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  • 教你看懂网上流传的60行JavaScript代码俄罗斯方块游戏

      早就听说网上有人仅仅用60行JavaScript代码写出了一个俄罗斯方块游戏,最近看了看,今天在这篇文章里面我把我做的分析整理一下(主要是以注释的形式)。

      

      我用C写一个功能基本齐全的俄罗斯方块的话,大约需要1000行代码的样子。所以60行乍一看还是很让人吃惊的。
      但是读懂了代码之后发现其实整个程序并没有使用什么神秘的技术,只不过是利用一些工具或者JavaScript本身的技巧大大简化了代码。

      总结起来主要是以下三点

      1.使用eval来产生JavaScript代码,减小了代码体积
      2.以字符串作为游戏场景数据,使用正则表达式做查找和匹配,省去了通常应当手动编写的查找验证代码
      3.以二进制方式管理俄罗斯方块数据和场景数据,通过位运算简化比较和验证
      

      另外,原作者代码换行很少,代码写的比较紧凑,这也是导致这个程序仅仅只有60行的一个原因。

      下面给出经过我排版注释后的代码。

      1 <!doctype html>  
      2 <html>
      3     <head>
      4         <title>俄罗斯方块</title>
      5     </head>
      6     
      7     <body>  
      8         <div id = "box"
      9              style = "margin : 20px auto;
     10                       text-align : center;
     11                       width : 252px;
     12                       font : 25px / 25px 宋体;
     13                       background : #000;
     14                       color : #9f9;
     15                       border : #999 20px ridge;
     16                       text-shadow : 2px 3px 1px #0f0;">
     17         </div>
     18         
     19         <script>  
     20             //eval的功能是把字符串变成实际运行时的JavaScript代码
     21             //这里代码变换之后相当于 var map = [0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0xfff];
     22             //其二进制形式如下
     23             //100000000001 十六进制对照 0x801
     24             //100000000001              0x801
     25             //100000000001              0x801
     26             //100000000001              0x801
     27             //100000000001              0x801
     28             //100000000001              0x801
     29             //100000000001              0x801
     30             //100000000001              0x801
     31             //100000000001              0x801
     32             //100000000001              0x801
     33             //100000000001              0x801
     34             //100000000001              0x801
     35             //100000000001              0x801
     36             //100000000001              0x801
     37             //100000000001              0x801
     38             //100000000001              0x801
     39             //100000000001              0x801            
     40             //100000000001              0x801
     41             //100000000001              0x801
     42             //100000000001              0x801
     43             //100000000001              0x801
     44             //100000000001              0x801
     45             //111111111111              0xfff
     46             //数据呈U形分布,没错,这就是俄罗斯方块的地图(或者游戏场地更为合适?)的存储区
     47             var map = eval("[" + Array(23).join("0x801,") + "0xfff]"); 
     48             
     49             //这个锯齿数组存储的是7种俄罗斯方块的图案信息
     50             //俄罗斯方块在不同的旋转角度下会产生不同的图案,当然可以通过算法实现旋转图案生成,这里为了减少代码复杂性直接给出了不同旋转状态下的图案数据
     51             //很明显,第一个0x6600就是7种俄罗斯方块之中的正方形方块
     52             //0x6600二进制分四行表示如下
     53             //0110
     54             //0110
     55             //0000
     56             //0000
     57             //这就是正方形图案的表示,可以看出,这里统一采用一个16位数来存储4 * 4的俄罗斯方块图案
     58             //因为正方形图案旋转不会有形状的改变,所以此行只存储了一个图案数据
     59             var tatris = [[0x6600],
     60                           [0x2222, 0x0f00],
     61                           [0xc600, 0x2640],
     62                           [0x6c00, 0x4620],
     63                           [0x4460, 0x2e0, 0x6220, 0x740],
     64                           [0x2260, 0x0e20, 0x6440, 0x4700], 
     65                           [0x2620, 0x720, 0x2320, 0x2700]];  
     66 
     67             //此对象之中存储的是按键键值(上,下,左,右)和函数之间的调用映射关系,之后通过eval可以做好调用映射
     68             var keycom = {"38" : "rotate(1)",
     69                           "40" : "down()",
     70                           "37" : "move(2, 1)",
     71                           "39" : "move(0.5, -1)"};
     72             
     73             //dia存储选取的俄罗斯方块类型(一共七种俄罗斯方块类型)
     74             //pos是前台正在下落的俄罗斯方块图案(每一种俄罗斯方块类型有属于自己的图案,如果不清楚可以查看上文的锯齿数组)对象
     75             //bak里存储关于pos图案对象的备份,在需要的时候可以实现对于pos运动的撤销
     76             var dia, pos, bak, run;
     77             
     78             //在游戏场景上方产生一个新的俄罗斯方块
     79             function start(){ 
     80             
     81                 //产生0~6的随机数,~运算符在JavaScript依然是位取反运算,隐式实现了浮点数到整形的转换,这是一个很丑陋的取整实现方式
     82                 //其作用是在七种基本俄罗斯方块类型之中随机选择一个
     83                 dia = tatris[~~(Math.random() * 7)];
     84                 
     85                 //pos和bak两个对象分别为前后台,实现俄罗斯方块运动的备份和撤销
     86                 bak = pos = {fk : [],                                    //这是一个数组存储的是图案转化之后的二进制数据
     87                              y : 0,                                        //初生俄罗斯方块的y坐标 
     88                              x : 4,                                     //初生俄罗斯方块的x坐标,相对于右侧
     89                              s : ~~(Math.random() * dia.length)};        //在特定的俄罗斯方块类型之中随机选择一个具体的图案
     90                 
     91                 //新生的俄罗斯方块不旋转,所以这里参数为0
     92                 rotate(0);
     93             } 
     94             
     95             //旋转,实际上这里做的处理只不过是旋转旋转之后的俄罗斯方块具体图案,之后进行移位,根据X坐标把位置移动到场景里对应的地点
     96             function rotate(r){ 
     97             
     98                 //这里是根据旋转参数 r 选择具体的俄罗斯方块图案,这里的 f ,就是上文之中的十六进制数
     99                 //这里把当前pos.s的值和r(也就是旋转角度)相加,最后和dia.length求余,实现了旋转循环
    100                 var f = dia[pos.s = (pos.s + r) % dia.length];
    101                 
    102                 //根据f(也就是上文之中提供的 16 位数据)每4位一行填写到fk数组之中
    103                 for(var i = 0; i < 4; i++) {
    104                     
    105                     //初生的俄罗斯方块pos.x的值为4,因为是4 * 4的团所以在宽度为12的场景里左移4位之后就位于中间四列范围内
    106                     pos.fk[i] = (f >> (12 - i * 4) & 0x000f) << pos.x;
    107                 }
    108                 
    109                 //更新场景
    110                 update(is());  
    111             }      
    112 
    113             //这是什么意思,这是一个判断,判断有没有重叠
    114             function is(){  
    115             
    116                 //对于当前俄罗斯方块图案进行逐行分析
    117                 for(var i = 0; i < 4; i++) {
    118                 
    119                     //把俄罗斯方块图案每一行的二进制位与场景内的二进制位进行位与,如果结果非0的话,那么这就证明图案和场景之中的实体(比如墙或者是已经落底的俄罗斯方块)重合了
    120                     //既然重合了,那么之前的运动就是非法的,所以在这个if语句里面调用之前备份的bak实现对于pos的恢复
    121                     if((pos.fk[i] & map[pos.y + i]) != 0) {
    122                         
    123                         return pos = bak;
    124                     }                            
    125                 }    
    126 
    127                 //如果没有重合,那么这里默认返回空
    128             }      
    129             
    130             //此函数产生用于绘制场景的字符串并且写入到div之中完成游戏场景的更新
    131             function update(t){  
    132             
    133                 //把pos备份到bak之中,slice(0)意为从0号开始到结束的数组,也就是全数组,这里不能直接赋值,否则只是建立引用关系,起不到数据备份的效果
    134                 bak = {fk : pos.fk.slice(0), y : pos.y, x : pos.x, s : pos.s};  
    135                 
    136                 //如果俄罗斯方块和场景实体重合了的话,就直接return返回,不需要重绘场景
    137                 if (t) {
    138                 
    139                     return;
    140                 }
    141                 
    142                 //这里是根据map进行转换,转化得到的是01加上换行的原始串
    143                 for(var i = 0, a2 = ""; i < 22; i++) {
    144                 
    145                     //br就是换行,在这个循环里,把地图之中所有数据以二进制数字的形式写入a2字符串
    146                     //这里2是参数,指定基底,2的话就是返回二进制串的形式
    147                     //slice(1, -1)这里的参数1,-1作用是取除了墙(收尾位)之外中间场景数据(10位)
    148                     a2 += map[i].toString(2).slice(1, -1) + "<br/>";
    149                 }
    150                 
    151                 //这里实现的是对于字符串的替换处理,就是把原始的01字符串转换成为方块汉字串
    152                 for(var i = 0, n; i < 4; i++) {
    153                 
    154                     //这个循环处理的是正在下落的俄罗斯方块的绘制
    155                     ////u25a1是空格方块,这里也是隐式使用正则表达式
    156                     if(/([^0]+)/.test(bak.fk[i].toString(2).replace(/1/g, "u25a1"))) { 
    157                     
    158                         a2 = a2.substr(0, n = (bak.y + i + 1) * 15 - RegExp.$_.length - 4) + RegExp.$1 + a2.slice(n + RegExp.$1.length);
    159                     }
    160                 }
    161                 
    162                 //对于a2字符串进行替换,并且显示在div之中,这里是应用
    163                 ////u25a0是黑色方块 u3000是空,这里实现的是替换div之中的文本,由数字替换成为两种方块或者空白
    164                 document.getElementById("box").innerHTML = a2.replace(/1/g, "u25a0").replace(/0/g, "u3000");
    165             }  
    166         
    167             //游戏结束
    168             function over(){  
    169             
    170                 //撤销onkeydown的事件关联
    171                 document.onkeydown = null;
    172                 
    173                 //清理之前设置的俄罗斯方块下落定时器
    174                 clearInterval(run);
    175                 
    176                 //弹出游戏结束对话框
    177                 alert("游戏结束");  
    178             }  
    179 
    180             //俄罗斯方块下落
    181             function down(){ 
    182             
    183                 //pos就是当前的(前台)俄罗斯方块,这里y坐标++,就相当于下落
    184                 ++pos.y; 
    185                 
    186                 //如果俄罗斯方块和场景实体重合了的话
    187                 if(is()){ 
    188                 
    189                     //这里的作用是消行
    190                     for(var i = 0; i < 4 && pos.y + i < 22; i++) { 
    191                     
    192                         //和实体场景进行位或并且赋值,如果最后赋值结果为0xfff,也就说明当前行被完全填充了,可以消行
    193                         if((map[pos.y + i] |= pos.fk[i]) == 0xfff) {
    194                         
    195                             //行删除
    196                             map.splice(pos.y + i, 1);
    197                             //首行添加,unshift的作用是在数组第0号元素之前添加新元素,新的元素作为数组首元素
    198                             map.unshift(0x801);
    199                         }
    200                     }                                
    201                     
    202                     //如果最上面一行不是空了,俄罗斯方块垒满了,则游戏结束
    203                     if(map[1] != 0x801) {
    204                         
    205                         return over();
    206                     }
    207                     
    208                     //这里重新产生下一个俄罗斯方块
    209                     start();  
    210                 } 
    211                 
    212                 //否则的话更新,因为这里不是局部更新,是全局更新,所以重新绘制一下map就可以了
    213                 update();  
    214             }  
    215 
    216             //左右移动,t参数只能为2或者是0.5
    217             //这样实现左移右移(相当于移位运算)这种方法也很丑陋,但是为了简短只能这样了
    218             //这样做很丑陋,但是可以让代码简短一些
    219             function move(t, k){  
    220             
    221                 pos.x += k;  
    222                 
    223                 for(var i = 0; i < 4; i++) { 
    224                     
    225                     //*=t在这里实现了左右移1位赋值的功能
    226                     pos.fk[i] *= t;  
    227                 }
    228                 
    229                 //左右移之后的更新,这里同样进行了重合判断,如果和左右墙重合的话,那么一样会撤销操作并且不更新场景
    230                 update(is());  
    231             }  
    232 
    233             //设置按键事件映射,这样按下键的时候就会触发对应的事件,具体来说就是触发对应的move,只有2和0.5
    234             document.onkeydown = function(e) {  
    235             
    236                 //eval生成的JavaScript代码,在这里就被执行了
    237                 eval(keycom[(e ? e : event).keyCode]);  
    238             };
    239               
    240             //这样看来的话,这几乎是一个递归。。。
    241             start();
    242 
    243             //设置俄罗斯方块下落定时器,500毫秒触发一次,调节这里的数字可以调整游戏之中俄罗斯方块下落的快慢
    244             run = setInterval("down()", 500);
    245         </script>
    246     </body>
    247 </html> 

      下面给出原作者代码,60行

     1 <!doctype html><html><head></head><body>
     2 <div id="box" style="252px;font:25px/25px 宋体;background:#000;color:#9f9;border:#999 20px ridge;text-shadow:2px 3px 1px #0f0;"></div>
     3 <script>
     4 var map=eval("["+Array(23).join("0x801,")+"0xfff]");
     5 var tatris=[[0x6600],[0x2222,0xf00],[0xc600,0x2640],[0x6c00,0x4620],[0x4460,0x2e0,0x6220,0x740],[0x2260,0xe20,0x6440,0x4700],[0x2620,0x720,0x2320,0x2700]];
     6 var keycom={"38":"rotate(1)","40":"down()","37":"move(2,1)","39":"move(0.5,-1)"};
     7 var dia, pos, bak, run;
     8 function start(){
     9     dia=tatris[~~(Math.random()*7)];
    10     bak=pos={fk:[],y:0,x:4,s:~~(Math.random()*4)};
    11     rotate(0);
    12 }
    13 function over(){
    14     document.onkeydown=null;
    15     clearInterval(run);
    16     alert("GAME OVER");
    17 }
    18 function update(t){
    19     bak={fk:pos.fk.slice(0),y:pos.y,x:pos.x,s:pos.s};
    20     if(t) return;
    21     for(var i=0,a2=""; i<22; i++)
    22         a2+=map[i].toString(2).slice(1,-1)+"<br/>";
    23     for(var i=0,n; i<4; i++)
    24         if(/([^0]+)/.test(bak.fk[i].toString(2).replace(/1/g,"u25a1")))
    25             a2=a2.substr(0,n=(bak.y+i+1)*15-RegExp.$_.length-4)+RegExp.$1+a2.slice(n+RegExp.$1.length);
    26     document.getElementById("box").innerHTML=a2.replace(/1/g,"u25a0").replace(/0/g,"u3000");
    27 }
    28 function is(){
    29     for(var i=0; i<4; i++)
    30         if((pos.fk[i]&map[pos.y+i])!=0) return pos=bak;
    31 }
    32 function rotate(r){
    33     var f=dia[pos.s=(pos.s+r)%dia.length];
    34     for(var i=0; i<4; i++)
    35         pos.fk[i]=(f>>(12-i*4)&15)<<pos.x;
    36     update(is());
    37 }
    38 function down(){
    39     ++pos.y;
    40     if(is()){
    41         for(var i=0; i<4 && pos.y+i<22; i++)
    42             if((map[pos.y+i]|=pos.fk[i])==0xfff)
    43                 map.splice(pos.y+i,1), map.unshift(0x801);
    44         if(map[1]!=0x801) return over();
    45         start();
    46     }
    47     update();
    48 }
    49 function move(t,k){
    50     pos.x+=k;
    51     for(var i=0; i<4; i++)
    52         pos.fk[i]*=t;
    53     update(is());
    54 }
    55 document.onkeydown=function(e){
    56     eval(keycom[(e?e:event).keyCode]);
    57 };
    58 start();
    59 run=setInterval("down()",400);
    60 </script></body></html>
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