การเขียนโปรแกรมเกมจาวา <การตรัสรู้>

<บทความนี้มาจากอินเทอร์เน็ตและจำกัดเฉพาะการเรียนรู้และการสื่อสารเท่านั้น>
เพื่อนหลายคนสงสัยและสนใจการเขียนโปรแกรม Java มาก! ด้านล่าง @月下@ จะแบ่งปันบทตรัสรู้เกี่ยวกับการเขียนโปรแกรม Java ให้กับคุณ เพื่อให้ทุกคนมีความเข้าใจที่ชัดเจนยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมง่ายๆ และความเข้าใจเบื้องหลังเกม Java ที่เราเล่น! !
Games ดูความนิยมของเกมในปีนี้ ทุกคนสามารถชื่นชมเสน่ห์อันไม่มีที่สิ้นสุดของมัน โปรแกรมเมอร์จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ กำลังเข้าร่วมในอุตสาหกรรมการพัฒนาเกม และการพัฒนาเกมเองก็เป็นเรื่องสนุกและท้าทายมาก ซีรีส์นี้ใช้ภาษา Java เพื่อสอนคุณทีละขั้นตอนเกี่ยวกับการพัฒนาเกมและเข้าใจทุกประเด็นทางเทคนิคของการพัฒนาเกม Java ให้ทุกคนใช้ Java เป็นเครื่องมือภาษาได้อย่างยืดหยุ่น และสร้างเกมของตนเองโดยใช้ Java คือเป้าหมายสูงสุดของซีรีส์นี้ เพื่อน ๆ ที่มีประสบการณ์เกี่ยวกับ Java จะสงสัยอย่างแน่นอนว่าทำไมเราถึงเลือกการพัฒนาเกม Java ในเมื่อ Java Enterprise Applications (J2EE) และ Java Mobile Applications (J2ME) กำลังแพร่หลายในโลก Java? เหตุผลนั้นง่ายมาก การพัฒนาเกมใช้เทคโนโลยี J2SE เป็นหลัก และ J2EE และ J2ME ได้รับการพัฒนาบนพื้นฐานของ J2SE และต้องอาศัย J2SE ด้วย ทั้งสามเป็นส่วนเสริมซึ่งกันและกัน J2SE เป็นรากฐาน และอาคารสูงจะสูงขึ้นจากพื้นดิน ตราบใดที่คุณวางรากฐานแล้วมีขั้นตอนใดบ้างที่ไม่สามารถทำได้? นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาแอปพลิเคชันที่ประสบความสำเร็จมากมายบน J2SE คุณสามารถย้ายโปรแกรมเกมที่คุณพัฒนาไปยังทิศทางการใช้งานทั้งสองข้างต้นได้อย่างง่ายดาย นำความมั่นใจและความมุ่งมั่นของคุณมาร่วมกับเราในการเดินทางที่ยอดเยี่ยมนี้ ในส่วนแรก เราจะแนะนำคุณลักษณะบางอย่างและแอปพลิเคชันอย่างง่ายของภาษา Java สำหรับผู้เริ่มต้นใช้งาน Java เป็นหลัก ให้ทุกคนขยับข้อต่อของพวกเขา หากคุณเป็นโปรแกรมเมอร์ Java ที่มีประสบการณ์ คุณสามารถข้ามบทนี้ได้ แต่การทำความเข้าใจความรู้เกี่ยวกับ Java ในการพัฒนาเกมในส่วนนี้จะเป็นประโยชน์มากสำหรับการศึกษาครั้งต่อไปของคุณ คู่มือไดเรกทอรี: 1. ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับ Java 2. การตั้งค่าสภาพแวดล้อม Java 3. ไวยากรณ์ Java พื้นฐาน 4. ข้อดีและข้อเสียของการพัฒนาเกมด้วย Java 5. แพ็คเกจ Java API ที่ใช้กันทั่วไปในการพัฒนาเกม 6. เอกสารอ้างอิง 1. Java เบื้องต้น Java เป็นภาษาที่พัฒนาโดย SUN นับตั้งแต่เปิดตัวในปี 1995 ก็มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านแนวคิดเชิงวัตถุที่เหนือกว่าและฟังก์ชันที่เรียบง่าย Bill Gates ประธาน Microsoft กล่าวว่า "Java เป็นภาษาโปรแกรมที่โดดเด่นที่สุด" ตั้งแต่ปี 1997 เป็นต้นมา มหาวิทยาลัยหลายแห่งได้ใช้ Java เพื่อแทนที่ C เป็นภาษาการสอนการเขียนโปรแกรม ขณะนี้ Java สามารถพบเห็นได้ทุกที่ และ Java ได้กลายเป็นภาษาทั่วไปสำหรับโปรแกรมเมอร์ ก็ค่อยๆแทรกซึมเข้าไปในด้านต่างๆ หากคุณเป็นโปรแกรมเมอร์ คุณอาจได้พบกับ Java ไม่ช้าก็เร็ว แต่ Java คืออะไรกันแน่? Java เป็นภาษาโปรแกรมเชิงวัตถุคล้ายกับ C++ เช่นเดียวกับภาษาอื่นๆ มีกฎไวยากรณ์และการเขียนของตัวเอง แพลตฟอร์ม Java ที่เรามักพูดถึงประกอบด้วย Java Application Programming Interface (API), Java Virtual Machine และ (JVM) Java API คือชุดของอินเทอร์เฟซการทำงานที่คอมไพล์ที่ Java มอบให้กับโปรแกรมเมอร์ Java Virtual Machine (JVM) เป็นหนึ่งในการออกแบบที่โดดเด่นที่สุดใน Java เป็นแพลตฟอร์มเสมือนที่สร้างขึ้นบน CPU และระบบปฏิบัติการ โปรแกรม Java ของเราไม่ได้ทำงานโดยตรงบนระบบปฏิบัติการดั้งเดิม แต่ทำงานบนเครื่องเสมือน Java ซึ่ง Java VM ตีความไปยังระบบปฏิบัติการดั้งเดิม ด้วยวิธีนี้ โปรแกรม Java สามารถดำเนินการบนแพลตฟอร์มที่แตกต่างกัน ซึ่งเรียกว่า "เขียนครั้งเดียวดำเนินการได้ทุกที่" ซึ่งหมายความว่าระบบคอมพิวเตอร์ใดๆ ที่ติดตั้ง Java VM สามารถรันโปรแกรม Java ได้ โดยไม่คำนึงถึงระบบคอมพิวเตอร์ที่แอปพลิเคชันได้รับการพัฒนาตั้งแต่แรก ตัวอย่างเช่น โปรแกรม Java ที่คุณเขียนภายใต้แพลตฟอร์ม Window สามารถรันบนแพลตฟอร์ม Linux ได้โดยตรงโดยไม่ต้องทำการแก้ไขใดๆ แพลตฟอร์มที่ต่างกันมีเวอร์ชัน Java VM ที่แตกต่างกัน โครงสร้างแพลตฟอร์ม Java แสดงในรูปด้านล่าง: เมื่อมีคนพูดถึง "การเรียนรู้ Java" พวกเขามักจะหมายถึงภาษา Java และ API2. การตั้งค่าสภาพแวดล้อม Java ในการเขียนและรันโปรแกรม Java ที่เราเขียน เราจำเป็นต้องติดตั้งแพ็คเกจการพัฒนา JDK ในเครื่องของเรา JDK เป็นแพ็คเกจบีบอัดที่มีเครื่องมือพัฒนา Java, Java virtual machines และ Java API ต่างๆ ในตัว เราสามารถรับมันได้จากจาวา ดวงอาทิตย์. เว็บไซต์ com เพื่อดาวน์โหลดเวอร์ชันล่าสุดฟรี ควรสังเกตที่นี่ว่าแพ็คเกจการบีบอัด JDK ของแพลตฟอร์มระบบที่แตกต่างกันนั้นแตกต่างกัน วิธีการที่แนะนำด้านล่างนี้ขึ้นอยู่กับแพลตฟอร์ม Windows การประมวลผลภายใต้ Linux จะคล้ายกัน ยกเว้นว่าประเภทนามสกุลไฟล์จะเปลี่ยนไป JDK ที่ดาวน์โหลดมาเป็นไฟล์ปฏิบัติการ เราสามารถติดตั้งได้โดยตรงหลังจากรันแล้ว พาธการติดตั้งเริ่มต้นคือ C:\j2sdk1.4.1_02 เพื่อให้คอมพิวเตอร์ค้นหาโปรแกรมที่คุณต้องการรัน JDK จะเพิ่ม JAVA_HOME=C:\j2sdk1.4.1_02 ให้กับตัวแปรสภาพแวดล้อมระบบของคุณโดยอัตโนมัติ แต่ถ้าคุณต้องการรันโปรแกรมของคุณเองอย่างสะดวกสบายแค่นี้ยังไม่พอ เราต้องกำหนดพาธคลาสของระบบด้วยตัวเอง classpath สามารถตั้งค่าได้โดยใช้อ็อพชัน -classpath ในคำสั่งคอมไพเลอร์ javac และคำสั่งล่าม java หรือโดยการตั้งค่าตัวแปรสภาพแวดล้อม classpath ในการพัฒนาโปรแกรม Java เราจะอ้างอิงถึงไลบรารี API จำนวนมากที่ Java จัดเตรียมให้ ดังนั้นเราจึงจำเป็นต้องบอกคอมพิวเตอร์ว่า Java API เหล่านี้อยู่ที่ใด Classpath จะช่วยเราค้นหาการกำหนดค่าของพาธคลาส Java เหล่านี้ เช่นเดียวกับพาธใน DOS เพื่อให้คอมไพล์และรันโปรแกรม Java ได้สำเร็จ เราต้องแจ้งให้คอมพิวเตอร์ทราบถึงคอมไพเลอร์ javac ใน JDK ด้วย exe และเครื่องมือดำเนินการ java เส้นทางที่ exe ตั้งอยู่ เครื่องมือทั้งสองนี้อยู่ในไดเร็กทอรี bin ของไดเร็กทอรีการติดตั้ง JDK ของคุณ เช่น: C:\j2sdk1.4.1_02\bin มาดูการตั้งค่าสภาพแวดล้อมเฉพาะบนคอมพิวเตอร์: PATH=C:\j2sdk1.4.1_02\bin; ค:\หน้าต่าง; c\windows\command classpath=. ; C:\j2sdk1.4.1_02\lib\tools. ไห; d:\test หมายเหตุ: ตัว "." ใน classpath แสดงถึงไดเร็กทอรีปัจจุบัน ซึ่งช่วยให้คุณสามารถคอมไพล์คลาสของคุณเองในไดเร็กทอรีปัจจุบันโดยไม่มีข้อผิดพลาด D:\test คือเส้นทางการจัดตำแหน่งคลาสใดๆ ที่เราระบุ ด้วยวิธีนี้ แม้ว่าการดำเนินการ Java จะไม่ได้อยู่ในไดเร็กทอรีปัจจุบัน คลาส Java ในไดเร็กทอรี d:\test ก็สามารถคอมไพล์ได้ 3. Java Basic Syntax มีเครื่องมือ IDE มากมายสำหรับการเขียนโปรแกรม Java เช่น Eclipse, JCreator และ JBuilder ซึ่งล้วนเป็นเครื่องมือที่ดีมาก และวิธีที่ง่ายที่สุดคือการใช้โปรแกรมแก้ไขข้อความ ต่อไป เราจะใช้โปรแกรมแก้ไขข้อความเพื่อสร้างแอปพลิเคชัน Java และจากข้อมูลนี้ เราจะพูดถึงไวยากรณ์พื้นฐานของ Java และสัมผัสถึงความสำเร็จที่ได้รับจากโปรแกรม Java แรกของคุณ ก่อนที่จะเริ่มต้น คุณสามารถดาวน์โหลดโปรแกรมต้นฉบับ TestDate ของเราได้ java หรือป้อนด้วยตนเอง: package my. ทดสอบ; นำเข้าจาวา ยูทิลิตี้ *; /** * โปรแกรมทดสอบวันที่ * @author Tianyi. Li */ TestDate ระดับสาธารณะ { // ประกาศตัวแปรส่วนตัวผ่าน วันที่ส่วนตัว; /** * พิมพ์วิธีวันที่และกำหนดค่าเริ่มต้นของ pass */public void printDate() { // ฟังก์ชั่นวันที่เรียก pass = new Date(); // แสดงระบบวันที่ปัจจุบัน ออก. println ("วันที่ปัจจุบัน:" + ผ่าน); } โมฆะสาธารณะคงหลัก (หาเรื่องสตริง []) { // การเริ่มต้นคลาส TestDate TestDate testDate = ใหม่ TestDate (); วันที่ทดสอบ. พิมพ์วันที่(); } } จากนั้นคอมไพล์โปรแกรม คอมไพลเลอร์จะแปลงโปรแกรมซอร์ส Java เป็นโค้ดไบต์ที่ Java VM สามารถเข้าใจได้ เพื่อให้คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่ติดตั้ง Java VM สามารถตีความและรันโปรแกรมได้ เราสามารถคอมไพล์ TestDate ได้สำเร็จโดยการป้อนคำสั่งต่อไปนี้ในบรรทัดคำสั่งของหน้าต่าง Dos โปรแกรมจาวา: javac TestDate java ตีความและรันโปรแกรม การตีความและการรันโปรแกรม Java หมายถึงการเรียกล่าม Java VM bytecode เพื่อแปลง Java bytecodes เป็นโค้ดเครื่องที่เกี่ยวข้องกับแพลตฟอร์ม เพื่อให้คอมพิวเตอร์ของคุณสามารถเข้าใจและรันโปรแกรมได้ก่อนที่จะรันโปรแกรมตัวอย่างข้างต้น เราต้องสร้างไดเร็กทอรีของฉันใหม่ในไดเร็กทอรีปัจจุบัน สร้างการทดสอบไดเร็กทอรีย่อยใหม่ภายใต้ my และใส่ TestDate ที่คอมไพล์แล้วของเรา ไฟล์คลาสถูกย้ายภายใต้การทดสอบ จากนั้นป้อน: java my. ทดสอบ. TestDate บนบรรทัดคำสั่ง คุณจะเห็นหน้าต่างเทอร์มินัลที่แสดงดังนี้: ทำไมคุณต้องสร้างไดเร็กทอรีย่อยใหม่เหล่านี้? กลไกแพ็คเกจด้านล่างจะบอกทุกอย่างให้คุณทราบ ถ้าคุณคิดว่ามันลำบากสักหน่อยก็ไม่สำคัญ Java IDE ส่วนใหญ่จะสร้างไดเร็กทอรีเหล่านี้บนระบบของคุณโดยอัตโนมัติ หรือหลังจากที่คุณเข้าใจกลไกของแพ็คเกจต่อไปนี้แล้ว ให้ใส่เครื่องหมายความคิดเห็น package my. ทดสอบ ดำเนินการสาธิตการทำงานโดยตรงในไดเร็กทอรีปัจจุบัน แพ็คเกจ (แพ็คเกจ) ทุกคนเขียนโปรแกรมต่างกันโดยมีวิธีการตั้งชื่อต่างกัน วิธีการจัดการชื่อเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่มีชื่อซ้ำกัน Java ใช้วิธีการเฉพาะของที่อยู่ชื่อโดเมนอินเทอร์เน็ตและแนะนำกลไกแพ็คเกจ package ใช้ชื่อโดเมนอินเทอร์เน็ตที่เขียนกลับหัว โดยมีจุดแยกแต่ละเส้นทาง เพื่อให้แน่ใจว่าไลบรารีคลาสที่มีฟังก์ชันต่างกันจะอยู่ในไดเร็กทอรีที่ต่างกัน แพ็กเกจนี้เทียบเท่ากับเนมสเปซ และคลาสในเนมสเปซที่ต่างกันจะไม่รบกวนซึ่งกันและกัน เมื่อสร้างเส้นทางแพ็กเกจในเครื่อง ให้กดปุ่ม "" สัญลักษณ์เพื่อสร้างไดเร็กทอรีย่อยที่เกี่ยวข้อง ในตัวอย่างข้างต้น: package my. ทดสอบ; เทียบเท่ากับการสร้าง my. แพ็คเกจทดสอบ และแพ็คเกจนี้จะแยกคลาส TestDate และคลาสภายนอกตามโครงสร้างไดเร็กทอรีของ my\test ดังนั้น TestDate ที่คอมไพล์ของเรา ไฟล์คลาสควรอยู่ใต้ไดเร็กทอรี my\test นอกเหนือจากฟังก์ชันการแยกชื่อแล้ว แพ็กเกจยังมีฟังก์ชันที่สามารถตั้งค่าสิทธิ์การเข้าถึงของเนมสเปซนี้ให้กับคลาสเนมสเปซอื่นได้ เฉพาะคลาสที่ชื่อ public เท่านั้นที่สามารถเรียกจากคลาสในเนมสเปซอื่นได้ ในส่วนการอนุญาตด้านล่าง เราจะเห็นวิธีการแบ่งการอนุญาตใน Java หลายวิธี การนำเข้าการนำเข้าและแพ็คเกจมีความสอดคล้องกัน แพ็คเกจจัดการไลบรารีคลาสของตัวเองเป็นหลัก ในขณะที่การนำเข้าส่วนใหญ่จะจัดการการเรียกไปยังไลบรารีคลาสในแพ็คเกจอื่น เนื่องจากกลไกแพ็คเกจซ่อนการมองเห็นของไลบรารีคลาส หากเราต้องการอ้างอิงคลาสในไลบรารีคลาสอื่นเพื่อใช้ฟังก์ชันที่เกี่ยวข้อง เราจึงต้องทราบตำแหน่งของไลบรารีคลาส นั่นคือเราจำเป็นต้องได้รับเส้นทางแพ็คเกจบนไลบรารีคลาส เมื่อโปรแกรมเริ่มทำงาน เครื่องเสมือน Java จะค้นหาแพ็กเกจที่อ้างอิงตามคลาสพาธของตัวแปรสภาพแวดล้อม หากไม่พบ ให้ไปที่ไดเร็กทอรีที่มีโปรแกรมปัจจุบันอยู่เพื่อค้นหา หากไม่พบอีกจะเกิดข้อผิดพลาดเมื่อโปรแกรมทำงาน เมื่อเห็นสิ่งนี้ คุณเข้าใจบทบาทของ classpath ในการกำหนดค่าพาธของไลบรารีคลาสหรือไม่ หลังจากที่ Java พบพาธที่อ้างอิงแล้ว มันจะโหลดคลาสทั้งหมดที่ระบุโดยพาธลงในหน่วยความจำ นี่เป็นคุณสมบัติหลักของ Java และใช้เพื่อเร่งความเร็วโปรแกรมการเรียกของนักพัฒนา นำเข้าจาวา ยูทิลิตี้ *; เพื่อสร้างตัวแปรประเภทวันที่ใหม่เพื่อใช้ฟังก์ชันของเราในการแสดงวันที่ปัจจุบัน ในตัวอย่างที่เรายกมา java util แพ็คเกจ "*" ที่ใช้ที่นี่แสดงถึงคลาสทั้งหมดภายใต้แพ็คเกจนี้ รวมถึงคลาส Date ภายใต้แพ็คเกจนี้ด้วย หากเราต้องการอ้างอิงคลาส Date เท่านั้น เราก็สามารถเขียนได้ดังนี้: import java ยูทิลิตี้ วันที่; ด้วยวิธีนี้ เฉพาะคลาสที่ระบุเท่านั้นที่ถูกโหลดลงในหน่วยความจำในระหว่างการรันโปรแกรม แทนที่จะโหลดคลาสทั้งหมด หากคุณสนใจในกระบวนการโหลด คุณสามารถลองเพิ่มพารามิเตอร์ –verbose เมื่อรันโปรแกรม ซึ่งก็คือ: java –verbose my ทดสอบ. หน้าจอ TestDate จะแสดงชื่อของไลบรารีทั้งหมดที่นำเข้ามาไว้ในหน่วยความจำ Java เชิงวัตถุเป็นภาษาการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ (OOP) ใน Java เชิงวัตถุจะปรากฏในรูปแบบของคลาส และวัตถุเป็นอินสแตนซ์ของคลาส ดังนั้น หากต้องการเรียนรู้คลาส Java คุณต้องเข้าใจการคิดเชิงวัตถุก่อน 1. คลาส เราใช้ตัวดัดแปลง "คลาส" เพื่อเป็นตัวแทนของคลาส มันแสดงถึงประเภทของสิ่งบางประเภทซึ่งสรุปลักษณะโดยรวม (สมาชิกข้อมูล) และพฤติกรรม (ฟังก์ชันสมาชิก) ของสิ่งนี้ ตัวอย่างเช่น นกอาจเป็นคลาสที่สรุปพฤติกรรมพื้นฐานของนก นั่นคือ การบิน และยังรวมเอารูปลักษณ์พื้นฐานของนกด้วย พวกมันล้วนมีปีกหลังจากการห่อหุ้มคลาส แม้ว่าเราจะเปลี่ยนโค้ดบางส่วนของคลาส ตราบใดที่วิธีการที่ถูกเรียกไม่มีการเปลี่ยนแปลง คลาสนั้นก็สามารถอ้างอิงได้