创建定时下落的监听器 class TimeListener implements Runnable{ public void run(){ while(true){ if(!start){ try{ repaint(); if(judgeState(left,top+1,shapeType,shapeState)==1){ top+=1; deleteLine();} if(judgeState(left,top+1,shapeType,shapeState)==0){ if(flag==1){ addshape(left,top,shapeType,shapeState); deleteLine(); createshape(); flag=0; } flag=1; } Thread.sleep(800); }catch(Exception e){ e.getMessage(); } } } } } } } 

四、项目总结

Java语言是当今流行的网络编程语言，它具有面向对象、跨平台、分布应用等特点。而俄罗斯方块游戏的设计工作复杂且富有挑战性，它包含的内容多，涉及的知识广泛，与图形界面联系较大，包括界面的显示与更新、数据收集等，在设计的过程中，必将运用到各方面的知识，这对于设计者而言，是个很好的锻炼机会。
俄罗斯方块游戏的实现可以使开发者巩固所学基本知识，深刻掌握Java语言的重要概念及其面向对象的特性，增进Java语言编辑基本功，拓宽常用类库的应用，培养熟练地应用面向对象的思想和设计方法解决实际问题的能力，为今后从事实际开发工作打下坚实的基础。