• 豌豆射手擁有以下幾種狀態
  • 0：待機態，沒有可以攻擊的僵尸
  • 1：攻擊態，攻擊態=攻擊+CD
  • 2：HP耗盡，立即被回收
• 普通僵尸擁有以下幾種狀態
  • 0 : 待機態，未出場
  • 1 : 有頭行走
  • 2 : 有頭攻擊
  • 3 : 無頭行走
  • 4 : 無頭攻擊
  • 5 : 被炸死，立即被回收
  • 6 : 無頭死亡(正常死亡)，立即被回收
• 一個狀態又兩部分組成，一是表示狀態的數字，這個數字是這個狀態的唯一標示，二是狀態附帶的動作，即個體被判定處于這個狀態后應該執行的操作。例子接上面
  • 對于豌豆射手
    • 0/1:
      • 當HP耗盡 -> 2
    • 0:
      • 當觀測到有可攻擊的僵尸 -> 1
    • 1:
      • 當不再有可攻擊的僵尸(上面的檢測條件添加.negate()即可實現) -> 0
  • 對于普通僵尸
    • 1/2/3/4:
      • 當受到足以致命的爆炸傷害 -> 5
    • 3/4:
      • 當HP耗盡 -> 6
    • 1:
      • 觀測到可攻擊 -> 2
      • HP低于閾值 -> 3(掉頭行走)
    • 2:
      • 不再可攻擊(等價于(1->2).negate()) -> 1
      • HP低于閾值 -> 4(掉頭攻擊)
    • 3:
      • 觀測到可攻擊 -> 4
    • 4:
      • 不再可攻擊(等價于(3->4).negate()) -> 3
  • 要求:
    • 任何對于死亡的檢測必須寫在前面，因為沒有實現狀態轉移的優先級，當檢測到可滿足的轉移條件后就不再檢測其他條件

• Predicate:
  • 接受參數并返回true/false
  • 用作檢測是否滿足轉移條件
  • 程序中使用BiPredicate，接受兩個參數，一是游戲棋盤的總體，二是實體本身
• Consumer
  • 接受參數并執行，無返回值
  • 用作狀態的執行
  • 程序中使用BiConsumer，接受兩個參數，同上

• 背景音樂，同一時刻只允許存在一個背景音樂，且背景音樂自動設置為循環播放
• 游戲音效，子彈擊中僵尸、僵尸啃噬植物等均為音效，一經添加立即播放，播放完畢后釋放資源(由JVM接管)

• model 模型
  • base基本類型
  • bullets子彈
  • plants植物
  • sound音頻
  • zombies僵尸
  • level 關卡
• view 視圖渲染部分
• controller 用戶交互界面

• 僵尸圖 zombieMap
• 植物圖 plantMap
• 子彈圖 bulletMap
• 雜項圖 extraMap
• 陽光圖 sumMap，原本設計在雜項里，但考慮到檢測的效率，故獨立之

注意，本部分代碼因項目后期沒有維護，可能已過時，詳情請參考具體代碼

abstract void setStateTable(); //設置狀態表

• 任何繼承Root的子類都必須實現的方法
• 以豌豆射手Pershooter類為例：protected void setStateTable() {// 0 : 正常// 1 : 攻擊// 2 : HP耗盡BiConsumer<GameBoard, Root> attack = ((gameBoard, root) ->// 攻擊時應該做什么{if ((intervalCount++) % attackPerTicks == 0){Plant pt = (Plant) root;for (Object ob : gameBoard.zombieMap.getRow(pt.getY())){Zombie zb = (Zombie) ob;if (zb.getX() - pt.getX() <= MAX_PROBE_RANGE){gameBoard.bulletMap.getRow(pt.getY()).add(new BeanBullet(pt.getX() + pt.getWidth() / 2, pt.getY()));SoundPool.addSound(GameRule.choice(GameRule.pea_shoot));return;}}}});addState(0, "peashooter.gif", null);addState(1, "peashooter.gif", attack);addState(2, "peashooter.gif", (gameBoard, root) -> finish = true); }
• 類中的方法addState
  • 接受兩個參數
  • 方法簽名為void addState(int state, String fName, BiConsumer<GameBoard, Root> action)
    • state為當前狀態碼
    • fName為狀態要播放的gif，可為null
    • action為BiConsumer，是該狀態要執行的操作，可為null

abstract void setStateTransfer(); //設置轉移條件

• 任何繼承Root的子類都必須實現的方法
• 以豌豆射手Pershooter類為例：protected void setStateTransfer() {// BOTH -> HP耗盡死亡addTransfer(new int[] {0, 1}, 2, ((gameBoard, root) -> hp <= 0));// 待機 -> 開始攻擊addTransfer(0, 1, getAttackTransfer(MAX_PROBE_RANGE));// 攻擊 -> 待機addTransfer(1, 0, getAttackTransfer(MAX_PROBE_RANGE).negate()); }
• 類中的方法addTransfer
  • 接受三個參數
  • 方法簽名為void addTransfer(int from, int to, BiPredicate<GameBoard, Root> cond)
    • from為來自的狀態
    • to為滿足cond后轉移到的狀態
    • cond為BiPredicate，是狀態轉移條件
    • 還定義有方法void addTransfer(int[] froms, int to, BiPredicate<GameBoard, Root> cond)
      • froms數組中各元素都會被展開成原方法形式
      • 旨在實現快速添加對象死亡的轉移條件

音頻池SoundPool系統

• 音頻池為游戲提供了背景音樂與游戲音效支持
• public static void addSound(String fName)
  • 添加音效
  • 音效會被立刻播放
  • 播放結束后自動回收
  • 一時刻可能有很多很多音效在播放
• public static void setBGmusic(String fName)
  • 設置背景音樂
  • 音樂會被立刻播放
  • 音樂循環
  • 每一時刻只能有一首正在播放的BGM，重設后會替換原BGM
• 注意
  • 上述兩方法為靜態方法，調用方式為
    • SoundPool.addSound(xxxxx);
    • SoundPool.setBGmusic(xxxxx);
  • 編碼人員不用創建該類的任何實例，兩靜態方法會自動處理
• 現狀：音頻系統是引起游戲很卡的罪魁禍首

  • [完成]初步優化：使用字典管理正在播放的音頻，限制同一音頻最多同時播放3個，稍有改善

  • [待進行]進一步構思：

    • 使用線程池技術，預先開辟線程，消除線程構造與回收造成的系統資源消耗

關卡Level & LevelManager & LevelFactory系統

• Level: 保存一個關卡的信息
• LevelManager: 組合一個Level并被多個類所傳遞，用于獲取關卡信息與處理游戲勝負
• LevelFactory: 關卡工廠，想添加新的關卡就寫在這里
• 如何寫一個新關卡:
  • 你需要提供
    • 關卡的編號
    • 出現在本關的所有僵尸與他們的數量
    • 總波數
    • 總時間
    • 下一關的編號(-1代表結束)
    • 可以使用的植物
    • 場景圖片
    • 背景音樂
    • 是否從天上掉落陽光
    • 掉落陽光的間隔是多少
    • 預先設置的植物
  • 編寫成代碼:Level level = new Level(); HashMap<String, Integer> zombieCount = new HashMap<>(); ArrayList<PlantInfo> cards = new ArrayList<>(); ArrayList<PreSetPlant> pres = new ArrayList<>(); zombieCount.put("normal_zombie", 10); // 10個普通僵尸 zombieCount.put("football_zombie", 10); // 10個橄欖球僵尸 zombieCount.put("buckethead_zombie", 5); // 5個鐵桶僵尸 zombieCount.put("conehead_zombie", 5); // 5個路障僵尸 zombieCount.put("newspaper_zombie", 5); // 5個讀報僵尸cards.add(new PlantInfo("Chomper", 50, 2)); // 可使用食人花, 花費50陽光，冷卻2s cards.add(new PlantInfo("Jalapeno", 50, 2)); // 火爆辣椒 cards.add(new PlantInfo("Peashooter", 100, 2)); // 豌豆射手 cards.add(new PlantInfo("Threepeater", 100, 2)); // 三發射手 cards.add(new PlantInfo("CherryBomb", 100, 2)); // 櫻桃炸彈 cards.add(new PlantInfo("ScaredyShroom", 100, 2)); // 膽小菇// 預設植物, new (name, col, row) pres.add(new PreSetPlant("PotatoMine", 5, 0)); pres.add(new PreSetPlant("PotatoMine", 5, 1)); pres.add(new PreSetPlant("PotatoMine", 5, 2)); pres.add(new PreSetPlant("PotatoMine", 5, 3)); pres.add(new PreSetPlant("PotatoMine", 5, 4));level.setLevelNumber(1) // 關卡編號1.setZombies(zombieCount) // 設置所有僵尸(見上方).setWaves(10) // 10波.setLevelTime(50) // 50秒(最后一波僵尸出現的時間).setLevelNext(2) // 下一關進入編號2.setPlantInfos(cards) // 設置可使用的植物.setlevelImg(GameRule.backgroundDay) // 關卡背景.setLevelBgmusic(GameRule.dayBG) // 背景音樂.setDropSun(true) // 白天，從天上掉陽光.setDropSunPerSeconds(5) // 第一關，陽光掉落頻繁.setPrePlants(pres); // 預設植物，可為空
  • 由于大量使用了Java的反射機制，使得程序具有特別強大的靈活性，可以看出，僅需要一個字符串便能調用一個類
  • 所以，新建一個關卡只需要填寫很少的代碼
  • 由于植物的花費與冷卻時間可控，我們還可以做出許多有趣的小游戲，比如:
    • 一關只允許使用爆炸物，且爆炸物冷卻時間極短而且花費很低
    • 一關的高堅果與堅果墻十分廉價，但攻擊方式只有普通豌豆射手
    • 更多腦洞任君開發

僵尸、植物、子彈或雜項何時被系統刪除

• 在Root類中有一名為finish的布爾型變量，一旦為true，則會在最近一次的更新中被移除
• 對于動畫，例如僵尸的倒下死亡或被炸死，有兩種處理思路
  • 轉移到這個狀態，播放這個gif，sleep對應時間后在設置為finish=true
  • 轉移到這個狀態，立刻設置為finish=true，在雜項map內添加這樣的gif
• 本程序在簡潔性與易擴展型的考量下決定使用后者，具體使用方法舉例如下：// 僵尸被炸死 addState(5, null, (gameBoard, root) -> {finish = true;gameBoard.extraMap.add(new Extra(getPath() + "boom_die.gif", 3500, getX(), getY())); });// 僵尸HP耗盡 addState(6, null, (gameBoard, root) -> {finish = true;gameBoard.extraMap.add(new Extra(getPath() + "nohead_die.gif", 1500, getX(), getY())); });
• Extra類的構造函數簽名如下
  • public Extra(String fName, int ms, int x, int y, boolean bullet)
  • 與public Extra(String fName, int ms, int x, int y)
  • 其中
    • fName為需要播放的gif文件
    • ms為gif所需執行時間，用于Thread.sleep()
    • x, y，物體坐標
    • bullet，是否為子彈，true代表是，不填為否
• Extra類被構造后會在最近一次的更新中被添加
• 在延遲時間到后自動被回收，實現方法同為finish=true