Một triển khai Scala / LWJGL thành công của Kẻ xâm lược không gian sẽ trông giống như triển khai Haskell / OpenGL. Viết một triển khai Haskell có thể là một bài tập tốt hơn theo ý kiến của tôi. Nhưng nếu bạn muốn gắn bó với Scala, đây là một số ý tưởng về cách viết nó theo phong cách chức năng.
Cố gắng chỉ sử dụng các đối tượng bất biến. Bạn có thể có một Gameđối tượng chứa a Player, a Set[Invader](chắc chắn sử dụng immutable.Set), v.v. Đưa ra Playermột update(state: Game): Player(nó cũng có thể lấy depressedKeys: Set[Int], v.v.) và đưa ra các lớp khác các phương thức tương tự.
Đối với sự ngẫu nhiên, scala.util.Randomkhông phải là bất biến như của Haskell System.Random, nhưng bạn có thể tạo ra trình tạo không thể thay đổi của riêng bạn. Điều này là không hiệu quả nhưng nó thể hiện ý tưởng.
case class ImmutablePRNG(val seed: Long) extends Immutable {
lazy val nextLong: (Long, ImmutableRNG) =
(seed, ImmutablePRNG(new Random(seed).nextLong()))
...
}
Đối với đầu vào và kết xuất bàn phím / chuột, không có cách nào để gọi các hàm không tinh khiết. Họ đang bất tịnh trong Haskell quá, chúng tôi chỉ gói gọn trong IOvv để đối tượng chức năng thực tế của bạn là tinh khiết về mặt kỹ thuật (họ không đọc hoặc ghi tình trạng bản thân, họ mô tả thói quen mà làm, và các hệ thống thời gian chạy thực hiện những thói quen) .
Chỉ cần không đặt mã I / O trong các đối tượng bất biến của bạn như Game, Playervà Invader. Bạn có thể đưa ra Playermột renderphương thức, nhưng nó sẽ giống như
render(state: Game, buffer: Image): Image
Thật không may, điều này không phù hợp với LWJGL vì nó dựa trên trạng thái, nhưng bạn có thể xây dựng các bản tóm tắt của riêng mình trên đầu trang. Bạn có thể có một ImmutableCanvaslớp chứa AWT Canvasvà nó blit(và các phương thức khác) có thể sao chép bên dưới Canvas, chuyển nó vào Display.setParent, sau đó thực hiện kết xuất và trả về cái mới Canvas(trong trình bao bọc bất biến của bạn).
Cập nhật : Đây là một số mã Java cho thấy tôi sẽ làm thế nào về điều này. (Tôi đã viết gần như cùng một mã trong Scala, ngoại trừ một bộ bất biến được tích hợp sẵn và một vài vòng cho mỗi vòng có thể được thay thế bằng bản đồ hoặc nếp gấp.) đã không thêm kẻ thù vì mã đã được lâu. Tôi đã thực hiện mọi thứ về copy-on-write - tôi nghĩ đây là khái niệm quan trọng nhất.
import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
import java.awt.image.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
import java.util.*;
import static java.awt.event.KeyEvent.*;
// An immutable wrapper around a Set. Doesn't implement Set or Collection
// because that would require quite a bit of code.
class ImmutableSet<T> implements Iterable<T> {
final Set<T> backingSet;
// Construct an empty set.
ImmutableSet() {
backingSet = new HashSet<T>();
}
// Copy constructor.
ImmutableSet(ImmutableSet<T> src) {
backingSet = new HashSet<T>(src.backingSet);
}
// Return a new set with an element added.
ImmutableSet<T> plus(T elem) {
ImmutableSet<T> copy = new ImmutableSet<T>(this);
copy.backingSet.add(elem);
return copy;
}
// Return a new set with an element removed.
ImmutableSet<T> minus(T elem) {
ImmutableSet<T> copy = new ImmutableSet<T>(this);
copy.backingSet.remove(elem);
return copy;
}
boolean contains(T elem) {
return backingSet.contains(elem);
}
@Override public Iterator<T> iterator() {
return backingSet.iterator();
}
}
// An immutable, copy-on-write wrapper around BufferedImage.
class ImmutableImage {
final BufferedImage backingImage;
// Construct a blank image.
ImmutableImage(int w, int h) {
backingImage = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
}
// Copy constructor.
ImmutableImage(ImmutableImage src) {
backingImage = new BufferedImage(
src.backingImage.getColorModel(),
src.backingImage.copyData(null),
false, null);
}
// Clear the image.
ImmutableImage clear(Color c) {
ImmutableImage copy = new ImmutableImage(this);
Graphics g = copy.backingImage.getGraphics();
g.setColor(c);
g.fillRect(0, 0, backingImage.getWidth(), backingImage.getHeight());
return copy;
}
// Draw a filled circle.
ImmutableImage fillCircle(int x, int y, int r, Color c) {
ImmutableImage copy = new ImmutableImage(this);
Graphics g = copy.backingImage.getGraphics();
g.setColor(c);
g.fillOval(x - r, y - r, r * 2, r * 2);
return copy;
}
}
// An immutable, copy-on-write object describing the player.
class Player {
final int x, y;
final int ticksUntilFire;
Player(int x, int y, int ticksUntilFire) {
this.x = x;
this.y = y;
this.ticksUntilFire = ticksUntilFire;
}
// Construct a player at the starting position, ready to fire.
Player() {
this(SpaceInvaders.W / 2, SpaceInvaders.H - 50, 0);
}
// Update the game state (repeatedly called for each game tick).
GameState update(GameState currentState) {
// Update the player's position based on which keys are down.
int newX = x;
if (currentState.keyboard.isDown(VK_LEFT) || currentState.keyboard.isDown(VK_A))
newX -= 2;
if (currentState.keyboard.isDown(VK_RIGHT) || currentState.keyboard.isDown(VK_D))
newX += 2;
// Update the time until the player can fire.
int newTicksUntilFire = ticksUntilFire;
if (newTicksUntilFire > 0)
--newTicksUntilFire;
// Replace the old player with an updated player.
Player newPlayer = new Player(newX, y, newTicksUntilFire);
return currentState.setPlayer(newPlayer);
}
// Update the game state in response to a key press.
GameState keyPressed(GameState currentState, int key) {
if (key == VK_SPACE && ticksUntilFire == 0) {
// Fire a bullet.
Bullet b = new Bullet(x, y);
ImmutableSet<Bullet> newBullets = currentState.bullets.plus(b);
currentState = currentState.setBullets(newBullets);
// Make the player wait 25 ticks before firing again.
currentState = currentState.setPlayer(new Player(x, y, 25));
}
return currentState;
}
ImmutableImage render(ImmutableImage img) {
return img.fillCircle(x, y, 20, Color.RED);
}
}
// An immutable, copy-on-write object describing a bullet.
class Bullet {
final int x, y;
static final int radius = 5;
Bullet(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
// Update the game state (repeatedly called for each game tick).
GameState update(GameState currentState) {
ImmutableSet<Bullet> bullets = currentState.bullets;
bullets = bullets.minus(this);
if (y + radius >= 0)
// Add a copy of the bullet which has moved up the screen slightly.
bullets = bullets.plus(new Bullet(x, y - 5));
return currentState.setBullets(bullets);
}
ImmutableImage render(ImmutableImage img) {
return img.fillCircle(x, y, radius, Color.BLACK);
}
}
// An immutable, copy-on-write snapshot of the keyboard state at some time.
class KeyboardState {
final ImmutableSet<Integer> depressedKeys;
KeyboardState(ImmutableSet<Integer> depressedKeys) {
this.depressedKeys = depressedKeys;
}
KeyboardState() {
this(new ImmutableSet<Integer>());
}
GameState keyPressed(GameState currentState, int key) {
return currentState.setKeyboard(new KeyboardState(depressedKeys.plus(key)));
}
GameState keyReleased(GameState currentState, int key) {
return currentState.setKeyboard(new KeyboardState(depressedKeys.minus(key)));
}
boolean isDown(int key) {
return depressedKeys.contains(key);
}
}
// An immutable, copy-on-write description of the entire game state.
class GameState {
final Player player;
final ImmutableSet<Bullet> bullets;
final KeyboardState keyboard;
GameState(Player player, ImmutableSet<Bullet> bullets, KeyboardState keyboard) {
this.player = player;
this.bullets = bullets;
this.keyboard = keyboard;
}
GameState() {
this(new Player(), new ImmutableSet<Bullet>(), new KeyboardState());
}
GameState setPlayer(Player newPlayer) {
return new GameState(newPlayer, bullets, keyboard);
}
GameState setBullets(ImmutableSet<Bullet> newBullets) {
return new GameState(player, newBullets, keyboard);
}
GameState setKeyboard(KeyboardState newKeyboard) {
return new GameState(player, bullets, newKeyboard);
}
// Update the game state (repeatedly called for each game tick).
GameState update() {
GameState current = this;
current = current.player.update(current);
for (Bullet b : current.bullets)
current = b.update(current);
return current;
}
// Update the game state in response to a key press.
GameState keyPressed(int key) {
GameState current = this;
current = keyboard.keyPressed(current, key);
current = player.keyPressed(current, key);
return current;
}
// Update the game state in response to a key release.
GameState keyReleased(int key) {
GameState current = this;
current = keyboard.keyReleased(current, key);
return current;
}
ImmutableImage render() {
ImmutableImage img = new ImmutableImage(SpaceInvaders.W, SpaceInvaders.H);
img = img.clear(Color.BLUE);
img = player.render(img);
for (Bullet b : bullets)
img = b.render(img);
return img;
}
}
public class SpaceInvaders {
static final int W = 640, H = 480;
static GameState currentState = new GameState();
public static void main(String[] _) {
JFrame frame = new JFrame() {{
setSize(W, H);
setTitle("Space Invaders");
setContentPane(new JPanel() {
@Override public void paintComponent(Graphics g) {
BufferedImage img = SpaceInvaders.currentState.render().backingImage;
((Graphics2D) g).drawRenderedImage(img, new AffineTransform());
}
});
addKeyListener(new KeyAdapter() {
@Override public void keyPressed(KeyEvent e) {
currentState = currentState.keyPressed(e.getKeyCode());
}
@Override public void keyReleased(KeyEvent e) {
currentState = currentState.keyReleased(e.getKeyCode());
}
});
setLocationByPlatform(true);
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
setVisible(true);
}};
for (;;) {
currentState = currentState.update();
frame.repaint();
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {}
}
}
}