3.5 游戏框架
大多数知名企业的游戏都是基于Apache Struts、Spring和Hibernate等开发框架的。这些框架都是基于MVC设计模式的，实现了业务和逻辑的分离，这已经成为当前游戏开发的主流模式。本节将简单分析Android平台提供的View和Surfaceview类的基本知识。
3.5.1 View类
View视图类是Android系统中的一个超类，在此类中几乎包含了所有的屏幕类型。每一个View都有一个用于绘图的画布，这个画布可以进行任意扩展。在游戏开发中也可以自定义View视图，这个画布的功能更能满足我们在游戏开发中的需要。
在Android系统中，任何一个View类都只需重写onDraw()方法来实现界面显示，自定义的视图可以是复杂的3D实现，也可以是非常简单的文本形式。
在游戏中最重要的就是与玩家的交互，例如，键盘输入、触笔点击事件如何来处理呢？在Android中提供了onKeyUp、onKeyDown、onKeyMultiple、onKeyPreIme、onTouchEvent和onTrackballEvent等方法，通过这些方法可以轻松处理游戏中的事件信息。在继承View时需要重载这几个方法，当有按键按下或弹起事件发生时，按键代码自动会传输给这些相应的方法来处理。
游戏的核心功能是不断绘图和刷新界面，视图可以通过onDraw()方法绘制，接下来重点分析如何刷新界面。在Android中提供了invalidate()方法来刷新界面。不能直接在线程中调用方法invalidate()，特别是不能在子线程中调用，因为这违背了Android单线程模型。Android UI操作并不是线程安全的，并且这些操作必须在UI线程中执行，因此Android中最常用的方法就是利用Handler来实现UI线程的更新。
接下来通过一个具体实例，介绍在Android中使用View类实现屏幕更新显示的方法。
实例3-13 使用View类（daima\3\ViewC）。
在本实例中，要在屏幕上绘制了一个不停变换颜色的矩形，并且定义一些事件来通过模拟器的上下键调节矩形的位置（比如把这个矩形向上移动或者把这个矩形向下移动）。本实例的实现文件是ViewC.java，主要代码如下所示。
public class ViewC extends View
{
int miCount = 0;
int y = 0;
public ViewC(Context context)
{
super(context);
}
//
//绘图处理
public void onDraw(Canvas canvas)
{
if (miCount < 100)
{
miCount++;
}
else
{
miCount = 0;
}
//绘图
Paint mPaint = new Paint();
switch (miCount%4)
{
case 0:
mPaint.setColor(Color.BLUE);
break;
case 1:
mPaint.setColor(Color.GREEN);
break;
case 2:
mPaint.setColor(Color.RED);
break;
case 3:
mPaint.setColor(Color.YELLOW);
break;
default:
mPaint.setColor(Color.WHITE);
break;
}
//绘制矩形--后面将详细讲解
canvas.drawRect((320-80)/2, y, (320-80)/2+80, y+40, mPaint);
}
}
执行后将在屏幕内绘制一个矩形，并随着线程的变化矩形的填充颜色随之变化，从而实现闪烁效果，如图3-35所示。通过键盘上的上下键来移动矩形，如图3-36所示。
图3-35 闪烁效果
图3-36 上下移动矩形
3.5.2 SurfaceView类
类SurfaceView在游戏开发中有着举足轻重的作用，它对画面的控制有更大的自由度。SurfaceView类有个双缓冲机制，在开发游戏时经常用到，提高整个效率。
1. SurfaceView类基础
在Android中开发游戏时，一般来说，要想写一个复杂一点的游戏，必须使用SurfaceView来实现。SurfaceView可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图形系统中的一个重要的概念和线索是Surface（界面）、View（视图）及其子类，如TextView和Button。
要想在Surface上绘图。则必须为每个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，如画点与画线。还要注意的是，在使用SurfaceView的时候，一般都是出现在最顶层。
在使用SurfaceView的时候，一般情况下还要对创建、销毁、改变时的情况进行监视，格式如下所示。
//在 surface的大小发生改变时激发
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder,int format,int width,int height){}
//在创建时激发，一般在这里调用画图的线程
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder){}
//销毁时激发，一般在这里将画图的线程停止、释放
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {}
surfaceCreated会首先被调用，然后是surfaceChanged，当程序结束时会调用surfaceDestroyed。
由于SurfaceHolder是一个共享资源，所以在对其操作时应该实行“互斥操作”，即需要使用synchronized的“封锁”机制。
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，在工作线程中是无法控制的，所以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。
接下来将通过一个具体的实例，介绍在Android中使用SurfaceView类实现屏幕更新显示的流程。
实例3-14 使用SurfaceView类实现屏幕内容的闪烁显示（daima\3\SurfaceC）。
本实例的实现文件是SurfaceC.java，具体代码如下所示。
package com.SurfaceC;
import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.Paint;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceView;
public class SurfaceC extends SurfaceView
implements SurfaceHolder.Callback,Runnable
{
//控制循环
boolean mbLoop = false;
//定义SurfaceHolder对象
SurfaceHolder mSurfaceHolder = null;
int miCount = 0;
int y = 50;
public SurfaceC(Context context)
{
super(context);
//实例化SurfaceHolder
mSurfaceHolder = this.getHolder();
//添加回调
mSurfaceHolder.addCallback(this);
this.setFocusable(true);
mbLoop = true;
}
//在surface的大小发生改变时激发
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height)
{
}
//在surface创建时激发
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder)
{
//开启绘图线程
new Thread(this).start();
}
//在surface销毁时激发
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder)
{
//停止循环
mbLoop = false;
}
//绘图循环
public void run()
{
while (mbLoop)
{
try
{
Thread.sleep(200);
}
catch (Exception e)
{
}
synchronized( mSurfaceHolder )
{
Draw();
}
}
}
//绘图方法
public void Draw()
{
//锁定画布，得到canvas
Canvas canvas= mSurfaceHolder.lockCanvas();
if (mSurfaceHolder==null || canvas == null )
{
return;
}
if (miCount < 100)
{
miCount++;
}
else
{
miCount = 0;
}
//绘图
Paint mPaint = new Paint();
mPaint.setAntiAlias(true);
mPaint.setColor(Color.BLACK);
//绘制矩形--清屏作用
canvas.drawRect(0, 0, 320, 480, mPaint);
switch (miCount % 4)
{
case 0:
mPaint.setColor(Color.BLUE);
break;
case 1:
mPaint.setColor(Color.GREEN);
break;
case 2:
mPaint.setColor(Color.RED);
break;
case 3:
mPaint.setColor(Color.YELLOW);
break;
default:
mPaint.setColor(Color.WHITE);
break;
}
// 绘制矩形--后面将详细讲解
canvas.drawCircle((320 - 25) / 2, y, 50, mPaint);
// 绘制后解锁，绘制后必须解锁才能显示
mSurfaceHolder.unlockCanvasAndPost(canvas);
}
}
执行后将在屏幕内绘制一个圆形，并随着线程的变化，圆形的填充颜色也随之变化，从而实现闪烁效果，如图3-37所示；可以通过键盘上的上下键来移动圆形，如图3-38所示。
图3-37 闪烁效果
图3-38 上下移动圆形
2. 双缓冲
双缓冲的是一种防止动画闪烁的多线程应用，基于SurfaceView的双缓冲实现很简单，只需开一条线程并在其中绘图即可。Android中的SurfaceView类就基于双缓冲机制，所以在开发游戏时应尽量使用SurfaceView而不要使用View，这样效率会较高，而且SurfaceView的功能也更加完善。
双缓冲的核心是先通过方法setBitmap()将要绘制的所有图形绘制到一个Bitmap（图像对象）上，然后调用方法drawBitmap()绘制这个Bitmap，并在屏幕上显示出来。下面将通过一个具体的实例，讲解在Android中使用SurfaceView类实现双缓冲。
实例3-15 使用双缓冲技术在屏幕中显示一幅图片（daima\3\shuanghuan）。
本实例的实现文件是shuanghuan.java，具体代码如下所示。
package com.shuanghuan;
import com.shuanghuan.R;
import Android.content.Context;
import Android.graphics.Bitmap;
import Android.graphics.Canvas;
import Android.graphics.Paint;
import Android.graphics.Bitmap.Config;
import Android.graphics.drawable.BitmapDrawable;
import Android.view.KeyEvent;
import Android.view.MotionEvent;
import Android.view.View;
public class shuanghuan extends View implements Runnable
{
/＊ 声明Bitmap对象 ＊/
Bitmap mBitQQ = null;
Paint mPaint = null;
/＊ 创建一个缓冲区 ＊/
Bitmap mSCBitmap = null;
/＊ 创建Canvas对象 ＊/
Canvas mCanvas = null;
public shuanghuan(Context context)
{
super(context);
/＊ 装载资源 ＊/
mBitQQ = ((BitmapDrawable) getResources().getDrawable(R.drawable.qq)).getBitmap();
/＊ 创建屏幕大小的缓冲区 ＊/
mSCBitmap=Bitmap.createBitmap(320, 480, Config.ARGB_8888);
/＊ 创建Canvas ＊/
mCanvas = new Canvas();
/＊ 设置将内容绘制在mSCBitmap上 ＊/
mCanvas.setBitmap(mSCBitmap);
mPaint = new Paint();
/＊ 将mBitQQ绘制到mSCBitmap上 ＊/
mCanvas.drawBitmap(mBitQQ, 0, 0, mPaint);
/＊ 开启线程 ＊/
new Thread(this).start();
}
public void onDraw(Canvas canvas)
{
super.onDraw(canvas);
/＊ 将mSCBitmap显示到屏幕上 ＊/
canvas.drawBitmap(mSCBitmap, 0, 0, mPaint);
}
//触笔事件
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event)
{
return true;
}
//按键按下事件
public boolean onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event)
{
return true;
}
//按键弹起事件
public boolean onKeyUp(int keyCode, KeyEvent event)
{
return false;
}
public boolean onKeyMultiple(int keyCode, int repeatCount, KeyEvent event)
{
return true;
}
/＊线程处理＊/
public void run()
{
while (!Thread.currentThread().isInterrupted())
{
try
{
Thread.sleep(100);
}
catch (InterruptedException e)
{
Thread.currentThread().interrupt();
}
//使用postInvalidate可以直接在线程中更新界面
postInvalidate();
}
}
}
执行后将用双缓冲技术在屏幕中显示图片，效果如图3-39所示。
图3-39 执行效果