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  • Android实例剖析笔记(八) 狼人:

       和Snake的比较

          就界面Layout来说,这个程序其实和Snake没有什么不同,同样是采用了FrameLayout,而且游戏的主界面由一个自定义的View来实现,这里是LunarView。读过上一篇文章的朋友也许会发现,Snake的架构是“定时器+系统调用onDraw”来实现的,这里有一个最大的缺陷就是onDraw是由Android系统来调用的,我们只能依赖它,却无法自行控制。这就好比一个黑盒,当然,总是能把我们要的东西给做出来,可却无法控制其做事的细节,这对于游戏这样高效率的东西可是不利的,因此最好的解决之道当然是把绘制这部分工作自己”承包“过来,告别吃大锅饭的,进入”联产承包制”时代。

          此外,由于游戏的本质就是连续两帧图片之间发生些许差异,那么要不断催生这种差异的发生,只要有某种连续不断发生的事件在进行就可以,例如Snake中使用的定时器,就是在不断地产生这种“差异源”,与此类似,一个线程也是不断在运行中,通过它也是可以不断产生这种“差异源”的。

      SurfaceView初探

          如果说Snake中使用的Layout加自定义View是一把小型武器的话,那在SurfaceView对于android中游戏的开发来说就算是重型武器了。我们使用前者时总是容易把游戏中某个对象(比如上文的每一个方格)当做一个小组件来处理,而后者则根本没有这种划分的概念,在它眼中,所有东西都是在Canvas(画布)中自行绘制出来的(背景,人物等)。

      SurfaceView提供直接访问一个可画图的界面,可以控制在界面顶部的子视图层。SurfaceView是提供给需要直接画像素而不是使用窗体部件的应用使用的。Android图形系统中一个重要的概念和线索是surface。View及其子类(如TextView, Button)

      要画在surface上。每个surface创建一个Canvas对象(但属性时常改变),用来管理view在surface上的绘图操作,如画点画线。还要注意的是,使用它的时候,一般都是出现在最顶层的:The view hierarchy will take care of correctly compositing with the Surface any siblings of the SurfaceView that would normally appear on top of it. 使用的SurfaceView的时候,一般情况下还要对其进行创建,销毁,改变时的情况进行监视,这就要用到SurfaceHolder.Callback.

    class LunarView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback
    {
        
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder,int format,int width,int height){}
    //在surface的大小发生改变时激发
        public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder){}
    //在创建时激发,一般在这里调用画图的线程。
        public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {}
    //销毁时激发,一般在这里将画图的线程停止、释放。
    }

     surfaceCreated会首先被调用,然后是surfaceChanged,当程序结束时会调用surfaceDestroyed。下面来看看LunarView最重要的成员变量,也就是负责这个View所有处理的线程

    private LunarThread thread; // 实际工作线程
            thread = new LunarThread(holder, context, new Handler() {
                @Override
                
    public void handleMessage(Message m) 
                {
                    mStatusText.setVisibility(m.getData().getInt(
    "viz"));
                    mStatusText.setText(m.getData().getString(
    "text"));
                }
            });

      这个线程由私有类LunarThread实现,它里面还有一个自己的消息队列处理器,用来接收游戏状态消息,并在屏幕上显示当前状态(而这个功能在Snake中是通过View自己控制其包含的TextView是否显示来实现的,相比之下,LunarThread的消息处理机制更为高效)。由于有了LunarThread这个负责具体工作的对象,所以LunarView的大部分工作都委托给后者去执行。

        public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width,int height)
        {
            thread.setSurfaceSize(width, height);
        }
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder)
    {
    //启动工作线程结束
            thread.setRunning(true);
            thread.start();
        }
        
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder)
        {
            
    boolean retry = true;
            thread.setRunning(
    false);
            
    while (retry) 
            {
                
    try
                {
    //等待工作线程结束,主线程才结束
                    thread.join();
                    retry 
    = false;
                } 
                
    catch (InterruptedException e) 
                {
                }
            }
        }

      工作线程LunarThread

      由于SurfaceHolder是一个共享资源,因此在对其操作时都应该实行“互斥操作“,即需要使用synchronized进行”封锁“机制。

          再来讨论下为什么要使用消息机制来更新界面的文字信息呢?其实原因是这样的,渲染文字的工作实际上是主线程(也就是LunarView类)的父类View的工作,而并不属于工作线程LunarThread,因此在工作线程中式无法控制的。所以我们改为向主线程发送一个Message来代替,让主线程通过Handler对接收到的消息进行处理,从而更新界面文字信息。再回顾上一篇SnakeView里的文字信息更新,由于是SnakeView自己(就这一个线程)对其包含的TextView做控制,当然没有这样的问题了。

     

      public void setState(int mode, CharSequence message) 
            {
                
    synchronized (mSurfaceHolder)
                {
                    mMode 
    = mode;
                    
    if (mMode == STATE_RUNNING)
                    {
    //运行中,隐藏界面文字信息
                        Message msg = mHandler.obtainMessage();
                        Bundle b 
    = new Bundle();
                        b.putString(
    "text""");
                        b.putInt(
    "viz", View.INVISIBLE);
                        msg.setData(b);
                        mHandler.sendMessage(msg);
                    } 
                    
    else 
                    {
    //根据当前状态设置文字信息
                        mRotating = 0;
                        mEngineFiring 
    = false;
                        Resources res 
    = mContext.getResources();
                        CharSequence str 
    = "";
                        
    if (mMode == STATE_READY)
                            str 
    = res.getText(R.string.mode_ready);
                        
    else if (mMode == STATE_PAUSE)
                            str 
    = res.getText(R.string.mode_pause);
                        
    else if (mMode == STATE_LOSE)
                            str 
    = res.getText(R.string.mode_lose);
                        
    else if (mMode == STATE_WIN)
                            str 
    = res.getString(R.string.mode_win_prefix)
                                    
    + mWinsInARow + " "
                                    
    + res.getString(R.string.mode_win_suffix);
                        
    if (message != null) {
                            str 
    = message + "\n" + str;
                        }
                        
    if (mMode == STATE_LOSE) 
                            mWinsInARow 
    = 0;
                        Message msg 
    = mHandler.obtainMessage();
                        Bundle b 
    = new Bundle();
                        b.putString(
    "text", str.toString());
                        b.putInt(
    "viz", View.VISIBLE);
                        msg.setData(b);
                        mHandler.sendMessage(msg);
                    }
                }
            }

      下面就是LunaThread这个工作线程的执行函数了,它一直不断在重复做一件事情:锁定待绘制区域(这里是整个屏幕),若游戏还在进行状态,则更新底层的数据,然后直接强制界面重新绘制。

       public void run() 
            {
                
    while (mRun) 
                {
                    Canvas c 
    = null;
                    
    try 
                    {
                        
    //锁定待绘制区域
                        c = mSurfaceHolder.lockCanvas(null);
                        
    synchronized (mSurfaceHolder)
                        {
                            
    if (mMode == STATE_RUNNING) 
                                updatePhysics();
    //更新底层数据,判断游戏状态
                            doDraw(c);//强制重绘制
                        }
                    } 
                    
    finally 
                    {
                        
    if (c != null) {
                            mSurfaceHolder.unlockCanvasAndPost(c);
                        }
                    }
                }
            }

      这里要注意的是最后要调用unlockCanvasAndPost来结束锁定画图,并提交改变

      强行自绘制

       doDraw这段代码就是在自己的Canvas上进行绘制,具体的绘制就不解释了,主要就是用drawBitmap,drawRect,drawLine。值得注意的一段代码是下面这个:

        canvas.save();
                canvas.rotate((
    float) mHeading, (float) mX, mCanvasHeight
                        
    - (float) mY);
                
    if (mMode == STATE_LOSE) {
                    mCrashedImage.setBounds(xLeft, yTop, xLeft 
    + mLanderWidth, yTop
                            
    + mLanderHeight);
                    mCrashedImage.draw(canvas);
                } 
    else if (mEngineFiring) {
                    mFiringImage.setBounds(xLeft, yTop, xLeft 
    + mLanderWidth, yTop
                            
    + mLanderHeight);
                    mFiringImage.draw(canvas);
                } 
    else {
                    mLanderImage.setBounds(xLeft, yTop, xLeft 
    + mLanderWidth, yTop
                            
    + mLanderHeight);
                    mLanderImage.draw(canvas);
                }
                canvas.restore();

      在绘制火箭的前后,调用了save()和restore(),它是先保存当前矩阵,将其复制到一个私有堆栈上。然后接下来对rotate的调用还是在原有的矩阵上进行操作,但当restore调用后,以前保存的设置又重新恢复。不过,在这里还是看不出有什么用处。。。

      暂停/继续机制

          LunarLancher的暂停其实并没有不再强制重绘制,而是没有对底层的数据做任何修改,依然绘制同一帧画面,而继续则是把mLastTime设置为当前时间+100毫秒的时间点,因为以前暂停时mLastTime就不再更新了,这样做事为了与当前时间同步起来。

         public void pause()
            {
    //暂停
                synchronized (mSurfaceHolder) 
                {
                    
    if (mMode == STATE_RUNNING)
                        setState(STATE_PAUSE);
                }
            }
            
    public void unpause()
            {
    // 继续
                
    // Move the real time clock up to now
                synchronized (mSurfaceHolder)
                {
                    mLastTime 
    = System.currentTimeMillis() + 100;
                }
                setState(STATE_RUNNING);
            }

      这样做的目的是为了制造延迟的效果,都是因为updatePhysics函数里这两句

               if (mLastTime > now) return;
            
    double elapsed = (now - mLastTime) / 1000.0;

    至于游戏的控制逻辑和判定部分就不介绍了,没有多大意思。

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