1、成 都 信 息 工 程 学 院学 位 论 文五子棋手机网络对战游戏的设计与实现论文作者姓名：申请学位专业：申请学位类别： 工学学士指 导 教 师 姓 名 （ 职 称 ）： 论文提交日期： 五子棋手机网络对战游戏的设计与实现摘 要在现代社会中,手机及其它无线设备越来越多的走进普通老百姓的工作和生活。随着 3G 技术的普及与应用，基于 Java 开发的软件在手机上的使用非常的广泛，手机增值服务的内容也是越来越多，对丰富人们的生活内容、提供快捷的资讯起着不可忽视的作用。本文基于 J2ME 技术，以计算机网络游戏的运行流程为基础，分模块开发一款网络五子棋游戏软件。本文对以下几点内容做了重点研究和探讨：
2、1、系统整体结构。根据设计目标，结合普通网络游戏的运行流程，给出了系统总体设计方案，并探讨了系统设计时需要用到的关键技术。2、手机 MIDP 客户端的实现。MIDP 客户端是游戏的唯一客户端，主要功能包括连接服务器进行身份验证、进行游戏并不断的与服务器交换数据。3、后台系统的设计与实现。后台用来处理与数据库的互联来验证用户身份、处理由客户端发送过来的数据。由于受到客观条件的限制，本系统的测试是在三星手机模拟器上完成的，但它仍不失具一定的实用价值。关键词：J2ME；手机游戏；servletThe design and implementation of gobang battle cell ph
3、one network gamesAbstractIn modern society, more and more cell phones and other wireless devices come into the work and life of ordinary people. With the popularization and application of the 3rd Generation of Digital communication technology，the development of Java-based software in the use of mobi
4、le phones is very broad, mobile value-added services are more and more. It plays an import role to enrich peoples lives and provide easier access to information.Based on J2ME technology and a computer network running game flow, sub-module developing gobang game software on-line.In this paper, the fo
5、llowing points as a focus of study and research:1、The overall system structure. According to the design goals, with the general operation of the network game flow, gives the system design, and explores the key technology, which is used by the design of this system.2 、The realization of the phone MID
6、P client. MIDP client is the only game client, the main functions include connecting the server to check the status, playing games and keeping the exchange of data with the server. 3.、The implementation and design of background system. Background is to deal with the Internet database to verify the i
7、dentity of users, processing the data, which are sent by the clients.Due to the restrictions of objective conditions, the systems test completed in the Samsung handset simulator. But it is contrasted with a certain degree of practical value. .Key words: J2ME; handset game; servlet目 录论文总页数 ：24 页1 引言
8、.12 系统综述 .13 手机游戏的现状和关键技术介绍 .23.1 软件现状 .23.2 J2ME 概况 .23.2.1 J2ME 的由来 .23.2.2 J2ME 的 3 层体系结构及 MIDP 简介 .33.3 TOMCAT 服务器介绍 .43.4 SERVLET 技术介绍 .54 开发环境介绍 .74.1 开发环境 .74.2 关于 SAMSUNG WIRELESS TOOL KIT .75 客户端模块的开发 .75.1 综述 .75.2 程序的类结构 .75.3 游戏的功能流程图 .85.4 游戏的实现 .95.4.1 主类 Omok 的实现 .95.4.2 游戏登录界面以及操作说明界
9、面的实现 .105.4.3 游戏画布类的实现 .125.4.4 网络连接类的实现 .145.4.5 五子棋获胜算法 .156 服务器端程序的开发 .176.1 数据库的设计与实现 .176.2 SERVLET 程序的编写 .177 改进建议和措施 .207.1 关于图片问题 .207.2 软件测试 .207.2.1 测试前的准备工作 .207.2.2 进行测试 .217.2.3 有待添加和完善的功能 .22结 论 .22参考文献 .22致 谢 .23声 明 .24第 1 页 共 24 页1 引言Java 语言是美国 Sun Microsystem 的 James Gosling、Pratric
10、k Naughton及 Mike Sheridan 等人于 1991 年精心设计出来的计算机编程语言，其构想在于实现使用同一种编程语言所写出来的程序可以在不同的平台上运作。这种架构对于消费性电子产品而言是具有革命性的，因为在消费性电子产品中的处理器及操作系统各不相同，要在这些平台上开发程序必须要了解各个平台的特性，以及其提供的 API 使用方式，分别开发不同的版本才能执行，影响应用程序的普及性。近几年，由于微处理器性能的大幅提升，加上无线通讯技术的突破，手持式移动设备开始受到大众的青睐。短短几年内，手机已经升级了几代产品，普及率逐年攀升，生产效率不断上升，产品价格比个人电脑的摩尔定律有更惊人的
11、下调，以至手机是大多是城市居民不可缺少的一件随身设备。继短信、彩信等服务之后，中国移动提供基于 Java 的百宝箱业务，应用产品遍及商务应用、信息获取、英汉互译、游戏娱乐等多媒体领域。为了适应移动数据的发展，推动无线电子商务等业务的发展，J2ME（Java 2 Micro Edition）既用于嵌入式系统的 Java 被引入无线领域。J2ME 的出现实际上是 Java 技术的回归。作为 Java2 平台的一部分，J2ME 与 J2SE、J2EE 一起，为无线应用的客户端和服务器端建立了完整的开发、部署环境。随着 J2ME 的应用，它为移动互联引入了一种新的模型，既允许手机可以从互联网上下载各种
12、应用程序，并在手机创造可执行环境离线运行这些程序。由于定义了可执行下载的标准，并在手机上创立了可执行环境和程序开发语言，由此，在移动通信业第一次为软件开发商创造了巨大的商业机会，手机用户在得到丰富应用体验的同时，也大大提高了运营商的网络流量。2 系统综述本系统采用 C/S 结构，包括手机客户端和服务器后台两个部分。客户端采用 j2me midp1.0 函数编写，保证了非常好的可移植性。服务器端采用了 tomcat 作为 http 服务器，免费并且具有非常强大的功能，中间件采用java servlet 进行中间过程的处理，具有很好的稳定性和可移植性，采用的数据库则是 sql server 200
13、0。用户需要运行本系统客户端软件，输入用户名和密码进行身份验证，如果验证成功，则可以进入游戏界面，和其他已经登录的玩家进行游戏；如果验证不成功，说明输入的用户名或者密码错误，需要重新进行输入，否则不会进入第 2 页 共 24 页到游戏界面。系统分为三层，包括数据库服务器层、功能层和表示层。数据库服务器层主体是 SQL2000，功能层由 Tomcat+ servlet 技术实现，表示层为前台手机操作客户端.总体结构如下图所视：图 1 总体结构图3 手机游戏的现状和关键技术介绍3.1 软件现状在信息社会中，手机及其他无线设备越来越多的走进普通百姓的工作和生活，随着信息网络化的不断进展，手机及其他无
14、线设备上网络势在必行。但是传统手机存在以下弊端：1. 传统手机出厂时均由硬件厂商固化程序，程序不能增加、删除，有了错误也不能更新、修改，若要增加新功能必须另换一部手机。2. 传统手机访问互联网是通过 WAP(Wireless Application Protocal)，所有网络资源必须接通网络才能在线访问，非常耗时、费用亦很高。而 Java 技术在无线应用方面的优势非常明显：1. 应用程序可按需下载，而不是购买由硬件商提供的套件，可升级空大。2. Java 技术提供了一个类库，它使的应用开发商可以创建更为直觉、丰富的用户界面(GUI)；3.Java 技术使网络带宽的应用更为有效，因为应用程序可
15、以下载到器件上，并在本地运行，仅仅是在连接到服务器时才会占用网络带宽。3.2 J2ME 概况3.2.1 J2ME 的由来Java 的最大目标和特点，就是“一次编写，到处运行“的平台无关性。但是，一套标准无法适应各种不同的需求。因此，Java 技术目前共有三套，分别针对第 3 页 共 24 页不同的平台和应用。Standard Edition（J2SE，标准版）：针对桌面端 PC 和工作站的个人和低端商务应用。 Enterprise Edition（J2EE，企业版）：针对服务器端企业级应用，支持Servlets, JSP 和 XML 等等。Micro Edition（J2ME，袖珍版）：针对有
16、限内存，显示和处理能力的设备，主要是消费电子和嵌入式设备领域（这实际正是 Java 语言设计最初的目标领域）。图 2 java 总体架构图在消费电子和嵌入式设备领域，内存从几百 K 到几十 M，从没有屏幕到Web-TV，CPU 从低功耗的嵌入式处理器到 206MHz 的 RISC 处理器，硬件条件的差异是相当大的。这就使得 J2ME 的标准需要有不同的层次和类别来适应这个复杂的领域，因此相比之下 J2ME 就比 J2SE 和 J2EE 的标准要复杂得多。因此，清楚的理解 J2ME 的体系结构的划分才能更好的理解和掌握 J2ME。3.2.2 J2ME 的 3 层体系结构及 MIDP 简介J2ME
17、 的 3 层体系结构依照各种设备的资源特性，将 J2ME 技术构架分为简表（Profile） 、配置（Configuration）和 Java Virtual Machine（JVM）3 层，然后再进一步细分，这使 J2ME 能够在每一类设备的限制下工作，而同时提供最低限度的 Java 语言功能性。关于 J2ME 的体系结构，可以这样来进行总结：Configuration 的分类是根据计算能力的不同来划分的，同类设备的计算能力相近。Configuration 是一个规范，定义了这类设备的共同 Java 平台，定义与设备无关的 Java 虚拟机和核心库，是平台相容性的基础。Profile 的分类
18、是根据设备功能划分的，同类功能的设备其他各种硬件条件和需求也相近。Profile 是一组 API，在某一第 4 页 共 24 页Configuration 的基础上扩展了针对设备特定功能的 API，使得标准能够完全适应特殊的设备，彻底发挥设备的功能。J2ME 体系的一般结构是：由 Configuration 定义的 Java 虚拟机运行于设备的宿主操作系统之上，构成整个平台的基础。Configuration 提供了基本的语言特性，Profile 提供针对设备的特殊功能 API 和扩展类库。应用程序的运行环境需要一个 Configuration 和至少一个 Profile，多个 Profile
19、可以共存，也可以叠加。MIDP（Mobile Information Device Profile）定义了针对移动信息处理设备（主要指智能手机和一部分具有无线通信功能的 PDA）的图形界面，输入和时间处理，持久性存储，无线电话网络连接之上的一些消息处理（例如短消息） ，安全等等 API，并且考虑到了移动信息设备的屏幕和内存限制。类似于 J2SE 中的 Applet 框架，MIDP 提供了基于 javax.microedition.midlet 包的 MIDlet 应用程序框架。应为 MIDP 提出较的比较早，目前重要的智能手机和 PDA 操作系统上都已有了相应的实现，而且应用的也比较广泛。 3
20、.3 tomcat 服务器介绍Tomcat 是一个免费的开源的 Serlvet 容器，它是 Apache 基金会的 Jakarta项目中的一个核心项目，由 Apache，Sun 和其它一些公司及个人共同开发而成。由于有了 Sun 的参与和支持，最新的 Servlet 和 Jsp 规范总能在 Tomcat 中得到体现。Tomcat 被 JavaWorld 杂志的编辑选为 2001 年度最具创新的 java 产品，可见其在业界的地位。 由于 Java 的跨平台特性，基于 Java 的 Tomcat 也具有跨平台性。与传统的桌面应用程序不同，Tomcat 中的应用程序是一个 WAR（Web Arch
21、ive）文件。WAR 是 Sun 提出的一种 Web 应用程序格式，与 JAR 类似，也是许多文件的一个压缩包。这个包中的文件按一定目录结构来组织：通常其根目录下包含有 Html和 Jsp 文件或者包含这两种文件的目录，另外还会有一个 WEB-INF 目录，这个目录很重要。通常在 WEB-INF 目录下有一个 web.xml 文件和一个 classes 目录，web.xml 是这个应用的配置文件，而 classes 目录下则包含编译好的 Servlet类和 Jsp 或 Servlet 所依赖的其它类（如 JavaBean） 。通常这些所依赖的类也可以打包成 JAR 放到 WEB-INF 下的
22、lib 目录下，当然也可以放到系统的CLASSPATH 中，但那样移植和管理起来不方便。 在 Tomcat 中，应用程序的部署很简单，你只需将你的 WAR 放到 Tomcat 的webapp 目录下，Tomcat 会自动检测到这个文件，并将其解压。你在浏览器中访问这个应用的 Jsp 时，通常第一次会很慢，因为 Tomcat 要将 Jsp 转化为第 5 页 共 24 页Servlet 文件，然后编译。编译以后，访问将会很快。另外 Tomcat 也提供了一个应用：manager，访问这个应用需要用户名和密码，用户名和密码存储在一个xml 文件中。通过这个应用，辅助于 Ftp，你可以在远程通过 We
23、b 部署和撤销应用。当然本地也可以。 Tomcat 不仅仅是一个 Servlet 容器，它也具有传统的 Web 服务器的功能：处理 Html 页面。但是与 Apache 相比，它的处理静态 Html 的能力就不如Apache。我们可以将 Tomcat 和 Apache 集成到一块，让 Apache 处理静态Html，而 Tomcat 处理 Jsp 和 Servlet。这种集成只需要修改一下 Apache 和Tomcat 的配置文件即可。 基于 Tomcat 的开发其实主要是 Jsp 和 Servlet 的开发，开发 Jsp 和Servlet 非常简单，你可以用普通的文本编辑器或者 IDE，然后
24、将其打包成 WAR即可。 Tomcat 确实是一个很好的工具，不仅仅因为其免费，功能强大，更因为其开放性。3.4 servlet 技术介绍Servlet 是用 Java 编写的 Server 端程序，它与协议和平台无关。Servlet运行于 Javaenabled Web Server 中。Java Servlet 可以动态地扩展 Server的能力，并采用请求响应模式提供 Web 服务。 最早支持 Servlet 技术的是 JavaSoft 的 Java Web Server。此后，一些其它的基于 Java 的 Web Server 开始支持标准的 Servlet API。 一、Servle
25、t 的特点Servlet 是 Java 技术对 CGI 编程的回答。Servlet 程序在服务器端运行，动态地生成 Web 页面。与传统的 CGI 和许多其他类似 CGI 的技术相比，Java Servlet 具有更高的效率，更容易使用，功能更强大，具有更好的可移植性，更节省投资。1、高效 在传统的 CGI 中，每个请求都要启动一个新的进程，如果 CGI 程序本身的执行时间较短，启动进程所需要的开销很可能反而超过实际执行时间。而在 Servlet 中，每个请求由一个轻量级的 Java 线程处理（而不是重量级的操作系统进程） 。在传统 CGI 中，如果有 N 个并发的对同一 CGI 程序的请求，则该 CGI程序的代码在内存中重复装载了 N 次；而对于 Servlet，处理请求的是 N 个线程，只需要一份 Servlet 类代码。在性能优化方面，Servlet 也比 CGI 有着更多的选择，比如缓冲以前的计算结果，保持数据库连接的活动，等等。 2、方便
