齐鲁工业大学实验报告 成绩
课程名称 《软件工程》 指导教师 赵培英 实验日期
院（系） 信息学院 专业班级 计科（高职）13-3 实验地点
学生姓名 杨磊 学号 201303014107 结对人 韩朝燕
实验项目名称 猜数字
Git链接：https://github.com/yangleiwangximin/yanglei
结对人博客：http://www.cnblogs.com/hanzhao/p/4507714.html
1、设计任务与要求
1.1 设计任务与要求
功能要求：该程序用图形界面实现下面功能：用计算机产生一个100以内的随机数，游戏者进行猜数，猜中即胜，猜不中，提示是大了还是小了，继续猜，直至猜对为止。游戏结束后给出评语并计算出玩家所用的时间与所猜的次数。
具体要求：
(1) 输入任意一个数字。数字的要求是1—100的自然数即可。
(2) 系统对您输入的数字进行判断。如果玩家输入的数字与计算机随机生成数相比较，输入的数字比随机生成数小.系统将提示您，数字太小请您重新输入。如果玩家输入的数字与计算机随机生成数相比较，如果输入的数字比随机生成数大。系统将提示您，数字太大请您重新输入。如果玩家输入的字符不是合法字符，系统将提示您，您输入的数字不合法，请从新输入。
(3) 每猜测一次，系统会记录下来，游戏结束后，显示共猜测多少次。
（4) 欢迎界面：通过这里提供的选项（或按钮），进入游戏界面。
（5) 游戏界面提供“获取随机数”按钮，系统获取到随机数，游戏者输入自己的猜测结果，通过按“确认”按钮完成输入。每次提示输入猜测结果时，给出猜测的准确度提示。
（6) 按“获取随机数”按钮，继续游戏。
（7) 游戏结束后给出评语并计算出玩家所用的时间与所猜次数。
界面要示：用图形界面实现。
1.2 选题目的与意义
通过猜数游戏这个课题我可以学到文本框、标签框、按钮、布局、对话框方面的知识和应用，达到设计登陆界面、加入图像显示功能以及设计按钮的目的，让我更加的掌握和理解java面向对象语言的需求分析、系统设计，所以我选择猜数游戏这个课题。
2、需求分析
2.1 用户需求分析
1．玩家输入一个数字，数字的范围在1-100之间，系统获取随机数。
2．对玩家输入的数字进行判断大小，如果不是系统要求的数字，系统将提示您，您输入的不是数字请重新输入，给出提醒以便玩家进一步选择。
3.玩家猜中时系统给出所用时间和游戏水平的判断，系统给出是否继续的提示及判断。
4.系统根据您猜数字的次数，自动计数.
5.直到用户猜到数字为止，提示信息是否继续猜数字，如果继续将进入下一次游戏，如果退出将退出游戏系统.
2.2 开发环境分析
Eclipse企业级工作平台（Eclipse Enterprise Workbench ，简称Eclipse）是对Eclipse IDE的扩展，利用它我们可以在数据库和JavaEE的开发、发布，以及服务器的整合方面极大的提高工作效率。它是功能丰富的JavaEE，包括了完备的编码、调试、测试和发布功能，完整支持HTML, Struts, JSF, CSS, Javascript, SQL, Hibernate。
在结构上， Eclipse的特征可以被分为7类：
1. JavaEE模型
2. WEB开发工具
3. EJB开发工具
4. 应用程序服务器的连接器
5. JavaEE项目部署服务
6. 数据库服务
7. Eclipse整合帮助
对于以上每一种功能上的类别，在Eclipse中都有相应的功能部件，并通过一系列的插件来实现它们。Eclipse结构上的这种模块化，可以让我们在不影响其他模块的情况下，对任一模块进行单独的扩展和升级。
简单而言，Eclipse是Eclipse的插件，也是一款功能强大的JavaEE集成开发环境，支持代码编写、配置、测试以及除错。
该程序基于JDK和Eclipse编写，选用Eclipse是界面设计所需。根据系统范围随机产生一个数字,可根据玩家选择给出不同的数字。玩家输入所猜数字时给出与真实数字的大小比较。在玩家猜中时，可给出其所用时间，并给出评价。最后，游戏的结束与继续可由玩家控制。
3、系统设计
3.1 系统总体设计:
3.1.1 总体设计分析
1.随机数的获取：玩家输入一个数字，数字的范围在1-100之间，系统获取随机数。
2. 输入输出模块：对玩家输入的数字进行判断和提示。如果玩家输入的不是系统要求的数字，系统将提示您，您输入的不是数字请重新输入.。如果玩家输入的数字与随机生成数相比较，比随机生成数小.系统提示您，数字太小请您重新输入。如果玩家输入的数字与随机生成数相比较，比随机生成数大.系统提示您，数字太大请您重新输入。
3. 判断模块：算出所用时间在玩家猜中时给出其所用时间，系统给出对其水平的判断和是否继续的提示；对玩家要求判断执行。
4.自动计数模块：系统根据您猜数字的次数，自动计数.
5.结果输出模块：直到用户猜到数字为止，提示信息是否继续猜数字，如果继续将进入下一次游戏，如果退出将退出游戏系统.
3.1.2 程序结构
点击“获取随机数”按钮，系统获取到一个随机数。 玩家输入一个数，如果玩家输入的数比系统给出的随机数小，系统会提示“您猜的太小了，请继续猜！”。如果玩家输入的数比系统给出的随机数大，系统提示“您猜的太大了，请继续猜！”。 如果玩家猜对了数，但是所用时间大于十秒，系统会提示“这么久才猜出来，有点笨！”，并且会计算出玩家所用的时间和所猜的次数。如果玩家猜对了数，而且所用时间小于十秒，系统会提示“恭喜您，猜对了！您真棒，智商真高！”，并且会计算出玩家所用的时间和所猜的次数。
3.2 功能模块设计
3.2.1 功能模块图
游戏分为随机数的获取，输入输出模块，判断模块，自动计数模块，结果输出模块。其中输入输出模块中系统会对玩家给出的数进行判断和输出。判断模块会对玩家的水平进行判断，并计算出玩家所用的时间和次数。
3.2.2 功能模块详细设计
（1）随机数的获取
功能描述：玩家输入一个数字，数字的范围在1-100之间，系统获取随机数。
（2） 输入输出模块
功能描述：对玩家输入的数字进行判断和提示。如果玩家输入的不是系统要求的数字，系统将提示您，您输入的不是数字请重新输入.。如果玩家输入的数字与随机生成数相比较，比随机生成数小.系统提示您，数字太小请您重新输入。如果玩家输入的数字与随机生成数相比较，比随机生成数大.系统提示您，数字太大请您重新输入。
(3) 判断模块
功能描述：算出所用时间在玩家猜中时给出其所用时间，系统给出对其水平的判断和是否继续的提示；对玩家要求判断执行。
(4) 自动计数模块
功能描述：系统根据您猜数字的次数，自动计数.
图5 自动计数模块图
(5) 结果输出模块
功能描述：直到用户猜到数字为止，提示信息是否继续猜数字，如果继续将进入下一次游戏，如果退出将退出游戏系统.
3.3 类的设计:
从用户的角度看，Java 源程序中的类分为两种：
系统定义的类：即 Java 类库，它是系统定义好的类。Java 语言由语法规则和类库两部分组成，语法规则确定 Java 程序的书写规范；类库则提供了 Java 程序与运行它的系统软件（Java 虚拟机）之间的接口。
用户自定义类：系统定义的类虽然实现了许多常见的功能，但是用户程序仍然需要针对特定问题的特定逻辑来定义自己的类。
在 Java 程序中，用户自定义类的一般格式如下：
class 类名
数据成员
成员方法
类的结构是由类说明和类体两部分组成的。
类的说明部分由关键字 class 与类名组成，类名的命名遵循 Java 标识符的定义规则。
类体是类声明中花括号所包括的全部内容，它又是由数据成员（属性）和成员方法（方法）两部分组成。
数据成员描述对象的属性；成员方法则刻画对象的行为或动作，每一个成员方法确定一个功能或操作。
首先搭建Java程序框架。打开Eclipse，新建名为GuessNumberGame的项目，然后新建名为GuessNumber的Java类。GuessNumber加上合适的javadoc。
第一步:随机数的产生
我们可以借助Java API提供的Random类来产生一个随机数。
首先在main函数中加入以下三行代码：
// 新建一个随机数产生器，然后生成一个1到100之间的整数。
num=(int)(Math.random()*100);
String answer;
Scanner input=new Scanner(System.in);
第二步:标准输入输出
标准输入输出(Standard I/O)是指可以被应用程序使用的信息流。应用程序可以从标准输入(Standard input)读取数据，向标准输出(Standard output)写数据，把出错信息发送到标准错误(Standard error)。通过输入输出，应用程序和应用程序之间可以被串联起来使用。虽然标准输入输出是从UNIX发展出来的概念，在Windows中也广泛应用。
猜数字游戏主要用到标准输入，更明确一些，就是控制台输入。相反，要从控制台输入，就需要用到System.in。它是一个纯粹的输入流，而猜数字游戏主要是通过控制台获取玩家的字符输入，我们需要把它包装成一个BufferedReader。
第三步：使用BorderLayout对图形界面的窗口进行设计。
4、程序实现
4.1 程序流程图
点击“获取随机数”按钮，系统获取到一个随机数。 玩家输入一个数，如果玩家输入的数比系统给出的随机数小，系统会提示“您猜的太小了，请继续猜！”。如果玩家输入的数比系统给出的随机数大，系统提示“您猜的太大了，请继续猜！”。 如果玩家猜对了数，但是所用时间大于十秒，系统会提示“这么久才猜出来，有点笨！”，并且会计算出玩家所用的时间和所猜的次数。如果玩家猜对了数，而且所用时间小于十秒，系统会提示“恭喜您，猜对了！您真棒，智商真高！”，并且会计算出玩家所用的时间和所猜的次数。
4.2 关键算法与技术实现
4.2.1 随机数的获取
num=(int)(Math.random()*100);
String answer;
Scanner input=new Scanner(System.in);
4.2.2 输入输出
for(i=1;i<=10;i++)
{
if(num2<num){
lbshow.setText("您猜的太小了，请继续猜！");
continue;
}
else if(num2>num){
lbshow.setText("您猜的太大了，请继续猜！");
continue;
}
long endTime=System.currentTimeMillis();
long t;
t=(endTime-startTime)/1000;
strshow="您总共猜了"+counter+"次,您猜数字总共花了"+(endTime-startTime)/1000+"秒";
if(t<10)
lbshow.setText("恭喜您，猜对了！您真棒，智商真高！"+strshow);
else if(t>10)
lbshow.setText("这么久才猜出来，有点笨！"+strshow);
}
}
4.2.3 判断时间
startTime=System.currentTimeMillis();
long endTime=System.currentTimeMillis();
strshow="您猜数字总共花了"+(endTime-startTime)/1000+"秒";
4.2.4 自动计数
int geust=0;
counter++;
strshow="您总共猜了"+counter+"次;
4.2.5 结果输出
long t;
t=(endTime-startTime)/1000;
strshow="您总共猜了"+counter+"次,您猜数字总共花了"+(endTime-startTime)/1000+"秒";
if(t<10)
lbshow.setText("恭喜您，猜对了！您真棒，智商真高！"+strshow);
else if(t>10)
lbshow.setText("这么久才猜出来，有点笨！"+strshow);
4.2.6 图形界面的实现
BorderLayout bdmg=new BorderLayout();
Button button1=new Button("获取随机数");
Button button2=new Button("确定");
String str=null;
String str2=null;
long startTime;
int num,num2;
int counter=0;
myGeustNum my1=new myGeustNum();
TextField input;
Label lbshow=new Label("");
Label lbshow2=new Label("");
int i;
String strshow;
public void init()
{
setLayout(bdmg);
add(button1,BorderLayout.NORTH);
button1.addActionListener(this);
button1.setSize(50,50);
Label lb1=new Label(" 请输入");
lb1.setSize(50,20);
this.add(lb1,BorderLayout.WEST);
input=new TextField(10);
input.setSize(40,50);
add(input,BorderLayout.CENTER);
add(button2,BorderLayout.EAST);
lb1.setSize(50,20);
button2.addActionListener(this);
button2.setSize(50,20);
add(lbshow,BorderLayout.SOUTH);
setSize(450,200);
}
4.3 类的实现
首先搭建Java程序框架。打开Eclipse，新建名为GuessNumberGame的项目，然后新建名为GuessNumber的Java类。GuessNumber加上合适的javadoc。
第一步:随机数的产生
我们可以借助Java API提供的Random类来产生一个随机数。
首先在main函数中加入以下三行代码：
// 新建一个随机数产生器，然后生成一个1到100之间的整数。
num=(int)(Math.random()*100);
String answer;
Scanner input=new Scanner(System.in);
Eclipse立即在错误语句处划出红线，把鼠标移动到红线上。
包(Package)的概念
Java API中包含了极其丰富、类似于Random这样由Sun预先定义好的类。不同包中可以有同名同姓的类，如果没有包的概念，就会遇到命名冲突问题。此外，包还能进行安全控制。Random类是在java.util这个包中。可以手动在源程序顶部输入import java.util.Random;语句来申明该程序将要使用java.util包中的Random类，然而有了Eclipse，就不用那么麻烦了—把光标移动到有红色波浪线的Random上，然后按下Ctrl＋Shift＋M，Eclipse会自动帮你完成导入的工作了，此时保存一下源代码。
第二句语句定义一个整型变量number来保存随机产生的整数，并且用直接初始化的方法把random产生的随机数赋给number变量。
第二步:标准输入输出
标准输入输出(Standard I/O)是指可以被应用程序使用的信息流。应用程序可以从标准输入(Standard input)读取数据，向标准输出(Standard output)写数据，把出错信息发送到标准错误(Standard error)。通过输入输出，应用程序和应用程序之间可以被串联起来使用。虽然标准输入输出是从UNIX发展出来的概念，在Windows中也广泛应用。
猜数字游戏主要用到标准输入，更明确一些，就是控制台输入。相反，要从控制台输入，就需要用到System.in。它是一个纯粹的输入流，而猜数字游戏主要是通过控制台获取玩家的字符输入，我们需要把它包装成一个BufferedReader。
第三步：使用BorderLayout对图形界面的窗口进行设计。
5、源程序：
Package a;
import java.awt.Color;
import java.awt.Container;
import java.awt.FlowLayout;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import javax.swing.Box;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JOptionPane;
import javax.swing.JTextField;
class WindowButton extends JFrame implements ActionListener{ /** *
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
int number;
JTextField inputNumber;
JLabel feedBack;
JButton buttonGetNumber,buttonEnter;
WindowButton(String s){ super("猜数字小游戏");
buttonGetNumber=new JButton("得到一个随机数");
feedBack=new JLabel("无反馈信息",JLabel.CENTER);
feedBack.setBackground(Color.green);
inputNumber=new JTextField("0",5);
buttonEnter=new JButton("确定");
buttonEnter.addActionListener(this);
buttonGetNumber.addActionListener(this);
buttonGetNumber.addActionListener(this);
Box boxH1=Box.createHorizontalBox();
boxH1.add(new JLabel("获取1-100之间的随机数："));
boxH1.add(buttonGetNumber);
Box boxH2=Box.createHorizontalBox();
boxH2.add(new JLabel("输入您的猜测: "));
boxH2.add(inputNumber);
Box boxH3=Box.createHorizontalBox();
boxH3.add(new JLabel("单击确定按钮: "));
boxH3.add(buttonEnter);
Box boxH4=Box.createHorizontalBox();
boxH4.add(new JLabel("反馈信息: "));
boxH4.add(feedBack);
Box baseBox=Box.createVerticalBox();
baseBox.add(boxH1);
baseBox.add(boxH2);
baseBox.add(boxH3);
baseBox.add(boxH4);
Container con=getContentPane();
con.setLayout(new FlowLayout());
con.add(baseBox);
con.validate();
setBounds(120,125,279,200);
setVisible(true);
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
setBounds(100,100,150,150);
setVisible(true);
validate(); }
public void actionPerformed(ActionEvent e){
if(e.getSource()==buttonGetNumber){
number=(int)(Math.random()*100)+1; }
else if(e.getSource()==buttonEnter){
int guess=0;
try{
guess=Integer.parseInt(inputNumber.getText());
if(guess==number){
JOptionPane.showMessageDialog(this,"猜对了"); }
else if(guess>number){
JOptionPane.showMessageDialog(this,"猜大了");
inputNumber.setText(null); }
else if(guess<number){
JOptionPane.showMessageDialog(this,"猜小了");
inputNumber.setText(null); } }
catch(NumberFormatException event){
JOptionPane.showMessageDialog(this,"请输入数字字符"); } }
} }
public class 猜数字游戏 {
public static void main(String args[]){
new WindowButton("猜数字小游戏"); }
}
package b;
import java.util.Date;
import java.util.Scanner;
public class test2 {
public static void main(String[] args) {
//给定生成随机数的范围1~1000
Scanner input = new Scanner(System.in);
int num = (int) (Math.random() * 100) + 1;
System.out.println("系统已经生成数字，猜猜看这个数字是多少？(如果实在猜不出来，就输入'投降'吧)");
Date d1 = new Date();
int gNum = 0;
int count = 0;
boolean isHandup = false;
do {
count++;
System.out.print("第" + count + "次：");
try {
gNum = input.nextInt();
if (gNum < num) {
System.out.println("猜小了");
}
if (gNum > num) {
System.out.println("猜大了");
}
} catch (Exception ex) {
if (input.next().trim().equals("投降")) {
isHandup = true;
break;
}
System.out.println("输入数字格式不正确，请重新输入。");
count--;
continue;
}
} while (gNum != num);
Date d2 = new Date();
int time = (int) ((d2.getTime() - d1.getTime()) / 1000 + 0.5);
if (isHandup) {
System.out.println("悲剧，你投降了！共用了" + time + "秒,猜了" + (count-1)
+ "次。");
isHandup=false;
} else {
if (count * time < 10) {
System.out.println("太棒了！你运气真好！共用了" + time + "秒,猜了" + count
+ "次。");
} else if (count * time < 50) {
System.out.println("你真聪明！共用了" + time + "秒,猜了" + count + "次。");
} else if (count * time < 1000) {
System.out.println("真棒！你竟然猜出来了！共用了" + time + "秒,猜了" + count
+ "次。");
} else {
System.out.println("终于猜对了，你也太笨 了吧。。。共用了" + time + "秒,猜了" + count
+ "次。");
}
}
}
}
6、测试运行
6.1 系统测试方案
1.点击运行程序后，显示出图形界面。
2.点击“获取随机数”按钮，系统获取到一个随机数。
3 .玩家输入一个数，点击“确定”按钮。如果玩家输入的数比系统给出的随机数小，系统会提示“您猜的太小了，请继续猜！”。如果玩家输入的数比系统给出的随机数大，系统提示“您猜的太大了，请继续猜！”。
4 .如果玩家猜对了数，但是所用时间大于十秒，系统会提示“这么久才猜出来，有点笨！”，并且会计算出玩家所用的时间和所猜的次数。如果玩家猜对了数，而且所用时间小于十秒，系统会提示“恭喜您，猜对了！您真棒，智商真高！”，并且会计算出玩家所用的时间和所猜的次数。
5. 如果玩家想重新再玩一次，点击“获取随机数”按钮即可继续玩下一轮游戏。
6.2 运行结果分析
开始运行程序时图形界面的显示
图7 图形显示界面
玩家输入一个数“10”后，点击“确定”，系统提示“您猜的太小了”。玩家再次输入一个数“70”后，点击“确定”，系统提示“您猜的太大了”。 玩家再次输入一个数“32”，点击“确定”，系统提示“猜对了”。
6.3结论
第一次结对做作业，一起讨论，一起合作感觉真的很开心，同时还学到了很多知识，认识了很多朋友，作业也进一步完善，体会到了合作的乐趣。