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Java 贪吃蛇

最后修改于 2023 年 1 月 10 日

在本部分 Java 2D 游戏教程中，我们将创建一个 Java 贪吃蛇游戏克隆。源代码和图片可以在作者的 Github Java-Snake-Game 仓库中找到。

贪吃蛇

贪吃蛇 是一款经典的早期视频游戏。它最早出现在 70 年代末。后来被移植到 PC 上。在这款游戏中，玩家控制一条蛇。目标是尽可能多地吃苹果。每次蛇吃到苹果，它的身体就会变长。蛇必须避开墙壁和自己的身体。这款游戏有时也被称为 Nibbles。

Java 贪吃蛇游戏开发

蛇的每个关节的大小是 10 像素。蛇用光标键控制。最初，蛇有三个关节。如果游戏结束，"Game Over" 消息将显示在游戏板的中间。

Board.java 
package com.zetcode;

import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Font;
import java.awt.FontMetrics;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Image;
import java.awt.Toolkit;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.KeyAdapter;
import java.awt.event.KeyEvent;
import javax.swing.ImageIcon;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.Timer;

public class Board extends JPanel implements ActionListener {

    private final int B_WIDTH = 300;
    private final int B_HEIGHT = 300;
    private final int DOT_SIZE = 10;
    private final int ALL_DOTS = 900;
    private final int RAND_POS = 29;
    private final int DELAY = 140;

    private final int x[] = new int[ALL_DOTS];
    private final int y[] = new int[ALL_DOTS];

    private int dots;
    private int apple_x;
    private int apple_y;

    private boolean leftDirection = false;
    private boolean rightDirection = true;
    private boolean upDirection = false;
    private boolean downDirection = false;
    private boolean inGame = true;

    private Timer timer;
    private Image ball;
    private Image apple;
    private Image head;

    public Board() {
        
        initBoard();
    }
    
    private void initBoard() {

        addKeyListener(new TAdapter());
        setBackground(Color.black);
        setFocusable(true);

        setPreferredSize(new Dimension(B_WIDTH, B_HEIGHT));
        loadImages();
        initGame();
    }

    private void loadImages() {

        ImageIcon iid = new ImageIcon("src/resources/dot.png");
        ball = iid.getImage();

        ImageIcon iia = new ImageIcon("src/resources/apple.png");
        apple = iia.getImage();

        ImageIcon iih = new ImageIcon("src/resources/head.png");
        head = iih.getImage();
    }

    private void initGame() {

        dots = 3;

        for (int z = 0; z < dots; z++) {
            x[z] = 50 - z * 10;
            y[z] = 50;
        }
        
        locateApple();

        timer = new Timer(DELAY, this);
        timer.start();
    }

    @Override
    public void paintComponent(Graphics g) {
        super.paintComponent(g);

        doDrawing(g);
    }
    
    private void doDrawing(Graphics g) {
        
        if (inGame) {

            g.drawImage(apple, apple_x, apple_y, this);

            for (int z = 0; z < dots; z++) {
                if (z == 0) {
                    g.drawImage(head, x[z], y[z], this);
                } else {
                    g.drawImage(ball, x[z], y[z], this);
                }
            }

            Toolkit.getDefaultToolkit().sync();

        } else {

            gameOver(g);
        }        
    }

    private void gameOver(Graphics g) {
        
        String msg = "Game Over";
        Font small = new Font("Helvetica", Font.BOLD, 14);
        FontMetrics metr = getFontMetrics(small);

        g.setColor(Color.white);
        g.setFont(small);
        g.drawString(msg, (B_WIDTH - metr.stringWidth(msg)) / 2, B_HEIGHT / 2);
    }

    private void checkApple() {

        if ((x[0] == apple_x) && (y[0] == apple_y)) {

            dots++;
            locateApple();
        }
    }

    private void move() {

        for (int z = dots; z > 0; z--) {
            x[z] = x[(z - 1)];
            y[z] = y[(z - 1)];
        }

        if (leftDirection) {
            x[0] -= DOT_SIZE;
        }

        if (rightDirection) {
            x[0] += DOT_SIZE;
        }

        if (upDirection) {
            y[0] -= DOT_SIZE;
        }

        if (downDirection) {
            y[0] += DOT_SIZE;
        }
    }

    private void checkCollision() {

        for (int z = dots; z > 0; z--) {

            if ((z > 4) && (x[0] == x[z]) && (y[0] == y[z])) {
                inGame = false;
            }
        }

        if (y[0] >= B_HEIGHT) {
            inGame = false;
        }

        if (y[0] < 0) {
            inGame = false;
        }

        if (x[0] >= B_WIDTH) {
            inGame = false;
        }

        if (x[0] < 0) {
            inGame = false;
        }
        
        if (!inGame) {
            timer.stop();
        }
    }

    private void locateApple() {

        int r = (int) (Math.random() * RAND_POS);
        apple_x = ((r * DOT_SIZE));

        r = (int) (Math.random() * RAND_POS);
        apple_y = ((r * DOT_SIZE));
    }

    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        if (inGame) {

            checkApple();
            checkCollision();
            move();
        }

        repaint();
    }

    private class TAdapter extends KeyAdapter {

        @Override
        public void keyPressed(KeyEvent e) {

            int key = e.getKeyCode();

            if ((key == KeyEvent.VK_LEFT) && (!rightDirection)) {
                leftDirection = true;
                upDirection = false;
                downDirection = false;
            }

            if ((key == KeyEvent.VK_RIGHT) && (!leftDirection)) {
                rightDirection = true;
                upDirection = false;
                downDirection = false;
            }

            if ((key == KeyEvent.VK_UP) && (!downDirection)) {
                upDirection = true;
                rightDirection = false;
                leftDirection = false;
            }

            if ((key == KeyEvent.VK_DOWN) && (!upDirection)) {
                downDirection = true;
                rightDirection = false;
                leftDirection = false;
            }
        }
    }
}

首先，我们将定义游戏中使用的常量。

private final int B_WIDTH = 300;
private final int B_HEIGHT = 300;
private final int DOT_SIZE = 10;
private final int ALL_DOTS = 900;
private final int RAND_POS = 29;
private final int DELAY = 140;

B_WIDTH 和 B_HEIGHT 常量决定了游戏板的大小。DOT_SIZE 是苹果和蛇身节点的大小。ALL_DOTS 常量定义了游戏板上可能的节点总数（900 = (300*300)/(10*10)）。RAND_POS 常量用于计算苹果的随机位置。DELAY 常量决定了游戏的运行速度。

private final int x[] = new int[ALL_DOTS];
private final int y[] = new int[ALL_DOTS];

这两个数组存储了蛇的所有关节的 x 和 y 坐标。

private void loadImages() {

    ImageIcon iid = new ImageIcon("src/resources/dot.png");
    ball = iid.getImage();

    ImageIcon iia = new ImageIcon("src/resources/apple.png");
    apple = iia.getImage();

    ImageIcon iih = new ImageIcon("src/resources/head.png");
    head = iih.getImage();
}

在 loadImages() 方法中，我们获取游戏的图片。ImageIcon 类用于显示 PNG 图片。

private void initGame() {

    dots = 3;

    for (int z = 0; z < dots; z++) {
        x[z] = 50 - z * 10;
        y[z] = 50;
    }

    locateApple();

    timer = new Timer(DELAY, this);
    timer.start();
}

在 initGame() 方法中，我们创建蛇，在游戏板上随机定位一个苹果，并启动计时器。

private void checkApple() {

    if ((x[0] == apple_x) && (y[0] == apple_y)) {

        dots++;
        locateApple();
    }
}

如果苹果与蛇头碰撞，我们将增加蛇的节点数量。我们调用 locateApple() 方法，该方法会随机放置一个新的苹果对象。

在 move() 方法中，我们包含了游戏的核心算法。要理解它，可以看看蛇是如何移动的。我们控制蛇的头部。我们可以用光标键改变它的方向。其余的节点沿着链条向上移动一个位置。第二个节点移动到第一个节点的位置，第三个节点移动到第二个节点的位置，依此类推。

for (int z = dots; z > 0; z--) {
    x[z] = x[(z - 1)];
    y[z] = y[(z - 1)];
}

此代码沿链移动关节。

if (leftDirection) {
    x[0] -= DOT_SIZE;
}

此行将头部向左移动。

在 checkCollision() 方法中，我们确定蛇是否撞到了自己或墙壁。

for (int z = dots; z > 0; z--) {

    if ((z > 4) && (x[0] == x[z]) && (y[0] == y[z])) {
        inGame = false;
    }
}

如果蛇用它的头撞到了它的一个关节，游戏就结束了。

if (y[0] >= B_HEIGHT) {
    inGame = false;
}

如果蛇撞到了游戏板的底部，游戏就结束了。

Snake.java 
package com.zetcode;

import java.awt.EventQueue;
import javax.swing.JFrame;

public class Snake extends JFrame {

    public Snake() {
        
        initUI();
    }
    
    private void initUI() {
        
        add(new Board());
        
        setResizable(false);
        pack();
        
        setTitle("Snake");
        setLocationRelativeTo(null);
        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        
        EventQueue.invokeLater(() -> {
            JFrame ex = new Snake();
            ex.setVisible(true);
        });
    }
}

这是主类。

setResizable(false);
pack();

setResizable() 方法会影响某些平台上 JFrame 容器的边框。因此，在调用 pack() 方法之前调用它很重要。否则，蛇头与右边框和下边框的碰撞可能无法正确工作。

Snake
图：贪吃蛇

这就是 Java 的贪吃蛇游戏。