百行HTML5代碼實現四種雙人對弈遊戲

簡介: 本文是一個非常具有挑戰性的編程,因爲 100 行代碼,約莫 10000 個字符左右,將實現圍棋、五子棋、四子棋和翻轉棋四種雙人對弈遊戲。請注意,這四個對弈遊戲不是初級編程者的習作,而是有着棋盤、立體棋子、事件、走棋規則判斷、輸贏判斷的完整對弈遊戲,並且可以離線存儲到 iPad、Android 平板中,試想一下,把這種遊戲下載到平板中,就可以在火車,旅遊景區,等沒有信號的地方進行對弈,是不是擴展了平板電腦的功能,是不是一種很愜意的事情。而且,關鍵是,這個程序沒有圖片,不需要去應用商店付費下載,僅僅是用 HTML5 技術寫的 100 行代碼而已,絕對是目前最迷您精悍的雙人對弈遊戲源碼。(編者注:由於網頁代碼的寬度有限制,所以作者的源代碼經過了一些換行處理,特此說明。)

1. 目標

  要做一個完整的雙人對弈遊戲,至少要做如下事情,第一步:繪製棋盤。不同的棋類遊戲棋盤不同,這一點需要進行動態處理;第二步:繪製棋子。需要說明的是,圍棋,五子棋等這些棋子都是圓的啊,請不要爲了圖片苦惱,在 HTML5 時代,我們用代碼就可以實現立體圓形棋子;第三步:判斷落子事件。當然是要定位手指的點擊位置,這四種棋中,有的是落在框裏面的,有的卻是落在縱橫交錯的棋盤十字線上,需要動態處理;第四步:判斷落子規則。下棋都有規則,不要因爲代碼少,就將規則打折扣,否則程序不成熟,會變成小朋友的玩具了;第五步:判斷輸贏。最後,我們要判斷輸贏。也就是要數子,這個事情必須由程序來完成,因爲下棋總得需要一個裁判嘛;第六步:就是平板電腦時代,我們得實現離線應用。這個太重要了,否則,要是在臺式電腦上,接根網線玩的遊戲,已經遍地都是了,您寫得再牛,有什麼用?就是要移動,在沒有信號的地方,纔有市場,現在平板,智能手機這麼多,在沒有網絡信號的地方,掏出移動設備來下棋,纔是一件很牛的事情。


2. 繪製棋盤

  前面說了圍棋、五子棋、四子棋和翻轉棋的棋盤並不相同,圍棋是縱橫 18 個格,其他三種棋則是 8 個格。所以繪製棋盤是需要有參數。這是個小問題,大問題是,選擇什麼方法來繪製棋盤?
HTML5 框架下,有至少 3 種方法:第一種,用 Canvas 畫線;第二種,用 DIV,CSS3 裏面增加了行列屬性;第三種,用 table 標籤。

  用哪一種速度最快,代碼少呢?答案是:第三種。多少有點失望啊,HTML5 不是萬能的。詳細代碼如下:

this.board=function(name,width,height,rowBak,colBak){ /* 畫棋盤 */  nameBak=name;  if("turnover"==name){row=8;col=8;}else if("gogame"==name){row=18;col=18;}  var aW=Math.floor(width/(col+2)),aH=Math.floor(height/(row+2));  minL=(aW>aH?aH:aW)-4;// 這個減法很重要,否則填空時會把表格撐大 var array=new Array("<div style=\"margin:"+minL+"px;\"> "+ "<table border=1 cellspacing=0 width=\""+(aW*col)+"\"  height=\""+(aH*row)+"\">"); for(var i=0;i<row;i++){        array.push("<tr>");        for(var j=0;j<col;j++){array.push("<td align=center>"+  evt(i,j,minL,minL,aW*j+minL/2+8,aH*i+minL/2)+"</td>");}        if(nameBak!="four"&&nameBak!="turnover")/* 將事件添加到表格中 */              array.push(evt(i,col,minL,minL,aW*col+minL/2+8,aH*i+minL/2));              array.push("</tr>");                  }            if(nameBak!="four"&&nameBak!="turnover"){            for(var j=0;j<=col;j++){                array.push(evt(row,j,minL,minL,aW*j+minL/2+8,aH*row+minL/2));                }            }  document.write(array.join("")+"</table></div>");  setClick(row,col,minL,minL);/* 初始化事件 */  start();/* 初始化棋子 */          }

  上面代碼中,最重要的是標黑體的第 6 行代碼,這裏面有兩個訣竅,第一個就是 table 的定義,第二個就是使用了 Array 數組。爲什麼要使用數組,而不是定義一個字符串呢?答案是優化,就是 Array 數組的 push 方法的速度要遠遠快於 String 字符串的加 + 運算。共計 16 行代碼,一個棋盤就畫好了,當然這其中不僅僅是畫線,還有棋子處理,事件定義等方法的調用,後面將陸續談到。


3. 繪製棋子

  繪製完棋盤,我們來繪製棋子。我們挑選的這四種棋,雖然棋盤不同,但是棋子都是相同的,都是黑白棋子。這在以前,做在線對弈,除了 Flash 能實現美觀效果外,其他的必須先請美工做幾副小圖片,HTML5 時代,美工的人力和溝通成本就節省了。

  我們至少有兩種方法繪製棋子,第一種是:canvas 類,第二種就是 css 的圓角屬性。用哪種速度又快代碼又少呢?答案是第二種,圓角。代碼如下:

function man(width,height,id,colorBak){ /* 畫棋子 */    var color=colorBak==null?(order++%2==0?"000":"CCC"):colorBak;    var r="border-radius:"+width/2+"px;";    var obj=id==null?event.srcElement:_$(id);    obj.innerHTML="<div id=\"man_"+color+"_"+order+"\" style=\"display:block;-webkit-"   +r+"-moz-"+r+""+r+"-moz-box-shadow:inset 0 -10px 40px rgba(0,0,0,1);"+   "box-shadow:inset 0 -10px 40px rgba(0,0,0,1);"+   "background:-webkit-gradient(radial, 50 40, 30, center center, 80, from(#"+color+"),      to(rgba(255,255,255,1)));"+   "width:"+width+"px;height:"+height+"px;\"></div>";          }

  上面代碼中,我們看到,我們將每一個棋子定義了一個 DIV,使用了 CSS3 的 shadow,gradient 屬性,並且可以根據棋盤的大小自動計算棋子的大小,另外,如果用戶不喜歡黑白顏色,甚至可以定義成紅黃顏色,女生和小朋友估計會喜歡。這 5 行代碼是畫一個棋子的方法,做一個簡單的循環,就可以畫出多個棋子,方法如下。

function moreMan(array){for(var i=0;i<array.length;i++) man(minL,minL,nameBak+"_"+array);}/* 繪製多個棋子 */



4. 處理事件

  繪製完棋盤和棋子,我們來分析一下用戶的動作。用戶的動作無非就是兩種,一種是點擊棋盤 table,另外一種就是點擊棋子 DIV。難點在點擊 table 這裏,我們要獲知用戶點擊 table 的位置。

  傳統思路可能是這樣,使用 event 方法,獲得 x,y 的座標,然後與 table 的左上角做減法,然後再跟單元格 cell 做除法。聽起來都麻煩。

  如果您仔細閱讀了前面的代碼,就應該發現,其實在畫棋盤是,我們向 array 數組中 push 了一個 evt 方法,很明顯,這個 evt 方法要返回一個字符串變量的,那麼他的內容是什麼呢?答案揭曉:

function evt(i,j,width,height,left,top){ /* 單一單元格事件 */   return "<div id=\""+nameBak+"_"+i+"_"+j+"\" style=\"position:"+  (nameBak=="four"||nameBak=="turnover"?"block":"absolute")+ ";border:0px solid #000;width:"+  width+"px;height:"+height+"px;top:"+top+"px;left:"+left+"px;\"></div>";          }

  原理是一個 DIV。對了,這個添加事件的方法非常特殊,實際上是在每個棋盤的交叉的地方畫了一個 DIV,然後給 DIV 添加事件。
function setClick(row,col,width,height){             for(var i=0;i<=row;i++){             for(var j=0;j<=col;j++){                 var els=_$(nameBak+"_"+i+"_"+j);                 if(els!=null)els.  main(width,height);};                        }             }          }
  
  需要說明的是,DIV 一定要先定義,即 document.write 輸出出來,然後才能執行 onclick 的定義,否則會返回 DIV 未定義的錯誤。寥寥 10 行代碼,把事件問題搞定了。


5. 落子規則

  前面說了,用戶點擊事件有兩種,點擊棋盤 table 事件我們採用額外增加 DIV 的方法巧妙解決了,第二種點擊棋子的方法又該如何呢?

  先要說明的是,點擊棋子其實是一種錯誤的事件,點擊棋盤可以落子,點擊棋子是什麼意思?黑白棋點擊棋子是無意義的,我們必須要進行判斷,不能在有子的地方落子,這是規則之一。所以必須要定義一個方法,判斷是不是點擊的地方是不是有棋子。代碼如下:

function isMan(row,col){var obj=_$(nameBak+"_"+row+"_"+col,1);if(obj==null||obj.indexOf("man_")==-1)return null;else if(obj.indexOf("000")!=-1)  return 0;else if(obj.indexOf("CCC")!=-1)return 1;}

  想不到吧,其實只要一行代碼就可以就可以做是否有子的判斷,怎麼判斷的,訣竅就在於判斷 DIV 的顏色,棋子要麼黑,返回 0,要麼白,返回 1,但是空白地方是沒有顏色的,返回 null。這裏要特別注意返回值,後面判斷輸贏的時候還要用,所以不能簡單通過 true 或者 false 的的返回值來判斷是否有子,而是要判斷出有什麼顏色的子。

  對於五子棋和圍棋,這一條規則夠用了,但是對於翻轉棋和四子棋,還有第二條規則:不能在四周空白的地方落子,就是說必須是相連的。也就是說,不僅僅要判斷點擊的地方是不是有棋子,還要判斷其四周是不是有棋子,這個,不是可以有,而是,必須有。需要做一個小循環啊,代碼如下:

function rule(){/* 走棋規則 */  var id=event.srcElement.id;  if(id.indexOf("man_")==0){alert("不能在有子的地方落子");return false;}else{      var p=id.indexOf("_"),p1=id.lastIndexOf("_");      var row=id.substr(p+1,p1-p-1)*1,col=id.substr(p1+1)*1;      if("gobang"==nameBak)return gobang(row,col);         else if("four"==nameBak){      if(isMan(row,col+1)==null&&isMan(row,col-1)==null&&      isMan(row+1,col)==null&&      isMan(row-1,col)==null){      alert("四子棋不能在四周空白的地方落子!");      return false;  }  return gobang(row,col,3);  }else if("turnover"==nameBak){  if(isMan(row,col+1)==null&&isMan(row,col-1)==null&&  isMan(row+1,col)==null&&isMan(row-1,col)==null&&  isMan(row-1,col-1)==null&&  isMan(row+1,col+1)==null){  alert("翻轉棋不能在四周空白的地方落子!");  return false;  }   turnover();  }else if("gogame"==nameBak){      }      }   return true;  }

  循環中,反覆調用 isMan 方法判斷是否有棋子,所以如果 isMan 寫得不夠簡練,快速,不知道要耗費多少時間啊。數一數,總共 19 行代碼就處理了落子規則。

  到這裏,我們繪製了棋盤,棋子,獲得了點擊時間,判斷了落子規則,才用了 40 行左右的代碼,其實程序基本上可用了,但是我們不能滿足啊,還得讓他更加智能一些,我們還需要一個裁判斷輸贏。



6. 判斷輸贏

  要判斷輸贏,我們必須要知道下棋的規則:

  五子棋是各個方向的五子相連算贏,四子棋是各個方向四個子相連算贏,翻轉棋數棋子的個數,圍棋則要麻煩些,不僅僅數棋子個數,還要數圍住的區域。

  邏輯上好像很複雜啊,似乎也是計算最多的地方,有點人工智能的意思。沒錯,如果前面的基礎打得不好,這裏的確要耗費很多代碼,但是因爲我們前面定義了 DIV 用顏色判斷是否存在棋子的 iaMan 方法,這裏再使用一個小技巧,就可以輕鬆搞定這個輸贏判斷。先看看五子棋和四子棋的輸贏判斷代碼,然後對照代碼來分析。

function gobang(row,col,num){  num=num==null?4:num;  var rs=[[],[],[],[]],b=[],w=[];/* 這裏採用四維數組來存儲棋子位置 */  for(var i=0,j=0;i<num*2+1;i++,j++){  rs[0].push(isMan(row-num+i,col));  rs[1].push(isMan(row,col-num+j));  rs[2].push(isMan(row-num+i,col-num+j));  rs[3].push(isMan(row-num+i,col-num+j));  if(i<num){b.push(0);w.push(1);}                  }  if(rs.join("#").indexOf(b.join(","))!=-1){alert("黑棋勝");return false;  }else if(rs.join("#").indexOf(w.join(","))!=-1){alert("白棋勝");return false;}      return true;          }

  共計 9 行代碼就搞定,看懂沒?首先定義了一個 Javascript 多維數組 rs=[[],[],[],[]],這種定義多維數組的方法,挑出來重點說明一下,因爲搜索引擎上都是搜不到的,我講課時差不多遇到的學生也都不清楚,他們大多采用 new Array,然後加循環的蝸牛方法。

  第二步:從落子的地方開始循環,注意,不是循環整個棋盤,爲的就是節省時間啊。循環設計縱橫交叉四個方向,有棋子的地方,就向這個四維數組 push 棋子的顏色。

  第三步:把數組 join 起來就 ok 啦,如果有 4 個或 5 個 1 相連,自然就是白棋勝,否則就是黑棋勝。

  寫道這裏,就有點意思啦,注意我們處理的數據的方法,我稱之爲“塊數據”的處理方法,就是充分利用 array 數組,保存一塊一塊的數據,無論寫入,讀取,還是統計分析,都是針對這一塊數據進行,這樣既可以提高內聚度,便於提煉出可以重用的方法,就可以大大的加快執行速度。

  處理相連都不在話下,數子就更簡單了,使用塊數據處理方法,3 行搞定。

function turnover(){     if(order<64)return;     var num=0;var total=row*col;for(var i=0;i<row;i++){         for(var j=0;j<col;j++){num+=isMan(i+"_"+j);}     }  if(num<total/2)alert("黑棋勝"+(total-num*2)+"子");  else if(num>row*col/2)alert("白棋勝"+(num*2-total)+"子"); else alert("平局");          }



7. 棋子初始化

  環環相扣地寫到這裏,還有最後一個關於棋子的問題需要處理。那就是,下五子棋是從空白棋盤開始,其他三種棋卻一開始都是有子的。其實給一個空白棋盤也行,但是其他三種棋因爲一般的前幾步走法都是固定的,我們爲了提高智能化程度,不得不在浪費四行代碼,畢竟,我們的目標是一個市場化的產品,而不是一個初學者不考慮用戶體驗的程序。

function start(){    if("turnover"==nameBak){moreMan([3+"_"+3,4+"_"+3,4+"_"+4,3+"_"+4]);    }else if("four"==nameBak){man(minL,minL,nameBak+"_"+row/2+"_"+0);    }else if("gogame"==nameBak){moreMan([3+"_"+3,15+"_"+3,15+"_"+15,3+"_"+15]);   }          }

其實就是調用了一下 moreMan 方法,注意也是塊數據引用,傳輸了一個數組,用下劃線分割橫向和縱向座標。


8. 做成離線應用

  本文開頭就說過,臺式電腦的雙人或多人對弈程序早已多如牛毛爛大街了,只有移動應用纔能有市場,我們的目標就是奔着這個來的,所以最後必須做成離線應用。

  如何實現 HTML5 的離線應用,搜索引擎很快能找到結果,其實只要三個關鍵步驟。
  第一步;在 Web 服務器的配置文件中聲明一下。Tomcat 和 Apache 的聲明方式不相同,需要注意;
  第二步:定義 manifest 文件,文件格式需要注意;
  第三步:在 HTML 的文件中調用一下 manifest 文件。
  根據這三個步驟,讀者可以自行搜索細節,這裏就不贅述了,我只講搜索引擎搜不到的。

  另外需要說明的是,iPad 和 Android 平板上瀏覽器實現全屏的方法也不一樣,針對 iPad 用戶,我們還必須定義一行能夠實現全屏的代碼。


9. 效果圖、在線演示、開放源代碼

  本文的在線演示網址是:http://www.chofo.com/chess.htm,效果圖如下圖所示:

  圖 1. 效果圖

  

  圖中加了一個選擇棋類型和設置背景功能,如要獲得全部源代碼,只要使用瀏覽器的查看源代碼功能即可,限於篇幅,這裏就不貼了。


總結

  作爲一個程序員,最高的境界不是寫得代碼越多越好,而是用最少的代碼實現最多的計算,解決最多的問題。回想當年,蓋茨在編寫 Basic 時,爲了節省幾個字符需要絞盡腦汁通宵達旦,以至於遺留了千年蟲世紀難題,反觀今日,在雲計算時代,隨着硬盤和內存的容量越來越大,CPU 的運算越來越快,很多大型項目的程序員似乎失去了精簡代碼的習慣。但是移動計算的硬件,目前還沒有那麼高的配置,本文通過 HTML5 對弈遊戲,使用“塊數據”計算方法,實現了用最少代碼實現最多計算的目標,特別適用移動計算,與大家共勉。

參考資料

學習
 
  • 在線演示地址:http://www.chofo.com/chess.htm
  • 實現 HTML5 和 CSS3 的跨瀏覽器功能”(developerWorks,2012 年 2 月):HTML5 和 CSS3 有許多傑出的新特性,比如能夠離線儲存數據和創建無圖像圓角效果。然而並不是所有這些新特性都能夠跨瀏覽器使用。通過本文學習一些能夠在所有主要瀏覽器的最新版本上使用的 HTML5 和 CSS3 技巧,這些瀏覽器包括 Safari、Internet Explorer、Firefox 和 Chrome。
  • 拖拽:從 Dojo 到 HTML5”(developerWorks,2011 年 2 月):拖拽是 Web 2.0 應用中最流行的技術之一。本文將介紹如何在網絡應用程序中使用 dojo 和 HTML5 這兩種技術的拖拽功能。並將通過示例詳細介紹 HTML5 的拖拽功能。
  • HTML5 基礎知識,第 1 部分”(developerWorks,2012 年 6 月):HTML5 代表了 WebSphere Application Server 業務和雲業務在實現方式上的里程碑式改變。本文是 4 部分系列文章的第 1 部分,該系列旨在介紹 HTML5 的演變,文本首先介紹 HTML5 中新增加的標記和頁面結構,提供有關 WebSphere Application Server 頁面設計的高級信息、表單的創建、API 的使用和價值、以及 Canvas 提供的種種創新可能。
  • 基於 HTML5 的 Dojo Widget 開發”(developerWorks,2011 年 7 月):本文主要介紹基於 HTML5 來擴展 Dojo Widget,它不僅具有強大的 JavaScript 邏輯控制,而且具有豐富的頁面展現和良好的運行性能。
  • developerWorks Web development 專區:通過專門關於 Web 技術的文章和教程,擴展您在網站開發方面的技能。
  • developerWorks Ajax 資源中心:這是有關 Ajax 編程模型信息的一站式中心,包括很多文檔、教程、論壇、blog、wiki 和新聞。任何 Ajax 的新信息都能在這裏找到。
  • developerWorks Web 2.0 資源中心,這是有關 Web 2.0 相關信息的一站式中心,包括大量 Web 2.0 技術文章、教程、下載和相關技術資源。您還可以通過 Web 2.0 新手入門欄目,迅速瞭解 Web 2.0 的相關概念。
  • 查看 HTML5 專題,瞭解更多和 HTML5 相關的知識和動向。

 

以上內容轉自: IBM developerWorks

作者簡介: 於丙超,北京周服科技有限公司(http://www.chofo.com )CEO,系統架構師,新浪文學簽約作者。曾出版過多部計算機書籍,在各種雜誌發表文章近百篇。
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