Netjava Lesson8 多线程——让小球动起来

2013.07.25

 

上课内容：多线程

 

在讲线程之前，我们先来谈谈进程。在我接触电脑的一段时间后，开始发现当打开任务管理器后，会有一个进程的显示，下面的映像名称里有很多的可执行文件。这些可执行文件有的是系统默认的，有的是我们打开的，他们都会占用一定内存。
知道了进程，那么什么是线程呢？线程就是运行中程序的调度单位。
我们知道，以前我们写的代码，程序都是从上往下进行，就是必须要执行完上一句才会执行下一句。我们称这种为单线程的程序。那么多线程就是指同时有多个单线程同时进行运作，比如我们今天要做的小球游戏，
如果面板中有多个小球在运动，那么我们就要建立多个小球对象，然后让他们同时运动，但是如果按我们以前的方式，代码从上往下执行，那么想控制多个小球显然很困难，这时我们就要运用到多线程。

 

讲了那么多，多线程怎么实现呢？
这里有两个方法，一个是继承Thread类，一个是实现runnable接口。具体的应用我们在练习中体现。

练习：控制小球的移动，要求：1.小球不能超出边框2.小球相互碰撞，进行反弹.

这个练习首先要求我们掌握基本界面，知道主界面继承JPanel，重写paint方法以保存面板。然后创建小球类，写出构造方法以及get，set方法，继承线程类，重写run方法。最关键的就是小球要在边界处反弹，还有就是小球遇到其他的小球要发生碰撞。最后让线程run起来~~~

 

首先我们做出小球界面：

public class BallFrame extends JPanel {
	// 实例化一个数组对象
	private Ball[] ball = new Ball[10];
	// 实例化一个随机数对象
	private Random r = new Random();

	public static void main(String[] args) {
		// 实例化一个面板对象
		BallFrame bf = new BallFrame();
		// 调用initUI方法
		bf.initUI();
	}

	// 界面函数
	public void initUI() {
		JFrame jf = new JFrame();// 实例化面板对象
		jf.setSize(new Dimension(600, 600));// 设置面板大小
		jf.setResizable(false);// 设置不可调节大小
		jf.setDefaultCloseOperation(3);// 设置关闭按钮
		jf.setLocationRelativeTo(null);// 设置窗体居中
		this.setBackground(Color.white);// 设置面板背景为白色
		jf.setVisible(true);// 设置窗体可见
		jf.add(this, BorderLayout.CENTER);// 将面板添加到窗体上

		for (int i = 0; i < ball.length; i++) {
			// 实例化每个小球对象
			ball[i] = new Ball(new Color(r.nextInt(255), r.nextInt(255),
					r.nextInt(255)), r.nextInt(550), r.nextInt(550), 50,
					r.nextInt(4) + 1, r.nextInt(4) + 1, this, i);
		}
		for (int i = 0; i < ball.length; i++) {
			// 将每个小球线程运行起来
			ball[i].start();
		}
	}

	// 重写paint方法
	public void paint(Graphics g) {
		// 调用父类的paint方法
		super.paint(g);
		for (int i = 0; i < ball.length; i++) {
			// 从ball中获取颜色并设置
			g.setColor(ball[i].getcolor());
			// 画出小球
			g.fillOval(ball[i].getX(), ball[i].getY(), ball[i].getRadiu(),
					ball[i].getRadiu());
		}
		// 调用碰撞函数
		collision();
	}

	// 碰撞函数
	private void collision() {
		// 距离数组，存储两小球间的距离
		double[][] dis = new double[ball.length][ball.length];
		for (int i = 0; i < ball.length; i++) {
			for (int j = 0; j < ball.length; j++) {
				// 计算两个小球间的距离
				dis[i][j] = Math.sqrt(Math.pow(ball[i].getX() - ball[j].getX(),
						2) + Math.pow(ball[i].getY() - ball[j].getY(), 2));
			}
		}
		for (int i = 0; i < ball.length; i++) {
			for (int j = i + 1; j < ball.length; j++) {
				if (dis[i][j] < (ball[i].getRadiu() + ball[j].getRadiu()) / 2) {
					int t;
					// 交换小球x方向的速度
					t = ball[i].getVx();
					ball[i].setVx(ball[j].getVx());
					ball[j].setVx(t);
					// 交换小球y方向的速度
					t = ball[i].getVy();
					ball[i].setVy(ball[j].getVy());
					ball[j].setVy(t);
					// 确定碰撞后第二个小球的位置
					int x2 = ball[j].getX() - ball[i].getX(), y2 = ball[j]
							.getY() - ball[i].getY();
					ball[j].setX(ball[i].getX() + x2);
					ball[j].setY(ball[j].getY() + y2);
				} else {
				}
			}
		}
	}
}

 

然后我们创建线程对象Ball继承Thread：

public class Ball extends Thread {
	// 初始化一些对象名
	private Color color;
	private int x, y, radiu, vx, vy;
	private BallFrame bf;
	private int id;

	/**
	 * 构造函数
	 * 
	 * @param color小球颜色
	 * @param x小球横坐标
	 * @param y小球纵坐标
	 * @param radiu小球直径
	 * @param vx小球横向速度
	 * @param vy小球纵向速度
	 * @param bf面板
	 * @param id标志
	 */
	public Ball(Color color, int x, int y, int radiu, int vx, int vy,
			BallFrame bf, int id) {
		this.color = color;
		this.x = x;
		this.y = y;
		this.radiu = radiu;
		this.vx = vx;
		this.vy = vy;
		this.bf = bf;
		this.id = id;
	}

	// 重写run方法
	public void run() {
		super.run();// 调用父类run方法
		// 执行无限循环
		while (true) {
			// System.out.println("第"+id+"个球的x:"+x +"   y:"+y);
			x += vx;// 改变x的速度
			y += vy;// 改变y的速度
			// 如果x越界
			if (x <= 0 || x + radiu >= bf.getWidth()) {
				vx = -vx;// x速度反向
				if (x < 0)
					x = 0;
				else if (x > bf.getWidth() - radiu)
					x = bf.getWidth() - radiu;
				else {
				}
			}
			// 如果y越界
			else if (y <= 0 || y + radiu >= bf.getHeight()) {
				vy = -vy;// y速度反向
				if (y < 0)
					y = 0;
				else if (y > bf.getHeight() - radiu)
					y = bf.getHeight() - radiu;
				else {
				}
			} else {
			}

			try {
				Thread.sleep(10);// 设置睡眠时间为10ms
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			// 重绘
			bf.repaint();
		}
	}

	public Color getcolor() {
		return color;
	}

	public void setcolor(Color color) {
		this.color = color;
	}

	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 getRadiu() {
		return radiu;
	}

	public void setRadiu(int radiu) {
		this.radiu = radiu;
	}

	public int getVx() {
		return vx;
	}

	public void setVx(int vx) {
		this.vx = vx;
	}

	public int getVy() {
		return vy;
	}

	public void setVy(int vy) {
		this.vy = vy;
	}

}

 

这样我们的小球就run起来了~~