Java2游戏编程读书笔记(4-2)

 

4.2      java.io 包

java.io包含许多允许发送和接收数据的统一的输入输出(I/O)操作。数据的来源或目的地事实上可以是任何事物——来自于键盘的输入输出到显示器，文件，甚至服务器/客户端架构。Java中I/O背后的魔力是通过流(streams)实现的。流只是或者从源读出，或者写入目的地的字符或字节的序列。

Java中I/O以两个叫做java.io.Reader和java.io.Writer的抽象类开始，所有其他的I/O操作都是在扩展它们功能的子类中实现的。

稍后，我们会研究处理声音，图像，文件和网络通信的流。因为GUI应用程序处理用户输入与控制台应用程序不同，所以我们不必成为写Java控制台输入程序的奇才。但是对于现在，在刚熟悉Java语言的时候来研究它则是个不错的主意，应该继续写那些控制台应用程序。

4.3     java.util 包

4.3 .1         java.util.StringTokenizer

StringTokenizer类允许把String对象分解成标记(token)，标记被分隔符分离。在需要分解具有一定格式的数据项目序列时，使用StringTokenizer类非常方便。

4.3 .2         java.util.Random

Math.random()方法产生一个在0.0到1.0之间的随机数。第一次调用这个方法时，它用当前系统时间作为种子，创建了一个新的Java.util.Random对象。接下来对Math.random()方法的调用从同一个Random对象返回下一个产生的数字。

使用Math.random()方法在大多数情况下都是好用的。但是，有时候会希望对产生的随机值多些控制，例如，当Random类用同一个值作为种子，就会产生相同的输出。这时可能想指定一个特殊的种子(一个long值)，这样就能够控制并监控结果以保证每次获得的是相同的输出。有时可能还想给特定的对象以它们自己的Random对象，以保证每个对象获得它自己的随机值的惟一分配，而不是让它们都来自于同一个Random实例。

另外，使用Random类的优势还在于可以获得不同原始类型的值。

4.3 .3         Java 2 集合框架

1.java.util.Vector

 

import java.util.*;

 

class VectorTest extends Object

{

       public static Vector getRandomScores(){

              //创建一个随机数产生器

              Random rand=new Random();

             

              //随机数的范围设为500-1000

              int numElements=500+Math.abs(rand.nextInt())%501;

             

              //创建一个新的Vector并随机规定一个增量

              Vector v=new Vector(numElements);

              while(numElements>0){

                     //添加一个在0-100之间的Integer

                     v.add(new Integer(Math.abs(rand.nextInt(101))));

                     numElements--;

              }

             

              return v;

       }

      

       public static void main(String[] args){

              int highestScore=0;//目前所找到的最大值

             

              //产生一些随机数

              Vector scores=getRandomScores();

             

              //遍历这些数值并找到最大值

              for(Enumeration e=scores.elements();e.hasMoreElements();){

                     Integer score=(Integer)(e.nextElement());

                    

                     if(score.intValue()>highestScore){

                            highestScore=score.intValue();

                     }

              }

             

              //打印最大值

              System.out.println(highestScore);

       }

}//VectorTest

2.java.util.Stack

堆栈是一种后进先出(LIFO)数据结构，这意味着后插入的对象会先被移出。Java中的Stack类定义了5种方法：push,pop,peek,empty,search。

方法push允许放置元素到Stack的顶部；相反地，peek方法返回顶部元素，但不把它移出；要判断Stack是否包含任何元素，使用empty方法，如果Stack中没有剩余的元素，该方法返回true值；search方法返回一个元素在Stack中放置的从1开始计数的位置，如果找到的元素在Stack的顶部，方法会返回1,如果没有这个元素，会返回-1.

 

作为一个简单例子，我们来把一组Integer对象压入堆栈，然后弹出它们并打印出值：

//创建一个新Stack对象

Stack integerStack=new Stack();

 

//把10个Integer对象压入堆栈

for(int i=0;i<10;i++){

       integerStack.push(new Integer(i));

}

 

//弹出堆栈中所有的值并打印

while(!integerStack.empty()){

       System.out.println(integerStack.pop());

}

堆栈最好的应用之一是处理自定义菜单对象，在第3篇中我们会实际看到如何写一个自定义菜单处理器。

3.java.util.LinkedList

与堆栈不同，链表是先进先出结构。LinkedList类的Java实现包括允许在链表任一端插入和取回的方法，这样的链表通常被称为双向链表，或双端队列。

链表也提供插入，移出以及在集合中查询数据的操作，并且不用写额外的代码。

当有一个需要有规律的查询或更新的数据集合时，应该考虑使用LinkedList类。像往常那样，在使用之前应该多思考问题，在想清楚是使用数组还是链表之后再动手。

4.java.util.Hashtable

Java的Hashtable类的妙处在于它可以用非常少的代码建立一个简单的数据库。

添加到Hashtable的元素由两部分组成：元素的Object值以及与它相关的Object关键字值。添加到表的值在以后可以由它的相关关键字重新获得。虽然关键字值可以是任何类型，但是它们必须能够实现hashCode和equals方法。

假设要为一个overhead-view游戏实现tile引擎。这里想把所有的tiles放到一个容器中，并且通过含有每个tile的图像数据的文件名来访问它们。Hashtable可能是实现这种方案的理想选择。Tiles的图像会作为数据元素被添加进来，它们相关的String表示将作为关键字值。

现在已对如何存储图像有了清晰的认识，下面写一个程序来试验一下。

import java.applet.*;

import java.awt.*;

import java.awt.geom.*;

import java.awt.event.*;

import java.util.*;

 

public class HashTest extends Applet implements ItemListener{

       //用来添加平铺图片的Hashtable

       private Hashtable imageTable;

      

       //选择不同平铺图像的

       private Choice selections;

      

       //假设图片块的宽与高相等，这个值既代表宽又代表高

       private int imageSize;

      

       //图片的文件名

       private final String[] filenames={"cement.gif","dirt.gif","grass.gif",

                                                               "pebbles.gif","stone.gif","water.gif"};

       //初始化Applet

       public void init(){

              int n=filenames.length;

             

              //创建一个有n个成员的Hashtable

              imageTable=new Hashtable(n);

             

              //创建Choice

              selections=new Choice();

             

              //创建一个Panel来在窗体的底部容纳选择框

              Panel p=new Panel();

              p.add(selections,BorderLayout.SOUTH);

              p.setBackground(Color.RED);

             

              //把Choice添加到applet中并注册ItemListener

              setLayout(new BorderLayout());

              add(p,BorderLayout.SOUTH);

              selections.addItemListener(this);

             

              //为图像分配内存

              for(int i=0;i<n;i++){

                     Image img=getImage(getCodeBase(),filenames[i]);

                     while(img.getWidth(this)<0);//这句代码不知道有什么用 ，看不明白

                    

                     //把图像添加到Hashtable和Choice中

                     imageTable.put(filenames[i],img);

                     selections.add(filenames[i]);

                    

                     //设置imageSize属性

                     if(i==0){

                            imageSize=img.getWidth(this);

                     }

              }

       }//init

      

       //在Applet内平铺当前所选择的图像

       public void paint(Graphics g){

              //把传入的Graphics容器转化为可用的Graphics2D对象

              Graphics2D g2d=(Graphics2D)g;

             

              //把Applet的宽和高存下来

              int width=getSize().width;

              int height=getSize().height;

             

              //为放置平铺图像创建一个AffineTransform

              AffineTransform at=new AffineTransform();

             

              //得到当前所选择的图像

              Image currImage=(Image)imageTable.get(selections.getSelectedItem());

             

              //在Applet内部铺满图像

              int y=0;

              while(y<height){

                     int x=0;

                     while(x<width){

                            at.setToTranslation(x,y);

                            //绘制图像

                            g2d.drawImage(currImage,at,this);

                            x+=imageSize;

                     }

                     y+=imageSize;

              }

       }//paint

      

       //在所选图像改变时调用

       public void itemStateChanged(ItemEvent e){

              //下拉列表框已经改变，重新绘制画面

              repaint();

       }

}//HashTest

虽然已经在第1章看到如何编译和运行applet，但因为这是我们研究的第一个applet，所以还要再复习一遍。编译源代码总是如下所示：

javac HashTest.java

一旦编译成功，运行HashTest applet就简单了：

appletviewer HashTest.html

Hashtable applet的代码清单看起来比较复杂，在第2篇中将会讲解每个构成部分。就目前而言，应把注意力集中于如何使用插入和从表中取值时调用的方法上。

第3篇中讨论创建自定义字体类时，我们将研究另外一个Hashtable例子。如果理解了这个例子以及本章练习中出现的表练习，那么就可以认为自己已经掌握了Hashtable。

4.4     总结

请不要把本章看作关于Java功能的一个完整的可用的论述，在API的标准版本中有数百个Java类。这里只是想使读者熟悉Java提供的很多常用特性中的一些。在自己的Java学习中，一定要在构思编写工具之前查询Java API——可能已经存在提供读者所期望的功能的类，或者至少有一个可以依赖的基类。

总而言之，Java提供了许多类，接口和工具，比如线程，使用它可以更快，更简单地开发更强大的应用程序，并且比其他大多数语言优美。本书希望在理解了Java语言背后的所有细节和扩展能力之后，读者会欣赏到它帮助程序员摆脱基本操作，而专注于解决问题的好处和能力。

试着做下面的练习，并设想用其他的语言如C++解决它可能有的难度。希望读者会认同Java所提供的类是构建起程序并更快有效地运行的最好方法。

4.5       练习

4.1写出保存一个链表顺序的代码。(提示：Java LinkedList是FIFO结构——哪些类具有LIFO结构？)

4.2练习4.1的代码会不会与保存一个StringBuffer对象的内容有很大的不同？

4.3写一个工具类，封装BufferedReader类，并从键盘读入不同类型的信息，如float值，int值，boolean值等。可以写如readInt，ReadFloat等的方法，确保每个组件只接收有效的输入，并且在输入值不正确时提示用户重新输入数据。

4.4写一个程序(使用BufferedReader类)，从名为file.txt的文件读入Strings。Reader应该连续地读遍全文件。文件输入应该立即改变到标准输出。文件不存在或打不开时输出一个错误消息。(提示：使用java.io包中的FileReader类)

4.5重写Fibonacci程序，使用Java.util包提供的Timer和TimerTask类。建议保持Fibonacci类框架，但是用一个匿名内部类来做定时。

4.6创建一个映射假期和它们的日历日期的Hashtable。使用java.util.GregorianCalendar对象作为表值，String对象作为关键字。例如，要添加最喜欢的假期到表，可能会这样写：

Hashtable ht=new Hashtable();

Calendar c=new GregorianCalendar();

c.set(Calendar.MONTH,Calendar.NOVEMBER);

c.set(Calendar.DAY_OF_MONTH,3);

ht.put(“Tom’s birthday”,c);

System.out.println(ht.get(“Tom’s birthday”));

试着添加一些你最喜爱的假期，并确保可以从表中重新得到它们。

4.7这道题更多是关于工程风格的问题，所以请仔细思考。我们还没有研究过如何创建和绘制图形，但是仍然可以写一个使用面向对象概念，简单地使用命令行的游戏。写一个玩扑克牌的二十一点的单人游戏，会需要(至少)5个类：Card类，Deck类，Hand类，Player类和Blackjack类。在第1篇中我们已经见到过Card和Deck类。Blackjack类将完成主程序所要处理的大部分工作。Card只包括一个声明是52张纸牌中某一个的整数型变量。更多关于这个类的信息可以参照第3章。Deck包括52个Card对象，并且应该在每个游戏之前调用它的shuffle方法。一个Deck对象也必须能够把这副纸牌中的下一张纸牌处理到某一玩家。为了灵活起见，Hand类应该能够包含任何数量的Card对象；实际上可以为任何纸牌游戏重用Hand类。Player类应该含有玩游戏者的数量，以及游戏胜利的数量。它还会包含一个Hand变量来表示玩家的纸牌。但是，确保Blackjack类做全部游戏的大部分处理。

记住下面的细节：

q        幺点可以表示1或11，这依赖于哪一个更合适。例如AA25可能总共有19点；AAAQ可能总共有13点；AK则可能是21点。

q        可能需要询问用户是否愿意在游戏开始之前浏览二十一点的规则。

q        如果玩家能够拿到5张牌而没超过21,则获胜。

如果需要这个工程的帮助，可以浏览配书光盘中的源代码。希望读者能做出干净的界面和令人上瘾的游戏局。

对于一个Java新手来说，这个程序最难的地方可能是使每一部分在一起工作。建议在写任何代码之前把所想列到纸上。并且可以使用你觉得有必要而这里没有指出的方法。记住保持数据成员private(或protected)，并且使用正确的访问方法访问它们。可以同样使用Card，Deck和Hand类，把Blackjack程序扩展成单人5张牌游戏。

现在的位置和目标

第2篇看起来好像一次需要掌握的东西很多——尤其对于Java或面向对象程序设计的新手来说。把整个Java语言的细节浓缩成几章是很难的，一个关于整个语言的彻底的研究可能会需要差不多1000页的篇幅才能完成。因此，如果现在你对我们所讲述的内容感觉不满意的话，可能就需要再复习一遍。在继续前进之前，努力做好每章后面的练习，或者自己写一些基本的程序。开始编写游戏时，并不需要必须是Java专家，但是要对相关的Java基础有比较牢固的理解，这会帮助你更容易地消化本书余下的部分。Java中充满着奇妙的地方，但是它并不像火箭技术那样高深(除非你用它来设计火箭)

如果你真想深入到Java语言工作机理的核心，可以查阅Java语言详述(Java Language Specification)，可以在Java 2文档或在线 http://java.sun.com/docs/books/jls/second_edition/html/j.title.doc.html查看。

讲到这里，大多数读者差不多已准备好开始编写一些游戏了，接下来我们会关注创建图形化用户界面，以及如何使用输入设备来真正地告诉应用程序谁是“老板”。