J2ME 執行緒實戰教學：以俄羅斯方塊完整實作掌握 Thread 與 Runnable

專案架構

TetrisMidlet (MIDlet) → 啟動顯示 TetrisCanvas
TetrisCanvas (Canvas + Runnable) → 遊戲主邏輯、繪圖、輸入處理

核心程式碼精華

1. MIDlet 啟動器

public class TetrisMidlet extends MIDlet {
    public void startApp() {
        Display.getDisplay(this).setCurrent(new TetrisCanvas());
    }
    public void pauseApp() {}
    public void destroyApp(boolean unconditional) {}
}

2. Canvas 實作 Runnable（關鍵模式）

public class TetrisCanvas extends Canvas implements Runnable {
    private Thread gameThread = null;

    public TetrisCanvas() {
        initGame();
        gameThread = new Thread(this);
        gameThread.start();  // 啟動遊戲迴路
    }

    public void run() {
        while (gameThread != null) {
            // 遊戲邏輯更新
            // repaint() 觸發重繪
            // Thread.sleep() 控制幀率
        }
        gameThread = null;  // 結束標記
    }
    // ...
}

為何不 extends Thread？ Java 單一繼承限制，Canvas 已繼承自 Displayable，故採用 implements Runnable + 組合 Thread。

3. 遊戲資料結構

// 方塊定義：[x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4, color, 旋轉變體數]
private static final int[][] BLOCK_INFO = {
    {1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 0xFF0000, 2},  // I 型
    {0,1, 1,1, 2,1, 3,1, 0xFF0000, 4},
    {0,0, 0,1, 1,1, 1,2, 0x0000FF, 2},  // Z 型
    // ... 共 19 種變體
};

// 遊戲區網格：12寬 x 22高，儲存顏色值（0=空）
private int[][] grid = new int[22][12];

4. 遊戲主迴路

public void run() {
    while (gameThread != null) {
        if (!isBlockLanded) {
            currentY++;  // 方塊下落
            if (!isPositionValid()) {
                isBlockLanded = true; currentY--;
                clearLines();  // 檢查消行
                try { Thread.sleep(400); } catch (Exception e) {}
            } else {
                repaint();
                try { Thread.sleep(950 - 100 * speed); } catch (Exception e) {}
            }
        } else {
            // 方塊落地處理：得分、產生新方塊、檢查遊戲結束
            score += 50;
            if ((score % 2000) < 50) speed++;
            isBlockLanded = false;
            repaint();
            currentBlock = nextBlock;
            nextBlock = random.nextInt(19);
            currentX = 4; currentY = 0;
            if (!isPositionValid()) initGame();  // 遊戲結束重置
        }
    }
}

5. 按鍵處理（使用 getGameAction 跨裝置）

protected void keyPressed(int keyCode) {
    switch (getGameAction(keyCode)) {
        case Canvas.LEFT:  currentX--; if (!valid()) currentX++; break;
        case Canvas.RIGHT: currentX++; if (!valid()) currentX--; break;
        case Canvas.DOWN:  currentY++; if (!valid()) currentY--; speed=9; break; // 快速下落
        case Canvas.FIRE:  rotateBlock(); break;  // 旋轉邏輯
        case Canvas.UP:    /* 保留 */ break;
    }
    repaint();
}

6. 繪圖優化：3D 方塊與背景

private void draw3DBlock(Graphics g, int color, int x, int y, int w, int h) {
    int oldColor = g.getColor();
    g.setColor(0xFFFFFF); g.drawRect(x, y, w, h);      // 高光邊
    g.setColor(color);    g.fillRect(x+1, y+1, w-2, h-2); // 主體
    g.setColor(0x000000);
    g.drawLine(x+w-1, y, x+w-1, y+h-1);  // 右陰影
    g.drawLine(x, y+h-1, x+w-1, y+h-1);  // 底陰影
    g.setColor(oldColor);
}

protected void paint(Graphics g) {
    // 1. 繪製背景圖（若有）
    try { g.drawImage(Image.createImage("/back.png"), 0, 0, Graphics.TOP|Graphics.LEFT); }
    catch (Exception e) { g.setColor(0x89A5D1); g.fillRect(0,0,getWidth(),getHeight()); }

    // 2. 繪製下一個方塊預覽、分數、速度、行數 UI

    // 3. 繪製遊戲區已落地方塊
    for (int r=0; r<21; r++)
        for (int c=1; c<11; c++)
            if (grid[r][c] != 0)
                draw3DBlock(g, grid[r][c], offsetX+c*7, offsetY+r*7, 7, 7);

    // 4. 繪製正在下落的方塊
    if (!isBlockLanded) { /* 依 BLOCK_INFO 繪製 4 個小方塊 */ }
}

關鍵經驗總結

1. Runnable + Thread 組合 是 J2ME 遊戲迴路標準模式
2. getGameAction() 抽象化按鍵映射，解決跨裝置相容性
3. 常數集中管理 尺寸、顏色、座標，移植只需改常數
4. 繪圖順序優化：背景 → 靜態元素 → 動態元素 → UI，減少過度繪製
5. 背景圖代價大：無背景 5KB、有背景 47KB，必須權衡視覺與大小
6. 混淆保護：發布前啟用 Obfuscation，提高逆向難度

這個俄羅斯方塊雖簡單，卻涵蓋了 J2ME 遊戲開發 80% 的核心技術點，是極佳的入門實戰專案。