概要設(shè)計Justjump應(yīng)用游戲

1、文檔編號：XXXXX-JS-0003Just jump應(yīng)用游戲項目系統(tǒng)設(shè)計說明書小組2012年04月30 / 31修改記錄版本變更原因變更容簡述編制/修訂者批準(zhǔn)者發(fā)布日期1.0需求分析不夠詳細(xì)對系統(tǒng)的需求分析說明說里的各個需求進(jìn)行了簡單介紹2012.041.1包名描述不夠清晰采用CSCI專業(yè)術(shù)語，將包名統(tǒng)一擬為JJ-CSCI-CSCI- N2012.041.2系統(tǒng)構(gòu)架劃分有誤由于系統(tǒng)只由一臺主機(jī)組成，可以省略該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并用文字進(jìn)行了簡單描述2012.04目錄1 引言61.1編寫目的61.2項目背景61.3術(shù)語與定義72 條件與限制82.1需求約束82.1.1 開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境82.1.2 接

2、口協(xié)議82.1.3 用戶界面82.1.4 軟件質(zhì)量82.2 隱含約束93 需求與規(guī)定94 運(yùn)行環(huán)境94.1軟件環(huán)境104.2硬件環(huán)境105體系架構(gòu)115.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)115.2軟件架構(gòu)126 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計12 126.1 JJ-CSCI列表166.2JJ-CSCI關(guān)系圖176.3JJ-CSCI-2-1 用戶設(shè)置176.3.1 模塊名稱176.3.2功能描述176.3.3 接口描述186.3.4 流程描述196.4JJ-CSCI-5-2 角色控制206.4.1 模塊名稱206.4.2功能描述206.4.3 接口描述206.4.4 流程描述217 存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計217.1邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)22

3、7.2 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)228部署設(shè)計249 運(yùn)行設(shè)計269.1運(yùn)行模塊組合269.2 運(yùn)行控制269.3運(yùn)行目錄結(jié)構(gòu)2710 性能設(shè)計3011 系統(tǒng)出錯處理設(shè)計3211.1 出錯信息3211.2補(bǔ)救措施3211.3系統(tǒng)維護(hù)設(shè)計3211.4錯誤處理設(shè)計3212開發(fā)環(huán)境3312.1 編輯器3312.2 編譯環(huán)境3312.3 配置管理工具3312.4 源代碼目錄3313 尚未解決的問題341 引言1.1 編寫目的1. 進(jìn)一步加深對研究與開發(fā)實踐課程的理解。2. 對計算機(jī)編程語言綜合運(yùn)用能力的強(qiáng)化。3. 對當(dāng)前軟件項目開發(fā)的實踐。4. 進(jìn)一步細(xì)化軟件設(shè)計得出的軟件概貌，把它加工成在程序細(xì)節(jié)上非常接近

4、于原程序的軟件表示直接翻譯成用具體的程序語言書寫的程序5. 確定了如何概要地實現(xiàn)所要求的軟件，從而在編碼階段可以把這個描述6. 對軟件開發(fā)環(huán)境的進(jìn)一步了解。7. 加強(qiáng)成員間的進(jìn)一步合作能力。8. 對項目的統(tǒng)模的進(jìn)一步了解。9. 對軟件開發(fā)進(jìn)一步認(rèn)識1.2 項目背景隨著手機(jī)的發(fā)展，現(xiàn)在手機(jī)的功能越來越多，越來越強(qiáng)大。手機(jī)游戲開發(fā)行業(yè)也應(yīng)運(yùn)而生，而現(xiàn)在手機(jī)游戲的發(fā)展亦可以和掌上喜媲美，具有很強(qiáng)的娛樂性和交互性目前最流行的手機(jī)游戲語言是JAVA，由于大多數(shù)的手機(jī)置了JAVA的運(yùn)行環(huán)境，加之JAVA語言的跨板性和可移植性，因此我們小組使用了JAVA語言編寫“just jump”手機(jī)應(yīng)用小游戲“just

5、 jump”手機(jī)應(yīng)用小游戲的原型是“涂鴉跳躍”，“涂鴉跳躍”作為一款休閑游戲，一年多時間里其在App store的下載量就突破了500萬次，廣受好評。我們小組對“涂鴉跳躍”進(jìn)行了改編和完善，使其更具有可玩性，易上手性和娛樂性，能進(jìn)一步滿足游戲愛好者的需求項目名稱：just jump任務(wù)來源：研究與開發(fā)實驗交辦單位：計算機(jī)學(xué)院 小組承辦單位：四川大學(xué)計算機(jī)學(xué)院開發(fā)團(tuán)隊：計算機(jī)學(xué)院小組 用 戶 ：廣大的游戲愛好者1.3 術(shù)語與定義 J2ME：與Java ME(Java Platform, Micro Edition),是為機(jī)頂盒，移動和PDA之類嵌入式消費(fèi)電子設(shè)備提供的Java語言跳板， 包括虛擬

6、機(jī)和一系列標(biāo)準(zhǔn)化的Java API。1.4 參考文獻(xiàn)Java ME 手機(jī)應(yīng)用開發(fā)大全 黃正環(huán)編著 科學(xué) 2010年版Java 手機(jī)游戲設(shè)計基礎(chǔ) 濤 清華大學(xué) 2009年版2 條件與限制2.1需求約束2.1.1開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境：用語言編寫的運(yùn)用于配置有JAVA環(huán)境的手機(jī)2.1.2接口協(xié)議下面給出系統(tǒng)中出現(xiàn)的每個接口的規(guī)格說明，其中每個接口要求有如下容： （）輸入（2）處理過程（3）輸出（4）接口交互過程（5）消息和通信協(xié)議（6）性能要求（7）故障處理（8）其它要求2.1.3用戶界面根據(jù)用戶手機(jī)界面尺寸大小下載相對應(yīng)的游戲規(guī)格2.1.4軟件質(zhì)量從各方面完善該游戲編程，做到正確性、健壯性、可靠性、性能

7、、易用性、安全性、可擴(kuò)展性、兼容性、可移植性等等產(chǎn)品質(zhì)量需求。l 軟件開發(fā)性和可擴(kuò)展性JAVA程序具有很強(qiáng)的通用性和跳板移植性，本身就具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，所以在設(shè)計開發(fā)時，考慮到可擴(kuò)展性，因此遵循一定的設(shè)計原則，以易于擴(kuò)展和維護(hù)l 軟件易用性與易維護(hù)性軟件設(shè)計時要考慮到軟件的易用性，不能給用帶來使用的負(fù)擔(dān)和記性的負(fù)擔(dān).同時系統(tǒng)還必須是易于維護(hù)的.所以要設(shè)計的簡潔。l 軟件的標(biāo)準(zhǔn)性依照J(rèn)2ME開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)；同時要進(jìn)行良好的設(shè)計工作，制訂行之有效的軟件工程規(guī)，保證代碼的易讀性、可操作性和可移植性.l 數(shù)據(jù)錄入和處理的正確性和與時性軟件運(yùn)行時對數(shù)據(jù)的處理必須有正確的信息才能反饋；l 數(shù)據(jù)的一致性與完整性

8、在必須數(shù)據(jù)不完整的情況下，應(yīng)不予處理，并進(jìn)行保存。l 數(shù)據(jù)的共享與獨(dú)立2.2 隱含約束用戶特點(diǎn)：使用支持JAVA應(yīng)用程序的手機(jī)的人群。主要針對年輕人群。3 需求與規(guī)定1、 功能需求：根據(jù)系統(tǒng)實現(xiàn)的功能，將系統(tǒng)的功能劃分為游戲幫助、游戲設(shè)置、游戲進(jìn)行、游戲排行和游戲反饋等5個模塊；2、 性能需求：（1） 數(shù)據(jù)精確度：要求用戶按提示錄入對應(yīng)選擇按鈕，系統(tǒng)按照用戶的操作進(jìn)行相應(yīng)操作，如鍵入信息發(fā)生錯誤，則有系統(tǒng)提示錯誤；（2） 時間特性：以系統(tǒng)時間為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行事務(wù)處理，達(dá)到實時要求，能實時反饋。如響應(yīng)時間、更新處理時間、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與傳輸時間、運(yùn)行時間等；（3） 適應(yīng)性:界面設(shè)計簡單，便于用戶操作；3、

9、運(yùn)行需求：（1） 數(shù)據(jù)錄入和處理的正確性和與時性，軟件運(yùn)行時對數(shù)據(jù)的處理必須有正確的信息才能反饋；（2） 數(shù)據(jù)的一致性與完整性，在必須數(shù)據(jù)不完整的情況下，應(yīng)不予處理，并進(jìn)行保存；（3） 數(shù)據(jù)的共享與獨(dú)立4、 其他需求（1）軟件開發(fā)性和可擴(kuò)展性JVVA程序具有很強(qiáng)的通用性和跳板移植性，本身就具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，所以在設(shè)計開發(fā)時，考慮到可擴(kuò)展性，因此遵循一定的設(shè)計原則，以易于擴(kuò)展和維護(hù)；（2）軟件易用性與易維護(hù)性軟件設(shè)計時要考慮到軟件的易用性，不能給用帶來使用的負(fù)擔(dān)和記性的負(fù)擔(dān).同時系統(tǒng)還必須是易于維護(hù)的.所以要設(shè)計的簡潔。（3）軟件的標(biāo)準(zhǔn)性依照J(rèn)2ME開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)；同時要進(jìn)行良好的設(shè)計工作，制訂行之

10、有效的軟件工程規(guī)，保證代碼的易讀性、可操作性和可移植性.4 運(yùn)行環(huán)境4.1軟件環(huán)境手機(jī)具有支持JAVA語言開發(fā)軟件的運(yùn)行平臺，任何操作系統(tǒng)都可。4.2硬件環(huán)境手機(jī)具有Intel、Marvell、高通或德儀器等類型CPU、至少2G存，要求手機(jī)具有較高分辨率，有無觸屏功能都可。以上要求易于手機(jī)操作系統(tǒng)對游戲程序的運(yùn)行有好的響應(yīng)和大的交易吞吐量，使大家能夠清晰順暢的玩游戲，觸屏與否顯示了個人的操作習(xí)慣，我們尊重每個人的選擇。5體系架構(gòu)5.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Just Jump軟件只有一個主機(jī)系統(tǒng)組成，在手機(jī)JAVA平臺上實現(xiàn)游戲運(yùn)行，信息存儲等功能5.2軟件架構(gòu)Just jump游戲軟件由消息處理系統(tǒng)、場景顯

11、示、運(yùn)動系統(tǒng)三大主要部分。其中又以消息處理系統(tǒng)為核心模塊，其余部分緊緊圍繞它運(yùn)行。由于只有一臺用戶機(jī)器，所以只有一個模塊，即用戶模塊。消息系統(tǒng)：處理游戲中不同的狀態(tài)，游戲根據(jù)不同的狀態(tài)作出不同判斷。場景顯示：隨游戲的進(jìn)行顯示背景以與音樂的變換。運(yùn)動系統(tǒng)：根據(jù)用戶輸入完成游戲角色的不同運(yùn)動姿態(tài)。  6 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計  圖6-1 系統(tǒng)頂層軟件結(jié)構(gòu)圖如圖6-1所示，系統(tǒng)由4個頂層軟件模塊組成：l JJ-CSCI-CSCI-1：用戶設(shè)置包。用戶通過該包的類進(jìn)行基本信息的錄入和游戲等級，音效，場景等的選擇l JJ-CSCI-CSCI-2：游戲處理包。負(fù)責(zé)對輸入輸出請求的處理

12、，以與計算最高分等。l JJ-CSCI-CSCI-3: 音頻圖像包。實現(xiàn)音樂文件的存儲和管理已經(jīng)圖像文件的存儲和管理。l JJ-CSCI-CSCI-4：信息存儲包。負(fù)責(zé)對角色信息，高分排行，暫停狀態(tài)等信息的暫時存儲。<1>JJ-CSCI-CSCI-1模塊分解圖6.1 JJ-CSCI列表表6.1-1 全系統(tǒng)JJ-CSCI列表Just-jump模塊名稱、標(biāo)識功能簡述JJ-CSCI-1用戶設(shè)置（進(jìn)程）JJ-CSCI-1-1用戶信息處理（進(jìn)程）JJ-CSCI-2游戲處理包JJ-CSCI-2-1角色運(yùn)動（進(jìn)程）JJ-CSCI-2-2場景控制（進(jìn)程）JJ-CSCI-2-3場景變化（進(jìn)程）JJ-

13、CSCI-2-4最高分計算（進(jìn)程）JJ-CSCI-3-1用戶信息記錄JJ-CSCI-3-2用戶得分記錄JJ-CSCI-3-3游戲狀態(tài)存儲JJ-CSCI-4音頻圖像包6.2 JJ-CSCI 關(guān)系圖參見圖6-1、圖6-2、圖6-3、6-4.圖6.1-1。6.3 JJ-CSCI-2-1 用戶設(shè)置6.3.1模塊名稱用戶設(shè)置。6.3.2 功能描述用戶設(shè)置軟件主要完成對用戶的設(shè)置功能。u 用戶名的設(shè)置。u 玩家性別的設(shè)置。u 玩家形象的設(shè)置。6.3.3接口描述6.3.3.1 外部接口用戶界面在用戶界面部分，根據(jù)需求分析的結(jié)果，用戶需要一個用戶友善界面。在界面設(shè)計上，應(yīng)做到簡單明了，易于操作，并且要注意到界

14、面的布局，應(yīng)突出的顯示重要以與出錯信息。網(wǎng)頁用戶界面應(yīng)作到可靠性、簡單性、易學(xué)習(xí)和使用。軟件接口主要使用java間的函數(shù)調(diào)用。硬件接口在輸入方面，對于鍵盤的輸入。 6.3.3.2 部接口部接口方面，各模塊之間采用函數(shù)調(diào)用、參數(shù)傳遞、返回值的方式進(jìn)行信息傳遞。具體參數(shù)的結(jié)構(gòu)將在下面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的容中說明。接口傳遞的信息將是以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)封裝了的數(shù)據(jù)，以參數(shù)傳遞或返回值的形式在各模塊間傳輸。6.3.4 流程描述用戶信息設(shè)置流程如下：6.4 JJ-CSCI-5-2 角色控制6.4.1模塊名稱角色控制。6.4.2功能描述角色控制軟件主要完成對角色運(yùn)功的控制功能。u 實現(xiàn)對角色運(yùn)動狀態(tài)的控制。u 實現(xiàn)角色生

15、命值等狀態(tài)的更新。6.4.3接口描述6.4.3.1 外部接口用戶界面在用戶界面部分，根據(jù)需求分析的結(jié)果，用戶需要一個用戶友善界面。在界面設(shè)計上，應(yīng)做到簡單明了，易于操作，并且要注意到界面的布局，應(yīng)突出的顯示重要以與出錯信息。網(wǎng)頁用戶界面應(yīng)作到可靠性、簡單性、易學(xué)習(xí)和使用。軟件接口主要使用java間的函數(shù)調(diào)用。硬件接口在輸入方面，對于鍵盤的輸入。 6.4.3.2 部接口部接口方面，各模塊之間采用函數(shù)調(diào)用、參數(shù)傳遞、返回值的方式進(jìn)行信息傳遞。具體參數(shù)的結(jié)構(gòu)將在下面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的容中說明。接口傳遞的信息將是以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)封裝了的數(shù)據(jù)，以參數(shù)傳遞或返回值的形式在各模塊間傳輸。6.4.4 流程描述用戶信息設(shè)

16、置流程如下：7 存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計7.1邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)在just_jump存儲文件中有兩個表：user和rank和pause。User是用來存儲用戶名和角色信息的。Rank是用來存儲記錄排行。Pause表是用來存儲暫停時的狀態(tài)的存儲表。下面是分別介紹三個存儲列表。1. uer表:用戶名username用戶現(xiàn)在得分currentScore性別sex形象image生命值lifeRate2Rank表第一名用戶名uername1分?jǐn)?shù)score1第二名用戶名uername2分?jǐn)?shù)score2第三名用戶名uername3分?jǐn)?shù)score3第四名用戶名uername4分?jǐn)?shù)score42 pause表用戶（與user

17、表連接）user背景background音樂music速度velocity障礙物分布item7.2 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)每一個表對應(yīng)一個文件夾。其中pause表中用戶user是連接的user表中整個user的信息。所以表uer也是一個特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：class User char username20；int currentscore；char4 sex；int image；int liferate；同樣在rank表中障礙物分布是一個自定義的特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：Item:item0.100class Item int article； /障礙物序號，不同的障礙物對應(yīng)不同的序號clsaa Point（i

18、nt x,int y）；/部函數(shù)實現(xiàn)定位，x為橫坐標(biāo)，y為縱坐標(biāo)Point point； /障礙物位置在表rank中，rank是一個長度為4的數(shù)組。Rank為元素單位，也是自定義的特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：Rank:rank0.4class Rank char username; /用戶名int score； /分?jǐn)?shù)下面我們逐個對每個表的物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析：1. uer表char(20):usernameint:currentscorechar(4):sexint:imageint:liferate2. rank表Rank:rank0.33. pause表int：background int: music

19、int:velocityUser:user8部署設(shè)計由于我們項目是java手機(jī)小游戲，是一個相對比較小規(guī)模的設(shè)計。所以我們只需要一臺安裝有java平臺的手機(jī)就可以完成用戶的所以操作需求。所以我們這里的服務(wù)器，客戶機(jī)，存儲設(shè)備實際上都是同一部手機(jī)，是為了方便了解不同硬件部分的組件構(gòu)成而設(shè)置的這樣一個部署圖。9 運(yùn)行設(shè)計9.1運(yùn)行模塊組合用戶通過設(shè)置模塊設(shè)置好游戲場景和角色進(jìn)入just jump游戲，通過顯示模塊顯示出來。再通過控制模塊控制角色運(yùn)動并且用存儲模塊記錄角色信息等容。9.2 運(yùn)行控制運(yùn)行控制將嚴(yán)格按照各模塊間函數(shù)調(diào)用關(guān)系來實現(xiàn)。在各事務(wù)中心模塊中，需對運(yùn)行控制進(jìn)行正確的判斷，選擇正確的

20、運(yùn)行控制路徑。1. 通過顯示單元玩家注冊用戶名，設(shè)置單元初始化用戶信息，存入存儲單元中。2. 玩家通過對話框，按鈕使用設(shè)置單元設(shè)置難度、音效、背景、角色信息。3. 點(diǎn)擊“幫助”按鈕進(jìn)入幫助界面，幫助界面主要描述游戲的操作方法與游戲規(guī)則。4. 幾點(diǎn)“開始游戲”按鈕，開始游戲，通過方向鍵，空格鍵操作角色。此過程由控制單元實現(xiàn)。5. 游戲結(jié)束后，顯示最后得分。并將最后得分與歷史最高分作比較，如果高于最高分，則儲存本次得分為最高分。否則最高分不變。并且顯示“再玩一次”和“退出”。如果點(diǎn)擊“再玩一次”，則轉(zhuǎn)到4。流程圖如下所示9.3運(yùn)行目錄結(jié)構(gòu)9.31根目錄如下：9.3-1 JJ-CSCI目錄結(jié)構(gòu)Jus

21、t-jump目錄描述文件夾名稱功能簡述Src用來存儲java語言編寫的源代碼。Verified存放各種類以與聲音，圖片文件。Res 存放聲音，圖片文件.Setting初始化文件夾Bin目錄用來存放編譯的結(jié)果表9.3-2 JJ-CSCI目錄描述10 性能設(shè)計l       緩存以與緩存層(cachinglayer)   在數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層之間增加數(shù)據(jù)緩存層，提供全局?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)。可以大大減少數(shù)據(jù)庫往返次數(shù)。與讀取數(shù)據(jù)庫和讀取大文件（如XML文件）比，讀取存的速度無疑要快的多。所以對經(jīng)常要訪問的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩

22、存是非常好的實踐方法。因為現(xiàn)在系統(tǒng)往往存很大，可以充分利用大存，而共享存更能實現(xiàn)數(shù)據(jù)并發(fā)訪問。l        多線程(multi-threading)   多線程對單CPU系統(tǒng)還只是順序利用CPU時間和改善用戶體驗，多CPU系統(tǒng)才是真正的并行。要注意的是多線程不要爭搶訪問同一資源而導(dǎo)致部分串行操作，要做到真正的并行操作多線程并不容易。另外，在多線程間同步一個龐大的資源，過多創(chuàng)建線程又沒有實現(xiàn)線程池也會導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。l      &

23、#160; 數(shù)據(jù)庫優(yōu)化（database optimization）如果應(yīng)用程序使用了數(shù)據(jù)庫，可以采取許多步驟來消除訪問和寫入數(shù)據(jù)時的瓶頸：1) 標(biāo)識潛在的索引，但不要創(chuàng)建過多的索引。2) 如果使用 SQL Server，則使用 SQL Server 的事件探查器和索引優(yōu)化向?qū)А?) 監(jiān)視處理器的使用；理想圍是：75-80% 處理器時間。4) 使用查詢分析器分析查詢計劃以優(yōu)化查詢。5) 使用存儲過程優(yōu)化性能。6) 標(biāo)準(zhǔn)化寫入的大量數(shù)據(jù) 寫入較少的數(shù)據(jù)。7) 取消標(biāo)準(zhǔn)化讀取的大量數(shù)據(jù) 讀取較少的數(shù)據(jù)。l        文件系統(tǒng)

24、優(yōu)化     有時候系統(tǒng)性能不好，但當(dāng)你關(guān)閉寫log的功能，性能一下子提高很多。因為頻繁的打開關(guān)閉大log文件時I/O開銷非常大，同樣記錄log到數(shù)據(jù)庫也一樣。所以，release版盡量減少寫log，或干脆移到裸設(shè)備上。  頻繁打開關(guān)閉文件對系統(tǒng)性能下降程度是驚人的，可以通過一些變通辦法來減少文件的頻繁操作。l       代碼性能設(shè)計            在編程實現(xiàn)上，代碼性能設(shè)計也很重