实现游戏循环而不冻结UI线程的最佳方法

Question

我正在尝试用Java制作一个简单的2D游戏。

到目前为止，我有一个带有菜单栏的JFrame ，以及一个扩展JPanel并覆盖它的paint方法的类。 现在，我需要进行游戏循环，在那里我将更新图像的位置等等。 但是，我坚持如何最好地实现这一目标。 我应该使用多线程，因为当然，如果你在主线程上放置一个无限循环，UI（以及我的菜单栏）会冻结吗？

到目前为止，这是我的代码：

import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;

import javax.swing.JPanel;

@SuppressWarnings("serial")
public class GameCanvas extends JPanel {

    public void paint(Graphics g) {
        while (true) {
            g.setColor(Color.DARK_GRAY);
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JMenu;
import javax.swing.JMenuBar;
import javax.swing.JMenuItem;

@SuppressWarnings("serial")
public class Main extends JFrame {

    GameCanvas canvas = new GameCanvas();
    final int FRAME_HEIGHT = 400;
    final int FRAME_WIDTH = 400;

    public static void main(String args[]) {
        new Main();
    }

    public Main() {
        super("Game");

        JMenuBar menuBar = new JMenuBar();
        JMenu fileMenu = new JMenu("File");
        JMenuItem startMenuItem = new JMenuItem("Pause");
        menuBar.add(fileMenu);
        fileMenu.add(startMenuItem);

        super.add(canvas);
        super.setVisible(true);
        super.setSize(FRAME_WIDTH, FRAME_WIDTH);
        super.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        super.setJMenuBar(menuBar);
    }
}

任何指针或提示？ 我应该把我的循环放在哪里？ 在我的主要课程中，还是我的GameCanvas课程？

Answer 1

您的游戏循环（模型）不应该在任何GUI类（视图）附近。 它使用您的GUI类 - 但即使您可能想要通过中介（控制器）。 确保您正确执行的一个好方法是检查您的模型没有单个“include javax.swing。???”。

你可以做的最好的事情是让游戏循环保持在自己的线程中。 无论何时想要在GUI中进行更改，都可以使用SwingWorker或者小孩现在使用的任何内容来强制它进入GUI线程以进行一次操作。

这实际上很棒，因为它让你考虑GUI操作（构成你的控制器）。 例如，您可能有一个名为“Move”的类，它具有移动后面的GUI逻辑。 您的游戏循环可能会使用正确的值（要移动的项目，最终位置）实例化“移动”并将其传递给GUI循环进行处理。

一旦达到这一点，您就会意识到只需为每个GUI操作添加一个简单的“撤消”，就可以轻松撤消任意数量的操作。 您还会发现使用Web GUI替换Swing GUI更容易......

Answer 2

你需要一个线程为你的游戏循环和一个线程来处理Swing UI事件，如鼠标点击和按键。

使用Swing API时，会自动为UI获取一个名为事件派发线程的附加线程。 你的回调是在这个线程上执行的，而不是主线程。

如果您希望游戏在程序运行时自动启动，那么您的主线程适合您的游戏循环。 如果你想用Swing GUI开始和停止游戏，然后主线程启动一个GUI，那么当用户想要开始游戏时，GUI可以为游戏循环创建一个新线程。

不，如果您将游戏循环放在主线程中，您的菜单栏将不会冻结。 如果你的Swing回调需要很长时间才能结束，你的菜单栏会冻结。

线程之间共享的数据需要使用锁保护。

我建议你将你的Swing代码考虑到它自己的类中，并且只将你的游戏循环放在你的主类中。 如果你在游戏循环中使用主线程，那么你就可以大致了解如何设计它。

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JMenu;
import javax.swing.JMenuBar;
import javax.swing.JMenuItem;

class GUI extends JFrame {
    GameCanvas canvas = new GameCanvas();
    final int FRAME_HEIGHT = 400;
    final int FRAME_WIDTH = 400;


    public GUI() {
        // build and display your GUI
        super("Game");

        JMenuBar menuBar = new JMenuBar();
        JMenu fileMenu = new JMenu("File");
        JMenuItem startMenuItem = new JMenuItem("Pause");
        menuBar.add(fileMenu);
        fileMenu.add(startMenuItem);

        super.add(canvas);
        super.setVisible(true);
        super.setSize(FRAME_WIDTH, FRAME_WIDTH);
        super.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        super.setJMenuBar(menuBar);
    }
}

public class Main {

    public static void main(String args[]) {
        GUI ui = new GUI(); // create and display GUI        

        gameLoop(); // start the game loop
    }

    static void gameLoop() {
        // game loop    
    }
}

Answer 3

Java非常适合事件驱动编程 。 基本上，设置一个计时器事件并监听。 在每个'tick-tock'，你更新你的游戏逻辑。 在每个GUI事件中，您都会更新游戏逻辑方法将读取的数据结构。