贪吃蛇：从零开始搭建一个完整的小游戏

news/2024/5/18 9:42:21 标签: python, 开发语言, 算法, 游戏程序

目录

导语：

一、游戏框架

二、蛇的实现

三、绘制游戏界面

四、食物

五、移动蛇

六.得分系统，是否吃到食物

七、检查碰撞

八、处理按键事件

九、得分系统

十、游戏状态管理

导语：

    贪吃蛇这个经典的小游戏，我上学的时候就曾经写过一个，参加校内竞赛还拿了个参与奖。想找以前代码，结果发现没有保存。今天有空就再次整理编写一个。理一理思路。

一、游戏框架

首先，我们需要一个游戏框架，用来处理游戏的逻辑、绘制游戏界面等。

游戏框架是贪吃蛇游戏的基础结构，负责处理游戏的逻辑、绘制游戏界面以及处理用户输入等任务。在Java中，我们可以使用Swing库或JavaFX库来创建游戏窗口和图形界面。

Swing库：Swing是Java提供的一套用于创建图形用户界面(GUI)的工具包。通过Swing，你可以创建窗口、按钮、标签等GUI组件，并通过监听器来响应用户的输入事件。Swing适合于简单的2D游戏，对于贪吃蛇游戏来说，它是一个不错的选择。

下面是创建游戏框架的基本步骤：

使用Swing库创建游戏框架

  • 导入Swing库：在Java项目中，确保你已经导入了Swing库。

  • 创建游戏窗口：使用JFrame类创建游戏窗口，并设置窗口标题、大小等属性。

import javax.swing.*;

/**
 * 微澜贪吃蛇游戏窗口
 */
public class SnakeGame extends JFrame {

    public SnakeGame() {
      add(new GamePanel(this));
        setTitle("微澜贪吃蛇");
        setSize(800, 600); // 设置窗口大小
        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 设置关闭行为
        setLocationRelativeTo(null); // 将窗口置于屏幕中央
        setVisible(true); // 显示窗口
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 创建游戏实例
        SwingUtilities.invokeLater(() -> new SnakeGame());
    }
}

代码运行如下图所示：

图片

二、蛇的实现

蛇是游戏中的核心角色。我们需要实现以下功能：

蛇的移动：蛇可以朝四个方向之一移动，每次移动一个单位长度。

蛇身的增长：当蛇吃到食物时，蛇身长度增加一个单位。

碰撞检测：检测蛇头是否与墙壁、自己的身体或食物发生碰撞，如果碰撞则游戏结束。

创建一个游戏面板类：GamePanel.java

编写完之后需要将类添加到窗口中。

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

public class GamePanel extends JPanel implements ActionListener, KeyListener {

    private static final int WIDTH = 600;
    private static final int HEIGHT = 600;
    private static final int UNIT_SIZE = 20;
    private static final int GAME_UNITS = (WIDTH * HEIGHT) / UNIT_SIZE;
    private static final int DELAY = 100;

    private final int[] x = new int[GAME_UNITS];
    private final int[] y = new int[GAME_UNITS];
    private int bodyParts = 6;
    private int foodX;
    private int foodY;
    private char direction = 'R';
    private boolean running = false;
    private Timer timer;
    
    private SnakeGame game; // 添加 SnakeGame 实例变量

    public GamePanel() {
        this.game = game; // 初始化 game 对象
        setPreferredSize(new Dimension(WIDTH, HEIGHT));
        setBackground(Color.BLACK);
        setFocusable(true);
        addKeyListener(this);
        startGame();
    }

    public void startGame() {
        newFood();
        running = true;
        timer = new Timer(DELAY, this);
        timer.start();
    }

    public void paintComponent(Graphics g) {
        super.paintComponent(g);
        draw(g);
    }

    public void draw(Graphics g) {
        // 绘制游戏界面
    }

    public void newFood() {
        // 生成新的食物的位置
    }

    public void move() {
        // 移动蛇
    }

    public void checkFood() {
        // 检查是否吃到食物
    }

    public void checkCollision() {
        // 检查碰撞
    }

    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        if (running) {
            move();
            checkFood();
            checkCollision();
            repaint();
        }
    }

    @Override
    public void keyPressed(KeyEvent e) {
        // 处理按键事件
    }

    @Override
    public void keyTyped(KeyEvent e) {}

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

（具体代码过程，不完全展示）

    这个类继承自JPanel，用于绘制游戏界面和处理游戏逻辑。在这个类中，我们定义了蛇的移动、食物生成、碰撞检测等方法，并实现了ActionListener和KeyListener接口来处理游戏逻辑和键盘输入。

    可以根据自己的一些设计需要填充draw、newFood、move、checkFood、checkCollision等方法的具体实现逻辑。

三、绘制游戏界面

用于绘制蛇、食物和游戏边界等元素。

public void draw(Graphics g) {
    if (running) {
        // 绘制食物
        g.setColor(Color.RED);
        g.fillRect(foodX, foodY, UNIT_SIZE, UNIT_SIZE);

        // 绘制蛇头和蛇身
        for (int i = 0; i < bodyParts; i++) {
            if (i == 0) {
                g.setColor(Color.GREEN); // 蛇头颜色
                g.fillRect(x[i], y[i], UNIT_SIZE, UNIT_SIZE);
            } else {
                g.setColor(new Color(45, 180, 0)); // 蛇身颜色
                g.fillRect(x[i], y[i], UNIT_SIZE, UNIT_SIZE);
            }
        }

        // 绘制游戏边界
        g.setColor(Color.YELLOW);
        g.drawLine(0, 0, WIDTH, 0);
        g.drawLine(0, 0, 0, HEIGHT);
        g.drawLine(WIDTH - 1, 0, WIDTH - 1, HEIGHT);
        g.drawLine(0, HEIGHT - 1, WIDTH, HEIGHT - 1);
    }
}

    这段代码将会在游戏面板上绘制食物、蛇头、蛇身和游戏边界。食物使用红色填充，蛇头使用绿色填充，蛇身使用深绿色填充，游戏边界使用黄色线条绘制。

四、食物

生成新食物的位置

public void newFood() {
    foodX = (int) (Math.random() * (WIDTH / UNIT_SIZE)) * UNIT_SIZE;
    foodY = (int) (Math.random() * (HEIGHT / UNIT_SIZE)) * UNIT_SIZE;
}

    这段代码将随机生成食物的位置。食物的横坐标foodX和纵坐标foodY被限制在游戏窗口的网格上，每个网格的大小为UNIT_SIZE。因此，食物的位置会在游戏窗口的格子中随机选择一个位置。

五、移动蛇

游戏的重中之重就是移动了。

public void move() {
    // 将蛇的身体部分向前移动
    for (int i = bodyParts; i > 0; i--) {
        x[i] = x[i - 1];
        y[i] = y[i - 1];
    }
    
    // 根据当前方向移动蛇头
    switch (direction) {
        case 'U':
            y[0] -= UNIT_SIZE;
            break;
        case 'D':
            y[0] += UNIT_SIZE;
            break;
        case 'L':
            x[0] -= UNIT_SIZE;
            break;
        case 'R':
            x[0] += UNIT_SIZE;
            break;
    }
}

        这段代码将会让蛇的身体部分向前移动一步，然后根据当前方向移动蛇头。如果蛇向上移动，蛇头的纵坐标会减少一个单位大小；如果蛇向下移动，蛇头的纵坐标会增加一个单位大小；如果蛇向左移动，蛇头的横坐标会减少一个单位大小；如果蛇向右移动，蛇头的横坐标会增加一个单位大小。

六.得分系统，是否吃到食物

public void checkFood() {
    if (x[0] == foodX && y[0] == foodY) {
        // 如果蛇头的位置与食物的位置重合，则吃到了食物
        bodyParts++; // 增加蛇身长度
        newFood(); // 生成新的食物
    }
}

    这段代码会检查蛇头的位置是否与食物的位置重合。如果重合，则表示蛇吃到了食物，蛇的身体长度会增加，并且生成新的食物位置。

七、检查碰撞

用于检查蛇是否与边界或自身发生碰撞：碰撞之后也就是结束

public void checkCollision() {
    // 检查是否与边界发生碰撞
    if (x[0] < 0 || x[0] >= WIDTH || y[0] < 0 || y[0] >= HEIGHT) {
        running = false; // 游戏结束
        return;
    }

    // 检查是否与自身发生碰撞
    for (int i = bodyParts; i > 0; i--) {
        if (x[0] == x[i] && y[0] == y[i]) {
            running = false; // 游戏结束
            return;
        }
    }
}

    首先检查蛇头是否撞到了游戏边界，如果是，则游戏结束。然后，它检查蛇头是否与自身的任何部分重合，如果是，则游戏也会结束。

八、处理按键事件

补充keyPressed(KeyEvent e)方法的代码，用于处理按键事件，改变蛇的移动方向。

@Override
public void keyPressed(KeyEvent e) {
    switch (e.getKeyCode()) {
        case KeyEvent.VK_UP:
            if (direction != 'D') // 禁止向下移动
                direction = 'U';
            break;
        case KeyEvent.VK_DOWN:
            if (direction != 'U') // 禁止向上移动
                direction = 'D';
            break;
        case KeyEvent.VK_LEFT:
            if (direction != 'R') // 禁止向右移动
                direction = 'L';
            break;
        case KeyEvent.VK_RIGHT:
            if (direction != 'L') // 禁止向左移动
                direction = 'R';
            break;
    }
}

       根据用户按下的方向键来改变蛇的移动方向。如果用户按下上箭头键，则蛇向上移动；如果按下下箭头键，则蛇向下移动；如果按下左箭头键，则蛇向左移动；如果按下右箭头键，则蛇向右移动。同时，还加入了一些限制条件，例如禁止蛇直接反向移动（比如，当蛇向上移动时，不允许按下下箭头键使其立即向下移动）。

九、得分系统

玩游戏还有很重要就是自己有多厉害。那么得分展示那就是必不可少的了。

首先，在SnakeGame类中添加得分变量和相应的方法：

public class SnakeGame extends JFrame {
    // 其他代码...
    
    private int score = 0;

    public int getScore() {
        return score;
    }

    public void increaseScore() {
        score += 10; // 每次吃到食物增加10分
    }
}

在GamePanel类的draw(Graphics g)方法中添加绘制得分的逻辑：

public void draw(Graphics g) {
    // 绘制游戏界面的其他内容...
    
    // 绘制得分
    g.setColor(Color.WHITE);
    g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 20));
    g.drawString("Score: " + game.getScore(), 20, 30);
}

    这样，每次游戏界面重新绘制时，都会显示当前的得分。接下来，在checkFood()方法中调用increaseScore()方法，以便在蛇吃到食物时增加得分：

public void checkFood() {
    if (x[0] == foodX && y[0] == foodY) {
        game.increaseScore(); // 增加得分
        bodyParts++; // 增加蛇身长度
        newFood(); // 生成新的食物
    }
}

现在，游戏界面会显示当前的得分，并且每次蛇吃到食物时，得分都会增加。

十、游戏状态管理

    要添加游戏状态管理，我们需要在 SnakeGame 类中添加游戏状态的枚举，并在 GamePanel 类中根据不同的游戏状态来控制游戏逻辑的执行。让我们一步步完成这个任务。

首先，在 SnakeGame 类中添加游戏状态的枚举：

public enum GameState {
    RUNNING,
    PAUSED,
    GAME_OVER
}

public class SnakeGame extends JFrame {
    // 其他代码...

    private GameState gameState = GameState.RUNNING;

    public GameState getGameState() {
        return gameState;
    }

    public void setGameState(GameState gameState) {
        this.gameState = gameState;
    }

    // 其他代码...
}

    在这里，我们定义了一个 GameState 枚举，表示游戏的不同状态。我们还添加了一个 gameState 实例变量来保存当前的游戏状态，并提供了相应的访问方法。

    接下来，在 GamePanel 类中根据不同的游戏状态来控制游戏逻辑的执行。在 actionPerformed 方法中，我们只在游戏运行中（RUNNING 状态）执行游戏逻辑：

public void actionPerformed(ActionEvent e) {
    if (game.getGameState() == GameState.RUNNING) {
        move();
        checkFood();
        checkCollision();
        repaint();
    }
}

    然后，在 paintComponent 方法中，我们根据游戏状态来绘制相应的内容，比如游戏进行中绘制游戏界面，游戏暂停时绘制暂停提示，游戏结束时绘制游戏结束提示：

public void paintComponent(Graphics g) {
        super.paintComponent(g);
        switch (game.getGameState()) {
            case RUNNING:
                draw(g);
                break;
            case PAUSED:
                // 绘制暂停提示
                g.setColor(Color.WHITE);
                g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 30));
                g.drawString("PAUSE!!!", WIDTH / 2 - 100, HEIGHT / 2);
                break;
            case GAME_OVER:
                // 绘制游戏结束提示
                g.setColor(Color.WHITE);
                g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 30));
                g.drawString("Game Over!!!", WIDTH / 2 - 100, HEIGHT / 2);
                break;
        }
    }

按键操作部分需要补充逻辑：

@Override
public void keyPressed(KeyEvent e) {
    switch (e.getKeyCode()) {
        //其他代码
        case KeyEvent.VK_SPACE:
            if (game.getGameState() == GameState.RUNNING) {
                game.setGameState(GameState.PAUSED); // 暂停游戏
            } else if (game.getGameState() == GameState.PAUSED) {
                game.setGameState(GameState.RUNNING); // 恢复游戏
            }
            break;
    }
}

    在这个更新后的 keyPressed 方法中，我们添加了对空格键的监听。如果游戏正在运行，按下空格键会将游戏状态设为暂停；如果游戏已经暂停，再次按下空格键会将游戏状态设为运行。这样就实现了按空格键暂停和恢复游戏的功能。

到这一步一个简单的贪吃蛇小游戏就搭建成功了。

图片

代码地址：https://gitee.com/zhangyang214/snake.git

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