【架构】Java实现游戏引擎

学过编程后，感觉所有的游戏都离不开两个方法，一个是画面更新，一个是指令输入。大概所有的游戏都有这几步流程：

• 输入指令
• 根据指令做业务逻辑的判断
• 根据判断结果更新画面

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既然大多数的游戏都离不开这几步，那么为了便利游戏的开发，一些工程师就把这几个方法抽象出来，定义为一个规范，游戏开发者只需要根据这个规范实现游戏的业务逻辑就可以简单高效的开发出一个游戏。这个规范就是所谓的游戏引擎。
这篇文章就用JAVA语言来实现一个简易的游戏引擎。

思路分析

首先需要定义一个规范。所以需要一个抽象类，这个抽象类作为游戏引擎，应该存在两个抽象方法 “业务更新” 和 “画面更新”，那么所有使用该引擎开发的游戏都应该继承并实现该抽象类。然后还需要一个游戏公共类用来展示游戏画面和初始化游戏引擎。

游戏引擎抽象类

public abstract class GameEngine {

    /**
     * 逻辑更新
     */
    public abstract void updateLogic();

    /**
     * 画面更新
     */
    public abstract void renderUI(Graphics2D g2d);
}

游戏公共类

public class Game extends JPanel {

    static GameEngine myGameEngine;
    static int keycode;
    /**
     * 初始化方法，展现游戏界面
     * @param title     窗体标题
     * @param width     窗体宽度
     * @param height    窗体高度
     * @param engine    游戏引擎
     */
    public static void init(String title,int width,int height,GameEngine engine){
        myGameEngine = engine;
        JFrame frame =new JFrame(title);
        Game game = new Game();
        game.setPreferredSize(new Dimension(width,height));
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.add(game);
        frame.pack();

        //匿名内部类创建键盘监听器
        frame.addKeyListener(new KeyAdapter() {
            @Override
            public void keyPressed(KeyEvent e) {
                keycode = e.getKeyCode();
            }

            @Override
            public void keyReleased(KeyEvent e) {
                keycode = -1;
            }
        });

        frame.setVisible(true);
        while (true){
            engine.updateLogic();
            game.repaint(); //自动重绘
            try {
                Thread.sleep(30);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }

    /**
     * 返回所按的按键码
     * @return int类型的按键码
     */
    public static int getCurrentKeyCode(){
        return keycode;
    }

    /**
     * 游戏结束,结束JVM进程
     * @param message 退出时所显示的文字,例：游戏失败.
     */
    public static void GameOver(String message){
        JOptionPane.showMessageDialog(null,message);
        System.exit(0);
    }

    @Override
    public void paint(Graphics g) {
        super.paint(g);
        Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
        g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
                RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
        myGameEngine.renderUI(g2d);
    }

}

怎么使用游戏引擎写个游戏呢？
以贪吃蛇为例我们需要定义一个贪吃蛇游戏引擎继承游戏引擎抽象类并实现renderUI 和 updateLogic 两个方法。然后在主函数中运行游戏公共类中的init方法就可以运行了。

public class SnakeGameEngine extends GameEngine 

public class SnakeGame {
  public static void main(String[] args) {
    Game.init("贪吃蛇", Config.SCREEN_WIDTH, Config.SCREEN_HEIGHT,new SnakeGameEngine());
}
}