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Java俄罗斯方块，老程序员花了一个周末，连接中学年代！

全栈程序员站长

发布于 2022-07-05 02:45:33

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大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

引言：

俄罗斯方块，相信很多80、90后的小伙伴都玩过，也是当年非常火的游戏，当年读中学的时候，有一个同学有这个游戏机，大家都很喜欢玩，这个游戏给当时的我们带来了很多欢乐，时光飞逝，感慨颇多！人终归是要长大的，回忆再美好，日子也一去不复返了，以前我们只会玩游戏，心里想自己能做一个出来多牛逼啊，长大后，成为程序员的我们有能力自己写游戏玩，我想这就是成长吧！

玩过这个游戏机的小伙伴看到这个图，应该对这个机器多少有些感情，毕竟带给了我们很多的欢乐！

这次利用周末的时间，去写了一个俄罗斯方块Java版本，感觉碰撞判断这个地方有点难处理，确实花了不少时间！

效果图

这里界面做的感觉不是很好看，但我觉得问题不大，功能到位就好！

实现思路

两块画布：

画布1： 用来绘制静态东西，比如游戏区边框、网格、得分区域框、下一个区域框、按钮等，无需刷新的部分。

画布2： 用来绘制游戏动态的部分，比如方格模型、格子的移动、旋转变形、消除、积分显示、下一个图形显示等。

代码实现

创建窗口

首先创建一个游戏窗体类GameFrame，继承至JFrame，用来显示在屏幕上（window的对象），每个游戏都有一个窗口，设置好窗口标题、尺寸、布局等就可以。

/* * 游戏窗体类 */
public class GameFrame extends JFrame { 
   
	
	public GameFrame() { 
   
		setTitle("俄罗斯方块");//设置标题
		setSize(488, 476);//设定尺寸
		setLayout(new BorderLayout());
		setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//点击关闭按钮是关闭程序
        setLocationRelativeTo(null);   //设置居中
    	setResizable(false); //不允许修改界面大小
	}
}

画布1

创建面板容器BackPanel继承至JPanel

/* * 背景画布类 */
public class BackPanel extends JPanel{ 
   
	BackPanel panel=this;
	private JFrame mainFrame=null;
	//构造里面初始化相关参数
	public BackPanel(JFrame frame){ 
   
		this.setLayout(null);
		this.setOpaque(false);
		this.mainFrame = frame;
		mainFrame.setVisible(true);
	}
}

再创建一个Main类，来启动这个窗口。

public class Main { 
   
	//主类
	public static void main(String[] args) { 
   
		GameFrame frame = new GameFrame();
		BackPanel panel = new BackPanel(frame);
		frame.add(panel);
		frame.setVisible(true);//设定显示
	}
}

右键执行这个Main类，窗口建出来了

创建菜单及菜单选项

创建菜单

private void  initMenu(){ 
   
		// 创建菜单及菜单选项
		jmb = new JMenuBar();
		JMenu jm1 = new JMenu("游戏");
		jm1.setFont(new Font("仿宋", Font.BOLD, 15));// 设置菜单显示的字体
		JMenu jm2 = new JMenu("帮助");
		jm2.setFont(new Font("仿宋", Font.BOLD, 15));// 设置菜单显示的字体
		
		JMenuItem jmi1 = new JMenuItem("开始新游戏");
		JMenuItem jmi2 = new JMenuItem("退出");
		jmi1.setFont(new Font("仿宋", Font.BOLD, 15));
		jmi2.setFont(new Font("仿宋", Font.BOLD, 15));
		
		JMenuItem jmi3 = new JMenuItem("操作说明");
		jmi3.setFont(new Font("仿宋", Font.BOLD, 15));
		JMenuItem jmi4 = new JMenuItem("失败判定");
		jmi4.setFont(new Font("仿宋", Font.BOLD, 15));
		
		jm1.add(jmi1);
		jm1.add(jmi2);
		
		jm2.add(jmi3);
		jm2.add(jmi4);
		
		jmb.add(jm1);
		jmb.add(jm2);
		mainFrame.setJMenuBar(jmb);// 菜单Bar放到JFrame上
		jmi1.addActionListener(this);
		jmi1.setActionCommand("Restart");
		jmi2.addActionListener(this);
		jmi2.setActionCommand("Exit");
		
		jmi3.addActionListener(this);
		jmi3.setActionCommand("help");
		jmi4.addActionListener(this);
		jmi4.setActionCommand("lost");
	}

实现ActionListener并重写方法actionPerformed

actionPerformed方法的实现

绘制游戏区域

绘制游戏区域边框

//绘制边框
private void drawBorder(Graphics g) { 
   
	BasicStroke bs_2=new BasicStroke(12L,BasicStroke.CAP_ROUND,BasicStroke.JOIN_MITER);
	Graphics2D g_2d=(Graphics2D)g;
	g_2d.setColor(new Color(128,128,128));
	g_2d.setStroke(bs_2);

	RoundRectangle2D.Double rect = new RoundRectangle2D.Double(6, 6, 313 - 1, 413 - 1, 2, 2);
	g_2d.draw(rect);
}

绘制右边辅助区域（积分、下一个、按钮等）

//绘制右边区域边框
private void drawBorderRight(Graphics g) { 
   
	BasicStroke bs_2=new BasicStroke(12L,BasicStroke.CAP_ROUND,BasicStroke.JOIN_MITER);
	Graphics2D g_2d=(Graphics2D)g;
	g_2d.setColor(new Color(128,128,128));
	g_2d.setStroke(bs_2);
	
	RoundRectangle2D.Double rect = new RoundRectangle2D.Double(336, 6, 140 - 1, 413 - 1, 2, 2);
	g_2d.draw(rect);
	//g_2d.drawRect(336, 6, 140, 413);
}

在BackPanel 中重写paint 方法，并调用刚才两个区域绘制方法。

绘制得分区域和下一个区域

//绘制积分区域
private void drawCount(Graphics g) { 
   
	BasicStroke bs_2=new BasicStroke(2L,BasicStroke.CAP_ROUND,BasicStroke.JOIN_MITER);
	Graphics2D g_2d=(Graphics2D)g;
	g_2d.setColor(new Color(0,0,0));
	g_2d.setStroke(bs_2);
	g_2d.drawRect(350, 17, 110, 80);
	
	//得分
	g.setFont(new Font("宋体", Font.BOLD, 20));
	g.drawString("得分：",380, 40);
}

//绘制下一个区域
private void drawNext(Graphics g) { 
   
	BasicStroke bs_2=new BasicStroke(2L,BasicStroke.CAP_ROUND,BasicStroke.JOIN_MITER);
	Graphics2D g_2d=(Graphics2D)g;
	g_2d.setColor(new Color(0,0,0));
	g_2d.setStroke(bs_2);
	g_2d.drawRect(350, 120, 110, 120);
	
	//得分
	g.setFont(new Font("宋体", Font.BOLD, 20));
	g.drawString("下一个：",360, 140);
}

绘制网格（15列 20行）

//绘制网格
private void drawGrid(Graphics g) { 
   
	Graphics2D g_2d=(Graphics2D)g;
	g_2d.setColor(new Color(255,255,255,150));
	int x1=12;
	int y1=20;
	int x2=312;
	int y2=20;
	for (int i = 0; i <= ROWS; i++) { 
   
		y1 = 12 + 20*i;
		y2 = 12 + 20*i;
		g_2d.drawLine(x1, y1, x2, y2);		
	}
	
	y1=12;
	y2=412;
	for (int i = 0; i <= COLS; i++) { 
   
		x1 = 12 + 20*i;
		x2 = 12 + 20*i;
		g_2d.drawLine(x1, y1, x2, y2);		
	}
}

在paint方法中调用

创建游戏右边区域的一个暂停按钮

//初始化
private void init() { 
   
	// 开始/停止按钮
	btnStart = new JButton();
	btnStart.setFont(new Font("黑体", Font.PLAIN, 18));
	btnStart.setFocusPainted(false);
	btnStart.setText("暂停");
	btnStart.setBounds(360, 300, 80, 43);
	btnStart.setBorder(BorderFactory.createRaisedBevelBorder());
	this.add(btnStart);
	btnStart.addActionListener(this);
	btnStart.setActionCommand("start");
}

此时基本布局已经完成了。

画布2

GamePanel 继承至 JPanel 并重写 paint 方法 修改Main类，将画布2也放到窗口中

public class Main { 
   
	//主类
	public static void main(String[] args) { 
   
		GameFrame frame = new GameFrame();
		BackPanel panel = new BackPanel(frame);
		frame.add(panel);
		GamePanel gamePanel = new GamePanel(frame);
		panel.setGamePanel(gamePanel);
		frame.add(gamePanel);
		frame.setVisible(true);//设定显示
	}
}

画布2绘制一个小方块

因为游戏区域被分成了一个个的小格子，每个小格子就是一个单位，整个网格就是一个15,、20的二维数组。 于是第一行第一个元素，用数组下标来表示就是 0,0 、第一行第二个元素就是0、1 这样就好办了，我们创建一个Block类，设置坐标和宽高即可绘制方块（宽高为固定20，与网格对应）。

package main;
import java.awt.Graphics;
public class Block { 
   
	private int x=0;//x坐标
	private int y=0;//y坐标
	private GamePanel panel=null;
	
	public Block(int x,int y,int mX,int mY,GamePanel panel){ 
   
		this.x=x;
		this.y=y;
		this.panel=panel;
	}
	//绘制
	void draw(Graphics g){ 
   
		g.fillRect(12+x*20, 12+y*20, 20, 20);
	}
	
	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;
	}
}

实例化这个类，并在paint方法中调用draw绘制方法

private void init() { 
   
	x=0;
	y=0;
	curBlock = new Block(x, y,this);
}

@Override
public void paint(Graphics g) { 
   
	super.paint(g);
	
	if(curBlock!=null){ 
   
		curBlock.draw(g);	
	}
}

在Block类加入移动方法两个参数 boolean xDir, int step xDir 布尔值：true表示横向移动，false表示向下移动 step是步数：当xDir为true，我们设定为 1 和 -1 横向移动1表示向右，-1表示向左移动；当xDir为true为false，向下移动为1（因为不能向上移动）。

//移动
	void move(boolean xDir, int step){ 
   
		if(xDir){ 
   //X方向的移动，step 正数向右 负数向左
			x += step;
		}else{ 
   //向下运动
			y += step;
		}
		panel.repaint();
	}

GamePanel添加键盘事件

//添加键盘监听
private void createKeyListener() { 
   
	KeyAdapter l = new KeyAdapter() { 
   
		//按下
		@Override
		public void keyPressed(KeyEvent e) { 
   
			int key = e.getKeyCode();
			switch (key) { 
   
				//空格
				case KeyEvent.VK_SPACE:
					break;
					
				//向上
				case KeyEvent.VK_UP:
				case KeyEvent.VK_W:
					break;
					
				//向右 
				case KeyEvent.VK_RIGHT:
				case KeyEvent.VK_D:
					if(curBlock!=null) curBlock.move(true, 1);
					break;
					
				//向下
				case KeyEvent.VK_DOWN:
				case KeyEvent.VK_S:
					if(curBlock!=null) curBlock.move(false, 1);
					break;
					
				//向左
				case KeyEvent.VK_LEFT:
				case KeyEvent.VK_A:
					if(curBlock!=null) curBlock.move(true, -1);
					break;
			}
		
		}
		//松开
		@Override
		public void keyReleased(KeyEvent e) { 
   
		}
		
	};
	//给主frame添加键盘监听
	mainFrame.addKeyListener(l);
}

于是我操作一波

创建图形

七种图形

如上图，如果我们以标红的小方块为原点（0,0）那我们分析一下图形其他几个方块的位置。

比如上面图形，红色框住的为（0,0）的话，那最前面的那个是不是（-1,0），因为 y 他们是一样的，只要 x 往左边移动一个位置。以此类推，第3个应该是（1,0），第4个是（2,0）。

此图形呢，标红的为（0,0），它正下方的那个应该是（0,1），它右边那个是（1,0），它右下角的那个应该是（1,1）于是我们可以设计一个Data类，专门存储7种图形的位置信息，分别对应前面图的7种模型

public class Data { 
   
	public static List datas = new ArrayList(); 
	static void init(){ 
   
		int[][] data1 = { 
   { 
   -1,0},{ 
   0,0},{ 
   1,0},{ 
   1,1}}; 
		datas.add(data1);
		
		int[][] data2 = { 
   { 
   -1,0},{ 
   0,0},{ 
   1,0},{ 
   2,0}}; 
		datas.add(data2);
		
		int[][] data3 = { 
   { 
   -1,0},{ 
   -1,1},{ 
   0,0},{ 
   1,0}}; 
		datas.add(data3);
		
		int[][] data4 = { 
   { 
   -1,0},{ 
   0,0},{ 
   0,1},{ 
   1,1}}; 
		datas.add(data4);
		
		int[][] data5 = { 
   { 
   0,0},{ 
   0,1},{ 
   1,0},{ 
   1,1}}; 
		datas.add(data5);
		
		int[][] data6 = { 
   { 
   -1,1},{ 
   0,0},{ 
   0,1},{ 
   1,0}}; 
		datas.add(data6);
		
		int[][] data7 = { 
   { 
   -1,0},{ 
   0,0},{ 
   0,1},{ 
   1,0}}; 
		datas.add(data7);
	}
}

创建模型类

其中创建的时候，随机从Data类里面7个数据里面取到一个，生成一个图形，根据对应二维数组作为下标来创建小方块。

public class Model { 
   

	private int x=0;
	private int y=0;
	private GamePanel panel=null;
	private List blocks = new ArrayList();
	boolean moveFlag=false;

	public Model(int x,int y,GamePanel panel){ 
   
		this.x=x;
		this.y=y;
		this.panel=panel;
		
		createModel();
	}
	
	private void createModel() { 
   
		Random random = new Random();
		int type = random.nextInt(7);//1-7种模型
		int[][] data= (int[][])Data.datas.get(type);
		
		Block block=null;
		int mX=0;
		int mY=0;
		for (int i = 0; i < 4; i++) { 
   
			mX = data[i][0];
			mY = data[i][1];
			block = new Block(x, y, mX , mY, panel);
			blocks.add(block);
		}
	}
}

Block也要稍微做些变动 需要加入偏移坐标值，来设定4个小方块的相对位置

GamePanel类中实例化的就是Model类了，同时绘制的也是

curModel = new Model(x,y,this);

@Override
public void paint(Graphics g) { 
   
	super.paint(g);
	
	//当前模型
	if(curModel!=null){ 
   
		List blocks = curModel.getBlocks();
		Block block=null;
		for (int i = 0; i < blocks.size(); i++) { 
   
			block = (Block)blocks.get(i);
			block.draw(g);
		}
	}
}

我这里设定创建Model的时候x为7，y为3，于是：

图形创建好了，怎么去移动这个图形呢很简单就是键盘移动的时候，改成调用Model类的move方法了，此方法里面就是循环模型的4个Block实例，每个小块调用自己的move方法即可：

效果如下：

模型旋转变形

旋转万能公式 x=-y y=x 这里的x、y指的是Data类里面二维数组的值，也就是 Block中的偏移值

在Block中添加变形方法

	//变形
	public void rotate() { 
   
		//旋转万能公式 x=-y y=x
		int x = mX;
		mX = -mY;
		mY = x;
	}

Model中添加变形方法，就是循环4个Block实例这里加入了预变形方法，就是要先判断能否变形，比如变形会出边界，会碰到别的方块，则不让变形。

//旋转
void rotate(){ 
   
	boolean flag = true;//允许变形
	Block block=null;
	for (int i = 0; i < blocks.size(); i++) { 
   
		block = (Block)blocks.get(i);
		if(!block.preRotate()){ 
    //有一个不让变形就不能变形
			flag = false;//不能变形
			break;
		}
	}
	if(flag){ 
   
		for (int i = 0; i < blocks.size(); i++) { 
   
			block = (Block)blocks.get(i);
			block.rotate();
		}
	}
	panel.repaint();
}

方块累计

当图形触底或者接触往下接触到其他方块时，会累计在下面，并且创建新的图形出来。 public Block[][] blockStack = new Block[15][20]; 这个二维数组用来存储累计的方块图形触底后，会根据每个小block实例的位置一一对应插入到blockStack这个二维数组中。

在paint方法中加入累积块的绘制

	//累计块
		Block bott = null;
		for (int i = 0; i < 15; i++) { 
   
			for (int j = 0; j < 20; j++) { 
   
				bott = (Block)blockStack[i][j];
				if(bott!=null ){ 
   
					bott.draw(g);
				}
			}
		}

方块消除和积分

1.从当前撞击的模型中取出y坐标（注意去重）。 2.将y进行排序，让位置小的排在前面，也就是如果消除两行的话要先消上面的那行。 2.消除当前行采用的是数据替换，从当前行开始，上一行的数据往下一行赋值，当前行就等于被消除了。 3.积分处理。

//消除处理
private void clear() { 
   
	Block block = null ;
	int num=0;
	int y=0;
	List hasDoList=new ArrayList(); 
	List clearList=new ArrayList();
	for (int i = 0; i < blocks.size(); i++) { 
   
		block = (Block)blocks.get(i);
		y = block.getY() + block.getmY();
		if(y<0 || y>19) continue;
		
		if(!hasDoList.contains(y)){ 
   
			hasDoList.add(y);
			if(block.clear()){ 
   
				clearList.add(y);
				num++;
			}
		}
	}
	if(num==1){ 
   
		panel.curCount+=100;
	}else if(num==2){ 
   
		panel.curCount+=300;
	}else if(num==3){ 
   
		panel.curCount+=600;
	}else if(num==4){ 
   
		panel.curCount+=1000;
	}
	//执行格子的消除动作
	if(num>0){ 
   
		Collections.sort(clearList);
		doClear(clearList);
	}
}
//执行消除
void doClear(List l){ 
   
	int y=0;
	for (int i = 0; i < l.size(); i++) { 
   
		y = Integer.parseInt(String.valueOf(l.get(i)));
		clearClock(y);
	}
}

void clearClock(int y){ 
   
	Block[][] stack = panel.blockStack;
	Block block=null;
	for (int i = 0; i < 15; i++) { 
   
		for (int j = 19; j >= 0; j--) { 
   //从最下面往上
			if(y>=j&&j>0){ 
   //消除行和上方的行，全部往下移动，即这行等于上一行的数据
				block = stack[i][j-1];
				if(block!=null){ 
   
					block.setY(block.getY()+1);
				}
				stack[i][j]=block;
			}else if(j==0){ 
   //第一行，清空
				stack[i][j]=null;
			}
		}
	}
}

积分规则：1行100分、2行300分、3行600分、4行1000分

显示下一个

这个其实不难： 1.创建好当前模型的时候，同时创建好下一个模型，并绘制出来； 2.当前模型触底累计后，把下一个模型设置为当前模型。 3.同时创建一个新模型做为下一个模型。

//创建模型
	public void createModel(int type) { 
   
		if(type==0){ 
   //游戏刚开始时
			curModel = new Model(x,y,this);
			nextModel = new Model(x,y,this);
		}else{ 
   //游戏运行中
			curModel = nextModel;
			nextModel = new Model(x,y,this);
		}
	}

在paint方法中绘制‘下一个’，在右边的下一个区域显示

		//下一个模型
		if(nextModel!=null){ 
   
			List blocks = nextModel.getBlocks();
			Block block=null;
			for (int i = 0; i < blocks.size(); i++) { 
   
				block = (Block)blocks.get(i);
				block.drawNext(g);
			}
		}

加入自动向下线程，并启动

//游戏线程，用来自动下移
private class GameThread implements Runnable { 
   
	@Override
	public void run() { 
   
		while (true) { 
   
			if("start".equals(gameFlag)){ 
   
				curModel.move(false, 1);
			}
			try { 
   
				Thread.sleep(300);
			} catch (InterruptedException e) { 
   
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}