[alien Invasion]python小游戏阶段总结

以后可能还会进行代码重构，以最终版本为准

本篇文章旨在理清程序脉络，方便以后写类似的程序时提供一个习惯的思路

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实体区

ship.py

import pygame
class Ship():
    def __init__(self,screen,ai_settings):
        #储存以便后续使用
        self.screen=screen
        self.ai_settings=ai_settings
        self.image=pygame.image.load(r'images\ship.bmp')
        #构建rect主体
        self.rect=self.image.get_rect()
        self.screen_rect=screen.get_rect()
        #放中央
        self.rect.centerx=self.screen_rect.centerx#位置
        self.rect.bottom=self.screen_rect.bottom#位置
        #在飞船的属性center储存，实现高精度  
        self.center=float(self.rect.centerx)
        #移动标志
        self.moving_right=False
        self.moving_left=False
    def update(self):
        #根据ship_speed_factor调整center，并处理边界问题
        if self.moving_right and self.rect.right<self.screen_rect.right:
            self.center+=self.ai_settings.ship_speed_factor
        if self.moving_left and self.rect.left>0:
            self.center-=self.ai_settings.ship_speed_factor
        #根据self.center更新rect对象
        self.rect.centerx=self.center
        
    def blitme(self):#画图  
        self.screen.blit(self.image,self.rect)

ship主要用来制作在screen中动的东西，以后的alien.py和这个代码非常像。

alien.py

import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Alien(Sprite):
    """表示单个外星人的类"""
    def __init__(self,ai_settings,screen):
        """初始化外星人并设置其起始位置"""
        super().__init__()
        
        #存储screen和setting以便后续使用
        self.ai_settings=ai_settings
        self.screen=screen
        self.image=pygame.image.load(r'images\alien.bmp')

        # 加载外星人图像，并设置其rect属性
        self.rect=self.image.get_rect()
        
        # 每个外星人最初都在屏幕左上角附近
        self.rect.x = self.rect.width
        self.rect.y = self.rect.height
        # 存储外星人的准确位置
        self.center=float(self.rect.x)
       
    def blitme(self):
        """在指定位置绘制外星人"""
        self.screen.blit(self.image,self.rect)

bullet.py

import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Bullet(Sprite):
    """一个对飞船发射的子弹进行管理的类"""
    def __init__(self,ai_settings,screen,ship):
        """在飞船所处的位置创建一个子弹对象"""
        #继承的例行公事
        super().__init__()
        self.screen = screen
        # 在(0,0)处创建一个表示子弹的矩形，再设置正确的位置
        self.rect = pygame.Rect(0,0,ai_settings.bullet_width,ai_settings.bullet_height)
        #移动到正确位置-使用rect
        self.rect.centerx = ship.rect.centerx 
        self.rect.top = ship.rect.top 
        #存储用小数表示的子弹位置
        self.y = float(self.rect.y) 
        #颜色和速度
        self.color = ai_settings.bullet_color 
        self.speed_factor = ai_settings.bullet_speed_factor
    def update(self):
        '''向上移动子弹'''
        #更新表示子弹的rect位置
        self.y-=self.speed_factor
        #更新表示子弹的rect位置
        self.rect.y=self.y
    def draw_bullet(self):
        pygame.draw.rect(self.screen,self.color,self.rect)

ship，alien，bullet，这些实体在构建的时候大同小异

python是动态语言，不需要在实体的类内部实现随着键盘操作而移动的方法

bullet的向上移动是一个例外，这个方法只负责向上移动，也只需要向上移动，因此不需再键鼠操作的代码块里定义该函数，仅仅在主循环之中应用该函数即可

功能区（函数操作区）

game_functions.py

在实体区里，实体类内定义了一些函数，这些函数在功能区被调用，构成了一些新的函数，而这些新的函数会在主函数文件被直接使用。

可能会觉得，某一些代码放在实体类内更合适（比如fire_bullets或许应该放在Bullet类内）。但是，我们在game_function区写下的所有函数，大部分会（也有一部分被自身调用了）在主函数main.py（本文是alien_invasion.py）直接调用。

为了main.py简洁，方便理解的特性，应该尽可能使用代码重构，最常用的方法是打包为方法（也就是函数），所以，实体区函数，功能区函数，main区函数的关系应该是这样的：

代码重构大大提高了我们理解代码的效率，也使得功能区更加简洁。

import sys
import pygame
from bullet import Bullet
from alien import Alien
def fire_bullets(ship,ai_settings,screen,bullets):
    if len(bullets)<ai_settings.bullets_allowed:
            new_bullet=Bullet(ai_settings,screen,ship)
            bullets.add(new_bullet)

def check_keydown_events(event,ship,ai_settings,screen,bullets):
    '''响应按键'''
    if event.key==pygame.K_RIGHT:
        ship.moving_right=True
    elif event.key==pygame.K_LEFT:
        ship.moving_left=True
    elif event.key==pygame.K_SPACE:
        fire_bullets(ship,ai_settings,screen,bullets)
    elif event.key==pygame.K_q:
        sys.exit()
    
        
def check_keyup_events(event,ship):
    '''相应松开'''
    if event.key==pygame.K_RIGHT:
                ship.moving_right=False
    elif event.key==pygame.K_LEFT:
                ship.moving_left=False
    
#几类按键
def check_events(ai_settings,screen,ship,bullets):#check events
    for event in pygame.event.get():
        if event.type==pygame.QUIT:
            sys.exit()       
        elif event.type==pygame.KEYDOWN:
           check_keydown_events(event,ship,ai_settings,screen,bullets)           
        elif event.type==pygame.KEYUP:
           check_keyup_events(event,ship)
            

def update_screen(ai_settings,screen,ship,bullets,aliens):
    screen.fill(ai_settings.bg_color)
    # 绘制子弹
    for bullet in bullets.sprites():
        bullet.draw_bullet()
    ship.blitme()
    aliens.draw(screen)
    pygame.display.flip()
    
def update_bullets(bullets):
    """更新子弹的位置，并删除已消失的子弹"""
    # 更新子弹的位置
    bullets.update()
    # 删除已消失的子弹
    for bullet in bullets.copy():
        if bullet.rect.bottom <= 0:
            bullets.remove(bullet)

主体区（main）

alien_invasion.py

再次强调，python是动态语言，这意味着我们不可以按照c++的先声明再使用，没有具体类型就不能用这些的思考习惯来理解和书写python代码。python的动态特性使得我们可以再main.py里仅仅使用一个Settings类（见下文）来存储所有实体所需要的初始化数值，而不必去每一个实体里面一个个用变量来初始化。

如前文所述，几乎所有功能区的函数都会在main里调用，我们又不想把所有功能区的函数名字引进来以函数名直接调用来造成（可能的）混淆，我们确实import了全部，但是没有不负责任的import *，所以我们起了个别名gf，以成员的方式来调用函数。

class Settings和run_game()函数我分成两个思维导图来写。

import sys
import pygame

from ship import Ship
from alien import Alien
import game_functions as gf
from pygame.sprite import Group


class Settings():
    def __init__(self):
        self.screen_width=1600
        self.screen_height=900 
        self.bg_color=(240,240,240)#0~255
        self.ship_speed_factor=1.5#一次移动1.5像素1
        
        self.bullet_speed_factor=1.5
        self.bullet_width=3
        self.bullet_height=15
        self.bullet_color=60,60,60#元组
        self.bullets_allowed=3
        
    
def run_game():
    pygame.init()
    ai_settings=Settings()
    screen=pygame.display.set_mode((ai_settings.screen_width,ai_settings.screen_height))
    pygame.display.set_caption('Alien Invasion')
    #创建一艘飞船
    ship=Ship(screen,ai_settings)
    #创建用于存储子弹的编组（Group）创建Group实例,只负责提供容器，不管bullet干啥
    bullets=Group()
    aliens=Alien()
    #实例化一个alien
    alien=Alien(ai_settings,screen)
    #以后再说...
    gf.creat_fleet(ai_settings,screen,aliens)
    
    while True:
        gf.check_events(ai_settings,screen,ship,bullets)                
        ship.update()
        gf.update_bullets(bullets)                                  
        gf.update_screen(ai_settings,screen,ship,bullets,aliens)
        
run_game()

仅仅是阶段总结，以后代码会持续更新知道游戏被做出来，本节项目内容来自：Python编程：从入门到实践 - 埃里克·马瑟斯 - 微信读书本书是一本针对所有层次的Python读者而作的Python入门书。全书分两部分：第一部分介绍用Python编程所必须了解的基本概念，包括matplotlib、NumPy和Pygal等强大的Python库和工具介绍，以及列表、字典、if语句、类、文件与异常、代码测试等内容；第二部分将理论付诸实践，讲解如何开发三个项目，包括简单的Python2D游戏开发，如何利用数据生成交互式的信息图，以及创建和定制简单的Web应用，并帮读者解决常见编程问题和困惑。本书适合对Python感兴趣的任何层次的读者阅读。https://weread.qq.com/web/reader/19532980715c01921954a54