跟我学Java Swing之游戏设计(3)

谁说编写程序不是一项艺术？那些命令与符号正像一幅工笔画，一笔一画产生出多少变幻莫测的结果。不过，光有骨架的工笔画恐怕也无法成为绝世佳作，那么，今天就让我们来为自己的作品添上最初的绚丽色彩吧。

　　前言

　　今天我们会为游戏添加动画效果，这将会涉及到图形处理，还有线程的基本概念，这可是一项非常有意思的工作哦。本期源程序下载（, 2KB, winzip压缩）。

　　我们完成了游戏界面的设计，可是游戏的功能却还十分单薄，比如说几个人同时玩一个游戏，我们怎么比较谁玩得比较好呢，就算是自己一个人在玩，也得知道自己每次的成绩啊。竞技是游戏的主要动力之一，为了提高游戏的可玩性，我们得加入计时和计分的功能才行。

　　关于游戏的计时和计分功能，因为与我们Swing的主题关系不大，这部分功能的实现我就不说了，如果大家感兴趣的话可以参考一下我的，里面有详细的说明，在这里我们就只讨论一下如何将显示界面做得漂亮。

　　JLabel和Font

　　还记得最开始的主界面是如何设计的吗？我们将界面分成了三个部分:系统菜单、游戏区、用户交互区。用户交互区的作用就是放置用户的操作及反馈信息，计时和计分功能自然就是放在这里。

　 　首先我们可以放置一个文本控件，然后将这个控件的背景设置为界面的背景色或透明色。那么这个控件应该是哪个呢？这个控件就是JLabel！JLabel 的用法并不难，如果你能够熟练使用JButton的话，那么JLabel控件也会是小case了，让我们一起来试试吧:

JLabel score = new JLabel("307"); // 假设用户当前的分数为307分
actionPanel.add(score);

　　看看程序运行的结果，感觉如何？你也许会说:字太小了，而且颜色也太暗了，看不太清楚。没关系，这很容易解决:

JLabel score = new JLabel("307");
Font font = new Font("宋体"， Font.BOLD， 48);
score.setForeground(Color.yellow);
score.setFont(font);
actionPanel.add(score);

　 　在上面的代码中，我们首先创建了一个字体对象font，Font构造函数中3个参数的意义依次为:使用字体的名称、字体的样式(普通、粗体、斜体等)以 及字体的大小等;然后，我们使用setForeground来设计JLabel的前景色;最后，我们将JLabel的字体改为我们创建的字体。现在我们再 来看看程序运行的结果，是不是效果好多了(见图1)？

　　在游戏的过程中，只要时间或者分数发生变化，我们就可以使用JLabel.setText(String s)来更新显示。

　　细心的朋友可能会发现，在我们显示时间和分数的过程中，如果将字体设置得很大，显示内容虽然更容易看清，但视觉效果却变得很差。这是因为字体越大，字体上的锯齿就会越明显，这是Swing控件显示文字的通病，遗憾的是暂时还没有很有效的解决方法(见图2)。

善用Graphics绘制图形

　　在前面所有的章节中，我们都是使用现成的控件来满足自己的需要，现成的控件虽然使用方便，却不能完全满足我们的要求。这时我们就需要了解一下如何不使用控件来绘制图形。

　　无论是Swing控件也好，AWT控件也好，他们都会有一个paint(Graphics g)方法，一般情况下我们不会去理它的，然而，当我们需要自己绘制图形的时候，我们就不得不对这个方法有所了解。

　 　为了让大家能够接受自己绘制图形的方法，我们还是从paint(Graphics g)方法讲起吧:paint(Graphics g)方法将控件看作一张空白的纸，当我们需要绘制图形的时候，就可以使用Graphics提供的一些基本方法来进行绘制。为了方便大家理解，我们新建一个 Clock类来完成用户时间的显示，代码如下:

import javax.swing.*;
import java.awt.*;

public class Clock

extends JPanel {

Font font48 = new Font("serif"， Font.BOLD， 48);
   this.setMinimumSize(new Dimension(156， 48));
    this.setPreferredSize(new Dimension(156， 48));
 }

public void paint(Graphics g) {
    g.setColor(new Color(111， 146， 212));
    g.clearRect(0， 0， this.getWidth()， this.getHeight());
    g.setColor(Color.yellow);
    g.setFont(font48);
    g.drawString("307"， 16， 40);
  }
}

　　以上内容应该在我们新建的Clock.java文件中，代码并不难读懂，大家可以自己查看文档找到相关函数的使用说明。然后，我们将原来程序中显示时间的代码部分改为:

Clock clock = new Clock();
actionPanel.add(clock);

　　怎么样，运行结果是否相同？虽然此时我们仍然没有消除文字上的锯齿，不过已经对Swing中自己绘制图形有了一个大致的了解。

　　随心所欲的Graphics2D

　　对于追求最佳视觉效果的我们，文字上的锯齿显示是不能容忍的。那么如何解决这个问题呢？既然这是Swing控件显示字体的通病，并且就连Graphics也无能为力，看来，我们只有另辟蹊径了。

　　好在Sun也意识到了这一点，因此在Java中提供了Graphics2D类来解决这种问题。下面，我们将依然使用代码来说明问题:

public void paint(Graphics g) {
  Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
  Dimension d = getSize();
  g2.setBackground(new Color(111， 146， 212));
  g2.clearRect(0， 0， d.width， d.height);
  g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING，
  RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
  g2.setColor(Color.yellow);
  g2.setFont(font48);
  g2.drawString("123"， 16， 40);
}

　　在上述的代码中，我们将Graphics对象转换成Graphics2D对象后，只需使用简单的一句setRenderingHint()就完成了抗锯齿的功能。现在再来看看程序运行的效果，你还满意吗(见图3)？

　让文字活起来

　　渴望无限，创造无限。如果能把计分和计时功能做成动画，一定会更加生动。最简单的做法就是让数字依次变化，比如说时间，我们可以每隔1秒钟就显示一次数值，比如说上面的代码，我们可以简单改为:

for (int i = 1000; i < 2000; i++) {
  g2.setBackground(new Color(111， 146， 212));
  g2.clearRect(0， 0， d.width， d.height); // 清除当前绘图区域
  g2.setColor(Color.yellow);
  g2.drawString("" + i， 16， 40);
  try {
    Thread.sleep(1000); // 延时 1 秒钟
  } catch (InterruptedException ex) {
  }
}

　　当你执行以上代码以后便会知道，上面的代码实际上有问题！我们使用了Thread.sleep(1000)来让程序进行延时，每当执行Thread.sleep()的时候，程序会进入休眠状态，不响应其他任何操作，就连显示也不会更新，所以也就无从显示动画效果了。

　　线程(Thread)是惟一的解决方法，它可以让程序在同一个时刻完成两件或者两件以上的事情。想让你的程序支持线程，你可以选择以下两种方法的任意一种:

①public class Clock extends Thread
②public class Clock implements Runnable

　 　第一种方法要求你的程序继承Thread类，可是，如果继承Thread类之后，我们就没有办法再继承JPanel了，因为Java不支持多重继承，如 果不能继承JPanel，那么paint(Graphics g)也没有用武之地了。而第二种方法只要求你实现Runnable接口，而Java允许一个类实现多个接口，所以我们应该选择第二种方法。

　　首先需要把Clock的声明改成public class Clock extends JPanel implements Runnable，然后添加public void run() {  }

　　上面是实现Runnable接口的最基本的构架。有的时候，为了让线程能够具备开始和停止的功能，我们还得再扩充一下。首先是线程的开始:

public void start() {
  startTime = System.currentTimeMillis();
  thread = new Thread(this);
  thread.start();
}

　　这里我们使用了System.currentTimeMillis()来获得开始时的系统时间，以便于以后计算用户的游戏时间。

　　然后是运行的过程:

public void run() {
  Thread currentThread = Thread.currentThread();
  while (thread == currentThread) {
    long time = System.currentTimeMillis();
    usedTime = time - startTime;
    try {
      repaint();
      thread.sleep(100);
    }
    catch (InterruptedException ex) {
    }
  }
}

　 　第一句话Thread currentThread = Thread.currentThread();获得系统当前的线程，然后在循环中进行判断是否为当前线程，这在在线程比较多而且线程之间的依赖性比较强 的情况下非常有必要。repaint() 是AWT/Swing控件的方法，它会自动调用paint(Graphics g)方法以便重新绘制显示区域。最后，我们使用了thread.sleep(100)来让程序每隔0.1秒运行一次。由于thread.sleep()方 法会抛出异常，所以我们还需要捕获异常。

　　由于paint(Graphics g)每次显示的内容都会不同，因此，我们需要使用一个全局全量usedTime来记录当前的时间，在输出的时候，我们应写成:

　　g2.drawString("TimE:" + getTime()， 16， 40);

　　其实getTime()方法是我们自己写的，其作用是获得用户当前使用的时间，并将时间格式化后传出。最后，别忘记了在我们的主程序中调用start()方法，如:

Clock clock = new Clock();
clock.start();
actionPanel.add(clock);

　　小方糖

　　Thread的前世今生

　 　最早的Thread提供了Thread.start() 、Thread.pause()/Thread.resume() 、Thread.stop() 这三个方法来完成线程的开始、暂停和结束功能，然而，在后来的JDK中，Sun却不推荐使用pause()/resume()和stop()方法，理由是 pause()和stop()方法在某些场合会让程序进入死锁状态，因此，在你的程序中，假如你使用了Thread的以上几种方法，编译的时候编译器会告 诉你

"xxx.java": stop() in java.lang.Thread has been deprecated at line xx， column xx

　　这时候你就要注意了！

　　小结

　 　今天我们学习了使用Graphics/Graphics2D来满足自己特殊的需要，再也不需要看控件的脸色了。同时，我们也知道了如何使用线程来让程序 同时进行多个操作，并且结合了以上两点来实现计时功能。但是我没有在这里完成计分功能，就把这当作留给大家的小小作业吧！