# AircraftWar_on_Java
哈尔滨工业大学（深圳）《面向对象的软件构造导论》课程实验
## 简介
此实验完成了基于Java的飞机大战游戏系统的设计，通过单例模式、工厂模式、策略模式、数据访问对象模式、观察者模式、模板模式等设计模式实现了包括难度选择、多种道具掉落、本地存储并显示排行榜等功能
+ 系统功能分析
+ 骨架类的继承关系
+ 游戏实例（高清视频位于[video](video/)目录下）：
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+ [项目代码](AircraftWar/)
+ [实验指导书](指导书/)
## 单例模式
1. 应用场景分析
生成英雄机的场景需要用到此模式，因为在飞机大战游戏中只有一种英雄机，且每局游戏只有一架英雄机
目前的代码逻辑为在game类中创建英雄机实例，无法保证英雄机有且仅创建一架
2. 设计模式结构图
game类中的构造器Game()负责创建单例heroAircraft
HeroAircraft类中将构造器
```
HeroAircraft(int locationX, int locationY, int speedX, int speedY, int hp) { }
```
私有化，并创建公开静态方法
```
getHeroAircraft(int locationX, int locationY, int speedX, int speedY, int hp){ }
```
实现双重检查锁定的线程同步的单例模式
## 工厂模式
1. 应用场景分析
敌机和道具类的创建需要用到工厂模式
目前敌机和道具类的生成逻辑依旧在game类中实现，没有实现将对象的创建行为封装在子类中，没有是实现客户程序中关于超类的代码与子类对象创建代码解耦，也不利于后期增加更多敌机类型与道具类型或修改现有类型。
2. 设计模式结构图
+ 道具工厂：
抽象类PropsProduct为抽象道具产品，其中有构造方法PropsProduct与道具生效方法propsActive待实体产品类重写
Blood、Bomb、Bullet类为具体道具产品类，均继承了PropsProduct，重写了各自的构造方法与道具生效方法propsActive
PropsFactory为工厂接口，充当创建者角色，其中有返回类型为PropsProduct的createProps抽象方法用于生成各类道具，待实现该接口的各个具体工厂重写
BloodFactory、BombFactory、BulletFactory类为具体工厂类，均实现了PropsFactory接口，重写了createProps方法用于创建各自的道具类型
由EnemyProduct类中的PropsFactory方法来调用道具类的工厂模式生成各类道具
+ 敌机工厂：
抽象类EnemyProduct为抽象敌机产品，其中有构造方法EnemyProduct与掉落道具方法DropProps待实体产品类重写
BossEnemy、EliteEnemy、MobEnemy类为具体敌机产品类，均继承了EnemyProduct，重写了各自的构造方法与掉落道具方法DropProps
EnemyFactory为工厂接口，充当创建者角色，其中有返回类型为EnemyProduct的createEnemy抽象方法用于生成各类敌机，待实现该接口的各个具体工厂重写
BloodFactory、BombFactory、BulletFactory类为具体工厂类，均实现了EnemyFactory接口，重写了createEnemy方法用于创建各自的敌机类型
由Game类中的action方法来调用敌机类的工厂模式生成各类敌机
由Game类中的crashCheckAction方法来调用敌机类的DropProps方法
## 策略模式
1. 应用场景分析
在英雄机与敌机选择直射和散射两种设计策略时会用到此模式
目前问题：
目前英雄机与敌机的shoot代码是各自分别写在英雄机类与敌机类中，存在严重的代码重复，并且不利于后期更改shoot模式
策略模式的优势：
+ 将采取哪一种射击模式的逻辑与算法本身分离，避免程序中使用多重 条件转移语句，使系统更灵活，并易于扩展
+ 降低了代码的重复率，且遵守大部分设计原则，高内聚、低偶合
2. 设计模式结构图
game类中创建ShootContext实例，用于调用相应的shoot方法发射子弹
ShootContext类为环境类，起到决策采用哪种算法的作用，其中持有抽象策略ShootStrategy的引用、自身的构造器函数、用于设置策略的setShootStrategy函数以及用于返回实际射出子弹的executeShootStrategy方法
ShootStrategy接口为抽象策略接口，起到给出所有的具体策略类所需实现的方法的作用，其中有待具体策略实现的shoot方法
StraightShoot类为具体策略类，实现了ShootStrategy接口，子弹的直射在此类中实现，其中有实现子弹直射的shoot方法
DivergentShoot类为具体策略类，实现了ShootStrategy接口，子弹的散射在此类中实现，其中有实现子弹散射的shoot方法
## 数据访问对象模式
1. 应用场景分析
在记录玩家信息到文件中并显示排行榜的场景需要用到此模式
目前问题：
若将数据访问与存储融合在game类中，不仅复杂了业务逻辑，增加代码的耦合性，也不便于后续更改数据格式与数据源
数据访问对象模式的优势：
该模式把低级的数据访问 API 或操作从高级的业务服务中分离出来。使数据的获取、整理与业务逻辑解耦，便于从多个不同格式的数据源中获取数据和修改数据格式
2. 设计模式结构图
game类中创建RankDaoImpl实例，用于调用其中的相应的相应方法方法实现读取、修改、写入、打印排名文件
Rank类是数据对象类，用于存储玩家的用户名，得分，游戏结束时间等信息，其中有用于存储相应信息的实例及其对应的set、get方法，还有用于新建一条玩家信息的仅传入用户名与得分的构造器，与用于读取文件中信息的传入用户名、得分与游戏结束时间的构造器
RankDao类是数据访问对象接口，用于给出实体类所需实现的方法。其中有待具体类实现的readFile、writeFile、displayRank、insertRank、getRanks、deleteData方法
RankDaoImpl为数据操作实体类，用于实现各类具体操作。其中有两种不同参数传入的构造器，以及分别实现读取、写入、打印、修改排名文件、返回排名列表、删除某一条排名数据的readFile、writeFile、displayRank、insertRank、getRanks、deleteData方法
## 观察者模式
1. 应用场景分析
实现炸弹道具（效果为清除屏幕上所有子弹以及非boss机）时会用到观察者模式
目前问题：
炸弹道具生效时所涉及到的两个并不相关的类，如果一起将其传参进入道具生效函数，并且在道具生效函数中一起写各自的处理方法。不仅增加了类与类之间的耦合性，也不利于理清代码逻辑
观察者模式的优势：
观察者模式将表示层和数据逻辑层的分离，并定义了稳定的消息更新传递机制，抽象了更新接口，使得敌机类与子弹类均作为具体观察者角色。在观察目标和观察者之间建立一个抽象的耦合，符合“开闭原则”的要求
2. 设计模式结构图
game类中创建BombPublisher实例，用于调用其中
基于Java的单机版2D飞机大战小游戏.zip
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2023-09-10
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基于Java的单机版2D飞机大战小游戏.zip （324个子文件） 
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