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第 1 章控制台五子棋

1.1 引言

控制台五子棋，顾名思义，就是在 Java 控制台运行的五子棋游戏，需要用户用键盘输入棋子的位

置来进行游戏。

由于是在控制台下面运行的程序，所以并没有漂亮的游戏界面，与及鼠标操作等东西，只是在一片

黑色控制台环境下进行游戏，游戏的可玩性并不高，似乎这并不是一个完整的游戏。虽然如此，但事实

上，一个程序最重要的并不是界面，而是处理各种业务逻辑与数据的方法，只要掌握了核心的方法，掌

握基础的知识，便更容易学习 awt,swing 等图形用户界面的编写，万变不离其宗，写起有操作界面的程

序也会变得更加容易，更加随心应手。而本章的主要目的让读者掌握与理解 Java 编程的基础知识，因

此，掌握本章五子棋的实现原理，对于学习以后的章节将会非常有帮助。作为本书的第一章内容，我们

在本章中将使用最简单的方式来实现一个控制台五子棋游戏。

1.1.1 五子棋介绍

五子棋是起源于中国古代的传统黑白棋种之一。现代五子棋日文称之为“连珠” ，英译为”Renju”，

英文称之为”Gobang”或”FIR”（Five in a Row 的缩写），亦有“连五子”、“五子连” 、“串珠”、“五

目”、 “五目碰”、“五格”等多种称谓。五子棋游戏是一个比较大众的棋类游戏，大多数人都会玩这个

游戏，五子棋的玩法与规则如下：

 五子棋是两个人之间进行的竞技活动，由于对黑方白方规则不同，黑棋必须先行（本章节设计

的游戏，黑棋与白棋的规则一样，但一样由黑棋先下）。

 五子棋专用盘为 15×15 ，五连子的方向为横、竖、斜。

 在棋盘上以对局双方均不可能形成五连为和棋。

 首先形成五连子的一方为赢。

五子棋必须由双方进行游戏，当某一方按照一定规则连成五个棋子的时候，该游戏方就胜利，在本

章中，我们并不需要做到对战形式的，我们可以设计一个简单的“电脑”来做我们的对手，当我们下完

棋后，这个简单的“电脑”就随便在棋盘中下一个棋，当然，如果想做更强大的“电脑”我们可以编写

程序来实现，当我们下棋的时候，这个“电脑”就对我们所下的棋子进行检测，并将棋子下到最恰当的

位置。本章主要目的是展现五子棋的实现原理，如果读者有兴趣，可以自行开发强大的“人工智能电脑”

来进行游戏。

1.1.2 输入输出约定

玩家必须以（x,y）的方式输入棋盘的坐标，其中，x 代表棋坐标，y 代表竖坐标。x 与 y 的值必须

是 1 到 N（棋盘的大小）的正数。

系统询问玩家是否继续游戏时，玩家输入 y 是代表继续，输入其它则代表退出游戏。

“●”代表黑子，“○”代表白子。当玩家以（x,y）的形式输入下棋的坐标后，游戏中就可以根据

玩家所下的坐标，再去将棋子放置到棋盘中。我们可以将棋盘看作一个二维数组，填充着棋盘式的标志

（“十”），玩家下棋后，将棋子替换原来的标志，最后再执行输入。由于本章是在控制台中进行打印，

因此只需要使用 System.out.println 来进行打印即可，如果需要实现有界面的五子棋游戏，例如使用

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第 1 章控制台五子棋

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1.3.1 Chessboard类

要进行五子棋游戏，必须有有一个棋盘，而这个类主要控制棋盘的初始化，输出与及增加新的棋子。

这个类包含以下方法：

 void initBoard()，这个方法用于初始化棋盘，开始新的游戏时，应该调用此方法，初始化出一

个新的空棋盘。

 void printBoard()，此方法用于在控制台输出棋盘，各方每一完一颗棋子后，由于棋盘上棋子的

状态有改变，所以必须调用此方法重新输入棋盘。

 void setBoard( int posX , int posY , String chessman )，posX 与 posY 是新下棋子的 x 与 y 坐

标,，chessman 是新下棋子的类型（黑子与白子），每下完一颗棋子后，通过调用此方法把棋

子设置到棋盘上。

 String[][] getBoard()，返回棋盘，返回类型是保存棋盘的二维数组。

当我们需要初始化棋盘的时候，可以直接调用 Chessboard 的 initBoard 方法，我们需要考虑该方

法需要实现的功能：初始化棋盘。由于我们将棋盘看作是一个二维数组，因此 initBoard 就需要帮我们

去创建一个二维数组，创建二维数组可以使用以下代码。

代码清单：code\gobang\src\org\crazyit\gobang\Chessboard.java

Object[][] array = new Object[size][size];

for (int i = 0; i < array.length; i++) {

for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {

array[i][j] = new Object();

}

以上代码创建一个固定大小（一维与二维大小）的二维数组，再通过嵌套循环为数组中的每一个元

素进行赋值。在游戏中如果我们进行了下棋的操作，可以直接改变这个数组的某一个元素值。在创建

Chessboard 类时，我们就需要发挥面向对象的思维，在我们的程序中，所有看到的或者想的事物，我

们都可以将其抽象成具体的某个对象，并赋予一定的属性与行为。在设计对象的过程中，如果有某些事

物拿捏不准，不知如何设计属性或者行为，可以将其设计成接口或者抽象类。

Chessboard 中提供了一个 printBoard 的方法用于打印棋盘，在本章中，我们就需要将棋盘数组打

印到控制台中，因此该方法可以简单的调用 System.out.print 去打印相关的字符串。需要注意的是，由

于 printBoard 方法是没有参数的，因此我们需要为 Chessboard 提供一个二维数组变量，当调用

printBoard 方法的时候，将对象内的二维数组打印，我们可以将 Chessboard 看作一个有状态的 Java

对象，有状态的 Java 对象可以理解成一个 Java 对象保存一些与该对象相关的状态属性，如果该对象没

有保存与该对象相关的状态属性，那么我们可以将这个对象看成一个无状态的 Java 对象。

当外部调用 Chessboard 的 setBoard 方法时，就可以将某个值设置到 Chessboard 中的二维数组里，

告诉 Chessboard 玩家或者“电脑”在某个位置下了怎样的棋子。

1.3.2 Chessman类

Chessman 类是一个枚举类，此类是构造器私有的，不能直接创建，里面有 BLACK 与 WHITE 两

个静态属性，代表黑子与白子枚举类，两个表态属性都是 Chessman 类型的，要获取棋子，则通过这两

个属性调用以下的方法获取棋子：

 String getChessman()，返回 String 类型的棋子实例，“●”或者“○”。

如果我们需要得到棋子的字符串（“●”或者“○”），可以使用以下的代码。

代码清单：code\gobang\src\org\crazyit\gobang\Chessman.java

Chessman.BLACK.getChessman();

第 1 章控制台五子棋

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1.3.3 GobangGame类

GobangGame 类是进行游戏的类，Chessboard 依赖于此类，此类控制游戏的开始，重玩与结束，

并影响 Chessboard 类。主要包含以下构造器与方法：

 GobangGame()，默认无参数构造器。

 GobangGame( Chessboard chessboard )，有参数构造器，以一个 Chessboard 实例去初始化

这个类。

 boolean isValid( String inputStr )，此方法验证控制台的输入字符串是否合法，如果合法，返回

true，如果不合法，则返回 false，此方法抛出 Exception 异常。

 void start()，开始游戏。此方法抛出 Exception 异常。

 boolean isReplay( String chessman )，是否重新开始游戏，如果是，返回 true，否则返回 false，

参数 chessman 代表黑子或白子。

 int[] computerDo()，计算机随机下棋，由计算机自动设置棋盘，并返回包含新下棋子位置 x 与

y 坐标的 int[]数组类型。

 boolean isWon( int posX , int posY , String ico )，判断输赢，参数 posX 与 posY 代表新下棋子

的 x 与 y 坐标，ico 代表新下的棋子类型，如果赢了，返回 true，否则返回 false。

GobangGame 是我们五子棋游戏的主体类，游戏里面所有的处理都在该类中实现。GobangGame

中的 isValid 方法用于验证控制台的输入，玩家主要在控制台输入下棋的坐标，下棋的坐标的字符串形

式为：x,y，我们需要对字符串进行处理得到 x和 y的值，如果玩家输入的字符串不符合系统要求，则 isValid

方法返回 false，只有当该方法返回 true 的时候，才会去修改 Chessboard 的二维数组。

GobangGame

中提供了一个 st

art 方法，用于游戏的开始，我们需要考虑游戏开始的行为，例如需

要初始化棋盘（调用 Chessboard 的 init 方法），需要开始从控制台读取玩家的输入信息、打印棋盘，验

证控制台输入的信息等，这些功能我们将在下面的章节中加以描述。

当轮到“电脑”下棋的时候，我们需要随机生成电脑的下棋坐标，GobangGame 中的 computerDo

方法用于随机产生坐标。

判断一局游戏是否胜利，可以调用 GobangGame 的 isWon 方法，该方法判断游戏是否胜利，是五

子棋中最主要的方法，五子棋是否可以相连的所有逻辑，都会在该方法中实现。isWon 方法会在每次下

棋后（玩家下棋或者“电脑”下棋）调用。

到此，游戏中的三个对象已经设计完成，这三个对象中已经定义好了各种方法，并在前面章节中详

细描述了各个方法的作用，在下面章节中我们将开始对这三个对象所定义的方法进行实现。当然，如果

需要做到更好的程序解耦，我们可以使用一些设计模式，例如将游戏规则写成一个具体的算法，可以使

用策略模式，如果需要产生出不同的棋子（将控制台换成其他界面），可以编写棋子工厂等。但是本章

主要目的是展现一个最简单的五子棋，因此本章中并不涉及任何具体的设计模式。

1.4 棋盘类实现

在此类中，主要是用一个 String[][]类型的二维数组 board 去保存棋盘，board [i][j]代表棋盘的某个

位置(i 代表 x 坐标，j 代表 y 坐标)，如果此位置没有棋子，默认值为“十”，如果有棋子，board [i][j]的

值为“●”或者“○”。用一个不可改变的常量 BOARD_SIZE 来表示棋盘的大小，所以保存这个棋盘

的是一个 BOARD_SIZE*BOARD_SIZE 的二维数组。图 1.3 描述了为什么需要使用一个二维数组来代

表一个棋盘，如果把棋盘的一列当做一个数组，那么 N 列的棋盘就是一个二维数组，用数组能很好的存

储与表现这个棋盘。

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