S01-20 JavaSE-项目：坦克大战

[TOC]

坦克大战游戏演示

游戏演示

（文档中提及游戏演示，无具体截图，保留原说明）

为什么写这个项目

涵盖 Java 多方面技术：面向对象、多线程、文件 I/O、数据库
巩固旧知识，学习新知识
趣味性强

写项目前的提醒

需具备一定 Java 基础，核心部分将逐步讲解
编程高手秘诀：思考 → 编程 → 思考 → 编程

授课原则

通俗易懂
不遗漏细节
版本迭代式开发（从 1.0 到最终版）

Java 绘图坐标体系

坐标体系-介绍

坐标原点位于左上角，以像素为单位
第一个参数为 x 坐标（水平方向，距离原点像素数）
第二个参数为 y 坐标（垂直方向，距离原点像素数）

坐标体系-像素

像素是屏幕显示的基本单位
分辨率示例：800x600 表示屏幕每行 800 个像素，共 600 行（总计 480,000 个像素）
像素是密度单位，厘米是长度单位，不可直接比较

绘图快速入门（DrawCircle.java）

java

package com.hspedu.draw;

import javax.swing.*;
import java.awt.*;

/**
 * 演示如何在面板上画出圆形
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
@SuppressWarnings({"all"})
public class DrawCircle extends JFrame {
    // 定义面板
    private MyPanel mp = null;

    public static void main(String[] args) {
        new DrawCircle();
        System.out.println("退出程序~");
    }

    public DrawCircle() { // 构造器
        // 初始化面板
        mp = new MyPanel();
        // 把面板放入窗口
        this.add(mp);
        // 设置窗口大小
        this.setSize(400, 300);
        // 点击窗口关闭按钮，程序完全退出
        this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        // 显示窗口
        this.setVisible(true);
    }

    // 自定义面板类，继承 JPanel，用于绘图
    class MyPanel extends JPanel {
        /**
         * 绘图方法
         * @param g 画笔对象
         */
        @Override
        public void paint(Graphics g) {
            super.paint(g); // 调用父类方法完成初始化
            System.out.println("paint 方法被调用了~");

            // 1. 画直线 drawLine(int x1, int y1, int x2, int y2)
            // g.drawLine(10, 10, 100, 100);

            // 2. 画矩形边框 drawRect(int x, int y, int width, int height)
            // g.drawRect(10, 10, 100, 100);

            // 3. 填充矩形 fillRect(int x, int y, int width, int height)
            g.setColor(Color.blue);
            // g.fillRect(10, 10, 100, 100);

            // 4. 画椭圆边框 drawOval(int x, int y, int width, int height)
            // g.drawOval(10, 10, 100, 100);

            // 5. 填充椭圆 fillOval(int x, int y, int width, int height)
            g.setColor(Color.red);
            // g.fillOval(10, 10, 100, 100);

            // 6. 画图片 drawImage(Image img, int x, int y, ...)
            // Image image = Toolkit.getDefaultToolkit().getImage(Panel.class.getResource("/bg.png"));
            // g.drawImage(image, 10, 10, 175, 221, this);

            // 7. 画字符串 drawString(String str, int x, int y)
            g.setColor(Color.red);
            g.setFont(new Font("隶书", Font.BOLD, 50));
            g.drawString("北京你好", 100, 100);
        }
    }
}

绘图原理

Component 类提供核心绘图方法：
- paint(Graphics g): 绘制组件外观
- repaint(): 刷新组件外观
paint() 自动调用场景：
- 组件第一次显示时
- 窗口最小化后最大化
- 窗口大小改变时
- 调用 repaint() 方法时

Graphics 类（画笔）

核心方法列表：

方法	功能描述
`drawLine(int x1, int y1, int x2, int y2)`	画直线
`drawRect(int x, int y, int width, int height)`	画矩形边框
`drawOval(int x, int y, int width, int height)`	画椭圆边框
`fillRect(int x, int y, int width, int height)`	填充矩形
`fillOval(int x, int y, int width, int height)`	填充椭圆
`drawImage(Image img, int x, int y, ...)`	画图片
`drawString(String str, int x, int y)`	画字符串
`setFont(Font font)`	设置字体
`setColor(Color c)`	设置颜色

绘出坦克（坦克大战 1.0 版）

核心代码（HspTankGame01.java）

java

package com.hspedu.tankgame;

import javax.swing.*;
import java.awt.*;

/**
 * 坦克大战游戏主窗口
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
public class HspTankGame01 extends JFrame {
    // 定义绘图面板
    MyPanel mp = null;

    public static void main(String[] args) {
        new HspTankGame01();
    }

    public HspTankGame01() {
        mp = new MyPanel();
        this.add(mp); // 加入面板
        this.setSize(1000, 750); // 窗口大小
        this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 关闭窗口退出程序
        this.setVisible(true); // 显示窗口
    }
}

/**
 * 坦克大战绘图区域
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
class MyPanel extends JPanel {
    // 定义我方坦克
    Hero hero = null;

    public MyPanel() {
        hero = new Hero(100, 100); // 初始化坦克位置
    }

    @Override
    public void paint(Graphics g) {
        super.paint(g);
        g.fillRect(0, 0, 1000, 750); // 填充背景（黑色）
        // 绘制坦克
        drawTank(hero.getX(), hero.getY(), g, 0, 0);
    }

    /**
     * 绘制坦克方法
     * @param x 坦克左上角 x 坐标
     * @param y 坦克左上角 y 坐标
     * @param g 画笔
     * @param direct 坦克方向（0-上，1-右，2-下，3-左）
     * @param type 坦克类型（0-我方，1-敌人）
     */
    public void drawTank(int x, int y, Graphics g, int direct, int type) {
        // 设置坦克颜色
        switch (type) {
            case 0: // 我方坦克（青色）
                g.setColor(Color.cyan);
                break;
            case 1: // 敌人坦克（黄色）
                g.setColor(Color.yellow);
                break;
        }

        // 根据方向绘制坦克
        switch (direct) {
            case 0: // 向上
                g.fill3DRect(x, y, 10, 60, false); // 左轮子
                g.fill3DRect(x + 30, y, 10, 60, false); // 右轮子
                g.fill3DRect(x + 10, y + 10, 20, 40, false); // 坦克身体
                g.fillOval(x + 10, y + 20, 20, 20); // 坦克盖子
                g.drawLine(x + 20, y + 30, x + 20, y); // 炮筒
                break;
            // 其他方向（右、下、左）省略，完整代码见后续版本
            default:
                System.out.println("暂时没有处理");
        }
    }
}

/**
 * 坦克父类
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
class Tank {
    private int x; // 横坐标
    private int y; // 纵坐标

    public Tank(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    // getter 和 setter 方法
    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; }
}

/**
 * 我方坦克类
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
class Hero extends Tank {
    public Hero(int x, int y) {
        super(x, y);
    }
}

绘图练习

运用 Java 绘图技术绘制以下图形：

蛤蟆
王八
小老鼠

Java 事件处理机制

案例：键盘控制小球移动（BallMove.java）

java

package com.hspedu.event_;

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.awt.event.KeyListener;

/**
 * 演示键盘控制小球移动
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
public class BallMove extends JFrame {
    MyPanel mp = null;

    public static void main(String[] args) {
        new BallMove();
    }

    public BallMove() {
        mp = new MyPanel();
        this.add(mp);
        this.setSize(400, 300);
        // 窗口监听键盘事件
        this.addKeyListener(mp);
        this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        this.setVisible(true);
    }

    // 面板类，实现 KeyListener 接口
    class MyPanel extends JPanel implements KeyListener {
        int x = 10; // 小球左上角 x 坐标
        int y = 10; // 小球左上角 y 坐标

        @Override
        public void paint(Graphics g) {
            super.paint(g);
            g.fillOval(x, y, 20, 20); // 绘制小球
        }

        // 有字符输入时触发（未使用）
        @Override
        public void keyTyped(KeyEvent e) {}

        // 按键按下时触发
        @Override
        public void keyPressed(KeyEvent e) {
            // 根据按键控制小球移动
            if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_DOWN) { // 下箭头
                y++;
            } else if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_UP) { // 上箭头
                y--;
            } else if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_LEFT) { // 左箭头
                x--;
            } else if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_RIGHT) { // 右箭头
                x++;
            }
            this.repaint(); // 重绘面板
        }

        // 按键松开时触发（未使用）
        @Override
        public void keyReleased(KeyEvent e) {}
    }
}

基本说明

Java 事件处理采用委派事件模型
事件发生时，事件源将事件信息传递给事件监听者处理
事件对象保存事件相关信息（如 KeyEvent 包含按键编码）

事件处理机制示意图

用户操作 → 事件源 → 事件对象 → 事件监听者 → 事件处理方法

核心概念

事件源：产生事件的对象（如按钮、窗口、键盘）
事件：承载事件源状态改变的对象，常见类型如下：

事件类型	说明
`ActionEvent`	按下按钮、双击列表项、选中菜单时发生
`AdjustmentEvent`	操作滚动条时发生
`ComponentEvent`	组件隐藏、移动、改变大小时发生
`ContainerEvent`	组件加入/删除容器时发生
`FocusEvent`	组件获得/失去焦点时发生
`ItemEvent`	复选框、列表项被选中时发生
`KeyEvent`	键盘按键按下/松开时发生
`MouseEvent`	鼠标拖动、移动、点击时发生
`TextEvent`	文本区/文本框内容改变时发生
`WindowEvent`	窗口激活、关闭、最小化时发生

事件监听器：实现事件监听器接口的类，用于处理事件
- 一个类可实现多个监听器接口
- 接口位于 java.awt.event 和 javax.swing.event 包

坦克大战游戏（2.0 版）

功能：按键控制坦克移动（W/D/S/A）

核心代码（HspTankGame02.java）

java

package com.hspedu.tankgame2;

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.awt.event.KeyListener;
import java.util.Vector;

/**
 * 坦克大战 2.0 版（支持坦克移动和敌人坦克绘制）
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
public class HspTankGame02 extends JFrame {
    MyPanel mp = null;

    public static void main(String[] args) {
        new HspTankGame02();
    }

    public HspTankGame02() {
        mp = new MyPanel();
        this.add(mp);
        this.setSize(1000, 750);
        this.addKeyListener(mp); // 监听键盘事件
        this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        this.setVisible(true);
    }
}

/**
 * 敌人坦克类
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
class EnemyTank extends Tank {
    public EnemyTank(int x, int y) {
        super(x, y);
    }
}

/**
 * 我方坦克类
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
class Hero extends Tank {
    public Hero(int x, int y) {
        super(x, y);
    }
}

/**
 * 绘图面板（实现键盘监听）
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
class MyPanel extends JPanel implements KeyListener {
    Hero hero = null;
    // 敌人坦克集合（Vector 线程安全）
    Vector<EnemyTank> enemyTanks = new Vector<>();
    int enemyTankSize = 3; // 敌人坦克数量

    public MyPanel() {
        hero = new Hero(100, 100); // 初始化我方坦克
        // 初始化敌人坦克
        for (int i = 0; i < enemyTankSize; i++) {
            EnemyTank enemyTank = new EnemyTank(100 * (i + 1), 0);
            enemyTank.setDirect(2); // 设置方向向下
            enemyTanks.add(enemyTank);
        }
    }

    @Override
    public void paint(Graphics g) {
        super.paint(g);
        g.fillRect(0, 0, 1000, 750); // 背景
        // 绘制我方坦克（type=1）
        drawTank(hero.getX(), hero.getY(), g, hero.getDirect(), 1);
        // 绘制敌人坦克（type=0）
        for (int i = 0; i < enemyTanks.size(); i++) {
            EnemyTank enemyTank = enemyTanks.get(i);
            drawTank(enemyTank.getX(), enemyTank.getY(), g, enemyTank.getDirect(), 0);
        }
    }

    /**
     * 绘制坦克（支持多方向）
     */
    public void drawTank(int x, int y, Graphics g, int direct, int type) {
        // 设置颜色
        switch (type) {
            case 0: // 敌人坦克（青色）
                g.setColor(Color.cyan);
                break;
            case 1: // 我方坦克（黄色）
                g.setColor(Color.yellow);
                break;
        }

        // 根据方向绘制
        switch (direct) {
            case 0: // 向上
                g.fill3DRect(x, y, 10, 60, false); // 左轮
                g.fill3DRect(x + 30, y, 10, 60, false); // 右轮
                g.fill3DRect(x + 10, y + 10, 20, 40, false); // 车身
                g.fillOval(x + 10, y + 20, 20, 20); // 盖子
                g.drawLine(x + 20, y + 30, x + 20, y); // 炮筒
                break;
            case 1: // 向右
                g.fill3DRect(x, y, 60, 10, false); // 上轮
                g.fill3DRect(x, y + 30, 60, 10, false); // 下轮
                g.fill3DRect(x + 10, y + 10, 40, 20, false); // 车身
                g.fillOval(x + 20, y + 10, 20, 20); // 盖子
                g.drawLine(x + 30, y + 20, x + 60, y + 20); // 炮筒
                break;
            case 2: // 向下
                g.fill3DRect(x, y, 10, 60, false); // 左轮
                g.fill3DRect(x + 30, y, 10, 60, false); // 右轮
                g.fill3DRect(x + 10, y + 10, 20, 40, false); // 车身
                g.fillOval(x + 10, y + 20, 20, 20); // 盖子
                g.drawLine(x + 20, y + 30, x + 20, y + 60); // 炮筒
                break;
            case 3: // 向左
                g.fill3DRect(x, y, 60, 10, false); // 上轮
                g.fill3DRect(x, y + 30, 60, 10, false); // 下轮
                g.fill3DRect(x + 10, y + 10, 40, 20, false); // 车身
                g.fillOval(x + 20, y + 10, 20, 20); // 盖子
                g.drawLine(x + 30, y + 20, x, y + 20); // 炮筒
                break;
            default:
                System.out.println("暂时没有处理");
        }
    }

    // 键盘监听方法
    @Override
    public void keyPressed(KeyEvent e) {
        if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_W) { // 向上
            hero.setDirect(0);
            hero.moveUp();
        } else if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_D) { // 向右
            hero.setDirect(1);
            hero.moveRight();
        } else if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_S) { // 向下
            hero.setDirect(2);
            hero.moveDown();
        } else if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_A) { // 向左
            hero.setDirect(3);
            hero.moveLeft();
        }
        this.repaint(); // 重绘
    }

    @Override
    public void keyTyped(KeyEvent e) {}
    @Override
    public void keyReleased(KeyEvent e) {}
}

/**
 * 坦克父类（增强移动方法）
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
class Tank {
    private int x;
    private int y;
    private int direct = 0; // 方向：0-上，1-右，2-下，3-左
    private int speed = 1; // 移动速度

    public Tank(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    // 移动方法
    public void moveUp() { y -= speed; }
    public void moveRight() { x += speed; }
    public void moveDown() { y += speed; }
    public void moveLeft() { x -= speed; }

    // getter 和 setter
    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 int getDirect() { return direct; }
    public void setDirect(int direct) { this.direct = direct; }
    public int getSpeed() { return speed; }
    public void setSpeed(int speed) { this.speed = speed; }
}

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本章作业

编程题（基于 HspTankGame02.java）

绘制三辆敌人坦克（颜色区分）
单独创建 EnemyTank 类（后续扩展特殊属性和方法）
使用 Vector 存储敌人坦克（考虑多线程安全）

本章内容小结

版本	核心功能
HspTankGame01.java	绘制我方坦克
HspTankGame02.java	1. 绘制我方和敌人坦克 2. 按键（W/D/S/A）控制我方坦克移动

线程-应用到坦克大战

坦克大战 0.3 版（发射子弹）

核心思路

按下 J 键发射子弹，子弹为独立线程
子弹移动到面板边界时销毁
面板不停重绘子弹，实现射击效果

坦克大战 0.4 版（增强功能）

敌人坦克发射子弹（多颗子弹，用 Vector 存储）
我方坦克击中敌人坦克后，敌人坦克消失（可选爆炸效果）
敌人坦克随机移动（实现 Runnable 接口）
限制坦克移动范围
扩展：我方坦克最多发射5颗子弹，敌人坦克最多发射3颗子弹

敌人坦克发射子弹思路

EnemyTank 类中用 Vector 存储 Shot 对象
创建 EnemyTank 时初始化 Shot 并启动线程
面板绘制时遍历 Vector，绘制所有子弹
子弹消亡（isLive = false）时从 Vector 移除

我方坦克发射限制思路

用 Vector 存储我方子弹
按下 J 键时判断子弹数量是否超过上限
子弹消亡后从 Vector 移除

IO流-应用到坦克大战

坦克大战0.5版新增功能

防止敌人坦克重叠运动
记录玩家击毁敌方坦克数，存盘退出
记录敌人坦克坐标/方向，存盘退出
支持选择开新游戏或继续上局游戏

核心思路

数据持久化：使用IO流将击毁数、敌人坦克信息写入文件（myRecord.txt）
数据恢复：游戏启动时读取文件，恢复上局进度
防止重叠：通过坐标判断敌人坦克位置，避免重叠

坦克大战0.6版新增功能

游戏开始时播放音乐
修正文件存储位置
处理文件相关异常，提高代码健壮性

S01-20 JavaSE-项目：坦克大战 ​

坦克大战游戏演示 ​

游戏演示 ​

为什么写这个项目 ​

写项目前的提醒 ​

授课原则 ​

Java 绘图坐标体系 ​

坐标体系-介绍 ​

坐标体系-像素 ​

绘图快速入门（DrawCircle.java） ​

绘图原理 ​

Graphics 类（画笔） ​

绘出坦克（坦克大战 1.0 版） ​

核心代码（HspTankGame01.java） ​

绘图练习 ​

Java 事件处理机制 ​

案例：键盘控制小球移动（BallMove.java） ​

基本说明 ​

事件处理机制示意图 ​

核心概念 ​

坦克大战游戏（2.0 版） ​

功能：按键控制坦克移动（W/D/S/A） ​

核心代码（HspTankGame02.java） ​

本章作业 ​

编程题（基于 HspTankGame02.java） ​

本章内容小结 ​

线程-应用到坦克大战 ​

坦克大战 0.3 版（发射子弹） ​

核心思路 ​

坦克大战 0.4 版（增强功能） ​

敌人坦克发射子弹思路 ​

我方坦克发射限制思路 ​

IO流-应用到坦克大战 ​

坦克大战0.5版 新增功能 ​

核心思路 ​

坦克大战0.6版 新增功能 ​

S01-20 JavaSE-项目：坦克大战

坦克大战游戏演示

游戏演示

为什么写这个项目

写项目前的提醒

授课原则

Java 绘图坐标体系

坐标体系-介绍

坐标体系-像素

绘图快速入门（DrawCircle.java）

绘图原理

Graphics 类（画笔）

绘出坦克（坦克大战 1.0 版）

核心代码（HspTankGame01.java）

绘图练习

Java 事件处理机制

案例：键盘控制小球移动（BallMove.java）

基本说明

事件处理机制示意图

核心概念

坦克大战游戏（2.0 版）

功能：按键控制坦克移动（W/D/S/A）

核心代码（HspTankGame02.java）

本章作业

编程题（基于 HspTankGame02.java）

本章内容小结

线程-应用到坦克大战

坦克大战 0.3 版（发射子弹）

核心思路

坦克大战 0.4 版（增强功能）

敌人坦克发射子弹思路

我方坦克发射限制思路

IO流-应用到坦克大战

坦克大战0.5版新增功能

核心思路

坦克大战0.6版新增功能