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教你看懂网上流传的60行JavaScript代码俄罗斯方块游戏

2016-04-20 18:44 686 查看

　　早就听说网上有人仅仅用60行JavaScript代码写出了一个俄罗斯方块游戏，最近看了看，今天在这篇文章里面我把我做的分析整理一下（主要是以注释的形式）。

　　

　　我用C写一个功能基本齐全的俄罗斯方块的话，大约需要1000行代码的样子。所以60行乍一看还是很让人吃惊的。
　　但是读懂了代码之后发现其实整个程序并没有使用什么神秘的技术，只不过是利用一些工具或者JavaScript本身的技巧大大简化了代码。

　　总结起来主要是以下三点

　　1.使用eval来产生JavaScript代码，减小了代码体积
　　2.以字符串作为游戏场景数据，使用正则表达式做查找和匹配，省去了通常应当手动编写的查找验证代码
　　3.以二进制方式管理俄罗斯方块数据和场景数据，通过位运算简化比较和验证
　　

　　另外，原作者代码换行很少，代码写的比较紧凑，这也是导致这个程序仅仅只有60行的一个原因。

　　下面给出经过我排版注释后的代码。

<!doctype html>
<html>
<head>
<title>俄罗斯方块</title>
</head>

<body>
<div id = "box"
style = "margin : 20px auto;
text-align : center;
width : 252px;
font : 25px / 25px 宋体;
background : #000;
color : #9f9;
border : #999 20px ridge;
text-shadow : 2px 3px 1px #0f0;">
</div>

<script>
//eval的功能是把字符串变成实际运行时的JavaScript代码
//这里代码变换之后相当于 var map = [0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0x801, 0xfff];
//其二进制形式如下
//100000000001 十六进制对照 0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//100000000001              0x801
//111111111111              0xfff
//数据呈U形分布，没错，这就是俄罗斯方块的地图（或者游戏场地更为合适？）的存储区
var map = eval("[" + Array(23).join("0x801,") + "0xfff]");

//这个锯齿数组存储的是7种俄罗斯方块的图案信息
//俄罗斯方块在不同的旋转角度下会产生不同的图案，当然可以通过算法实现旋转图案生成，这里为了减少代码复杂性直接给出了不同旋转状态下的图案数据
//很明显，第一个0x6600就是7种俄罗斯方块之中的正方形方块
//0x6600二进制分四行表示如下
//0110
//0110
//0000
//0000
//这就是正方形图案的表示，可以看出，这里统一采用一个16位数来存储4 * 4的俄罗斯方块图案
//因为正方形图案旋转不会有形状的改变，所以此行只存储了一个图案数据
var tatris = [[0x6600],
[0x2222, 0x0f00],
[0xc600, 0x2640],
[0x6c00, 0x4620],
[0x4460, 0x2e0, 0x6220, 0x740],
[0x2260, 0x0e20, 0x6440, 0x4700],
[0x2620, 0x720, 0x2320, 0x2700]];

//此对象之中存储的是按键键值（上，下，左，右）和函数之间的调用映射关系，之后通过eval可以做好调用映射
var keycom = {"38" : "rotate(1)",
"40" : "down()",
"37" : "move(2, 1)",
"39" : "move(0.5, -1)"};

//dia存储选取的俄罗斯方块类型（一共七种俄罗斯方块类型）
//pos是前台正在下落的俄罗斯方块图案（每一种俄罗斯方块类型有属于自己的图案，如果不清楚可以查看上文的锯齿数组）对象
//bak里存储关于pos图案对象的备份，在需要的时候可以实现对于pos运动的撤销
var dia, pos, bak, run;

//在游戏场景上方产生一个新的俄罗斯方块
function start(){

//产生0~6的随机数，~运算符在JavaScript依然是位取反运算，隐式实现了浮点数到整形的转换，这是一个很丑陋的取整实现方式
//其作用是在七种基本俄罗斯方块类型之中随机选择一个
dia = tatris[~~(Math.random() * 7)];

//pos和bak两个对象分别为前后台，实现俄罗斯方块运动的备份和撤销
bak = pos = {fk : [],                                    //这是一个数组存储的是图案转化之后的二进制数据
y : 0,                                        //初生俄罗斯方块的y坐标
x : 4,                                     //初生俄罗斯方块的x坐标，相对于右侧
s : ~~(Math.random() * dia.length)};        //在特定的俄罗斯方块类型之中随机选择一个具体的图案

//新生的俄罗斯方块不旋转，所以这里参数为0
rotate(0);
}

//旋转，实际上这里做的处理只不过是旋转旋转之后的俄罗斯方块具体图案，之后进行移位，根据X坐标把位置移动到场景里对应的地点
function rotate(r){

//这里是根据旋转参数 r 选择具体的俄罗斯方块图案，这里的 f ，就是上文之中的十六进制数
//这里把当前pos.s的值和r（也就是旋转角度）相加，最后和dia.length求余，实现了旋转循环
var f = dia[pos.s = (pos.s + r) % dia.length];

//根据f（也就是上文之中提供的 16 位数据）每4位一行填写到fk数组之中
for(var i = 0; i < 4; i++) {

//初生的俄罗斯方块pos.x的值为4，因为是4 * 4的团所以在宽度为12的场景里左移4位之后就位于中间四列范围内
pos.fk[i] = (f >> (12 - i * 4) & 0x000f) << pos.x;
}

//更新场景
update(is());
}

//这是什么意思，这是一个判断，判断有没有重叠
function is(){

//对于当前俄罗斯方块图案进行逐行分析
for(var i = 0; i < 4; i++) {

//把俄罗斯方块图案每一行的二进制位与场景内的二进制位进行位与，如果结果非0的话，那么这就证明图案和场景之中的实体（比如墙或者是已经落底的俄罗斯方块）重合了
//既然重合了，那么之前的运动就是非法的，所以在这个if语句里面调用之前备份的bak实现对于pos的恢复
if((pos.fk[i] & map[pos.y + i]) != 0) {

return pos = bak;
}
}

//如果没有重合，那么这里默认返回空
}

//此函数产生用于绘制场景的字符串并且写入到div之中完成游戏场景的更新
function update(t){

//把pos备份到bak之中，slice(0)意为从0号开始到结束的数组，也就是全数组，这里不能直接赋值，否则只是建立引用关系，起不到数据备份的效果
bak = {fk : pos.fk.slice(0), y : pos.y, x : pos.x, s : pos.s};

//如果俄罗斯方块和场景实体重合了的话，就直接return返回，不需要重绘场景
if (t) {

return;
}

//这里是根据map进行转换，转化得到的是01加上换行的原始串
for(var i = 0, a2 = ""; i < 22; i++) {

//br就是换行，在这个循环里，把地图之中所有数据以二进制数字的形式写入a2字符串
//这里2是参数，指定基底，2的话就是返回二进制串的形式
//slice(1, -1)这里的参数1，-1作用是取除了墙（收尾位）之外中间场景数据（10位）
a2 += map[i].toString(2).slice(1, -1) + "<br/>";
}

//这里实现的是对于字符串的替换处理，就是把原始的01字符串转换成为方块汉字串
for(var i = 0, n; i < 4; i++) {

//这个循环处理的是正在下落的俄罗斯方块的绘制
////\u25a1是空格方块，这里也是隐式使用正则表达式
if(/([^0]+)/.test(bak.fk[i].toString(2).replace(/1/g, "\u25a1"))) {

a2 = a2.substr(0, n = (bak.y + i + 1) * 15 - RegExp.$_.length - 4) + RegExp.$1 + a2.slice(n + RegExp.$1.length);
}
}

//对于a2字符串进行替换，并且显示在div之中，这里是应用
////\u25a0是黑色方块 \u3000是空，这里实现的是替换div之中的文本，由数字替换成为两种方块或者空白
document.getElementById("box").innerHTML = a2.replace(/1/g, "\u25a0").replace(/0/g, "\u3000");
}

//游戏结束
function over(){

//撤销onkeydown的事件关联
document.onkeydown = null;

//清理之前设置的俄罗斯方块下落定时器
clearInterval(run);

//弹出游戏结束对话框
alert("游戏结束");
}

//俄罗斯方块下落
function down(){

//pos就是当前的（前台）俄罗斯方块，这里y坐标++，就相当于下落
++pos.y;

//如果俄罗斯方块和场景实体重合了的话
if(is()){

//这里的作用是消行
for(var i = 0; i < 4 && pos.y + i < 22; i++) {

//和实体场景进行位或并且赋值，如果最后赋值结果为0xfff，也就说明当前行被完全填充了，可以消行
if((map[pos.y + i] |= pos.fk[i]) == 0xfff) {

//行删除
map.splice(pos.y + i, 1);
//首行添加，unshift的作用是在数组第0号元素之前添加新元素，新的元素作为数组首元素
map.unshift(0x801);
}
}

//如果最上面一行不是空了，俄罗斯方块垒满了，则游戏结束
if(map[1] != 0x801) {

return over();
}

//这里重新产生下一个俄罗斯方块
start();
}

//否则的话更新，因为这里不是局部更新，是全局更新，所以重新绘制一下map就可以了
update();
}

//左右移动，t参数只能为2或者是0.5
//这样实现左移右移（相当于移位运算）这种方法也很丑陋，但是为了简短只能这样了
//这样做很丑陋，但是可以让代码简短一些
function move(t, k){

pos.x += k;

for(var i = 0; i < 4; i++) {

//*=t在这里实现了左右移1位赋值的功能
pos.fk[i] *= t;
}

//左右移之后的更新，这里同样进行了重合判断，如果和左右墙重合的话，那么一样会撤销操作并且不更新场景
update(is());
}

//设置按键事件映射，这样按下键的时候就会触发对应的事件，具体来说就是触发对应的move，只有2和0.5
document.onkeydown = function(e) {

//eval生成的JavaScript代码，在这里就被执行了
eval(keycom[(e ? e : event).keyCode]);
};

//这样看来的话，这几乎是一个递归。。。
start();

//设置俄罗斯方块下落定时器，500毫秒触发一次，调节这里的数字可以调整游戏之中俄罗斯方块下落的快慢
run = setInterval("down()", 500);
</script>
</body>
</html>

　　下面给出原作者代码，60行

<!doctype html><html><head></head><body>
<div id="box" style="width:252px;font:25px/25px 宋体;background:#000;color:#9f9;border:#999 20px ridge;text-shadow:2px 3px 1px #0f0;"></div>
<script>
var map=eval("["+Array(23).join("0x801,")+"0xfff]");
var tatris=[[0x6600],[0x2222,0xf00],[0xc600,0x2640],[0x6c00,0x4620],[0x4460,0x2e0,0x6220,0x740],[0x2260,0xe20,0x6440,0x4700],[0x2620,0x720,0x2320,0x2700]];
var keycom={"38":"rotate(1)","40":"down()","37":"move(2,1)","39":"move(0.5,-1)"};
var dia, pos, bak, run;
function start(){
dia=tatris[~~(Math.random()*7)];
bak=pos={fk:[],y:0,x:4,s:~~(Math.random()*4)};
rotate(0);
}
function over(){
document.onkeydown=null;
clearInterval(run);
alert("GAME OVER");
}
function update(t){
bak={fk:pos.fk.slice(0),y:pos.y,x:pos.x,s:pos.s};
if(t) return;
for(var i=0,a2=""; i<22; i++)
a2+=map[i].toString(2).slice(1,-1)+"<br/>";
for(var i=0,n; i<4; i++)
if(/([^0]+)/.test(bak.fk[i].toString(2).replace(/1/g,"\u25a1")))
a2=a2.substr(0,n=(bak.y+i+1)*15-RegExp.$_.length-4)+RegExp.$1+a2.slice(n+RegExp.$1.length);
document.getElementById("box").innerHTML=a2.replace(/1/g,"\u25a0").replace(/0/g,"\u3000");
}
function is(){
for(var i=0; i<4; i++)
if((pos.fk[i]&map[pos.y+i])!=0) return pos=bak;
}
function rotate(r){
var f=dia[pos.s=(pos.s+r)%dia.length];
for(var i=0; i<4; i++)
pos.fk[i]=(f>>(12-i*4)&15)<<pos.x;
update(is());
}
function down(){
++pos.y;
if(is()){
for(var i=0; i<4 && pos.y+i<22; i++)
if((map[pos.y+i]|=pos.fk[i])==0xfff)
map.splice(pos.y+i,1), map.unshift(0x801);
if(map[1]!=0x801) return over();
start();
}
update();
}
function move(t,k){
pos.x+=k;
for(var i=0; i<4; i++)
pos.fk[i]*=t;
update(is());
}
document.onkeydown=function(e){
eval(keycom[(e?e:event).keyCode]);
};
start();
run=setInterval("down()",400);
</script></body></html>

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