计算机专业本科毕业论文(3)

基于Android平台五子棋游戏的设计与实现

1.2 课题的目的和意义

随着现代生活节奏的加快，越来越多的人感觉到生活的压力，对一成不变的生活方式感到烦闷，因此需要一些调节来暂缓节奏，舒缓心情。本设计通过开发基于Android平台的五子棋游戏，实现不同难度的人机对弈，能够达到休闲的目的。在休闲之余还能益智，给快节奏的生活带来一些乐趣。由于五子棋的策略性，可以有效地锻炼思维严密程度，训练逻辑及思维延展性，一举两得。

五子棋游戏看似简单，但开发过程中用到的搜索算法却与人工智能运算相关。人工智能是当前计算机发展的前沿学科，研究的是使用各种算法使机器能够像人一样听说读写，甚至是思考。而本次五子棋游戏的开发使用的搜索算法属于人工智能学科中的博弈分支，它通过推理技术和搜索方法来实现电脑AI，通过对这些算法的使用，本游戏实现了人机对弈，在博弈过程中，可以发现智能模拟的不足，促进对智能算法的进一步研究，因此本课题有一定的学术意义。

1.3 课题的研究的主要目标和内容

本设计的主要目标是设计与实现基于Android平台的五子棋游戏。该游戏用该实现：用户打开应用后，进入主界面，显示开始游戏、游戏设置和帮助。主要可分为欢迎模块、游戏模块和退出模块。以人机对弈为游戏主体，实现人与电脑AI的对弈。电脑与玩家各执黑子白子，轮流下棋。直到有一方连成五子即为赢棋，游戏结束。在进行游戏的同时，会播放背景音乐。

1.4 系统开发环境及相关技术

1.4.1 Android 简介

Android是基于Linux内核的操作系统，是Google公司在2007年11月5日公布的手机操作系统，早期由Google开发，后由开放手持设备联盟（Open Handset Alliance）开发。它采用了软件堆层（software stack，又名以软件叠层）的架构，主要分为三部分。底层Linux内核只提供基本功能；其他的应用软件则由各公司自行开发，部分程序以Java编写。

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Android的系统架构和其操作系统一样，采用了分层的架构。Android分为四个层，从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和Linux内核层。开发人员也可以完全访问核心应用程序所使用的API框架。该应用程序的架构设计简化了组件的重用，任何一个应用程序都可以发布它的功能块并且任何其它的应用程序都可以使用其所发布的功能块（不过得遵循框架的安全性）。同样，该应用程序重用机制也使用户可以方便的替换程序组件。

Android开发四大组件分别是：活动（Activity)： 用于表现功能。服务（Service)： 后台运行服务，不提供界面呈现。广播接收器（BroadcastReceiver)：用于接收广播。内容提供商（Content Provider）： 支持在多个应用中存储和读取数据，相当于数据库[4]。

1.4.2 Eclipse 简介

Eclipse是一个开放源代码的、基于 Java 的可扩展开发平台，专注于为高度集成的工具开发提供一个全功能的、具有商业品质的工业平台。Eclipse只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。Eclipse 附带了一个标准的插件集，包括 Java 开发工具（Java Development Tools，JDT）。

Eclipse最初是由IBM公司开发的替代商业软件Visual Age for Java的下一代IDE开发环境，2001年11月贡献给开源社区，现在它由非营利软件供应商联盟Eclipse基金会（Eclipse Foundation）管理。2003年，Eclipse 3.0选择OSGi服务平台规范为运行时架构。2007年6月，稳定版3.3发布；2008年6月发布代号为Ganymede的3.4版；2009年6月发布代号为Galileo的3.5版；2010年6月发布代号为Helios的3.6版；2011年6月发布代号为Indigo的3.7版；2012年6月发布代号为Juno的4.2版；2013年6月发布代号为Kepler的4.3版；2014年6月发布代号为Luna的4.4版；2015年6月项目要发布代号为Mars的4.5版。

Eclipse是著名的跨平台的自由集成开发环境（IDE），最初主要用来Java语言开发，但是目前亦有人通过插件使其作为其他计算机语言比如C++和Python的开发工具。Eclipse原本只是一个框架平台，提供插件开发环境（Plug-in Development Environment，PDE），这个组件主要针对希望扩展 Eclipse 的软件开发人员，允许构

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建与 Eclipse 环境无缝集成的工具，众多插件的支持使得Eclipse拥有其他功能相对固定的IDE软件很难具有的灵活性。Eclipse中的每样东西都是插件，Eclipse 提供插件，为用户提供一致和统一的集成开发环境，使所有的工具开发人员都具有同等的发挥场所。

Eclipse主要由Eclipse项目、Eclipse工具项目和Eclipse技术项目三个项目组成，具体包括四个部分组成——Eclipse Platform、JDT、CDT和PDE.JDT支持Java开发、CDT支持C开发、PDE用来支持插件开发，Eclipse Platform则是一个开放的可扩展IDE，提供了一个通用的开发平台。它提供建造块和构造并运行集成软件开发工具的基础。Eclipse Platform允许工具建造者独立开发与他人工具无缝集成的工具。 Eclipse SDK（软件开发者包）是Eclipse Platform、JDT和PDE所生产的组件合并，它们可以一次下载。这些部分在一起提供了一个具有丰富特性的开发环境，允许开发者有效地建造可以无缝集成到Eclipse Platform中的工具。Eclipse SDK由Eclipse项目生产的工具和来自其它开放源代码的第三方软件组合而成。Eclipse项目生产的软件以 CPL发布，第三方组件有各自自身的许可协议。

Eclipse项目具有3个子项目，分别为平台，开发工具箱，外部插件开发环境。这些子项目又细分成更多子项目。例如平台子项目包含数个组件，如Compare、Help与Search。JDT子项目包括三个组件：User Interface(UI)、核心(Core)及排错(Debug)。

1.4.3 Java简介

Java是由Sun Microsystems公司在1995年正式推出的Java面向对象程序设计语言和Java平台的总称。由James Gosling和同事们共同研发。Java最初被称为Oak，是1991年为消费类电子产品的嵌入式芯片而设计的。1995年更名为Java，并重新设计用于开发Internet应用程序。

SUN的工程师敏锐地察觉到HTML文档的死板将Web变成了一潭死水，这对于那些痴迷于Web浏览器的人来说是致命的，他们迫切的想通过Web进行交互。于是从1994年起，SUN工程师们开始将OAK技术应用于WEB上，并且开发出了HotJava的第一个版本，从此Java开始风靡。一方面，Java被广泛接受并推动了Web的迅速发展，常用的浏览器均支持Javaapplet。另一方面，Java技术也不断更新。Java自面

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世后就非常流行，发展迅速。在全球云计算和移动互联网的产业环境下，Java具备了显著优势和广阔前景。

Java由四个部分组成“Java编程语言，Java文件格式，Java虚拟机，Java应用程序接口。其中，Java虚拟机是Java语言能够跨平台的保证，JDK也是非常重要的开发工具。Java主要分为三个体系，分别是标准版的Java SE，企业版的Java EE和微型版的Java ME。

Java语言之所以能够对C++语言造成很大的冲击，除了它的跨平台之外，还因为它是一种简单的面对对象的编程语言。它以其安全，结构中立，可移植性得到编程人员的青睐。另外一个原因就是Java平台内嵌的API能缩短应用系统的开发周期并降低成本，其各种组件形成了一个独特的组件体系结构，它独立于平台，并与各个开源框架配合发展，这一切特性都推动了Java的迅猛发展。

1.4.4 JDK简介

JDK（Java Development Kit）是Java开发工具的简称。在前面已经提到过它，但在安装并配置它以前，需要更加深入地了解它。它是由Sun公司针对Java开发人员发布的免费软件开发工具包。自从Java推出以来，JDK已经成为使用最广泛的一套Java开发工具。2006年，Sun公司宣布将要发布基于GPL协议的开源JDK，这个决定使JDK成为开源软件。在此基础之上，Sun公司最终促成了GPL协议的OpenJDK的发布。

JDK中包括很多开发、调试Java程序的工具。javac：即为 Java编译器。用来将写好的后缀名为.java的源代码文件逐个编译成后缀名为.class的字节码文件。这是Java开发中必不可少的一个程序，开发过程中用的最多的程序之一。

java：它是Java字节码的解释程序。它可以解释并执行后缀名为.class的字节码文件，前面由javac编译好的程序就是由它来执行的。事实上，无论是用控制台编译还是用Eclipse， Java程序最终都是由这个程序来解释并执行的。

jdb：它的全名为：java debugger，是用来调试Java程序代码的。

javadoc：这是一个自动生成文档的工具，它可以把Java源代码中的注释语句自动整理成文档。

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jar：打包工具，Java的字节码文件是以后缀.class结尾的，当程序文件少的时候容易管理，可是随着程序规模的增大，它的文件也会相应增多。为了方便管理，Java提供了将类文件进行合并的jar工具。它可以把许多功能相关的类文件合并为一个后缀为.jar的文件，减少了文件数量，使类文件的管理变得更为有序。

JDK并不是只有一个版本，各公司推出的JDK在某些地方略有不同。不过，这些不同并不会程序本身的运行造成什么影响，它们差别只在性能以及平台上而已。

除Sun推出的官方JDK以外，其他公司的JDK主要有下面几个：

基于GNU的开源JDK--GCJ（The GNU Compiler for Java），可用在Linux系统上。

IBM公司的J9 JDK，可用在AIX、Linux、Windows等主流系统上。 Oracle公司推出的JRockit JDK，适用于Windows、Linux及Solaris系统。

1.4.5 Android SDK Tools简介

Android SDK（software development kit）Android软件开发工具包。被软件开发工程师用于为特定的软件包、软件框架、硬件平台、操作系统等建立应用软件的开发工具的集合[6]。

Android SDK Tools是Android专属的软件开发工具包，其中包括Android模拟器，用于在计算机上虚拟移动设备，进行设计和调试程序。若想在Eclipse中开发Android应用，Android SDK Tools必不可少[7]。

1.4.6 MVC框架

MVC全名是Model View Controller，是模型(model)－视图(view)－控制器(controller)的缩写，是一种软件设计典范，用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码，将业务逻辑聚集到一个部件里面，在改进和个性化定制界面及用户交互的同时，不需要重新编写业务逻辑。MVC被独特的发展起来用于映射传统的输入、处理和输出功能在一个逻辑的图形化用户界面的结构中。

(1) 模型（Model）：表示程序运行的核心； (2) 视图（View）：显示数据； (3) 控制器（Controller）：处理数据。

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