J2ME游戏开发技巧

不久前我曾用J2ME开发了一个MotoT720下的彩色游戏?宝石方块(GridOne)。开发过程中积累了一些经验，现在写出来与大家分享。

　　使用双缓冲避免屏幕闪烁

　　双缓冲技术是编写J2ME游戏程序的关键技术之一。实际上，双缓冲技术是计算机动画的一项传统技术。造成屏幕闪烁的主要原因在于，画面在显示的同时，程序又在改变它，于是画面闪烁。解决办法就是在内存中开辟一片区域作为后台画面，程序对它更新，修改，完成后再显示它。这样被显示的图像永远是已经完全画好的图像，程序修改的将不是正在被显示的图像。当然还有其它方法可以解决屏幕闪烁问题，但使用双缓冲技术是一种值得推荐的解决方案。具体方法可参见如下代码：

public class BlocksCanvas extends Canvas implements Runnable
{
Graphics bg;
Image buf;
public BlocksCanvas()
{
......
height = getHeight();
width = getWidth();
//按屏幕大小建立缓冲对象
buf = Image.createImage(width, height);
//将缓冲对象的Graphics附给bg
bg = buf.getGraphics();
......
}
public void run()
{......
for(i=0;i {
for(j=0;j {//画方块
drawBlock(x,y);
}
}
repaint();
}
private void drawBlock(int block_x, int block_y)
{
//取得方块的坐标
int x = getLeft(block_x);
int y = getTop(block_y);
//取得方块的颜色
int c= board[block_x][block_y];
bg.drawImage(imgs[c], x, y, Graphics.TOP | Graphics.LEFT);
}

public void paint(Graphics g)
{
g.drawImage(buf, 0, 0, Graphics.TOP | Graphics.LEFT);
}
}



　　由上面代码可见，双缓冲思想体现在程序上就是要依次完成以下几步工作：

　　1． 定义一个Graphics对象bg和一个Image对象buf，按屏幕大小建立一个缓冲对象附给buf，然后取得buf的Graphics对象附给bg。在这里，Graphics对象可以理解为缓冲的屏幕，Image对象则可当成缓冲屏幕上的图片。

　　2． 在bg（缓冲屏幕）上用drawImage()和drawString等语句画图，相当于在缓冲屏幕上画图。

　　3． 调用repaint()语句，它的功能是告知系统调用paint()来完成真实屏幕的显示。这里需要注意的是，paint()是一个系统调用语句，不能手工调用，只能通过paint()语句来调用。

　　4． 在paint(Graphics g)函数里，将buf（缓冲屏幕上的图片）画到真实屏幕上。

　　以上的步骤虽然看似繁琐，但是效果还是很不错的。如果想要在屏幕上显示什么东西，只管画在bg上，然后调用repaint()将其显示出来就可以了。

　　编写自己的断点函数






　　图1 断点测试

　　在开发J2ME程序过程中，最困扰人的问题就是程序容易莫名其妙地死机。当使用JBuilder或者CodeWarrior设置断点功能来查找程序错误时，死机的概率就更大了。即使不死机，也会担心程序受到了意外的干扰，所以一般不推荐使用开发工具自带的断点功能。但有时候又需要一个功能来显示当前各变量的值，以便查错时做出正确的判断。于是我想了一个办法，就是编写自己的断点函数。具体代码如下：

public class BlocksCanvas extends Canvas implements Runnable
{
private boolean stopFlag=false;//调试标志
......
public void run()
{
//断点位置1
testFun(“x:”+x+“y:”+y);
......
//断点位置2
testFun(“”);
......
}
private void testFun(String str)
{
stopFlag=true;
//画一个白色长方形
bg.setGrayScale(255);
bg.fillRect(0,0, fontW, fontH);
//在白色长方形上显示str的内容
bg.setGrayScale(0);
bg.drawString(str, 0,0, Graphics.TOP | Graphics.LEFT);
repaint();

while(stopFlag){}
}

public void keyPressed(int keyCode)
{
stopFlag=false;
}
}



　　首先定义一个boolean类型的stopFlag变量来记录调试标志。一开始它的值为false，进入testFun()函数后，值设为true。显示完str的内容后，因为stopFlag的值为true，所以while语句进入了死循环，程序停了下来。这时可以仔细地看清楚变量的值。然后当按下任意键时，keyPressed()函数捕捉到这一事件，将stopFlag设为false，死循环自动解开。使用此方法非常方便，只要在需要断点的地方放置testFun()语句即可，一个程序可以放置多个testFun()语句，在循环语句中也可以放置testFun()语句。程序运行到testFun()语句会自动停下显示变量值，按任意键程序又会自动运行，程序也不会受到意外的干扰。图1是调试时的截图。

　　还有一点需要说明，此方法的testFun()语句必须放在run()函数中或者run()函数运行时调用的函数中，否则就会因为while()占用了所有CPU时间而导致keyPressed()函数无法捕捉按键事件，最后导致死机。

　　此方法只要稍加修改，就可以用做游戏的暂停功能，而且比sleep（）方法好，毕竟理论上sleep（）方法不能无限期暂停下去。下面给出相应的代码：

public class BlocksCanvas extends Canvas implements Runnable
{
private boolean stopFlag=false;//暂停标志
......
public void run()
{......
testFun();
......
}

private void testFun()
{
while(stopFlag){}
}

public void keyPressed(int keyCode)
{
int action = getGameAction(keyCode);
if(action== FIRE)stopFlag=!stopFlag;
}
}



　　该程序段的功能为，当使用者按下FIRE键时，游戏暂停；再次按下FIRE键，游戏继续运行。

　　编写自己的工具类

　　因为手机内存和功能的限制，J2ME只提供了部分的J2SE工具类供使用者调用。所以有时我们不得不编写自己的工具类来实现一些特殊的功能。下面给出的kSet类就类似于J2SE中Set工具类的功能。它用来记录游戏中被删去的方块集合，同时保证集合中没有相同元素。

/**
*
Description: Set类在J2ME上的实现


*
Date:2003.2.28


*
Author:TomJava


*
email:[e-mail]


*/

public class kSet
{//用单链表实现
private kSetNode head;

public kSet()
{
head=null;
}
//将kSet清空
public void clear()
{
head=null;
}
//向kSet中添加元素
public boolean add(int x,int y)
{
kSetNode node=new kSetNode(x,y);
return add(node);
}
//向kSet中添加元素
public boolean add(kSetNode node)
{
if(!contains(node))
{
node.next=head;
head=node;
return true;
}else
{
return false;
}
}
//判断kSet是否为空
public boolean isEmpty()
{
if(head==null)
return true;
else
return false;
}
//摘下链表头元素并返回此元素
public kSetNode getFirst()
{
kSetNode p=head;
head=p.next;
return p;
}
//遍历kSet，如果有相同元素返回true，否则返回false
public boolean contains(kSetNode node)
{
kSetNode p = head;
while (p != null) {
if(p.equals(node))return true;
p=p.next;
}
return false;
}
}
//kSet中的元素
public class kSetNode
{
public int x,y;
public kSetNode next;

public kSetNode(int x,int y)
{
this.x=x;
this.y=y;
next=null;
}

public boolean equals(kSetNode node)
{
if(node.x==x&&node.y==y)
return true;
else
return false;
}

public int getX()
{
return x;
}

public int getY()
{
return y;
}
}



　　kSetNode类负责记录被删除方块的坐标，它重载equals()方法用来判断两个方块是否是同一个方块。kSet类是由kSetNode对象组成的没有相同元素的集合，用单链表实现，并且提供了 getFirst()、add()、clear()、isEmpty()、contains()等方法供其它类调用。编写和使用一些这样的工具类，将大大加快编程的速度，也使程序变得更加清晰。

　　矫正屏幕坐标

　　GridOne这个游戏是专门为MotoT720开发的，也就是说游戏背景图片大小和MotoT720型手机的大小是相等的。如果它在那些屏幕比MotoT720大的手机上运行，游戏背景图片会显示在屏幕左上角而影响美观，这时就要用到屏幕矫正技术，使得游戏背景图片居中显示。矫正屏幕坐标代码如下：

public class BlocksCanvas extends Canvas implements Runnable
{
private final int addX;//坐标矫正
private final int addY;
private final int SCREEN_X;//屏幕顶点
private final int SCREEN_Y;
private final int WAITBLOCK_X;//等待方块顶点
private final int WAITBLOCK_Y;
private final int SCORES_X;//分数顶点
private final int SCORES_Y;
private final int STAR_X;//五角星的顶点
private final int STAR_Y;

public BlocksCanvas()
{
//取得当前手机屏幕的高度和宽度
height = getHeight();
width = getWidth();

//坐标矫正量
addX = (width-120)/2;
addY = (height-142)/2;

//初始化屏幕参数
SCREEN_X = addX + 48;//屏幕顶点
SCREEN_Y = addY + 10;
WAITBLOCK_X = addX + 19;//等待方块顶点
WAITBLOCK_Y = addY + 103;
SCORES_X = addX + 36;//分数顶点
SCORES_Y = addY + 34;
STAR_X=addX+4;//五角星的顶点
STAR_Y=addY+70;
}
}



　　首先把所有有关屏幕的参数都定义成private final int型变量。这里之所以加上final 修饰符，是因为不希望变量附初值后，它们的值会发生变化；之所以不加static修饰符，是因为要在其函数中初始化变量，而不是在定义时就初始化好了。先用getHeight()和getWidth()函数取得当前手机屏幕的高度和宽度，再计算出需要的偏移量addX和addY，然后加到各屏幕参数上，这样游戏内容就会居中显示了。图2与图3是效果比较图。






　　图2 矫正前






　　图3 矫正后



　　还有一点需要注意，用getHeight()取得的并不是手机屏幕的真实高度，而是手机屏幕的高度减去Command标签高度，因为屏幕需要留出地方显示Command标签。

　　合理使用内存

　　本来使用Java编程是不需要关心内存使用的，因为Java有它引以为豪的垃圾处理机制。但到了J2ME里，情况发生了变化，因为手机的内存只有屈指可数的几百K，再也不能像在J2SE里那样大手大脚了。否则就会发现，即使程序没有任何语法和逻辑错误，也不能在模拟器中运行。下面给出合理使用内存的几个建议：

　　1． 尽可能使用本地变量代替类成员，减少对象的创建，最好能重新利用对象；

　　2． 不要试图在初始化的时候把所有Form或者Canvas对象都读入内存中，而应该在需要的时候再创建，虽然这样在显示上会有一些延迟，但是总比程序不能运行或者内存溢出要好；

　　3． 一旦对象不需要使用就及时将其置为null，以便能够被垃圾处理器回收，适当的时候调用System.gc()语句提示虚拟机调用垃圾处理器；

　　4.必须记住Java的内存管理是有向边机制，所以对于不使用的对象，千万不要让正在使用的对象指向它，以免内存得不到回收；

　　5.尽量使图片占有的字节数小一点，可以使用Fireworks在保证图片质量同时减小图片的大小；

　　即使做到上面几点，也不能保证程序不会发生内存泄漏，因为手机内存毕竟那么少。所以我提出最后一个建议，就是先完成游戏的主体部分，使它能够正常运行并没有内存泄漏，再慢慢扩展游戏，给它加上封面和其它功能。一旦发现内存不足，再去掉部分功能。

　　使游戏更有魅力

　　编写游戏当然希望它能吸引人，我觉得下面几个地方值得大家注意：

　　1． 注意控制游戏的节奏

　　原来我在削除方块的时候，什么都不做就直接删除，然后开始一个新的循环，让等待的方块往下掉。在实际运行的时候感觉效果不是很好，因为削得越快，上面的方块也掉得越快，让游戏者有一种措手不及的感觉。后来我在删除方块的时候，用空循环停顿了几秒钟，这样就给了游戏者一个反应时间，感觉就好些了，而且如果连削的话，反应时间会更长，这样使得游戏者在玩游戏时有一种轻松的感觉。再后来，我将空循环改成对屏幕上的方块遍历三次，让被删的方块闪烁，使得游戏者能够看清楚被删除的方块，欣赏到自己的成果，这样又增加了游戏的吸引力。

　　2． 利用图片实现丰富多彩的表达效果

　　在J2ME中如果不能控制文字的大小和字体，那么这将使游戏的效果大打折扣。不过，可以通过把各种特殊的文字做成图片的方法来解决这个问题。有些地方我们也可以用图片来取代文字，使得游戏更加生动，比如在等级栏用五角星来表示游戏的难度。使用图片还有一个好处就是增加游戏的通用性，使得游戏在不同手机上的显示基本相同。另外，如果出现字体颜色在模拟器中显示正常，而在手机上显示不正常的情况，也可以用这种方式解决。

　　3． 让游戏能够自动调整难度

　　我使用如下函数，使得游戏难度不断加大。

private void giveLevel()
{
if(level<=10)
{
levelSleep=600-(level - 1) * 50;
if(levelSleep<200)
levelSleep=200;
levelDelTask=200+(level-1)*100;
if(levelDelTask>1000)
levelDelTask=1000;
//画等级--五角星
paintStar();
}else
{
gameWin();
}
}



　　level表示游戏等级，levelSleep表示方块下落一个的等待时间，levelDelTask表示过一关需要删除的方块数，也可以理解为过一关需要完成的任务。上面的计算公式可以保证游戏会越来越难，增加了游戏的吸引力。