使用Java怎么模擬行星運(yùn)動(dòng)？相信很多沒有經(jīng)驗(yàn)的人對(duì)此束手無策，為此本文總結(jié)了問題出現(xiàn)的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個(gè)問題。

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一、類的設(shè)計(jì)：

Star繼承自JPanel。Star類是行星的基類，所有運(yùn)動(dòng)的行星都是繼承自Star類。內(nèi)部draw()方法主要繪制了一個(gè)實(shí)心圓形，目的是在每次繪制時(shí)，可以保證中心行星始終顯示。paintComponent()方法重寫了JPanel的繪制方法，目的是保證繼承自Star類的Stars類的實(shí)例對(duì)象可以繪制出自己的行星。如下：

package Star;
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import javax.swing.JPanel;
public class Star extends JPanel{
  /**
   * 基本的行星類
   */
  private static final long serialVersionUID = 1L;
  int x,y;
  int width,height;
  public Star() {
    width = 10;
    height = 10;
  }
  public Star(int x, int y){
    this.x = x;
    this.y = y;
    width = 10;
    height = 10;
  }
  public void draw(Graphics g){
    g.setColor(Color.blue);
    g.fillOval(x, y, width, height);
  }
  protected void paintComponent(Graphics g){
    super.paintComponent(g);
    g.fillOval(x, y, width, height);
  }
}

Stars類繼承自Star類，是對(duì)Star類的進(jìn)一步細(xì)化，表示運(yùn)動(dòng)的行星。Stars類中的alfa表示運(yùn)動(dòng)行星的運(yùn)動(dòng)起始角度，speed表示運(yùn)動(dòng)速度，可對(duì)其進(jìn)行修改。Long，Short分別表示橢圓軌跡的長(zhǎng)軸與短軸。center表示其實(shí)例化對(duì)象的中心行星。paintComponent()函數(shù)重寫了paintComponent()，內(nèi)部引用了父類的draw()函數(shù)，并且根據(jù)Long,，Short繪制了橢圓軌道，Long、Short由實(shí)例化對(duì)象調(diào)用構(gòu)造方法來決定。move()函數(shù)描述了x，y的變化方程，即圍繞著橢圓軌道變化，同時(shí)規(guī)定了alfa的變化方式。start()函數(shù)表示線程開始，pause()函數(shù)表示線程暫停，accelerate()函數(shù)表示對(duì)行星的加速操作，decelerate()函數(shù)表示對(duì)行星減速的操作。

Pthread類目的是控制線程，即通過對(duì)Pthread類的實(shí)例化可以控制行星的開始運(yùn)動(dòng)，暫停運(yùn)動(dòng)，加速，減速。Pthread類繼承自Thread類，且包含于Starts類中，因而，PThread類不能被定義為共有類。PThread類提供了run()方法，不斷調(diào)用repaint()方法，對(duì)畫面進(jìn)行重新繪制。setsuspend()方法利用改變boolean變量對(duì)線程進(jìn)行暫停操作（調(diào)用notifyall()方法）。因?yàn)镻thread類是Starts的內(nèi)部類，所以之后Starts類中將生成一個(gè)PThread類的對(duì)象，并且利用該對(duì)象，對(duì)線程進(jìn)行操作。

設(shè)計(jì)如下：

package Star;
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
public class Stars extends Star{
  /**
   * 運(yùn)動(dòng)的行星
   */
  private static final long serialVersionUID = 1L;
  double alfa ;
  double speed ;
  Star center;
  int Long ; //長(zhǎng)軸
  int Short;//短軸
  public Stars(int Px,int Py,Star center){
    super(Px,Py);
    this.center = center;
    Long = (Px - center.x)*2;
    Short = (Py - center.y)*2;
    this.setOpaque(true);
//   move();
    alfa = 0;
    speed = 0.001;
  }
  protected void paintComponent(Graphics g){
    super.paintComponent(g);
    center.draw(g);//畫出中心點(diǎn)
    move();
    g.setColor(Color.GREEN);
    g.drawOval(center.x-Long/2, center.y-Short/2, Long, Short);
  }
  public void move(){
    x = center.x + (int)(Long/2*Math.cos(alfa));
    y = center.y + (int)(Short/2*Math.sin(alfa));
    //沿橢圓軌跡運(yùn)行
    alfa += speed;
    //角度不斷變化
  }
  class PThread extends Thread{
  //重畫線程類
    private boolean suspend = true;
    private String control = "";
    public void run(){
      while(true){
        synchronized (control) {
          if(suspend){
            //move();
            repaint();
          }
        }
      }
    }
    public void setsuspend(boolean s){
      //設(shè)置線程暫停方法
       if (!suspend) {
         synchronized (control) {
           control.notifyAll();
         }
       }
      this.suspend = s;
    }
  }
  public PThread pt = new PThread();
  public void start(){
    pt.setsuspend(true);
    pt.start();
  }
  public void pause(){
    pt.setsuspend(false);
  }
  public void accelerate(){
    //加速的方法
    if(speed > 0){
      //角度每次加速0.0002
      speed += 0.0002;
    }
    else
      speed = 0.001;
  }
  public void decelerate(){
    //減速的方法
    if(speed > 0){
      speed -= 0.0002;
      //角度每次減速0.0002
    }
    //若減速到0，則不能繼續(xù)減速，另速度為0，停止運(yùn)動(dòng)
    else speed = 0;
  }
}

StarFrame類是本程序的啟動(dòng)面板，通過實(shí)例化該類，生成主程序界面，并且將行星部件，按鈕，標(biāo)簽添加進(jìn)面板。內(nèi)部的getPanel()方法對(duì)兩個(gè)按鈕進(jìn)行了設(shè)置，并且返回一個(gè)JPanel（將四個(gè)按鈕添加進(jìn)該JPanel中）。getLabel()方法返回一個(gè)文字描述的JLabel。Center對(duì)象是Star類的實(shí)例化，p1是Stars類的實(shí)例化，分別表示中心行星與環(huán)繞行星。jb1，jb2，jb3，jb4分別是行星的啟動(dòng)，暫停，加速，減速的控制按鈕。image表示界面背景圖，LayeredPanel是界面的層次面板，方便背景圖的設(shè)置。jp,jl是設(shè)置背景圖的部件。設(shè)計(jì)如下：

package Star;
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import javax.swing.ImageIcon;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JLayeredPane;
import javax.swing.JPanel;
public class StarFrame extends JFrame{
  /**
   *行星模擬啟動(dòng)面板
   */
  private static final long serialVersionUID = 1L;
  Star center = new Star(300,200);//定義中心行星
  Stars p1 = new Stars(300+230,200+130,center);//環(huán)繞中心的行星
  Stars p2 = new Stars(300+230+20,200+130+20,p1);
  JButton jb1 = new JButton("start");
  JButton jb2 = new JButton("pause");
  JButton jb3 = new JButton("accelerate");
  JButton jb4 = new JButton("decelerate");
  ImageIcon image=new ImageIcon("timg.jpg");//背景圖，利用相對(duì)路徑定義
  JLayeredPane layeredPane; //定義一個(gè)層次面板，用于放置背景圖片
  JPanel jp;
  JLabel jl;
  public StarFrame(){
    //為p1設(shè)置位置，與大小
    p1.setBounds(40,40,600,400);
//   p2.setBounds(40,40,600,400);
    //定義背景圖，將背景圖放于JLabel中，將JLabel放于JPanel中
    layeredPane = new JLayeredPane();
    jp = new JPanel();
    jp.setBounds(0,0,image.getIconWidth(),image.getIconHeight());
    jl=new JLabel(image);
    jp.add(jl);
    //將jp放到最底層。
    layeredPane.add(jp,JLayeredPane.DEFAULT_LAYER);
    //將jb放到高一層的地方
    layeredPane.add(p1,JLayeredPane.MODAL_LAYER);
//   layeredPane.add(p2,JLayeredPane.MODAL_LAYER);
    layeredPane.add(getPanel(),JLayeredPane.MODAL_LAYER);
    layeredPane.add(getLabel(),JLayeredPane.MODAL_LAYER);
    //分別為jb1、jb2、jb3、jb4設(shè)置相關(guān)動(dòng)作
    jb1.addActionListener(new ActionListener(){
      public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub
        p1.start();
      }
    }
    );
    jb2.addActionListener(new ActionListener(){
      public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub
        p1.pause();
      }
    });
    jb3.addActionListener(new ActionListener(){
      public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub
        p1.accelerate();
      }
    });
    jb4.addActionListener(new ActionListener(){
      public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub
        p1.decelerate();
      }
    });
    this.setLayeredPane(layeredPane);
    this.setTitle("Star");
    this.setBounds(100,100,1000, 600);
    this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
    this.setVisible(true);
  }
  private JPanel getPanel(){
    //返回定義的四個(gè)按鈕
    JPanel jp = new JPanel();
    jp.add(jb1);
    jp.add(jb2);
    jp.add(jb3);
    jp.add(jb4);
    jp.setBounds(750,450,200,70);
    return jp;
  }
  private JPanel getLabel(){
    //返回文字描述
    JLabel jl = new JLabel("行星模擬");
    jl.setForeground(Color.RED);//設(shè)置字體顏色
    jl.setFont(new Font("Dialog",0,20));//設(shè)置字體
    JPanel jp = new JPanel();
    jp.add(jl,BorderLayout.CENTER);
    jp.setBounds(800,0,150,40);
    return jp;
  }
  public static void main(String[] args) {
    @SuppressWarnings("unused")
    StarFrame f = new StarFrame();
  }
}

運(yùn)行效果：

二、對(duì)象：

因?yàn)閖ava是面向?qū)ο蟮恼Z言，當(dāng)然不能像c語言一樣，僅僅靠函數(shù)實(shí)現(xiàn)，課設(shè)里豈能沒有對(duì)象？

主要對(duì)象：

對(duì)象center，即中心行星

對(duì)象p1，即環(huán)繞行星

對(duì)象pt，即負(fù)責(zé)控制線程的對(duì)象

對(duì)象f，即程序啟動(dòng)面板

三、對(duì)象之間的關(guān)系（交互）

p1與center的關(guān)系：Star類是行星的基類，繼承自JPanel，其內(nèi)部定義了基本的半徑與坐標(biāo)，其實(shí)例化對(duì)象center即是運(yùn)動(dòng)行星的中心行星。而繼承自Star的Stars類表示運(yùn)動(dòng)行星，是其進(jìn)一步的細(xì)化，因此其實(shí)例化對(duì)象p1表示運(yùn)動(dòng)的行星1，且圍繞著center運(yùn)動(dòng)，同時(shí)center作為參數(shù)傳遞給p1的構(gòu)造方法，完成二者交互。對(duì)象p1與center便是這樣的關(guān)系。實(shí)例化對(duì)象center后，便會(huì)在指定坐標(biāo)下繪制實(shí)心圓形，center對(duì)象的x，y坐標(biāo)不會(huì)變化。而對(duì)象p1在實(shí)現(xiàn)繪制實(shí)心圓形的基礎(chǔ)上，又根據(jù)center的坐標(biāo)繪制了指定長(zhǎng)軸，短軸的橢圓軌道，同時(shí)其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了Thread類，不中斷的執(zhí)行線程。相互的繼承關(guān)系，使得center和p1可以互不干擾的繪制圖形，值得一提的是，在Stras類中的paintComponent()方法中，仍需要調(diào)用center對(duì)象的draw()方法，因?yàn)榫€程開始時(shí)會(huì)調(diào)用repaint()方法，如果不實(shí)現(xiàn)center的draw()方法，那么最終結(jié)果將不會(huì)顯示中心行星。

pt與p1的關(guān)系：PThread類繼承自Thread類，定義了run()方法，通過其實(shí)例化對(duì)象p1，可以調(diào)用start()方法啟動(dòng)線程，而PThread類在Starts類內(nèi)部，因而通過p1內(nèi)的方法可以控制線程，即控制其速度，加速減速，控制其運(yùn)行與否。

f與各對(duì)象的關(guān)系：StarFrame繼承自JFrame，其實(shí)例化對(duì)象f將各對(duì)象添加進(jìn)繪畫布里，制作了界面，并控制了每個(gè)部件的大小、位置，是程序運(yùn)行的關(guān)鍵。

看完上述內(nèi)容，你們掌握使用Java怎么模擬行星運(yùn)動(dòng)的方法了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或想了解更多相關(guān)內(nèi)容，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！