实战 Flutter 象棋从零到上架

专栏亮点

• 基于真实项目「棋路」的开发历程形成专栏，不是市面上的各种「HelloWorld」；
• 专栏内容包含其中的每一和代码，都得到了两次验证，跟随我们的专栏，定能达成目标；
• 真实项目环境中遇到的大量问题，专栏中都给出了实用的解决方案；
• 对开源的 C++ 引擎的包装和混编，有大量市面上找不到的经验和方法。

为什么应尽早学习 Flutter

这个世界已经有太多的框架，我们为什么需要学习一种新的？

简单点来回答这个问题 —— 效率！

• 跨平台的解决方案，做一套应用，可以在 iOS、Android、WEB、MacOS、Windows 多端运行
• 基于 Dart 语言建立的原生绘图性能，超越 Hybrid 方案和其它 JS 翻译方案；
• 调试期间的热加载，不需要每次都编译代码，能极大地提升开始发效率；
• 更先进的界面布局理念，上手后做同样的界面花费的代价低于 iOS 或是 Android；

掌握前沿的技术，顺应技术演进的趋势，抱紧 google 的大腿，现在就是上路的时候了。

现在学习 Flutter 的常见痛苦

• 看了官方的文档和教程，感觉是大师的理论堆砌，与手上的项目无法关联起来；
• 中文的 Flutter 教程也真不少，但都是一个一个的 Demo，没有深入的应用了讨论；
• 自己尝试使用 Flutter 开发时，遇到一些坑点时，无认帮忙，各种教程从未提到这些复杂场面；

我们的专栏中完整跟进了「棋路」象棋游戏在开发中遇到的各种问题，尝试解决问题的方式不限于 Flutter 或 Dart，而是实用为王。从真实项目的，你能得到语言或框架以外的经验和知识。

专栏组织

专栏涉及到的主要技术

以下的专栏中涉及到的主要知识点，以及推荐的学习资源：

• Dart 语言知识

  Dart 语言容易学习和使用，如果你学习过 C++ 或是 Java，学习 Dart 将非常容易和快捷。可以试看 GitChat 专栏《Dart 入门实践》，你能在几个小时内掌握 Dart 语言的精义。

• Flutter 开发技术

  如果你有过 iOS 或 Android 的开发经验，亦或是你有 Ionic 或 Web 开发经验，则完全不用担心 Flutter 的入门问题。即使什么开发经验都没有，Dart 的入门也是容易的。使用中文的 Flutter 官方文档，是 Flutter 入门的好办法。

• iOS 和 Android 开发基础知识

  我们要做的是跨平台的游戏 App，对 iOS 和 Android 开发有基本的了解是很有帮助的，但这并不是这个专栏的前提。我们的专栏中除了单机引擎部分调用了 C++ 原生引擎、需要在 iOS 和 Android 平台上进行少量混合开发外，其它的内容都是在 Flutter 环境下实现的。即使你没有 iOS 和 Android 开发基础，跟着我们的专栏指示，你也能完成全部的开发任务。

  如果你想要系统地学习 iOS 开发技术，那么以下这些链接将给你绝佳的入门引导：

• Swift5 语言简介

• Swift 语言 Getting Start

• Start Developing iOS Apps (Swift)

  如果你有志于系统地学习 Android 开发技术，那么以下这链接你也千万别错过：

• 百度搜索：《Thinking in Java》电子版

• 构建你的第一个 Android 应用

• Android 开发者指南

• Android 官方开发示例

• Android 开发技术

• C/C++开发技术

  专栏中将使用 C++ 语言实现的人机对战引擎来做电脑端的大脑，如果有一定的 C++ 基础，将有利于你得更好地理解象棋对战引擎的实现原理。这当然不是学习这门专栏的前提。即使没有接触过 C/C++ 语言，你不会阻碍你顺畅地学习我们的专栏。

• 百度搜索：《Thinking in C++》电子版

• 菜鸟 C++基础教程

• Nodejs / Koa 开发技术

  Nodejs 技术栈非常流行，其生态也是枝繁叶茂。

  我们的专栏并不要求你掌握 Nodejs 技术栈的知识，但 Nodejs 学习和应用极简单明快，是我技术学习过程中最愉快的一段经历了。我推荐大家课后学习 Nodejs 技术；作为一个现代的开发人员，不应该对如此活跃的一个生态一无所知。

  Nodejs 和 Koa 的学习，建议直接去官网：Koa 的首页文章对你理解和入门 Koa 极有帮助。

不必担心自己尚未掌握这些技术点，我们专栏的每一个环节都呈现了可执行的代码和指令，这些代码都经过了作者的至少两轮从头到尾的验证。

只需要跟着专栏的脚步，一步一步地往下走，在实践中去做、去体会，理论正是来自于实践的。

实践中你将收获

跟随我们的教程，实现中国象棋的游戏过程，你将学习到以下知识点：

Flutter 基础知识

• 组件及布局知识
• 手势检测
• Http 通信
• Canvas 绘制
• Method Channel 与原生应用通信
• 动画技术要领
• 音乐、音效
• 用户本地配置解决方案
• 多种设备屏幕适配

象棋软件开发知识

• 象棋的基本规则
• 象棋着法枚举和有效性判断
• 长捉和胜负检测
• FEN 局面表示
• UCCI 引擎通信协议
• XQF 象棋棋谱格式的解析

Native 开发知识

• 在 iOS 和 Android 中访问 Flutter 资源包
• iOS 中 Object C 与 C++ 的混合开发
• iOS 的多线程通信
• Android 中 Java 与 C++ 通过 JNI 协同
• Android 的多线程通信

产品设计知识

• 用户需求提炼
• 交互设计

一个完整的产品涉及到的细节比较多，有些特定场景到我们遇到时再和大家分解。

目标读者

现实当中，每一个真实产品的开发过程几乎不可能只使用一种技术、甚至一套技术栈，正是由于这个原因，许多开发人员学习了某种语言的一系列专栏、完成一系列专栏中的 demo 后，并不能实际完成公司或项目组交给的真实项目任务，这正是纯理论专栏的短板！

我们的专栏反映了真实项目的众多细节，中间的衔接与各种技术的综合运用来自于长期的项目实践，接近并学习这些知识，能快速地提升你独立完成真实项目任务的能力。

• 如果你是开发界的新兵，学习我们的专栏将助你在实际中学习 Dart/Flutter 综合应用能力，关键能提升你对互联网产品的整个生命周期的理解。

• 如果你已经是经验丰富的开发老兵了，跟随这个专栏你除了能学习到一些具体问题的解决方法外，还将学习到解决问题的更多思路、各种设计模式与开发的流程。

• 如果你是学生，将会发现这个专栏和你以前读到的各种课本完全不同，它实用而不教条，在带给你难得的项目实践经验的同时，助打开广阔的技术视野。

关于作者

贺照云，曾就职于腾讯、联想软件、360；十年开发经验、十年产品策划经验； 熟悉 C++、Java、JS、Swift、Dart、Groovy 等多种语言；熟悉 J2EE/Nodes/Android/iOS/Windows 等多种开发平台；

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课程内容

中国象棋通用引擎协议 UCCI

概述

中国象棋通用引擎协议 (Universal Chinese Chess Protocol，简称UCCI)，是一种象棋界面和象棋引擎之间的基于文本的通讯协议。

规范通用引擎协议 UCCI 协议，为棋软的 AI 引擎与界面分享提供标准接口，一些团队可以实现优美的界面，而另一些团队可以关注于 AI 引擎算法提升。

中国象棋的软件理论主要参考了国际象棋，通用引擎协议也是这样。UCCI 参考国际象棋的 UCI 来制定的。 　

通讯方法

通常情况下，引擎程序以独立进程方式运行，以标准输入输出与界面程序进行通信。

独立进程运行的情况下，象棋软件使用输入输出管道方式与作为子进程的引擎程序进行通信，通信内容为文本。/Users/linmi/Documents/Work/GitChat/专栏/照云/flutter 实战：中国象棋引擎也可以象棋程序的线程方式运行，象棋软件和引擎运行于同一个内存空间，可以使用更灵活的方式进行通信。

象棋程序与引擎之间的通信过程一般是这样的：

1. 象棋软件向引擎发送的「指令」信息
2. 引擎理解并执行指令，发送的「反馈」信息给象棋程序
3. UCCI 协议以文件为基础，一个指令或反馈都在同一行

局面和着法表示

局面表示

象棋程序以 position 指令告知引擎局面信息。局面信息以 FEN 方式标记，一个典型的局面指令：

position fen rnbakabnr/9/1c5c1/p1p1p1p1p/9/9/P1P1P1P1P/1C5C1/9/RNBAKABNR w - - 0 1

为了让引擎自动判断禁手（重复等），可以在 position 指令中分两部分反应局面信息，一部分是上一次吃子（或开局）后的局面，另一部分是上一次吃子后的招法列表。

position fen rnbakabnr/9/1c5c1/p1p1p1p1p/9/9/P1P1P1P1P/1C5C1/9/RNBAKABNR w - - 0 1

Case 2 - 红方走出了炮二平五，请求引擎为黑方出着：无咋子局面，使用开局局面，有一步着法：

position fen rnbakabnr/9/1c5c1/p1p1p1p1p/9/9/P1P1P1P1P/1C5C1/9/RNBAKABNR w - - 0 1 moves h2e2

Case 3 - 黑方炮8平5，请引擎为红方出着：无吃子过程，有两步着法：

position fen rnbakabnr/9/1c5c1/p1p1p1p1p/9/9/P1P1P1P1P/1C5C1/9/RNBAKABNR w - - 0 1 moves h2e2 h7e7

Case 4 - 红方炮五进四，请引擎为黑方出着：前一步红方吃子，局面变化最最近吃子局面，无着法列表：

position fen rnbakabnr/9/1c2c4/p1p1C1p1p/9/9/P1P1P1P1P/1C7/9/RNBAKABNR b - - 0 2

Case 5 - 黑方走出士4进5，请引擎为红方出着，使用上一个咋子局面，着法列表中是上一步黑方「士4进5」：

position fen rnbakabnr/9/1c2c4/p1p1C1p1p/9/9/P1P1P1P1P/1C7/9/RNBAKABNR b - - 0 2 moves d9e8

着法表示

象棋应用和引擎程序之间对着法的表示使用 ICCS 格式。

ICCS 格式用 4 个字符表示一步着法的，例如 b0c2 ：

• ICCS 着法基于左下角坐标系
• 用 a ~ i 表示从左到右的 9 列
• 用 0 ~ 9 表示从下到上 10 行

举个例子，引擎返回着法 b0c2，表示将第2列第1行的棋子移动到第3列第3行。

指令和反馈

指令

ucci

这是引擎启动后，界面需要给引擎发送的第一条指令，通知引擎现在使用的协议是UCCI。

响应1

id {name | copyright | author | user} <信息>

返回引擎的版本号、版权、作者和授权用户，例如：

id name ElephantEye 1.6 Betaid copyright 2004-2006 www.xqbase.comid author Morning Yellowid user ElephantEye Test Team

响应2

option <选项> type <类型> [min <最小值>] [max <最大值>] [var <可选项> [var <可选项> [...]]] [default <默认值>]

显示引擎所支持的选项，UCCI 引擎支持以下选项：

• usemillisec true，通知界面采用毫秒模式
• batch false，批处理模式，默认是关闭的；
• debug false，调试模式，默认是关闭的；
• ponder false，是否使用后台思考的时间策略，默认是关闭的；
• usebook true，是否使用开局库的着法，默认是启用的；
• useegtb true，是否使用残局库，默认是启用的；
• bookfiles ，设定开局库文件的名称，可指定多个开局库文件，用分号「;」隔开；
• egtbpaths ，设定残局库路径的名称，和 bookfiles 类似；
• evalapi ，设定局面评价API函数库文件的名称，和 bookfiles 类似，但只能是一个文件；
• hashsize ，以MB为单位规定Hash表的大小，0表示让引擎自动分配Hash表；
• threads ，支持多处理器并行运算(SMP)的引擎可指定线程数(即最多可运行在多少处理器上)，0表示让引擎自动分配线程数；
• idle ，设定处理器的空闲状态，通常有none(满负荷)、small(高负荷)、medium(中负荷)、large(低符合)四种选项，引擎默认总是以满负荷状态运行的；
• promotion false，是否允许仕(士)相(象)升变成兵(卒)，这是一种中国象棋的改良玩法，默认是不允许的；
• pruning ，设定裁剪程度，裁剪越多则引擎的搜索速度越快，但搜索结果不准确的可能性越大；
• knowledge ，设定知识大小，通常知识量越多则程序的静态局面评价越准确，但的运算速度会变慢；
• randomness ，设定随机性系数，一般都设为none，以保证引擎走出它认为最好的着法，但为了增强走棋的趣味性，可以把这个参数调高；
• style ，设定下棋的风格；
• newgame，设置新局或新的局面，引擎收到该指令时，可以执行导入开局库、清空Hash表等操作；

响应3

ucciok

引导状态的反馈，此后引擎进入空闲状态。

指令

isready

检测引擎是否处于就绪状态

响应

readyok

表明引擎处于就绪状态。

指令

setoption <选项> [<值>]

设置引擎参数，这些参数都应该是前述 ucci 指令的 option 反馈的参数，例如：

setoption usebook false，不让引擎使用开局库； setoption selectivity large，把选择性设成最大； setoption style risky，指定冒进的走棋风格； setoption loadbook，初始化开局库。

指令

position {fen  | startpos} [moves <后续着法列表>]

设置局面，用 fen 来指定 FEN 格式串，moves 后面跟的是随后走过的着法。startpos表示开始局面，它等价于 rnbakabnr/9/1c5c1/p1p1p1p1p/9/9/P1P1P1P1P/1C5C1/9/RNBAKABNR w - - 0 1

指令

banmoves <禁止着法列表>

为当前局面设置禁手，以解决引擎无法处理的长打问题

指令

go [ponder | draw] <思考模式>

要求引擎根据 position 指令设定的棋盘来思考，各选项为思考方式，有三种模式可供选择：

• depth <深度> | infinite：限定搜索深度，infinite 表示无限制思考（直到找到杀棋或用 stop 指令中止）。如果深度设定为 0，那么引擎可以只列出当前局面静态评价的分数，并且反馈 nobestmove。
• nodes <结点数>：限定搜索结点数。
• time <时间> [movestogo <剩余步数> | increment <每步加时>] [opptime <对方时间> [oppmovestogo <对方剩余步数> | oppincrement <对方每步加时>]]：限定时间，时间单位毫秒
• movestogo适用于时段制
• increment适用于加时制
• opptime、oppmovestogo 和 oppincrement 可以让界面把对方的用时情况告诉引擎。
• 如果指定 ponder 选项，则引擎思考时时钟不走，直到接受到 ponderhit 指令后才计时，该选项用于后台思考，它只对限定时间的思考模式有效。
• 指定 draw 选项表示向引擎提和，引擎以 bestmove 提供的选项作为反馈，参阅 bestmove 指令。
• ponder 和 draw 选项不能同时使用，如果界面向正在后台思考中的引擎求和，则使用 ponderhit draw 指令。

响应1

info <思考信息>

显示引擎思考信息，通常有以下几种信息：

• time <已花费的时间> nodes <已搜索的结点数>
• depth <当前搜索深度> [score <分值> pv <主要变例>]：输出引擎思考到的深度及其思考路线和好坏
• currmove <当前搜索着法>：输出引擎正在思考的着法
• message <提示信息>：输出引擎要直接告诉用户的信息

中间指令

ponderhit [draw]

思考过程中的指令，告诉引擎后台思考命中，现在转入正常思考模式（引擎继续处于思考状态，此时go指令设定的时限开始起作用）。draw 选项表示向引擎提和，引擎以 bestmove 提供的选项作为反馈。

中间指令

stop

中止引擎的思考。注意：发出该指令并不意味着引擎将立即回到空闲状态，而是要等到引擎反馈bestmove或nobestmove后才表示回到空闲状态。

响应2-1

bestmove <最佳着法> [ponder <后台思考的猜测着法>] [draw | resign]

思考结果反馈，以及猜测在这个着法后对手会有怎样的应对。

通常，最佳着法是思考路线、中的第一个着法，而后台思考的猜测着法则是第二个着法。在对手尚未落子时，可以根据该着法来设定局面，并作后台思考。当对手走出的着法和后台思考的猜测着法吻合时，称为“后台思考命中”。

draw 选项表示引擎提和或者接受界面向引擎发送的提和请求

resign 选项表示引擎认输。

响应2-2

nobestmove

反馈思考结果，但引擎一步着法也没计算，表示当前局面是死局面，或者接收到诸如 go depth 0 等只让引擎给出静态局面评价的指令。

指令

quit

让引擎退出运转。

响应

bye

接收到 quit 指令后的反馈

电脑象棋联赛中的 UCCI

　 电脑象棋联赛使用 UCCI 引擎，参赛引擎必须能够识别并正确处理以下的指令：

• ucci；
• position fen … [moves …]；
• banmoves …；
• go [draw] time … increment … [opptime … oppincrement …]；
• quit。

参赛引擎必须能够反馈的信息有：

• ucciok；
• bestmove … [draw | resign]。

为了更好地让引擎适应模拟器，引擎最好能够实现以下功能：

• 支持毫秒制，即启动时有 option usemillisec 的反馈，能够识别并处理 setoption usemillisec true 的指令
• 支持认输和提和，即当引擎觉得没有机会获胜时，可以用 bestmove … draw 提和或接受提和
• 支持 stop 指令

另外，识别 setoption 指令不是必须的，但在联赛中也会有用，例如用 setoption bookfiles …来导入开局库。

前言：在学习本专栏之前

动手之前要做的事：梳理开发环境

先画它一个棋盘：绘制棋盘 Board

战场怎能缺少兵卒：棋子的绘制

支持行棋动作：处理移动棋子和吃子逻辑

实现游戏骨架：添加基本的界面元素

挑战云主机战：学习使用云端服器象棋云库

确保着法合规：象棋通用规则解析

检查对战结果：实现胜负的逻辑

提升体验：为游戏添加声色

实现真正的「人机」对战：引入三方 AI 引擎

规划引擎工作模式

封装 iOS 原生引擎

封装 Androd 原生引擎

记谱以提供悔棋功能

超神能力：云库局面分析

为软件添加全网排行榜

用 Koa2 实现后台服务

添加游戏设置

为上架作准备

后记：作者有话说

中国象棋游戏规范

FEN 局面表示

阅读全文: http://gitbook.cn/gitchat/column/5e9d67352b34772795873df4