Java华容道小游戏源码分析

利用Java的Swing编程、事件监听等知识写一个华容道小游戏。这个游戏的作者不是我，但是我根据所学的知识，分析一下游戏的源码，以巩固学习成果。

1 界面分析

华容道游戏的界面如下图所示：

一共10个人物，每个人物可以上下左右移动。所以应提前想好一个布局方式，以便在写游戏时设定坐标。

程序所需知识：

• Swing基础
• Swing基本组件（JFrame、JButton）
• 事件监听器（焦点、动作、键盘、鼠标）

2 启动类

在IDEA中新建一个项目Klotski，并新建启动类Start.java和游戏窗体类GameFrame.java。根据启动类和游戏主体分离的原则，我们在启动类Start.java中只新建游戏窗体就行，不做任何与游戏内容相关的操作。

public class Start { public static void main(String[] args) { new GameFrame(); } } 

3 人物类

在设计游戏窗体之前，我们先新建一个人物类Person.java，这个类用来实例化游戏中每一个人物对象。由于每一个人物对象实际上可以看做窗体的一个按钮，所以使该类继承JButton类。

import javax.swing.*; public class Person extends JButton { } 

我们为人物类设计三个属性，分别是编号、颜色和字体。编号在后期用于定位人物，颜色和字体方便构造人物时初始化。

int number; Color color = new Color(255, 245, 170); Font font = new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 12); 

3.1 构造方法

人物类的构造方法要传进两个参数，分别是编号和人物名字，并在下面对编号、姓名、颜色、字体等进行初始化。

public Person(int number, String s) { super(s); // 调用父类JButton的构造方法，为按钮命名 this.number = number; setBackground(color); setFont(font); } 

3.2 人物变色监听

当我们想让某个人物移动时，我们需要让其从默认颜色变为别的颜色。这里可以为每个按钮添加一个监听器，并且焦点事件监听器是最适合的。当按钮被聚焦的时候，鼠标键盘也可以对指定按钮进行操作。

可以直接让该类实现FocusListener接口，并在构造方法加上焦点事件监听器，把自己传入即可。

public class Person extends JButton implements FocusListener { // 实现FocusListener接口 ... public Person(int number, String s) { ... addFocusListener(this); // 添加焦点事件监听器 } @Override public void focusGained(FocusEvent e) { setBackground(Color.RED); // 按钮获得焦点时，颜色变红 } @Override public void focusLost(FocusEvent e) { setBackground(color); // 按钮失去焦点时，颜色变回默认值 } } 

3.3 人物类完整代码

import javax.swing.*; import java.awt.*; import java.awt.event.FocusEvent; import java.awt.event.FocusListener; public class Person extends JButton implements FocusListener { int number; Color color = new Color(255, 245, 170); Font font = new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 12); public Person(int number, String s) { super(s); this.number = number; setBackground(color); setFont(font); addFocusListener(this); } @Override public void focusGained(FocusEvent e) { setBackground(Color.RED); } @Override public void focusLost(FocusEvent e) { setBackground(color); } } 

4 游戏窗体类

游戏窗体类是游戏的主体部分，包含显示模块和逻辑模块。首先我们让该类继承JFrame类。

import javax.swing.*; public class GameFrame extends JFrame { } 

该类首先要有10个人物，那么我们实例化一个Person数组；以及在属性中添加几个按钮，为边界按钮（处理游戏边界）和重新开始按钮。

Person[] people = new Person[10]; JButton left, right, above, below; // 左、右、上、下边界按钮 JButton restart = new JButton("重新开始"); 

4.1 构造方法

构造方法中只写与窗体默认设置有关的部分，具体的按钮布置放到一个初始化方法里面去写。

public GameFrame() { init(); // 初始化方法 setDefaultCloseOperation(DISPOSE_ON_CLOSE); setbounds(100, 100, 320, 500); setVisible(true); validate(); // 验证布局 } 

4.2 初始化布置

在初始化方法init()中，我们一步步放置所需要的组件。首先把窗体设定为绝对布局，并放置重新开始按钮。

public void init() { setLayout(null); add(restart); restart.setBounds(100, 320, 120, 35); } 

启动Start.java，查看效果。

接下来放置每个人物。先写一个String数组，放置每个人物的名字，再将名字传入本类的属性people数组中。

String[] name = {"曹操", "关羽", "马", "黄", "赵", "张", "兵", "兵", "兵", "兵"}; for (int i = 0; i < name.length; i++) { people[i] = new Person(i, name[i]); add(people[i]); } 

设定每个人物按钮的大小和位置。观察第1章界面分析中的图，如果设置每个格子的大小为50像素×50像素，那么曹操就是100像素×100像素；如果游戏左上角的边界为(54, 54)，那么曹操所在的位置应为(104, 54)。依次类推，设置每个人物的大小和位置。

// 以左上角的位置为(54, 54)，每个格子大小为50*50，设定每个按钮的位置 people[0].setBounds(104, 54, 100, 100); people[1].setBounds(104, 154, 100, 50); people[2].setBounds(54, 154, 50, 100); people[3].setBounds(204, 154, 50, 100); people[4].setBounds(54, 54, 50, 100); people[5].setBounds(204, 54, 50, 100); people[6].setBounds(54, 254, 50, 50); people[7].setBounds(204, 254, 50, 50); people[8].setBounds(104, 204, 50, 50); people[9].setBounds(154, 204, 50, 50); 

再添加游戏边界，游戏边界也可以看做是按钮，我们将这4个按钮设定为宽为5的长条，并根据添加好的人物的位置确定长条位置。

left = new JButton(); right = new JButton(); above = new JButton(); below = new JButton(); add(left); add(right); add(above); add(below); // 以宽为5设定每个长条的大小 left.setBounds(49, 49, 5, 260); right.setBounds(254, 49, 5, 260); above.setBounds(49, 49, 210, 5); below.setBounds(49, 304, 210, 5); validate(); 

4.3 人物移动操作

写一个go()方法，使人物进行上下左右移动。传进去的参数肯定是人物和方向，人物放Person类对象就行，方向其实把已有的4个边界按钮放进去就行了，因为它们就代表上下左右，并且可以直接拿它们的边界。

public void go(Person man, JButton direction) { } 

我们的操作判断分为以下几步：

1. 先试着移动一下，获取移动后的位置
2. 看是否与其他人物的位置或游戏边界的位置相撞
3. 如果相撞，则不移动；否则进行移动

先试着移动一下，为了方便判断相撞，我们先拿一个矩形类Rectangle放这个人物的边界，并获得坐标。

Rectangle manRect = man.getBounds(); // 人物边界矩形 int x = manRect.x; int y = manRect.y; 

再试着移动一下，这里我们只操作x和y，所以人物、矩形都是实际上没有移动的。

if (direction == above) { y -= 50; } else if (direction == below) { y += 50; } else if (direction == left) { x -= 50; } else if (direction == right) { x += 50; } 

再把矩形移动过去（人物还是未动）。

manRect.setLocation(x, y); 

从这时开始，我们要进行判断，先建立一个布尔型变量move并初始化为true，并拿矩形类Rectangle放其他人物的边界、游戏边界的边界，使用intersects()方法判断是否相撞。

boolean move = true; // 移动判断变量 for (int i = 0; i < 10; i++) { Rectangle personRect = people[i].getBounds(); // 每个人物的边界 if ((manRect.intersects(personRect) && (man.number != i))) { // 操作人物的边界和某个人物边界相撞，且不是自己 move = false; // 不移动 } } Rectangle directionRect = direction.getBounds(); // 游戏边界的边界 if (manRect.intersects(directionRect)) { // 与游戏边界相撞 move = false; // 不移动 } 

再根据move的结果，对该人物进行移动。

if (move) { man.setLocation(x, y); } 

4.4 游戏重启监听器

点击重新开始按钮，游戏重启。我们让本类实现ActionListener动作事件监听器接口，并在init()方法中为restart添加监听器。然后重写actionPerformed()方法，可以直接销毁游戏窗体，再重新新建实例就行了。

public class GameFrame extends JFrame implements ActionListener { // 实现ActionListener接口 ... public void init() { ... restart.addActionListener(this); // 添加动作事件监听器 ... } ... @Override public void actionPerformed(ActionEvent e) { dispose(); // 销毁游戏窗体 new GameFrame(); // 重新实例化 } } 

4.5 键盘操作监听器

键盘是可以操作人物的移动的。我们让本类实现KeyListener键盘事件监听器接口，并在init()方法中为每个人物添加监听器。

public class GameFrame extends JFrame implements ActionListener, KeyListener { // 实现KeyListener接口 ... public void init() { ... for (int i = 0; i < name.length; i++) { people[i] = new Person(i, name[i]); add(people[i]); people[i].addKeyListener(this); // 添加键盘事件监听器 } ... } ... @Override public void keyTyped(KeyEvent e) { } @Override public void keyPressed(KeyEvent e) { } @Override public void keyReleased(KeyEvent e) { } } 

我们只需要重写keyPressed()方法。先拿到键盘事件资源（当前聚焦的人物）和键盘按键，并指挥人物按一定方向移动。

@Override public void keyPressed(KeyEvent e) { Person man = (Person) e.getSource(); // 获得资源（人物） int keyCode = e.getKeyCode(); // 获得按键 if (keyCode == KeyEvent.VK_UP) { // 按上键 go(man, above); // 向上移动，下同 } if (keyCode == KeyEvent.VK_DOWN) { go(man, below); } if (keyCode == KeyEvent.VK_LEFT) { go(man, left); } if (keyCode == KeyEvent.VK_RIGHT) { go(man, right); } } 

4.6 鼠标操作监听器

鼠标不仅可以聚焦人物，也可以操作人物移动。我们让本类实现MouseListener鼠标事件监听器接口，并在init()方法中为每个人物添加监听器。

public class GameFrame extends JFrame implements ActionListener, KeyListener, MouseListener { // 实现MouseListener接口 ... public void init() { ... for (int i = 0; i < name.length; i++) { people[i] = new Person(i, name[i]); people[i].addKeyListener(this); people[i].addMouseListener(this); // 添加鼠标事件监听器 add(people[i]); } ... } ... @Override public void mouseClicked(MouseEvent e) { } @Override public void mousePressed(MouseEvent e) { } @Override public void mouseReleased(MouseEvent e) { } @Override public void mouseEntered(MouseEvent e) { } @Override public void mouseExited(MouseEvent e) { } } 

我们只需要重写MousePressed()方法。先拿到鼠标事件资源（鼠标点击的人物）和鼠标坐标，再拿到这个人物的边界大小，根据这个鼠标点击的位置（如点击人物上半部分，则向上移动），指挥人物按一定方向移动。

@Override public void mousePressed(MouseEvent e) { Person man = (Person) e.getSource(); // 获得资源（人物） int x = e.getX(); int y = e.getY(); // 鼠标坐标（相对于人物） int w = man.getBounds().width; int h = man.getBounds().height; // 人物边界大小 if (y < h / 2) { // 点击的是上半部分 go(man, above); // 向上移动，下同 } if (y > h / 2) { go(man, below); } if (x < w / 2) { go(man, left); } if(x > w / 2) { go(man, right); } } 

注意，键盘事件和鼠标事件不用else-if，可以让人物斜向运动，运动顺序由程序书写顺序决定。

4.7 游戏窗体类完整代码

import javax.swing.*; import java.awt.*; import java.awt.event.*; public class GameFrame extends JFrame implements ActionListener, KeyListener, MouseListener { Person[] people = new Person[10]; JButton left, right, above, below; JButton restart = new JButton("重新开始"); public GameFrame() { init(); setDefaultCloseOperation(DISPOSE_ON_CLOSE); setBounds(100, 100, 320, 500); setVisible(true); validate(); } public void init() { setLayout(null); add(restart); restart.setBounds(100, 320, 120, 35); restart.addActionListener(this); String[] name = {"曹操", "关羽", "马", "黄", "赵", "张", "兵", "兵", "兵", "兵"}; for (int i = 0; i < name.length; i++) { people[i] = new Person(i, name[i]); people[i].addKeyListener(this); people[i].addMouseListener(this); add(people[i]); } people[0].setBounds(104, 54, 100, 100); people[1].setBounds(104, 154, 100, 50); people[2].setBounds(54, 154, 50, 100); people[3].setBounds(204, 154, 50, 100); people[4].setBounds(54, 54, 50, 100); people[5].setBounds(204, 54, 50, 100); people[6].setBounds(54, 254, 50, 50); people[7].setBounds(204, 254, 50, 50); people[8].setBounds(104, 204, 50, 50); people[9].setBounds(154, 204, 50, 50); left = new JButton(); right = new JButton(); above = new JButton(); below = new JButton(); add(left); add(right); add(above); add(below); left.setBounds(49, 49, 5, 260); right.setBounds(254, 49, 5, 260); above.setBounds(49, 49, 210, 5); below.setBounds(49, 304, 210, 5); validate(); } public void go(Person man, JButton direction) { Rectangle manRect = man.getBounds(); int x = manRect.x; int y = manRect.y; if (direction == above) { y -= 50; } else if (direction == below) { y += 50; } else if (direction == left) { x -= 50; } else if (direction == right) { x += 50; } manRect.setLocation(x, y); boolean move = true; for (int i = 0; i < 10; i++) { Rectangle personRect = people[i].getBounds(); if ((manRect.intersects(personRect) && (man.number != i))) { move = false; } } Rectangle directionRect = direction.getBounds(); if (manRect.intersects(directionRect)) { move = false; } if (move) { man.setLocation(x, y); } } @Override public void actionPerformed(ActionEvent e) { dispose(); new GameFrame(); } @Override public void keyTyped(KeyEvent e) { } @Override public void keyPressed(KeyEvent e) { Person man = (Person) e.getSource(); int keyCode = e.getKeyCode(); if (keyCode == KeyEvent.VK_UP) { go(man, above); } if (keyCode == KeyEvent.VK_DOWN) { go(man, below); } if (keyCode == KeyEvent.VK_LEFT) { go(man, left); } if (keyCode == KeyEvent.VK_RIGHT) { go(man, right); } } @Override public void keyReleased(KeyEvent e) { } @Override public void mouseClicked(MouseEvent e) { } @Override public void mousePressed(MouseEvent e) { Person man = (Person) e.getSource(); int x = e.getX(); int y = e.getY(); int w = man.getBounds().width; int h = man.getBounds().height; if (y < h / 2) { go(man, above); } if (y > h / 2) { go(man, below); } if (x < w / 2) { go(man, left); } if (x > w / 2) { go(man, right); } } @Override public void mouseReleased(MouseEvent e) { } @Override public void mouseEntered(MouseEvent e) { } @Override public void mouseExited(MouseEvent e) { } } 

5 扩展与总结

• 步数统计：可以新写一个属性step，每go()一次就step++，统计游戏步数。
• 成功判定：当曹操走到某个坐标的时候，游戏就成功并结束了。
• 不同关卡：华容道有横刀立马、齐头并前、兵分三路等多种摆放方法，可以只改变人物坐标，实现不同的关卡。
• 记录进度：把步数、人物坐标存档到文件里，下次可以直接读档，接着来。
• 平台迁移：把代码换成JavaScript版，并写到网页上，游戏基本逻辑是一样的。

这个游戏应该不难，逻辑上没有其他游戏那么多，主要是巩固Swing编程的基础。

走了好多遍终于成功了：

完整代码点这里获取

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