飞机大战 V2.0 版重磅升级！从会动到能打，核心玩法全面升级

章高瑞

210人浏览 · 2026-03-28 18:14:04

章高瑞 · 2026-03-28 18:14:04 发布

引言

在V1版本中，我们实现了玩家飞机移动、敌方自动生成和简单的子弹框架，但游戏缺少核心玩法——射击和碰撞，敌方也不会攻击。V2版本针对这些痛点进行了全面升级，真正让游戏“活”了起来。

本文详细解析V2版本的核心改进，涵盖：

线程安全集合解决并发修改异常

双缓冲技术 + 滚动背景，消除闪烁、增强视觉效果

完整的碰撞检测系统（子弹与飞机、敌机与玩家）

生命值与积分系统，并可视化血条

敌方AI：自动射击 + 随机水平移动，增加游戏难度

玩家射击功能（空格键）

统一图片管理（ImageManager）

让我们一步步拆解这些新特性，看看它们是如何实现的。

项目架构

V2版本在V1基础上新增了两个类，并对原有类进行了重构：

类名	职责
`GameUI`	主窗口，改用`CopyOnWriteArrayList`存储游戏元素，启动自动射击线程
`GameThread`	游戏主线程，增加了碰撞检测、积分血量绘制、双缓冲滚动背景
`AutoFighterThread`	自动生成敌方，调整生成间隔和敌方速度
`AutoShootThread`	新增：控制所有敌方飞机自动发射子弹，并随机改变其水平速度（走位）
`Fighter`	飞机类，新增`shoot()`方法，玩家射击用；敌方移动增加水平速度
`Bullet`	子弹类，区分敌我图片，尺寸不同，移动边界判断增加上边界
`GameListener`	键盘监听，增加空格键发射子弹，并传入子弹列表
`ImageManager`	新增：统一加载和存放所有图片资源，避免各类型重复加载
`Data`	常量接口，保持不变

项目新功能详解

1. 线程安全：从 `ArrayList` 到 `CopyOnWriteArrayList`

问题背景

V1版本中，AutoFighterThread 向 fighters 添加敌机，同时 GameThread 遍历 fighters 进行绘制和移动，容易抛出 ConcurrentModificationException。

解决方案

为了图方便，我直接使用了 java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList，用这样一个并发容器在写操作时创建底层数组的新副本，读操作直接返回原数组

// GameUI.java
CopyOnWriteArrayList<Fighter> fighters = new CopyOnWriteArrayList<>();
CopyOnWriteArrayList<Bullet> enBullets = new CopyOnWriteArrayList<>();
CopyOnWriteArrayList<Bullet> myBullets = new CopyOnWriteArrayList<>();

解析

所有集合声明为 CopyOnWriteArrayList，并传递到各个线程。

在 GameThread 中遍历时，不再需要手动同步，也不会出现并发异常。

但是，它的代价是写操作（添加/删除）有额外开销，（附上：比如他add方法的源代码）

 public boolean add(E e) {
        synchronized (lock) {
            Object[] es = getArray();
            int len = es.length;
            es = Arrays.copyOf(es, len + 1);
            es[len] = e;
            setArray(es);
            return true;
        }
    }

但还好是现在游戏中元素数量不多。

总体来说性能比较低，只适合小游戏，读多写少的情况。（后续还需要调整）

2. 图片管理：`ImageManager` 封装统一加载

问题背景
V1中每个类都单独加载自己的图片，且使用绝对路径，重复代码多、移植性差。

解决方法
创建 ImageManager 类，集中加载所有图片，并提供静态字段供全局访问。

public class ImageManager {
    public static Image myFighterImage;
    public static Image enemyImage;
    public static Image myBulletImage;
    public static Image enemyBulletImage;
    public static Image backgroundImage;

    static {
        String myFighterPath = "C:\\Users\\zgr\\Desktop\\代码库\\飞机大战\\GameV1\\pictures\\myfighternobg.png";
        // ... 其他路径
        try {
            myFighterImage = ImageIO.read(new File(myFighterPath));
            // ... 加载其他图片
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    private ImageManager() {}
}

解析

静态初始化块在类加载时执行，确保所有图片只加载一次。

其他类（如 Fighter、Bullet）不再自己加载图片，直接使用 ImageManager.xxxImage。

但路径仍然是绝对路径，后续将优化改为相对路径或类路径资源。

3.滚动背景：双图无缝滚动

问题背景

想让游戏画面真实自然一些

解决方案

在 GameThread 中添加一个滚动偏移量 scrollY，每帧增加2，并绘制两张背景图（一张在上方，一张在下方）。背景图片从下往上循环滚动，模拟飞机向前飞行的视觉效果。

// GameThread.java 部分代码
private int scrollY = 0;

public void run() {
    while (true) {
        Thread.sleep(30);
        scrollY += 2;
        if (scrollY >= Data.UIHEIGHT) {
            scrollY -= Data.UIHEIGHT;
        }

        // 绘制第一张背景（上方）
        bufferGraphics.drawImage(ImageManager.backgroundImage, 0, scrollY - Data.UIHEIGHT, null);
        // 绘制第二张背景（下方）
        bufferGraphics.drawImage(ImageManager.backgroundImage, 0, scrollY, null);
        // ... 绘制游戏元素
    }
}

解析

当 scrollY 超过窗口高度时，减去 UIHEIGHT 实现循环。

两张图交替位置，保证任何时候都能覆盖整个窗口，形成连续滚动。

4. 碰撞检测（核心玩法）

V2实现了两类碰撞检测：

敌方子弹与玩家飞机的碰撞
我方子弹与敌方飞机的碰撞


            //从后向前遍历，避免删除元素时索引混乱
            for (int i = enBullets.size() - 1; i >= 0; i--) {
                enBullets.get(i).draw(bufferGraphics);
                enBullets.get(i).move();
                //判断子弹是否超出边界
                if (enBullets.get(i).getBlood() == 0) {
                    enBullets.remove(i);
                } else {
                    //遍历所有我方战机的位置，判断是否发生碰撞
                    if (enBullets.get(i).getX() >= myFighter.getX() && enBullets.get(i).getX() <= myFighter.getX() + myFighter.getWidth() &&
                            enBullets.get(i).getY() >= myFighter.getY() && enBullets.get(i).getY() <= myFighter.getY() + myFighter.getHeight()){
                        myFighter.setBlood(myFighter.getBlood() - 1);
                        enBullets.get(i).setBlood(0);
                    }
                }
            }

            //用fori循环
            for (int i = myBullets.size() - 1; i >= 0; i--) {
                myBullets.get(i).draw(bufferGraphics);
                myBullets.get(i).move();
                //判断子弹是否超出边界
                if (myBullets.get(i).getBlood() == 0) {
                    myBullets.remove(i);
                    continue;
                }
                //遍历所有敌方战机的位置，判断是否发生碰撞
                for (int j = fighters.size() - 1; j >= 0; j--) {
                    //坐标判断
                    if (myBullets.get(i).getX() >= fighters.get(j).getX() && myBullets.get(i).getX() <= fighters.get(j).getX() + fighters.get(j).getWidth() &&
                            myBullets.get(i).getY() >= fighters.get(j).getY() && myBullets.get(i).getY() <= fighters.get(j).getY() + fighters.get(j).getHeight()){
                        fighters.get(j).setBlood(0);
                        myBullets.get(i).setBlood(0);
                        score += 10;
                        break;
                    }
                }
            }

解析

采用简单的矩形（AABB）碰撞检测，比较子弹左上角坐标是否落在玩家矩形内。

一旦命中，玩家血量减1，子弹血量置0（子弹消失），积分加10。

5.生命值系统与可视化血条

玩家生命值
在 Fighter 构造方法中，玩家血量为100，敌方为10。被击中时，玩家血量减少1（

血条绘制
在 GameThread 中绘制血条背景和当前血量对应的绿色条。

// 绘制血条背景（黑色）
bufferGraphics.setColor(Color.BLACK);
bufferGraphics.fillRect(25, 55, 200, 20);
// 绘制血量（绿色）
bufferGraphics.setColor(Color.GREEN);
bufferGraphics.fillRect(26, 56, myFighter.getBlood() * 2 - 2, 18);

解析

血条宽度200，对应最大血量100，因此每个血量单位占2像素。

计算时减2是为了边框留白，视觉效果更好。

生命值文本

// 绘制血条背景（黑色）
bufferGraphics.setColor(Color.BLACK);
bufferGraphics.fillRect(25, 55, 200, 20);
// 绘制血量（绿色）
bufferGraphics.setColor(Color.GREEN);
bufferGraphics.fillRect(26, 56, myFighter.getBlood() * 2 - 2, 18);

6. 积分系统

积分累计
定义变量 int score = 0，每击中一架敌机增加10分。

score += 10;

积分显示

积分直接以文字形式写在窗口右上角

bufferGraphics.setColor(Color.RED);
bufferGraphics.drawString("积分：" + score, 370, 55);

7. 游戏难度：敌机随机走位 + 自动射击

随机水平移动
在 AutoShootThread 中，每0.9秒遍历所有敌方，并随机改变其水平速度。

Fighter fighter = fighters.get(i);
                if (count % 2 == 0) {
                    int speedx = random.nextInt(7) - 3;
                    fighter.setSpeedx(speedx);
                }

解析

每两次循环改变一次敌方水平速度，模拟敌方左右飘移。

速度值在 -3 到 3 之间，使移动平滑且不至于太快飞出屏幕。

自动射击
在同一个循环中，为每个敌方创建子弹并添加到 enBullets。

Bullet bullet = new Bullet(true, fighter.getX() + fighter.getWidth() / 2 - 15,
                            fighter.getY() + fighter.getHeight() / 2 + 12, 0, 5);
enBullets.add(bullet);

解析

子弹从飞机中心偏下位置发射，向下速度5。

8. 玩家射击

触发方式
在 GameListener 中增加对空格键的处理：

case KeyEvent.VK_SPACE:
    myFighter.shoot(myBullets);
    break;

Fighter.shoot() 方法

public void shoot(CopyOnWriteArrayList<Bullet> myBullets) {
    Bullet bullet = new Bullet(isEnemy, x + width/2 - 12, y + height/2 - 38, 0, -10);
    myBullets.add(bullet);
}