bild
Skolan för
elektroteknik
och datavetenskap

Laboration 2

Mål

  • Att förstå hur man med hjälp av interface kan specificera gränssnittet (beroendet) mellan två programdelar och hålla det litet.
  • Att förstå mönstret Model-View-Control och att tillämpa mönstret i en uppgift med Model för sig och View+Control tillsammans i en klass.
  • Att kunna hantera många knappar med lyssnare på ett smidigt sätt samt att bygga upp ett enkelt grafiskt gränssnitt.
  • Att programmera logiken i ett enkelt spel på ett snyggt och tydligt sätt.
  • Att förstå begreppet Mock object och göra ett sådant.

Uppgifter

Model

Välj ett enkelt spel som spelas på en kvadratisk rutindelad spelplan genom att man väljer en ruta i taget. Exempel på såna spel: Femtonspelet, 3x3-luffarschack (TicTacToe), Memory, Othello. Skriv en klass som implementerar en spelmodell enligt följande interface:
public interface Boardgame {
   public boolean move(int i, int j); //returnerar true om draget gick bra, annars false 
   public String getStatus(int i, int j);
   public String getMessage();
}
Varje drag i spelet utförs genom att man väljer en ruta. Spelets ställning uppdateras då inuti klassen och kan avläsas position för position genom metoden getStatus(i,j). Anrop av getMessage() ger ett aktuellt meddelande som säger om draget gick bra eller ej. Spelklassen ska vara helt fri från grafik och utgör modelldelen i Model-ViewControl. Spelklassen kan användas tillsammans med en textbaserad ViewControl-del eller en grafisk.

Om ni väljer ett tvåpersonersspel så måste modellen hålla reda på vems tur det är och meddela detta genom getMessage(). Vartannat lyckat drag tolkas som spelare1 och vartannat är spelare2.

Spelmodellens uppgift är att tillhandahålla metoder som behövs för att man ska kunna spela spelet. Spelet spelas genom många anrop av metoderna.

De detaljerade anvisningar för modellen som följer kommer att att avse Femtonspelet. TicTacToe har samma svårighetsgrad, Memory är lite jobbigare och Othello är rätt mycket jobbigare. TicTacToe ska implementeras med en utplaceringsfas och en "flyttfas". Spelet ska alltså inte ta slut när 3 + 3 pjäser är utplacerade utan fortsätta genom att en användare i taget flyttar en pjäs.

Uppgift 1 – Implementera ett Femtonspel

Läs åtminstone t.o.m. uppgift 2 noga (testen av modellen) innan ni börjar!

Känner du inte till Femtonspelet? Läs då på wikipedia: http://sv.wikipedia.org/wiki/Femtonspel.

Kursledarens femtonspel kan provköras här: Kör Femtonspelet

Skriv en klass

// OBS! Det behövs inga import-satser i FifteenModel.
// FifteenModel innehåller ingen grafik !!!

class FifteenModel implements Boardgame {
  // Implementera Boardgame-metoderna
  // Deklarera variabler och övriga metoder som ni anser behövs
  // som behövs för ett femtonspel
}
Låt Boardgame-metoderna vara public. Alla andra variabler och metoder får vara private. Exempel på variabler som kan behövas är
  private String currentMessage = "No message yet";
  private String[][] status = new String[4][4];  // spelplanen
  private int iemp, jemp;                        // index till den tomma rutan
Spelaren väljer en ruta som ligger intill den tomma. Då flyttas den valda rutan till den tomma platsen.
  • När Femtonspelet startar ska sifforna vara i slumpmässiga positioner.
    Kan ordnas genom att man placerar ut dem i ordning och sen gör slumpmässiga anrop av move(i,j).
    Om man slumpar placeringen direkt finns risk att spelet inte går att lösa.
  • Det krävs inte att meddelande om att spelet är löst ges.
Kom ihåg: Inga knappar, färger, fönster eller annan grafik i modellklassen.
Studera testprogrammet och körningen av det noga!

Uppgift 2 – Testa FifteenModel

Provkör ert spel med följande testprogram som inte ska ändras alls. Testprogrammet finns också att hämta här: Text15.java.
import java.util.*;
class Text15 {
    public static void main(String[] u) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        Boardgame thegame = new FifteenModel();                 // new
        System.out.println("\nVälkommen till femtonspelet\n");
        while (true) {
            // Skriv ut aktuell ställning
            for (int i=0; i<4; i++) {
                for (int j=0; j<4; j++)
                    System.out.print("  " + thegame.getStatus(i,j)); // getStatus
                System.out.println();
            }
            System.out.println();
            System.out.print("Ditt drag: ");
            int i = scan.nextInt();  // hämta heltal från terminalfönstret
            int j = scan.nextInt();
            thegame.move(i,j);	                             // move
            System.out.println(thegame.getMessage());	     // getMessage
        }
    }
}
Studera testprogrammet noga och titta särskilt på att kommunikationen med modellklassen sker endast genom metoderna i interfacet. Modellen skapas på den första kommenterade raden. Gränssnittets metoder anropas för att visa spelets ställning, att utföra drag och att se på aktuellt meddelande. I Text15 visas också hur man i Java får inmatning från ett terminalfönster med hjälpklassen Scanner. Klicka här för att få se en körning av Test15: Text15-demo.

Det är rätt jobbigt att spela femtonspelet i ett terminalfönster. Det blir mycket trevligare i den grafiska varianten.

Uppgift 3 – View-Control

Skriv en grafisk klass som visar och spelar ett nxn-"rutspel" (n ska vara parameter) av typen Boardgame. Klassen ska ha nxn knappar som representerar rutorna. Ett meddelandefält ska också finnas där resultatet av anrop av getMessage() visas. Spelet spelas enligt interfacet Boardgame, endast metoderna i Boardgame får användas. Själva spelet går till så att användaren klickar på en ruta och i och j avläses. Därefter anropas metoderna i modellen: Först move(i,j) och sedan getMessage() och sen eventuellt getStatus(i,j) för uppdatering av alla knapparna. Här är ett förslag på start av ViewControl
// lämpliga import-satser här
class ViewControl extends JFrame implements ActionListener {

    private Boardgame game;
    private int size;
    private Square[][] board;        // Square är subklass till JButton
    private JLabel mess = new JLabel();

    ViewControl (Boardgame gm, int n){  // OK med fler parametrar om ni vill!
         ...
    }
Förslag

  • En subklass till JButton som lagrar indexen i och j rekommenderas.

  • Testa klassen innan den är helt klar genom att låta knapptryckningarna skriva ut texter av typen

       "Tryck på knapp 3 1"    i terminalfönstret.

    Man kan vänta med att införa Boardgame tills den testen är klar, eller så sätter man Boardgame-objektet till null till att börja med.

  • Låt alla rutor i spelet ha samma färg eller välj två färger och gör det schackrutigt. Texten på rutorna ska förstås kunna varieras.

Uppgift 4 – Sätt ihop

Sätt ihop en FifteenModel och en View-Control till ett spelbart spel.

Uppgift 5 – Ett Mock Object för ytterligare ett spel

Implementera Boardgame för ytterligare ett spel men utan spelets funktionalitet, som ett Mock Object. Ingen logik alls behövs och metoderna kan göra nästan ingenting. De kan returnera samma svar hela tiden, bara svaren är av rätt typ. Sätt ihop med ViewControl!

Att redovisa för grunduppgift

  1. En spelmodellsklass som kommunicerar enligt gränssnittet Boardgame. Ingen grafik får finnas i den klassen.
  2. Körning av ett textbaserat program eller main–metod i spelmodellklassen som testar spelet. Det går bra att köra det givna programmet Text15 ovan.
  3. En generell ViewControl-klass med en rutindelad kvadratisk (nxn) spelplan som spelar ett spel enligt interfacet Boardgame. n är parameter när spelplanen skapas.
  4. Ett program som sätter ihop Model enligt 1 och ViewControl till ett spelbart grafiskt spel.
  5. En mini-implementation i form av ett "Mock Object" av en annan spelmodell än den ni valt i 1 och en demo med ViewControl av detta spel.
  6. UML-klassdiagram för allt. Tag med de publika metoderna för varje klass men inga variabler. Metodernas parametrar behöver inte vara med.

När handledaren är nöjd, be om hans/hennes underskrift på ditt kvittensblad!
Kvittensbladet finns för utskrift på kurshemsidan under Laborationer.

Extrauppgift för högre betyg

Här finns två alternativ, välj ETT av dem:
  1. Välj ett annat rutspel (t.ex. TicTacToe) än det i grunduppgiften, implementera det som ett fullständigt Boardgame, gör ett spelbart spel med hjälp av ViewControl-klassen. Textbaserad test rekommenderas men behöver inte redovisas. Det är bra teknik att testa programdelar var för sig. Samma ViewControl används alltså även till detta spel. TicTacToe ska implementeras med en utplaceringsfas och en "flyttfas". Spelet ska alltså inte ta slut när 3 + 3 pjäser är utplacerade utan fortsätta genom att en användare i taget flyttar en pjäs.
  2. Om ni väljer Memory eller Othello eller något annat spel med samma svårighetsgrad i grunduppgiften så gäller det som extrauppgift också. Fråga gärna kursledaren om ni är osäkra på hur svårt det måste vara!

    Det är tillåtet att ändra gränssnittet så att det passar ert valda spel bättre än det som beskrivs i uppgiften ovan. All kommunikation mellan modell och view-control måste ske genom ett fåtal väl genomtänkta gränssnittsmetoder.

    Det är också tillåtet att ge ViewControl ett utseende som passar det spel ni har valt.

    Vid redovisningen måste ni förstå idén med en enda ViewControl-klass för alla tillämpningar och kunna redogöra för den.

Copyright © Sidansvarig: Ann Bengtsson <ann@nada.kth.se>
Uppdaterad 2014-03-30