探索Java编程中的天体模拟：从基础到引力实现

### 探索Java编程中的天体模拟：从基础到引力实现 #### 1. 现有Body类 在编程实践中，`Body` 类是一个重要的存在。它继承自 `SmoothMover` 类，这意味着它可以使用 `SmoothMover` 类提供的一些方法。当我们将一个 `Body` 对象放入世界中时，可以通过对象的菜单交互式地调用某些继承的方法，但也有一些方法在当前阶段无法调用。 `Body` 类有两个构造函数，这是方法重载的一个例子。一个构造函数没有任何参数，也被称为默认构造函数；另一个构造函数有四个参数，允许我们创建具有自定义大小、质量、速度和颜色的天体。 ```plaintext // 示例代码，展示构造函数 // 默认构造函数 public Body() { this(20, 300, new Vector(90, 1.0), defaultColor); } // 带四个参数的构造函数 public Body(int size, int mass, Vector velocity, Color color) { // 初始化代码 } ``` 默认构造函数让我们可以轻松地交互式创建天体，而无需指定所有细节。第二个构造函数则在 `Space` 类中用于创建太阳、行星和卫星等。 在构造函数中，`this` 关键字有两种用法。一种是在默认构造函数中调用另一个构造函数，如 `this(20, 300, new Vector(90, 1.0), defaultColor);`；另一种是用于区分同名的参数和实例字段，例如 `this.mass = mass;`。如果去掉 `this.`，写成 `mass = mass;`，代码虽然可以编译和执行，但实际上并没有将参数值赋给实例字段。 在类的顶部，有两个使用 `static final` 关键字声明的常量，分别是重力值和天体的默认颜色。常量的值不能改变，使用 `static` 关键字可以让所有该类的对象共享这个常量，避免每个对象都有一份副本。 ```plaintext // 示例代码，声明常量 private static final double GRAVITY = 0.001; private static final Color defaultColor = new Color(248, 160, 86); ``` #### 2. 首次扩展：创建运动 现在，我们要让天体动起来。由于 `Body` 类继承自 `SmoothMover` 类，它可以使用 `move()` 方法。我们可以在 `Body` 类的 `act` 方法中添加对 `move()` 方法的调用。 ```plaintext // 示例代码，在act方法中调用move方法 public void act() { move(); } ``` 通过测试可以发现，天体默认会沿直线运动，因为运动的速度和方向由它们的速度向量决定，目前没有任何因素改变这个向量，所以运动是恒定的。 #### 3. Color类 在 `Body` 类和 `Space` 类的代码中，我们遇到了 `Color` 类。`Body` 类的第二个构造函数需要一个 `Color` 类型的参数，而在 `Space` 类中，我们可以使用 `new Color(248, 160, 86)` 这样的表达式来创建 `Color` 对象。 `Color` 类的构造函数有三个参数，分别代表红色、绿色和蓝色的分量，通过这三个基色的组合可以描述计算机屏幕上的任何颜色。 ```plaintext // 示例代码，创建Color对象 Color myColor = new Color(248, 160, 86); ``` 如果要使用 `Color` 类，需要导入 `java.awt.Color` 包。如果忘记导入，会出现编译错误。 ```plaintext // 示例代码，导入Color类 import java.awt.Color; ``` #### 4. 添加引力 接下来，我们要为这个场景添加引力。当空间中有多个天体时，它们之间的引力应该会改变每个天体的运动。 首先，我们来看 `Body` 类的当前 `act` 方法，虽然目前代码中只有对 `move` 方法的调用，但注释提示我们在移动之前应该