前面有几篇文章写的是对Android示例程序贪吃蛇Snake程序的剖析，本文继续分析Android自带的另一个小游戏LunarLander的程序。在贪吃蛇Snake程序中采用了“定时器+系统调用onDraw”的架构，而LunarLander程序采用的是“多线程+强制自行绘制”的架构思路，比前者更为实用。

与贪吃蛇Snake程序的对比

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。读过贪吃蛇程序剖析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。

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。

Java代码classLunarViewextendsSurfaceViewimplementsSurfaceHolder.Callback

{

publicvoidsurfaceChanged(SurfaceHolder holder,intformat,intwidth,intheight){}

//在surface的大小发生改变时激发

publicvoidsurfaceCreated(SurfaceHolder holder){}

//在创建时激发，一般在这里调用画图的线程。

publicvoidsurfaceDestroyed(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。

Java代码privateLunarThread thread;// 实际工作线程

thread =newLunarThread(holder, context,newHandler() {

@Override

publicvoidhandleMessage(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。

Java代码publicvoidsurfaceChanged(SurfaceHolder holder,intformat,intwidth,intheight){

thread.setSurfaceSize(width, height);

}

publicvoidsurfaceCreated(SurfaceHolder holder)

{//启动工作线程结束

thread.setRunning(true);

thread.start();

}

publicvoidsurfaceDestroyed(SurfaceHolder holder)

{

booleanretry =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Android示例程序剖析之Snake贪吃蛇(三：界面UI、游戏逻辑和Handler)中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。

Java代码publicvoidsetState(intmode, 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 =newBundle();

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);

elseif(mMode == STATE_PAUSE)

str = res.getText(R.string.mode_pause);

elseif(mMode == STATE_LOSE)

str = res.getText(R.string.mode_lose);

elseif(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 =newBundle();

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。

Java代码publicvoidrun()

{

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。

强制自行绘制

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：

Java代码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);

}elseif(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。

Java代码publicvoidpause()

{//暂停

synchronized(mSurfaceHolder)

{

if(mMode == STATE_RUNNING)

setState(STATE_PAUSE);

}

}

publicvoidunpause()

{// 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：

Java代码if(mLastTime > now)return;

doubleelapsed = (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。

2012年9月10日