本文旨在通過分析官方給出的一個飛機大戰(zhàn)小游戲的源代碼來說明如何進行小游戲的開發(fā)。

1.前言

前天一個 跳一跳 小游戲刷遍了朋友圈，也代表了微信小程序擁有了搭載游戲的功能（早該往這方面發(fā)展了，這才是應該有的形態(tài)嘛）。作為一個前端er，我的大刀早已經(jīng)饑渴難耐了，趕緊去下一波最新的微信官方開發(fā)工具，體驗一波小游戲要如何開發(fā)。

我們欣喜地看到可以直接點擊小游戲體驗一下，而且官方也有一個示例源代碼，是一個簡易版的飛機大戰(zhàn)的源碼，直接點開模擬器就可以看效果。

2.源碼分析

（還是原汁原味的打飛機游戲呀?。┩ㄟ^閱讀這個源代碼我們便可以知道如何進行小游戲的開發(fā)了。廢話少說直接進入主題，先來分析一波源碼的整體結構。

./js下面是官方示例中的js文件具體的作用

├── base                                   // 定義游戲開發(fā)基礎類
│   ├── animatoin.js                       // 幀動畫的簡易實現(xiàn)
│   ├── pool.js                            // 對象池的簡易實現(xiàn)
│   └── sprite.js                          // 游戲基本元素精靈類
├── libs
│   ├── symbol.js                          // ES6 Symbol簡易兼容
│   └── weapp-adapter.js                   // 小游戲適配器
├── npc
│   └── enemy.js                           // 敵機類
├── player
│   ├── bullet.js                          // 子彈類
│   └── index.js                           // 玩家類
├── runtime
│   ├── background.js                      // 背景類
│   ├── gameinfo.js                        // 用于展示分數(shù)和結算界面
│   └── music.js                           // 全局音效管理器
├── databus.js                             // 管控游戲狀態(tài)
└── main.js                                // 游戲入口主函數(shù)

官方文檔中提到， game.js 和 game.json 是小游戲必須要有的兩個文件

下面我會分析我認為主要的文件與結構，不會對每一行代碼進行解析，大家有興趣可以自行閱讀官方的源碼。每個文件后會跟隨我認為重要的幾個小點。

game.js

import './js/libs/weapp-adapter'
import './js/libs/symbol'

import Main from './js/main'

new Main()

1. 小程序啟動會調(diào)用 game.js ，在其中導入了小游戲官方提供的適配器，用于注入canvas以及模擬DOM以及BOM（后續(xù)會具體說明這個文件），可以在 https://mp.weixin.qq.com/debu...下載源代碼，修改適合自己的版本并通過webpack打包自用。當然目前已經(jīng)足夠我們使用。
2. 導入symbol的polyfill，主要用于模擬ES6類的私有變量。
3. 導入Main類并實例化Main，于是順藤摸瓜我們將目光移至Main.js

Main.js

import Player     from './player/index'
import Enemy      from './npc/enemy'
import BackGround from './runtime/background'
import GameInfo   from './runtime/gameinfo'
import Music      from './runtime/music'
import DataBus    from './databus'

let ctx   = canvas.getContext('2d')
let databus = new DataBus()

/**
 * 游戲主函數(shù)
 */
export default class Main {
  constructor() {
    this.restart()
  }

  restart() {
    databus.reset()

    canvas.removeEventListener(
      'touchstart',
      this.touchHandler
    )

    this.bg       = new BackGround(ctx)
    this.player   = new Player(ctx)
    this.gameinfo = new GameInfo()
    this.music    = new Music()

    window.requestAnimationFrame(
      this.loop.bind(this),
      canvas
    )
  }

  /**
   * 隨著幀數(shù)變化的敵機生成邏輯
   * 幀數(shù)取模定義成生成的頻率
   */
  enemyGenerate() {
    if ( databus.frame % 30 === 0 ) {
      let enemy = databus.pool.getItemByClass('enemy', Enemy)
      enemy.init(6)
      databus.enemys.push(enemy)
    }
  }

  // 全局碰撞檢測
  collisionDetection() {
    let that = this

    databus.bullets.forEach((bullet) => {
      for ( let i = 0, il = databus.enemys.length; i < il;i++ ) {
        let enemy = databus.enemys[i]

        if ( !enemy.isPlaying && enemy.isCollideWith(bullet) ) {
          enemy.playAnimation()
          that.music.playExplosion()

          bullet.visible = false
          databus.score  += 1

          break
        }
      }
    })

    for ( let i = 0, il = databus.enemys.length; i < il;i++ ) {
      let enemy = databus.enemys[i]

      if ( this.player.isCollideWith(enemy) ) {
        databus.gameOver = true

        break
      }
    }
  }

  //游戲結束后的觸摸事件處理邏輯
  touchEventHandler(e) {
    e.preventDefault()

    let x = e.touches[0].clientX
    let y = e.touches[0].clientY

    let area = this.gameinfo.btnArea

    if (   x >= area.startX
        && x <= area.endX
        && y >= area.startY
        && y <= area.endY  )
      this.restart()
    }

    /**
     * canvas重繪函數(shù)
     * 每一幀重新繪制所有的需要展示的元素
     */
    render() {
    ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height)

    this.bg.render(ctx)

    databus.bullets
           .concat(databus.enemys)
           .forEach((item) => {
              item.drawToCanvas(ctx)
            })

    this.player.drawToCanvas(ctx)

    databus.animations.forEach((ani) => {
      if ( ani.isPlaying ) {
        ani.aniRender(ctx)
      }
    })

    this.gameinfo.renderGameScore(ctx, databus.score)
  }

  // 游戲邏輯更新主函數(shù)
  update() {
    this.bg.update()

    databus.bullets
           .concat(databus.enemys)
           .forEach((item) => {
              item.update()
            })

    this.enemyGenerate()

    this.collisionDetection()
  }

  // 實現(xiàn)游戲幀循環(huán)
  loop() {
    databus.frame++

    this.update()
    this.render()

    if ( databus.frame % 20 === 0 ) {
      this.player.shoot()
      this.music.playShoot()
    }

    // 游戲結束停止幀循環(huán)
    if ( databus.gameOver ) {
      this.gameinfo.renderGameOver(ctx, databus.score)

      this.touchHandler = this.touchEventHandler.bind(this)
      canvas.addEventListener('touchstart', this.touchHandler)

      return
    }

    window.requestAnimationFrame(
      this.loop.bind(this),
      canvas
    )
  }
}

1. 導入了創(chuàng)建游戲需要的我放飛機，敵方飛機，背景，游戲信息，音樂，游戲全局數(shù)據(jù)類，并獲取了canvas的上下文（看到這是不是有一個疑惑，canvas到底是從哪里定義？先帶著這個問題最后再說），創(chuàng)建了一個全局數(shù)據(jù)實例（后面會提到）。
2. 創(chuàng)建Main的實例自然會調(diào)用構造方法，在構造方法中調(diào)用restart函數(shù)，進行了游戲的初始化并進行循環(huán)刷幀（ requestAnimationFrame 看起來是不是很親切）。
3. loop函數(shù)中我們可以看到主要調(diào)用了update, render方法，并設置了player發(fā)射子彈的時間，對游戲是否結束進行判斷，最后接著刷幀。
4. update方法會調(diào)用各個場景內(nèi)對象的update方法來更新他們的位置以及其他信息。
5. render方法會調(diào)用各個場景內(nèi)對象的render方法來將他們繪制到canvas中。

Main內(nèi)結構清晰，主要理解整個流程就是調(diào)用 requestAnimationFrame 來不停地刷幀更新位置信息推動所有對象運動，每個對象在每一幀都有新的位置，連起來就是動畫了。分清位置的更新與對象的繪制是關鍵。

databus.js

import Pool from './base/pool'

let instance

/**
 * 全局狀態(tài)管理器
 */
export default class DataBus {
  constructor() {
    if ( instance )
      return instance

    instance = this

    this.pool = new Pool()

    this.reset()
  }

  reset() {
    this.frame      = 0
    this.score      = 0
    this.bullets    = []
    this.enemys     = []
    this.animations = []
    this.gameOver   = false
  }

  /**
   * 回收敵人，進入對象池
   * 此后不進入幀循環(huán)
   */
  removeEnemey(enemy) {
    let temp = this.enemys.shift()

    temp.visible = false

    this.pool.recover('enemy', enemy)
  }

  /**
   * 回收子彈，進入對象池
   * 此后不進入幀循環(huán)
   */
  removeBullets(bullet) {
    let temp = this.bullets.shift()

    temp.visible = false

    this.pool.recover('bullet', bullet)
  }
}

1. 我們可以看出，databus是一個單例對象，不論在其他代碼中new多少次，都是返回的同一個實例，符合我們的期望。
2. reset定義了所需要的數(shù)據(jù)源并初始化
3. 通過一個對象池的概念，控制當前頁面對象的數(shù)量，避免使用js原有的垃圾處理機制，而是通過對象池來復用已經(jīng)創(chuàng)建的對象，算是一個性能優(yōu)化。
4. frame屬性主要是用來刷幀的時候用來控制子彈的發(fā)射與敵機的出現(xiàn)時間。

sprite.js

/**
 * 游戲基礎的精靈類
 */
export default class Sprite {
  constructor(imgSrc = '', width=  0, height = 0, x = 0, y = 0) {
    this.img     = new Image()
    this.img.src = imgSrc

    this.width  = width
    this.height = height

    this.x = x
    this.y = y

    this.visible = true
  }

  /**
   * 將精靈圖繪制在canvas上
   */
  drawToCanvas(ctx) {
    if ( !this.visible )
      return

    ctx.drawImage(
      this.img,
      this.x,
      this.y,
      this.width,
      this.height
    )
  }

  /**
   * 簡單的碰撞檢測定義：
   * 另一個精靈的中心點處于本精靈所在的矩形內(nèi)即可
   * @param{Sprite} sp: Sptite的實例
   */
  isCollideWith(sp) {
    let spX = sp.x + sp.width / 2
    let spY = sp.y + sp.height / 2

    if ( !this.visible || !sp.visible )
      return false

    return !!(   spX >= this.x
              && spX <= this.x + this.width
              && spY >= this.y
              && spY <= this.y + this.height  )
  }
}

1. 作為所有場景對象的基類，定義了所有精靈對象基本有的信息（位置，圖片，是否可見）
2. 定義了兩種能力，檢測碰撞與將自己繪制在canvas上

可以看出畫圖主要是用的canvas里的drawImage方法，也是我們自行開發(fā)小游戲以后會用到的方法。包括background,player等類都會繼承自精靈類，并且會添加自己的update方法來暴露更新自己位置信息的接口。enermy還會包裝一層爆炸動畫的封裝，思路大同小異，就不在多贅述了。

3.結論

1. 我們發(fā)現(xiàn)小游戲的開發(fā)與我們使用canvas進行h5小游戲的開發(fā)并沒有什么太大的區(qū)別，無論從繪圖的api還是事件的api都十分相似，還可以用window對象，這主要歸功于官方提供的 webapp-adapter.js ，該js會注入window對象并提供相應的canvas全局變量，也是文章中提到為什么在main.js里找不到canvas變量在哪里定義的原因了。所以我們可以開開心心地使用canvas來開發(fā)小游戲了?。?！
2. 官方還說了一句，可以不引入 webapp-adapter.js 來開發(fā)小游戲，（ https://mp.weixin.qq.com/debu... ）這是小游戲的api文檔（當時找了很久）適配器的源碼寫得也很清晰，可以一讀來了解一些，其中也有很多官方寫的TODO的事情，還并不十分完善，如果想要快速移植已有的h5游戲代碼使用適配器是很有效的。如果想直接開發(fā)小游戲根據(jù)api文檔直接來開發(fā)也是很有效的方法，畢竟引入一層適配器還是會有一定的開銷。

tips: 讀一讀適配器源碼也有利于了解如何開發(fā)小程序(例如事件綁定之類的操作)

4.結語

小程序終于可以來做小游戲了，感覺還是休閑類的游戲會占主導地位，前端大大可以迎接新的戰(zhàn)場啦哈哈哈~~~（接下來會去掉適配器用原生api改寫官方demo）