小tips：用java模拟小球做抛物线运动

Posted 2020-09-20

     这几天刚刚学习了java线程，然后跟着书做了几个关于线程的练习，其中有一个练习题是小球动起来。这个相信很简单，只要运用线程就轻松能够实现。然后看到了它的一个课后思考题，怎样让小球做个抛物线运动，这点我调试了很久，上网也找了很多资料，但是没有那种适合我们小白的教程，于是我简单讲讲我的思路。我将从如何画一个小球开始到一步步实现小球进行抛物线运动。嘿嘿！！

一、任务分解

现在我们来做抛物线运动的小球，先不急写代码，先来想象一下做好的结果是什么样子的。我将这个任务分成三步，第一步，画一个小球；第二步，该怎样小球动起来；第三步，让小球做抛物线运动。

二、画一个小球

这个相对来说，这个任务相信你们对你们都不是难事。这里我就简单的提下。在这里我借助是java swing组件。首先我先附上代码。

 1 package star;
 2 
 3 import java.awt.Color;
 4 import java.awt.Graphics;
 5 
 6 import javax.swing.JFrame;
 7 import javax.swing.JPanel;
 8 
 9 public class test1 {
10 
11     /**
12      * @param args
13      */
14     public static void main(String[] args) {
15         // TODO Auto-generated method stub
16         JFrame w = new JFrame();//生成窗口容器对象
17         MyPanel3 pw = new MyPanel3();//创建扩展画布对象，这时画布已经有小球
18         w.add(pw);//把画布加到窗口容器上
19         w.setSize(400,500);//设置窗口大小
20         w.setVisible(true);//上面的窗口是在内存中，并未显示
21     }
22 
23 }
24 class MyPanel3 extends JPanel{//通过继承画布类，扩展成自己想要的画布
25     int x=30;//定义小球初始横坐标
26     int y=30;//定义小球初始纵坐标
27     public void paint(Graphics g){//重写paint方法,这里的g相当于画笔角色
28     
29         g.setColor(new Color(30,34,255));//设置画笔颜色
30         
31         g.fillOval(x,y,20,20);//画直径为20的圆
32     }
33 }

因为不能直接在窗口容器画画，所以只能寻找一个中介，那中介就是画布，先把你想画的东西画在画布上，然后把画布通过add方法添加到窗口容器上。然后java提供我们的画布是一张空的画布，在这里我通过继承画布类，重写paint方法，让画布上面有我想要东西。通过27行~32行代码，已经在画布画了一个小球。

三、让小球动起来

现在，小球已经有了，接下来让小球动起来，我们先让小球垂直下落.这能有人会说让小球动起来还不简单，利用循环不断让小球的纵坐标加一不就好了，就像这样，

public void paint(Graphics g){//重写paint方法,这里的g相当于画笔角色
    
        g.setColor(new Color(30,34,255));//设置画笔颜色
        while(true){
            if(y>400){//大于四百就停止运动
                break;
            }
        g.fillOval(x,y,20,20);//画直径为20的圆
        y++;
        }
    }

可是真的如我们想的那样吗？好了，我也不卖关子，他的真实运行结果是这样的

这结果其实也在意料之中，因为我们坐标是加了，但是以前画的没抹去呀！！聪明的你也应该想到了只要找到抹去以前画的，那小球不就动起来了。这里就运用线程的知识了，附上这里附上小球动起来的关键源码

 1 class MyPanel2 extends JPanel implements Runnable{//
 4     int x=30;
 5     int y=30;
 6     8     public void paint(Graphics g){
 9         super.paint(g);//抹去上次画的小球
10         g.setColor(new Color(30,34,255));
11         
12         g.fillOval(x,y,20,20);
13     }
14     public void run(){//实现Runable接口里run方法,当线程启动的时候会自动调用run方法。
15         while(true){
16
19             y++;//坐标每100ms加一个坐标
20             try{
21             Thread.sleep(100);}//线程每次休息100ms
22             catch(Exception e){};
23             repaint();//再次调用paint方法
24         }
25     }

这里把第九行代码重点说下，如果删掉这句代码，最后结果就跟利用循环差不多，没有抹去以前画的。因为要使用线程，所以在主函数中创建线程对象，然后让他启动。

Thread t = new Thread(pw);
t.start();

四、让小球做抛物线运动

好了，步入最后的正题，让小球做抛物线运动。在这里正式开始之前，我们先想下高中物理学的自由落体运动，它是不是抛物线的一种形式，对的，自由落体水平方向是不是做匀速运动，竖直方向是不是做加速度为g的加速运动。大家有没有在这里受到启发。好了我也不卖关子。听我慢慢道来，在上面我们小球动起来的实质就是让小球在每个固定时间内就是每100ms时间，小球的纵坐标+1;而抛物线的水平方向是不是在每个固定的时间段里水平坐标加一个固定的值.例如，水平方向每100ms加1个像素。同理，来分析下竖直方向的情况。不知道大家还记不记得加速运动的一个规律：在初速度为零的加速运动中，相同时间段的位移之比为1:3:5:7.....;意思就是在第一个100ms时间内，增减1个像素，那么第二个100ms时间段内增加3个像素，第三100ms增加5像素.....;依次规律，在这里附上源码

 1 class MyPanel2 extends JPanel implements Runnable{
 2     
 3     int x=30;
 4     int y=30;
 5     int num=1;//记录y坐标每100ms增加的像素值
 6     public void paint(Graphics g){
 7         super.paint(g);
 8         g.setColor(new Color(30,34,255));
 9         
10         g.fillOval(x,y,20,20);
11     }
12     public void run(){
13         while(true){
14                 x+=4;
15                 y+=num;
16                 num+=2;//每100ms他的增量加2
17                 
18             try{
19             Thread.sleep(100);}
20             catch(Exception e){};
21             repaint();
22         }
23     }
24 }                    

到这里算是大功告成了。

五、结束语

 　　通过这个练习，让我清楚的认识到学编程不单单只是学编程，而是需要多方面知识的贯通，每个编程的人在编程的时候都有自己一套方法论，而这些方法论不是凭空产生的，而是通过大量知识的沉淀，然后产生质变。希望大家以后在编程道路上能够找到自己收获自己想要的东西。