JAVA游戏实践卡牌事件处理

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tea_year 发表于 2025/05/28 14:44:52 2025/05/28
【摘要】 第二章 自动刷新&事件处理一、本章目标(应用场景)(一)实现图片变灰(了解)(二)自动刷新窗体(掌握)(三)鼠标单击牌消失(掌握)二、涉及知识点(一)多线程(二)事件处理(三)随机数(四)基本类型和包装类型的区别三、知识点讲解(一)多线程1、多线程概述1.1 并发与并行什么是并发指两个或多个事件在同一个时间段内发生。什么是并行指两个或多个事件在同一时刻发生(同时发生)。在操作系统中,安装了多...

第二章 自动刷新&事件处理

一、本章目标(应用场景)

(一)实现图片变灰(了解)

(二)自动刷新窗体(掌握)

(三)鼠标单击牌消失(掌握)

1.png

20221213084828.jpg

二、涉及知识点

(一)多线程

(二)事件处理

(三)随机数

(四)基本类型和包装类型的区别

三、知识点讲解

(一)多线程

1、多线程概述

1.1 并发与并行
  • 什么是并发

    指两个或多个事件在同一个时间段内发生。

  • 什么是并行

    指两个或多个事件在同一时刻发生(同时发生)。

在操作系统中,安装了多个程序,并发指的是在一段时间内宏观上有多个程序同时运行,这在单 CPU 系统中,每一时刻只能有一道程序执行,即微观上这些程序是分时的交替运行,只不过是给人的感觉是同时运行,那是因为分时交替运行的时间是非常短的。

而在多个 CPU 系统中,则这些可以并发执行的程序便可以分配到多个处理器上(CPU),实现多任务并行执行,即利用每个处理器来处理一个可以并发执行的程序,这样多个程序便可以同时执行。目前电脑市场上说的多核 CPU,便是多核处理器,核 越多,并行处理的程序越多,能大大的提高电脑运行的效率。

  • ==注意事项==

    单核处理器的计算机肯定是不能并行的处理多个任务的,只能是多个任务在单个CPU上并发运行。同理,线程也是一样的,从宏观角度上理解线程是并行运行的,但是从微观角度上分析却是串行运行的,即一个线程一个线程的去运行,当系统只有一个CPU时,线程会以某种顺序执行多个线程,我们把这种情况称之为线程调度。

2. 线程与进程

  • 进程

    概述:

    是指一个内存中运行的应用程序,每个进程都有一个独立的内存空间,一个应用程序可以同时运行多个进程;进程也是程序的一次执行过程,是系统运行程序的基本单位;系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程。


    什么是进程?

    通过任务管理器我们就看到了进程的存在。而通过观察,我们发现只有运行的程序才会出现进程。

    进程:就是正在运行的程序。进程是系统进行资源分配和调用的独立单位。每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源。


    多进程有什么意义呢?

    单进程的计算机只能做一件事情(如:cmd 窗口),而我们现在的计算机都可以做多件事情。

    举例:一边玩游戏(游戏进程),一边听音乐(音乐进程)。window世界 1.0 3.1

    也就是说现在的计算机都是支持多进程的,可以在一个时间段内执行多个任务。

    并且呢,可以提高CPU的使用率。


    问题:

    一边玩游戏,一边听音乐是同时进行的吗?

    不是。因为单CPU在某一个时间点上只能做一件事情。

    而我们在玩游戏,或者听音乐的时候,是CPU在做着程序间的高效切换让我们觉得是同时进行的。

  • 线程

    概述:

    线程是进程中的一个执行单元,负责当前进程中程序的执行,一个进程中至少有一个线程。一个进程中是可以有多个线程的,这个应用程序也可以称之为多线程程序。

    一条高速公路(进程,程序),一般几个车道(线程)?

    什么是线程呢?

    在同一个进程内又可以执行多个任务,而这每一个任务我就可以看出是一个线程。

    线程:是程序的执行单元,执行路径。是程序使用CPU的最基本单位。

    单线程:如果程序只有一条执行路径。单车道

    多线程:如果程序有多条执行路径。 多个车道

    线程是进程是最基本的执行单位


    多线程有什么意义呢?

    多线程的存在,不是提高程序的执行速度。其实是为了提高应用程序的使用率。

    程序的执行其实都是在抢CPU的资源,CPU的执行权。

    多个进程是在抢这个资源,而其中的某一个进程如果执行路径(线程)比较多,就会有更高的几率抢到CPU的 执行权。

    我们是不敢保证哪一个线程能够在哪个时刻抢到,所以线程的执行有随机性。


    简而言之:一个程序运行后至少有一个进程,一个进程中可以包含多个线程 ;电脑管家是一个程序,有四个进程,每个进程包括至少一个线程。如何查看一个java进程中的线程数,执行情况,可以使用JDK中提供的工具:jvisualvm。注意:需要配置好java的环境变量。jvisualvm 意思是可视化的虚拟机。在cmd窗口中输入。

    通过任务管理器可以看到有多少进程,通过jvisualvm可以查看一个java进程有多少个线程在执行。

    image-20221213102130452.png


线程调度:

  • 分时调度

    所有线程轮流使用 CPU 的使用权,平均分配每个线程占用 CPU 的时间。

  • 抢占式调度

    优先让优先级高的线程使用 CPU,如果线程的优先级相同,那么会随机选择一个(线程随机性),Java使用的为抢占式调度。

    • ==设置线程的优先级==
    • 设置线程优先级.png

    • ==抢占式调度详解==

      大部分操作系统都支持多进程并发运行,现在的操作系统几乎都支持同时运行多个程序。比如:现在我们上课一边使用编辑器,一边使用录屏软件,同时还开着画图板,DOS窗口等软件。此时,这些程序是在同时运行,”感觉这些软件好像在同一时刻运行着“。

      实际上,CPU(中央处理器)使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。对于CPU的一个核而言,某个时刻,只能执行一个线程,而 CPU的在多个线程间切换速度相对我们的感觉要快,看上去就是在同一时刻运行。 其实,多线程程序并不能提高程序的运行速度,但能够提高程序运行效率,让CPU的使用率更高。

      抢占式调度.png


    3、多线程创建

    Java使用java.lang.Thread类代表线程,所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。每个线程的作用是完成一定的任务,实际上就是执行一段程序流即一段顺序执行的代码。Java使用线程执行体来代表这段程序流。

    3.1 继承Thread类
    • 继承Thread类创建并启动多线程的步骤如下:
      1. 定义Thread类的子类,并重写该类的run()方法,该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务,因此把run()方法称为线程执行体。
      2. 创建Thread子类的实例,即创建了线程对象
      3. 调用线程对象的start()方法来启动该线程
    • 定义线程类
      public class MyThread extends Thread {
          /**
           * 重写run方法,完成该线程执行的逻辑
           */
          @Override
          public void run() {
              for (int i = 0; i < 10; i++) {
                  System.out.println("HelloWolrd!"+i);
              }
          }
      }
    • 测试类
      public class Demo01 {
          public static void main(String[] args) {
              // MyThread my = new MyThread();
              //这不是启动线程,相当于调了run()方法,只是普通调用
              // my.run();
              // my.run();
      ​
              //IllegalThreadStateException 非法的线程态态异常
              //为什么呢? 因为你启动两次,并不是两个线程
              // my.start();
              // my.start();
      ​
              MyThread my = new MyThread();
              MyThread my2 = new MyThread();
              my.start();
              my2.start();
          }
      }
    3.2. 获取名字和设置名字
    public class MyThread extends Thread{
        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                System.out.println(getName()+" : "+i);
            }
        }
        public static void main(String[] args) {
            MyThread my = new MyThread();
            MyThread my2 = new MyThread();
    ​
            my.setName("jack");
            my2.setName("rose");
    ​
            my.start();
            my2.start();
        }
    }

    执行效果:

    ############################
    迪丽热巴=======0
    迪丽热巴=======1
    迪丽热巴=======2
    古力娜扎=======0
    古力娜扎=======1
    古力娜扎=======2
    古力娜扎=======3
    古力娜扎=======4
    古力娜扎=======5
    迪丽热巴=======3
    迪丽热巴=======4
    古力娜扎=======6
    迪丽热巴=======5
    迪丽热巴=======6
    古力娜扎=======7
    迪丽热巴=======7
    迪丽热巴=======8
    迪丽热巴=======9
    古力娜扎=======8
    古力娜扎=======9
    3.2 实现Runnable接口

    采用 java.lang.Runnable 也是非常常见的一种,我们只需要重写run方法即可。

    • 实现Runnable接口创建并启动多线程的步骤如下:

      1.定义Runnable接口的实现类,并重写该接口的run()方法,该run()方法体同样是该线程的线程执行体。

      2.创建Runnable实现类实例,并以此实例作为Thread的target来创建Thread对象,该Thread对象才是真正的线程对象。

      3.调用线程对象的start()方法来启动线程。

    • Runnable接口
      public class MyRunnable implements Runnable {
          @Override
          public void run() {
              for (int i = 0; i < 100; i++) {
                  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+i);
              }
          }
      }
    • 测试类
      public class MyRunnableTest{
          public static void main(String[] args) {
              MyRunnable my = new MyRunnable();
              //起名字方式1
              // Thread t1 = new Thread(my,"jack");
              // Thread t2 = new Thread(my,"rose");
      ​
              Thread t1 = new Thread(my);
              Thread t2 = new Thread(my);
      ​
              //起名字方式2
              t1.setName("jack");
              t2.setName("rose");
      ​
              //启动线程
              t1.start();
              t2.start();
          }
      }

      通过实现Runnable接口,使得该类有了多线程类的特征。run()方法是多线程程序的一个执行目标。所有的多线程代码都在run方法里面。Thread类实际上也是实现了Runnable接口的类。在启动的多线程的时候,需要先通过Thread类的构造方法Thread(Runnabletarget)构造出对象,然后调用Thread 对象的start()方法来运行多线程代码。

    实际上所有的多线程代码都是通过运行Thread的start()方法来运行的。因此,不管是继承Thread类还是实现Runnable接口来实现多线程,最终还是通过Thread的对象的API来控制线程的,熟悉Thread类的API是进行多线程编程的基础。

    3.3 Thread和Runnable的区别

    实现Runnable接口:

    public class ThreadTest1 implements Runnable {
    ​
        private int num = 10;
    ​
        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i <= 100; i++) {
                if (num > 0) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行结果:" 
                                       + (num--));
                }
            }
        }
    ​
        public static void main(String[] args) {
            ThreadTest1 t1 = new ThreadTest1();
    ​
            Thread t01 = new Thread(t1, "线程1");
            Thread t02 = new Thread(t1, "线程2");
            Thread t03 = new Thread(t1, "线程3");
    ​
            t01.start();
            t02.start();
            t03.start();
        }
    }

    继承Thread类:

    public class ThreadTest2 extends Thread {
        private int num = 10;  // 火车站售票案例
        @Override
        public void run() {
            for(int i =0; i <=100; i++) {
                if(num >0) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行结果:"+(num--));
                }
            }
        }
        public static void main(String[] args) {
            ThreadTest2 t01 = new ThreadTest2();
            ThreadTest2 t02 = new ThreadTest2();
            ThreadTest2 t03 = new ThreadTest2();
            t01.start();
            t02.start();
            t03.start();
        }
    }

    如果一个类继承Thread,则不适合资源共享。但是如果实现Runable接口的话,则很容易的实现资源共享。

    • 实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势
      从上面的运行结果可以看出,两者的区别。
      实现Runnable接口的,对于三个线程来说共享的是ThreadTest1对象的资源。
      继承Thread类,三个线程都是独立的运行,线程间不共享资源。
      所以可以总结出以下区别:
      1.Runnable接口的话,可以避免单继承的局限性,具有较强的健壮性。
      2.Runnable可以实现资源的共享,同时处理同一资源。
      3.Thread类的线程间都是独立运行的,资源不共享。
      4.继承Thread类不再被其他类继承(java不存在多继承)

    (二)事件处理

    在实际游戏的过程中,鼠标点击牌,牌就从图层当中移动到下面的消除框中,本知识点实现添加点击事件,先实现让牌消失的过程。

    我看到路边有垃圾桶起火了,给119打个电话。 分析一下:事件是什么?事件源?监听器是什么?

    • 事件:起火,打架斗殴事件,老人晕倒事件(120),王永利相亲事件

    • 事件源:垃圾桶

    • 监听器:119电话,消防队要对起火事件进行处理的。机构,组织,

    事件模型表示程序和用户之间的交互,事件处理则是表示程序对事件的响应。事件处理模型能使图形界面接收用户的操作,并作出响应。一个事件模型主要涉及三类对象: 事件:用户对组件的一次操作称为一个事件,以类的形式出现。 事件源:事件发生的场所,通常就是各个组件。 监听器:接收事件对象并对其进行处理的对象事件处理器,通常是某个类中负责处理事件的方法。

    使用监听器需要如下步骤: (1)新建一个组件 (2)将该组件添加至面板组件 (3)注册监听器以监听事件 (4)定义事件处理的方式

    1. 两类事件监听器

    类型 事件 事件源 监听接口 方法
    动作事件监听器 ActionEvent JButton、JList等组件 ActionListener addActionListener()、removeActionListener()
    焦点事件监听器 FocusEvent Component及其子类 FocusListener addFocusListener()、removeFocusListener()

    2. 实例展示

    创建一个示例:

    package cn.yunhe.demo;
    ​
    import javax.swing.*;
    import java.awt.*;
    import java.awt.event.ActionEvent;
    import java.awt.event.ActionListener;
    ​
    public class TestEvent {
    ​
        public static void main(String[] args) {
            JFrame jf = new JFrame("学生管理系统");
            jf.setSize(500,250);
            jf.setLocationRelativeTo(null);
            jf.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT));
            jf.setResizable(false);
    ​
            //创建一个面板容器
            JPanel jPanel1 = new JPanel( new FlowLayout() );
            JButton button = new JButton("添加");
            JTextArea area = new JTextArea(5,20);
            //增加监听事件,向文本框中添加一串字符
            button.addActionListener(new ActionListener() {
                @Override
                public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                    Object source = e.getSource();//不清楚点击那个组件
                    JButton b = (JButton)source;
                    System.out.println("点击按钮:"  + b.getText());
                    area.append("迪丽热巴,古力娜扎,尼古拉丝赵四\n");
                }
            });
            jPanel1.add(button);
            jPanel1.add(area);
            jf.setContentPane(jPanel1);
            jf.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
            jf.setVisible(true);
    ​
        }
    }

    image-20221213110828279.png

    设计模式:适配器设计模式

    (三)随机数

    1. 使用步骤

      // 1. 导包
      import java.util.Random;
      // 2. 创建实例对象
      Random random=new Random();
    2. 使用方法

      1. 公式:在区间 [min,max] 中生成一个随机数, random. 数据类型 (max-min +1)+min;

      2. 生成一个[0,100)区间的整数

        int n = random.nextInt(100);
      3. 生成一个 [1,100] 区间的整数

        int n = random.nextInt(100)+1;
      4. 生成一个[50,100] 区间的整数

        int n = random.nextInt(51)+50;
      5. 生成[1,2.5)区间的小数;

        double d = random.nextDouble(1)+1.5;

        注意:生成其他范围的数据都是一样的思路,顶多把数据类型修改一下即可

    3. 代码案例

      需求随机产出牌的名称:

      public class TestBuildLayer {
          public static Random random = new Random();
          public static String[] brandNames = {
                  "刷子","剪刀","叉子",
                  "手套","水桶","火",
                  "玉米","球","瓶子",
                  "白菜","稻草","肉腿",
                  "胡萝卜","苹果","苹果",
                  "铃铛","青草"
          };
      ​
          /**
           * 每次调用获取一个牌的名称
           * @return
           */
          public static String getBrandName (){
              int randomIndex = random.nextInt(brandNames.length);
              return brandNames[randomIndex];
          }
          public static void main(String [] args){
              System.out.println(TestBuildLayer.getBrandName());
          }
      }

    (四)基本类型和包装类型的区别

    package cn.yunhe.demo;
    ​
    public class TestNumber {
    ​
        private int num;
        private Integer number;
    ​
        private boolean b1;
        private Boolean b2;
    ​
        private double d1;
        private Double d2;
    ​
        private float f1;
        private Float f2;
    ​
        public static void main(String[] args) {
            TestNumber testNumber = new TestNumber();
            System.out.println("int 的默认值是:" + testNumber.num);
            System.out.println("Integer 的默认值是:" + testNumber.number);
    ​
            System.out.println("boolean 的默认值是:" + testNumber.b1);
            System.out.println("Boolean 的默认值是:" + testNumber.b2);
    ​
            System.out.println("double 的默认值是:" + testNumber.d1);
            System.out.println("Double 的默认值是:" + testNumber.d2);
    ​
            System.out.println("float 的默认值是:" + testNumber.f1);
            System.out.println("Float 的默认值是:" + testNumber.f2);
        }
    }
    ​

    四、代码实现

    (一)图片变灰工具类

    核心思想是把图片的每个像素的值改成灰色的颜色值,16进制颜色值参考

    package cn.yunhe.util;
    ​
    import javax.imageio.ImageIO;
    import java.awt.*;
    import java.awt.image.BufferedImage;
    import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.IOException;
    public class ImageColor {
        /**
         * @Description: 变灰
         * @param  imgPath 图片路径
         * @param  fileUrl 输出图片路径
         * @throws
         */
        public static void inverse(String imgPath, String fileUrl){
            try {
                FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(imgPath);
                BufferedImage image = ImageIO.read(fileInputStream);
                //生成字符图片
                int w = image.getWidth();
                int h = image.getHeight();
                BufferedImage imageBuffer = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);;
                // 绘制字符
                for (int y = 0; y < h; y++) {
                    for (int x = 0; x< w; x++) {
                        int rgb = image.getRGB(x, y);
                        int R = (rgb & 0xff0000) >> 16;
                        int G = (rgb & 0x00ff00) >> 8;
                        int B = rgb & 0x0000ff;
    ​
                        int gray = (int)(R * 0.299 + G * 0.587 + B * 0.114);
    ​
    //                    int newPixel=colorToRGB(255-R,255-G,255-B);
                        int newPixel=colorToRGB(gray,gray,gray);
    ​
    ​
                        imageBuffer.setRGB(x,y,newPixel);
                    }
                }
                ImageIO.write(imageBuffer, "png", new File(fileUrl)); //输出图片
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    ​
        /**
         * @Description: 颜色转rgb值
         * @throws
         */
        public static int colorToRGB(int red,int green,int blue){
            int newPixel=0;
            newPixel=newPixel << 8;
            newPixel+=red;
            newPixel=newPixel << 8;
            newPixel+=green;
            newPixel=newPixel << 8;
            newPixel+=blue;
            return  newPixel;
    ​
        }
    ​
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            inverse("/Users/kongfanyu/Desktop/青草.png", 
                    "/Users/kongfanyu/Desktop/青草_gray.png");
    ​
        }
    }

    (二)自动刷新线程

    在StartGame类中增加自动刷新线程的方法:autoRefresh,并在构造方法中调用。

    package cn.yunhe.game;
    import javax.swing.*;
    public class StartGame extends JFrame {
    ​
        private Brand brand = new Brand("刷子");
    ​
        public StartGame(){
            this.setTitle("羊了个羊小游戏");
            this.setSize(450,600);
            this.setLocationRelativeTo(null);//居中
            this.setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);
            this.getContentPane().add(brand);//把牌添加到窗体的内容面板
            this.setVisible(true);
            this.autoRefresh();//调用自动刷新线程
        }
        //新增加的方法
        public void autoRefresh(){
            new Thread(() -> {
                while (true){
                    repaint();
                    try {
                        Thread.sleep(500);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
    ​
                }
            }).start();
    ​
        }
        //main方法,程序的入口方法
        public static void main(String[] args) {
            new StartGame();
        }
    }
    ​

    (三)牌的单击事件

    MouseEvent 鼠标事件,Car描述的小汽车,Computer电脑,注意在Brand类的构造方法中完善代码:

    public Brand(String name){
        this.name = name;
        this.image = Toolkit.getDefaultToolkit().getImage("imgs//"+name + ".png");
        this.grayImage = Toolkit.getDefaultToolkit().getImage("imgs//"+name+"_gray.png");
        this.addMouseListener(new MouseAdapter() {
            @Override
            public void mouseClicked(MouseEvent e) {
                System.out.println("Brand. mouseClicked 响应鼠标单击事件");
                Brand brand = (Brand) e.getSource();//获取事件源
                //通过父容器删除自己,一般树形结构使用这种方式
                brand.getParent().remove(brand);
            }
        });
    }

    image-20221213111316512.png

    事件的继承关系:

    image-20221213111651056.png

    注意:点击牌的外部,或者整个窗体都会触发牌的单击事件,这是因为JFrame的默认布局问题,修改方式为加绝对布局的代码和设置牌的边界的代码,如下代码所示:

    public StartGame(){
        this.setTitle("羊了个羊小游戏");
        this.setSize(450,600);
        this.setLocationRelativeTo(null);//居中
        this.setLayout(null); //设置绝对定位
        this.setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);
        brand.setBounds(0,0,50,50);  //指定牌的边界
        this.getContentPane().add(brand);//把牌添加到窗体的内容面板
        this.setVisible(true);
        this.autoRefresh();//调用自动刷新线程
    }


    五、本章总结

    (一)实现图片变灰

    (二)自动刷新窗体

    (三)鼠标单击牌消失

    六、本章作业

    (一)完成本章知识点案例

    (二)完成本章项目案例

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