Java学习之道：多线程——让小球动起来(一)

系统管理员 2021-09-30 01:46 216阅读 0赞

在讲线程之前，我们先来谈谈进程。在我接触电脑的一段时间后，开始发现当打开任务管理器后，会有一个进程的显示，下面的映像名称里有很多的可执行文件。这些可执行文件有的是系统默认的，有的是我们打开的，他们都会占用一定内存。  
知道了进程，那么什么是线程呢？线程就是运行中程序的调度单位。  
我们知道，以前我们写的代码，程序都是从上往下进行，就是必须要执行完上一句才会执行下一句。我们称这种为单线程的程序。那么多线程就是指同时有多个单线程同时进行运作，比如我们今天要做的小球游戏，  
如果面板中有多个小球在运动，那么我们就要建立多个小球对象，然后让他们同时运动，但是如果按我们以前的方式，代码从上往下执行，那么想控制多个小球显然很困难，这时我们就要运用到多线程。

讲了那么多，多线程怎么实现呢？  
这里有两个方法，一个是继承Thread类，一个是实现runnable接口。具体的应用我们在练习中体现。

练习：控制小球的移动，要求：1.小球不能超出边框2.小球相互碰撞，进行反弹.

这个练习首先要求我们掌握基本界面，知道主界面继承JPanel，重写paint方法以保存面板。然后创建小球类，写出构造方法以及get，set方法，继承线程类，重写run方法。最关键的就是小球要在边界处反弹，还有就是小球遇到其他的小球要发生碰撞。最后让线程run起来~~~

首先我们做出小球界面：

Java代码   ![收藏代码][icon_star.png]

1.  **public** **class** BallFrame **extends** JPanel \{  
2.      // 实例化一个数组对象  
3.      **private** Ball\[\] ball = **new** Ball\[10\];  
4.      // 实例化一个随机数对象  
5.      **private** Random r = **new** Random();  
6.    
7.      **public** **static** **void** main(String\[\] args) \{  
8.          // 实例化一个面板对象  
9.          BallFrame bf = **new** BallFrame();  
10.         // 调用initUI方法  
11.         bf.initUI();  
12.     \}  
13.   
14.     // 界面函数  
15.     **public** **void** initUI() \{  
16.         JFrame jf = **new** JFrame();// 实例化面板对象  
17.         jf.setSize(**new** Dimension(600, 600));// 设置面板大小  
18.         jf.setResizable(**false**);// 设置不可调节大小  
19.         jf.setDefaultCloseOperation(3);// 设置关闭按钮  
20.         jf.setLocationRelativeTo(**null**);// 设置窗体居中  
21.         **this**.setBackground(Color.white);// 设置面板背景为白色  
22.         jf.setVisible(**true**);// 设置窗体可见  
23.         jf.add(**this**, BorderLayout.CENTER);// 将面板添加到窗体上  
24.   
25.         **for** (**int** i = 0; i < ball.length; i++) \{  
26.             // 实例化每个小球对象  
27.             ball\[i\] = **new** Ball(**new** Color(r.nextInt(255), r.nextInt(255),  
28.                     r.nextInt(255)), r.nextInt(550), r.nextInt(550), 50,  
29.                     r.nextInt(4) + 1, r.nextInt(4) + 1, **this**, i);  
30.         \}  
31.         **for** (**int** i = 0; i < ball.length; i++) \{  
32.             // 将每个小球线程运行起来  
33.             ball\[i\].start();  
34.         \}  
35.     \}  
36.   
37.     // 重写paint方法  
38.     **public** **void** paint(Graphics g) \{  
39.         // 调用父类的paint方法  
40.         **super**.paint(g);  
41.         **for** (**int** i = 0; i < ball.length; i++) \{  
42.             // 从ball中获取颜色并设置  
43.             g.setColor(ball\[i\].getcolor());  
44.             // 画出小球  
45.             g.fillOval(ball\[i\].getX(), ball\[i\].getY(), ball\[i\].getRadiu(),  
46.                     ball\[i\].getRadiu());  
47.         \}  
48.         // 调用碰撞函数  
49.         collision();  
50.     \}  
51.   
52.     // 碰撞函数  
53.     **private** **void** collision() \{  
54.         // 距离数组，存储两小球间的距离  
55.         **double**\[\]\[\] dis = **new** **double**\[ball.length\]\[ball.length\];  
56.         **for** (**int** i = 0; i < ball.length; i++) \{  
57.             **for** (**int** j = 0; j < ball.length; j++) \{  
58.                 // 计算两个小球间的距离  
59.                 dis\[i\]\[j\] = Math.sqrt(Math.pow(ball\[i\].getX() - ball\[j\].getX(),  
60.                         2) + Math.pow(ball\[i\].getY() - ball\[j\].getY(), 2));  
61.             \}  
62.         \}  
63.         **for** (**int** i = 0; i < ball.length; i++) \{  
64.             **for** (**int** j = i + 1; j < ball.length; j++) \{  
65.                 **if** (dis\[i\]\[j\] < (ball\[i\].getRadiu() + ball\[j\].getRadiu()) / 2) \{  
66.                     **int** t;  
67.                     // 交换小球x方向的速度  
68.                     t = ball\[i\].getVx();  
69.                     ball\[i\].setVx(ball\[j\].getVx());  
70.                     ball\[j\].setVx(t);  
71.                     // 交换小球y方向的速度  
72.                     t = ball\[i\].getVy();  
73.                     ball\[i\].setVy(ball\[j\].getVy());  
74.                     ball\[j\].setVy(t);  
75.                     // 确定碰撞后第二个小球的位置  
76.                     **int** x2 = ball\[j\].getX() - ball\[i\].getX(), y2 = ball\[j\]  
77.                             .getY() - ball\[i\].getY();  
78.                     ball\[j\].setX(ball\[i\].getX() + x2);  
79.                     ball\[j\].setY(ball\[j\].getY() + y2);  
80.                 \} **else** \{  
81.                 \}  
82.             \}  
83.         \}  
84.     \}  
85. \}

然后我们创建线程对象Ball继承Thread：

Java代码   ![收藏代码][icon_star.png]

1.  **public** **class** Ball **extends** Thread \{  
2.      // 初始化一些对象名  
3.      **private** Color color;  
4.      **private** **int** x, y, radiu, vx, vy;  
5.      **private** BallFrame bf;  
6.      **private** **int** id;  
7.    
8.      /\*\* 
9.       \* 构造函数 
10.      \*  
11.      \* @param color小球颜色 
12.      \* @param x小球横坐标 
13.      \* @param y小球纵坐标 
14.      \* @param radiu小球直径 
15.      \* @param vx小球横向速度 
16.      \* @param vy小球纵向速度 
17.      \* @param bf面板 
18.      \* @param id标志 
19.      \*/  
20.     **public** Ball(Color color, **int** x, **int** y, **int** radiu, **int** vx, **int** vy,  
21.             BallFrame bf, **int** id) \{  
22.         **this**.color = color;  
23.         **this**.x = x;  
24.         **this**.y = y;  
25.         **this**.radiu = radiu;  
26.         **this**.vx = vx;  
27.         **this**.vy = vy;  
28.         **this**.bf = bf;  
29.         **this**.id = id;  
30.     \}  
31.   
32.     // 重写run方法  
33.     **public** **void** run() \{  
34.         **super**.run();// 调用父类run方法  
35.         // 执行无限循环  
36.         **while** (**true**) \{  
37.             // System.out.println("第"+id+"个球的x:"+x +"   y:"+y);  
38.             x += vx;// 改变x的速度  
39.             y += vy;// 改变y的速度  
40.             // 如果x越界  
41.             **if** (x <= 0 || x + radiu >= bf.getWidth()) \{  
42.                 vx = -vx;// x速度反向  
43.                 **if** (x < 0)  
44.                     x = 0;  
45.                 **else** **if** (x > bf.getWidth() - radiu)  
46.                     x = bf.getWidth() - radiu;  
47.                 **else** \{  
48.                 \}  
49.             \}  
50.             // 如果y越界  
51.             **else** **if** (y <= 0 || y + radiu >= bf.getHeight()) \{  
52.                 vy = -vy;// y速度反向  
53.                 **if** (y < 0)  
54.                     y = 0;  
55.                 **else** **if** (y > bf.getHeight() - radiu)  
56.                     y = bf.getHeight() - radiu;  
57.                 **else** \{  
58.                 \}  
59.             \} **else** \{  
60.             \}  
61.   
62.             **try** \{  
63.                 Thread.sleep(10);// 设置睡眠时间为10ms  
64.             \} **catch** (InterruptedException e) \{  
65.                 e.printStackTrace();  
66.             \}  
67.             // 重绘  
68.             bf.repaint();  
69.         \}  
70.     \}  
71.   
72.     **public** Color getcolor() \{  
73.         **return** color;  
74.     \}  
75.   
76.     **public** **void** setcolor(Color color) \{  
77.         **this**.color = color;  
78.     \}  
79.   
80.     **public** **int** getX() \{  
81.         **return** x;  
82.     \}  
83.   
84.     **public** **void** setX(**int** x) \{  
85.         **this**.x = x;  
86.     \}  
87.   
88.     **public** **int** getY() \{  
89.         **return** y;  
90.     \}  
91.   
92.     **public** **void** setY(**int** y) \{  
93.         **this**.y = y;  
94.     \}  
95.   
96.     **public** **int** getRadiu() \{  
97.         **return** radiu;  
98.     \}  
99.   
100.     **public** **void** setRadiu(**int** radiu) \{  
101.         **this**.radiu = radiu;  
102.     \}  
103.   
104.     **public** **int** getVx() \{  
105.         **return** vx;  
106.     \}  
107.   
108.     **public** **void** setVx(**int** vx) \{  
109.         **this**.vx = vx;  
110.     \}  
111.   
112.     **public** **int** getVy() \{  
113.         **return** vy;  
114.     \}  
115.   
116.     **public** **void** setVy(**int** vy) \{  
117.         **this**.vy = vy;  
118.     \}  
119.   
120. \}

这样我们的小球就run起来了~~

![3c7f0547-0a23-3ec3-a459-eccc9e5557a0.jpg][]

[icon_star.png]: /images/20210825/a9c94c15c8b14d38998901ac8cbeae49.png
[3c7f0547-0a23-3ec3-a459-eccc9e5557a0.jpg]: /images/20210825/d1fa684892e84bb989ed939f6fb16a03.png