BouncingBalls 1 Thread

Jefferio_19

Mitglied
Guten Tag.
Ich habe das Bouncing Balls Programm geschrieben und es funktioniert auch. Die Bälle stoßen sich an den Wänden ab. (Gegeneinander noch nicht, aber das tut nichts zur sache)

Mein Programm sieht folgender maßen aus:

Java:
public class BouncingBalls {

    public static void main(String args[]) {
        BallFrame bb = new BallFrame();
    }  
}

BallFrame
Java:
public class BallFrame extends JFrame{
    private ShapePanel drawPanel;
    private BallList ballList;
    

    public BallFrame() {
        setTitle("Bouncing Balls");
        setSize(400, 400);
        setLayout(new BorderLayout());
        ballList=new BallList(); 
        drawPanel=new ShapePanel(ballList, this);
                                                      //Liste mit den Bällen
        add(drawPanel, BorderLayout.CENTER);
        setVisible(true);
        
        //mit 'X' beenden
        addWindowListener(new WindowAdapter() {
                    public void windowClosing(WindowEvent e) {
                        System.exit(0);
                    }
                }
        );
        
        //verschiedene Tasten und deren Funktionen
        addKeyListener(new KeyAdapter() {
            
            public void keyReleased(KeyEvent e){
                switch(e.getKeyChar()){
                    case '+':                                                   //Bälle hinzufügen
                        ballList.addBall(drawPanel);
                        break;
                        
                    case '-':                                                   //Bälle entfernen
                        ballList.removeBall();   
                        break;
                        
                    case 'g':                                                   //Bälle größer machen
                        ballList.setSize(ballList.getSize()+5);
                        for (Ball b:ballList.getBalls()){
                            b.bigger();                           
                        }
                        
                        break;
                        
                    case 'k':                                                   //Bälle kleiner machen
                        ballList.setSize(ballList.getSize()-5);
                        for(Ball b:ballList.getBalls()){
                            b.smaller();                       
                        }
                        break;
                        
                    case 's':                                                   //Bälle schneller machen
                        ballList.setSpeed(ballList.getSpeed()-5);
                        for(Ball b:ballList.getBalls()){
                            b.faster();
                            
                        }
                        break;
                        
                    case 'l':                                                   //Bälle langsamer machen
                        ballList.setSpeed(ballList.getSpeed()+5);
                        for(Ball b:ballList.getBalls()){
                            b.slower();      
                        }
                        break;
                    }
                }
            }
        );
 
    }

    //Getter und Setter Methoden
    public ShapePanel getDrawPanel() {
        return drawPanel;
    }

    public void setDrawPanel(ShapePanel drawPanel) {
        this.drawPanel = drawPanel;
    }

    public BallList getBallList() {
        return ballList;
    }

    public void setBallList(BallList ballList) {
        this.ballList = ballList;
    }    
    
}

BallList
Java:
public class BallList extends Thread{
    private ArrayList<Ball> balls;
    private int speed=50;
    private int size=50;
    
    public BallList() {
       balls=new ArrayList(); 
    }
    
    
    public synchronized void addBall(ShapePanel drawPanel){
        Ball newBall = new Ball(drawPanel, size, speed);
        balls.add(newBall);
        newBall.start();                  
    }
    
    public synchronized void removeBall(){
        balls.remove(balls.get(balls.size()-1));
    }

    public ArrayList<Ball> getBalls() {
        return balls;
    }

    public void setBalls(ArrayList<Ball> balls) {
        this.balls = balls;
    }
    
    public int getBallListSize(){
        return this.balls.size();  
    }

    public int getSpeed() {
        return speed;
    }

    public void setSpeed(int speed) {
        this.speed = speed;
    }

    public int getSize() {
        return size;
    }

    public void setSize(int size) {
        this.size = size;
    }
    

}

Ball
Java:
public class Ball extends Thread{
    private ShapePanel drawPanel;
    private Ellipse2D.Double thisBall;
    private boolean ballStarted;
    private int size, speed, deltax, deltay;
    

    public Ball(ShapePanel dP, int sz, int sp) {
        drawPanel=dP;
        ballStarted=true;                                                       //benötigt für Dauerschleife
        size=sz;
        speed=sp;                                                               //benötigt für sleep von Thread
        deltax=10;                                                              //Speed X Achse
        deltay=10;                                                              //Speed Y Achse
        int startx=(int)(Math.random()*300);                                    //Start Position X&Y
        int starty=(int)(Math.random()*300);     
        thisBall=new Ellipse2D.Double(startx, starty, size, size);              //ertselle einen Ball
    }
    
    public void draw(Graphics2D g2d){                                           //Ball zeichenen
        if(thisBall!=null){
            g2d.setColor(Color.red);
            g2d.fill(thisBall);
        }
        
    }
    
    public void run(){
        while(ballStarted){                                                     //Endlosschleife
            try{
                Thread.sleep(speed);                                            //verlangsamen
                
            }catch (InterruptedException e){
        }
            
            int newx=(int)thisBall.getX()+deltax;
            int newy=(int)thisBall.getY()+deltay;
            
            if(newx+size>drawPanel.getWidth()||newx<0){                         //Links oder rechts angestößen?
                deltax= -deltax;                                                //dann andere Richtung
            }
            
            if(newy+size>drawPanel.getHeight()||newy<0){                        //Oben oder Unten angsetoßen?
                deltay= -deltay;                                                //Dann andere Richtung
            }
            
            thisBall.setFrame(newx, newy, size, size);
            drawPanel.repaint();
        }
    }
    
    public synchronized void bigger(){
        this.setSize(this.getSize()+5);

    }
    
    public synchronized void smaller(){
        this.setSize(this.getSize()-5);
    }
    
    public synchronized void slower(){
        this.setSpeed(this.getSpeed()+5);     
    }
    
    public synchronized void faster(){
        this.setSpeed(this.getSpeed()-5);
    }

Getter und Setter Methoden
...

ShapePanel
Java:
public class ShapePanel extends JPanel{
    private int wid, ht;
    private BallList bb;

    public ShapePanel(BallList b2, BallFrame f) {
        this.wid = f.getWidth();
        this.ht = f.getHeight();
        bb=b2;
    }
      
    public void paintComponent(Graphics g){                                     //Bälle im JPanel zeichnen
        super.paintComponent(g);
        Graphics2D g2d=(Graphics2D)g;
        
        for(int i=0; i<bb.getBalls().size(); i++){
            bb.getBalls().get(i).draw(g2d);
        }
    }
    
    //Getter und Setter Methoden


Das Problem ist, wenn ich einen neuen Ball hinzufüge, erstelle ich einen neuen Thread, was ja Kontraproduktiv ist. Wie programmiere ich es am besten um, dass ich nur 1 Thread erzeuge?
 

Jefferio_19

Mitglied
Da ein Thread Ressourcen beansprucht.
Wenn ich bei meinem Bouncing Balls Beispiel 50 Bälle habe, habe ich somit auch 50 Threads.

Ich glaube ich habe die Lösung

1 neue Klasse BallThread
Java:
public class BallThread extends Thread{
    private BallList balls;
    private int speed=5;
    private boolean ballStarted=true;

    public BallThread(BallList balls, int speed) {
        this.balls = balls;
        this.speed = speed;
    }
    
    public void run(){
        while(ballStarted){                                                     //Endlosschleife
            try{
                Thread.sleep(speed);                                            //verlangsamen
                
            }catch (InterruptedException e){
        }
            
            for (int i=0; i<balls.getBallListSize();i++){
                balls.getBalls().get(i).move();
            }
        }   
    }

    public BallList getBalls() {
        return balls;
    }

    public void setBalls(BallList balls) {
        this.balls = balls;
    }

    public int getSpeed() {
        return speed;
    }

    public synchronized void setSpeed(int speed) {
        if(speed!=0){
            this.speed = speed; 
        }    
    }

    public boolean isBallStarted() {
        return ballStarted;
    }

    public void setBallStarted(boolean ballStarted) {
        this.ballStarted = ballStarted;
    }
}

Somit wurde auch die Ball Klasse verändert
Java:
public class Ball{
    private ShapePanel drawPanel;
    private Ellipse2D.Double thisBall;
    private boolean ballStarted;
    private int size, speed, deltax, deltay;
    

    public Ball(ShapePanel dP, int sz, int sp) {
        drawPanel=dP;
        ballStarted=true;                                                       //benötigt für Dauerschleife
        size=sz;
        speed=sp;                                                               //benötigt für sleep von Thread
        deltax=10;                                                              //Speed X Achse
        deltay=10;                                                              //Speed Y Achse
        int startx=(int)(Math.random()*300);                                    //Start Position X&Y
        int starty=(int)(Math.random()*300);     
        thisBall=new Ellipse2D.Double(startx, starty, size, size);              //ertselle einen Ball
    }
    
    public void draw(Graphics2D g2d){                                           //Ball zeichenen
        if(thisBall!=null){
            g2d.setColor(Color.red);
            g2d.fill(thisBall);
        }
        
    }
    
    public void run(){
        while(ballStarted){                                                     //Endlosschleife
            try{
                Thread.sleep(speed);                                            //verlangsamen
                
            }catch (InterruptedException e){
        }
            
            int newx=(int)thisBall.getX()+deltax;
            int newy=(int)thisBall.getY()+deltay;
            
            if(newx+size>drawPanel.getWidth()||newx<0){                         //Links oder rechts angestößen?
                deltax= -deltax;                                                //dann andere Richtung
            }
            
            if(newy+size>drawPanel.getHeight()||newy<0){                        //Oben oder Unten angsetoßen?
                deltay= -deltay;                                                //Dann andere Richtung
            }
            
            thisBall.setFrame(newx, newy, size, size);
            drawPanel.repaint();
        }
    }
    
    public synchronized void move(){
        int newx=(int)thisBall.getX()+deltax;
        int newy=(int)thisBall.getY()+deltay;
            
        if(newx+size>drawPanel.getWidth()||newx<0){                         //Links oder rechts angestößen?
            deltax= -deltax;                                                //dann andere Richtung
        }
            
        if(newy+size>drawPanel.getHeight()||newy<0){                        //Oben oder Unten angsetoßen?
            deltay= -deltay;                                                //Dann andere Richtung
         }
            
        thisBall.setFrame(newx, newy, size, size);
        drawPanel.repaint();
    }
    
    public synchronized void bigger(){
        this.setSize(this.getSize()+5);

    }
    
    public synchronized void smaller(){
        this.setSize(this.getSize()-5);
    }

und noch dazu die Ball Frame Klasse
Java:
public class BallFrame extends JFrame{
    private ShapePanel drawPanel;
    private BallList ballList;
    private BallThread th;
    

    public BallFrame() {
        setTitle("Bouncing Balls");
        setSize(400, 400);
        setLayout(new BorderLayout());
        ballList=new BallList(); 
        drawPanel=new ShapePanel(ballList, this);
        th=new BallThread(ballList, ballList.getSpeed());
        th.start();
        
                                                      //Liste mit den Bällen
        add(drawPanel, BorderLayout.CENTER);
        setVisible(true);
        
        //mit 'X' beenden
        addWindowListener(new WindowAdapter() {
                    public void windowClosing(WindowEvent e) {
                        System.exit(0);
                    }
                }
        );
        
        //verschiedene Tasten und deren Funktionen
        addKeyListener(new KeyAdapter() {
            
            public void keyReleased(KeyEvent e){
                switch(e.getKeyChar()){
                    case '+':                                                   //Bälle hinzufügen
                        ballList.addBall(drawPanel);
                        break;
                        
                    case '-':                                                   //Bälle entfernen
                        ballList.removeBall();   
                        break;
                        
                    case 'g':                                                   //Bälle größer machen
                        ballList.setSize(ballList.getSize()+5);
                        for (Ball b:ballList.getBalls()){
                            b.bigger();                           
                        }
                        
                        break;
                        
                    case 'k':                                                   //Bälle kleiner machen
                        ballList.setSize(ballList.getSize()-5);
                        for(Ball b:ballList.getBalls()){
                            b.smaller();                       
                        }
                        break;
                        
                    case 's':                                                   //Bälle schneller machen
                        th.setSpeed(th.getSpeed()-5);
                        break;
                        
                    case 'l':                                                   //Bälle langsamer machen
                        th.setSpeed(th.getSpeed()+5);
                        break;
                    }
                }
            }
        );
 
    }

    //Getter und Setter Methoden
    public ShapePanel getDrawPanel() {
        return drawPanel;
    }

    public void setDrawPanel(ShapePanel drawPanel) {
        this.drawPanel = drawPanel;
    }

    public BallList getBallList() {
        return ballList;
    }

    public void setBallList(BallList ballList) {
        this.ballList = ballList;
    }    
    
}
 

Joose

Top Contributor
Da ein Thread Ressourcen beansprucht.
Wenn ich bei meinem Bouncing Balls Beispiel 50 Bälle habe, habe ich somit auch 50 Threads.

Ja ab einer gewissen Anzahl von Threads bringen ist mehr nicht unbedingt besser ;)

Aber je nach Anwendungsfall muss man sich hier überlegen was besser wäre. Natürlich hängt sowas auch von der Hardware ab.
Beispiel: PC mit 12 Kernen und 50 Bälle sollen dargestellt werden.
Theoretisch können hier einiges Threads parallel ausgeführt werden. Ob du nun 5 Threads mit jeweils 10 Bällen, 1 Thread mit 50 Bällen oder 10 Threads mit 5 Bällen hast kann schon Auswirkungen auf die Darstellung haben (je nachdem was für Physik dahintersteckt usw.).
 
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