SurfaceView游戏框架

这段时间在看Android游戏编程,感觉SurfaceView这个框架挺好的。分享一下:

1.建立一个工程,在该工程下自定义一个类“MySurfaceView”,此类继承SurfaceView,除此以外还要实现android.view.SurfaceHolder.Callback接口,代码如下:

public class MySurfaceView extends SurfaceView implements Callback{
//用于控制SurfaceView
private SurfaceHolder sfh;
//声明一个画笔
private Paint paint;
//文本的坐标
private int textX = 10,textY = 10;


//声明一个线程
private Thread th;
//线程消亡的标识位
private boolean flag;
//声明一个画布
private Canvas canvas;
//声明屏幕的宽高
private int screenW,screenH;
/**
*SurfaceView初始化函数
*/
public MySurfaceView(Context context){
super(context);
//实例SurfaceHolder
sfh = this.getHolder();
// 为SurfaceView添加状态监听
sfh.addCallback(this);
//实例一个画笔
paint = new Paint();
//设置画笔颜色为白色
paint.setColor(Color.WHITE);
//设置焦点
setFocusable(true);
}
@Override
public void surfaceCreate(SurfaceHolder holer){
screenW = this.getWidth();
screenH = this.getHeight();
flag = true;
//实例化线程
th = new Thread(this);
//启动线程
th.start();
}
@Override
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder,int format,int width,int height){

}
@Override
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder){

}
public myDraw(){
try{
Canvas canvas = sfh.lockCanvas();
if(canvas != null){
canvas.drawRGB(0,0,0);
canvas.drawText("Game",textX,textY,paint);}
   }catch(Exception e){
//TODO: handle exception
}finally{
    if(canvas != null)
             sfh.unlockCanvasAndPost(canvas);
}
   }
      }
/**
*触摸屏监听
*/
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event){
    textX = (int) event.getX();
    textY = (int) event.getY();
    return true;
}
/**
*按键事件监听
*/
@Override
public boolean onKeyDown(int keyCode,KeyEvent event){
    return super.onkeyDown(keyCode,event);
}
/**
*游戏逻辑
*/
private void logic(){
}
@Override
public void run(){
   while(flag){
      long start = System.currentTimeMills();
      myDraw();
      logic();
    long end = System.currentTimeMills();
try{
   if(end - start < 50){
        Thread.sleep(50-(end - start));
}
}catch(InterruptedException e){
   e.printStackTrace();
}
}
}
}

本类中有很多需要注意的地方,按照代码由上到下的顺序详解说明:

(1)线程标识位

在代码中“boolean flag;”语句声明一个布尔值,它主要用于以下两点;

  1.1便于消亡线程

     大家知道一个线程一旦启动,就会执行其run()函数,run()函数执行结束后,线程也伴随着消亡。由于游戏开发中使用的线程一般都会在run()函数中使用一个while死循环,在这个循环会调用绘图和逻辑函数,使得不断的刷新画布和更新逻辑,那么如果游戏暂停或者游戏结束时,为了便于销毁线程在此设置一个标识位来控制。

  1.2防止重复创建线程及异常

    为什么会重复创建线程,首先从Android系统的手机说起。熟悉或者接触过Android系统的人都知道,android手机上一般都会有“Back (返回)”与Home(小房子)按键;

不管当前手机运行的是什么程序,只要单击back或者home按键的时候,默认会将当前的程序切入到系统后台运行(程序中没有截获这两个按钮的前提下);也正是因为如此,会造成SurfaceView视图的状态的发生改变。下面来讲解这两个按钮按下以及重新回到程序时SurfaceView都执行到了哪些函数。

    首先单击back按钮当前程序切入后台,然后单击项目重新回到程序中,SurfaceView的状态变化为:surfaceDestroyed--->构造函数-->surfaceCreated--->surfaceChanged.

   然后单击“Home”按钮使当前程序切入后台,然后单击项目重新回到程序中,SurfaceView的状态变化为:surfaceDestroyed--->surfaceCreated--->surfaceChanged.

  通过SurfaceView的状态变化可以很明显的看到,但点击back按键并重新进入程序的过程要比home按键多执行一个构造函数,也就是说,当点击“back”返回按键时,SurfaceView视图会被重新加载。

正是因为这个原因,如果线程的初始化是在视图的构造函数或者在视图构造函数之前,那么线程启动也要放在视图构造函数中进行。

   千万不要把线程的初始化放在surfaceCreated视图创建函数之前,而线程的启动却放在surfaceCreated视图创建的函数中,否则程序一旦被玩家点击home按键后再重新回到游戏时,程序会抛出ILLegalThreadStateException:Thread already started;

异常是因为线程已经启动造成的,原因很简单,因为程序被home键切入后台再从后台回复时,就会直接进入surfaceCreated视图创建函数中,又执行了一遍线程启动!

  能够想到的解决方法是,可以将线程的初始化和启动都放到视图的构造函数中,或者都放在视图的创建函数中,但是又会有新的问题,如果将线程的初始化和启动都放在视图的构造函数中,那么程序被back键切入后台再从后台恢复时,线程的数量会增多,反复多次,就会反复多出对应的线程。

  那么大家可能又会想到将flag这个线程的标识符在视图摧毁时让其值改为false,从而使当前这个线程的run方法执行完毕,以达到摧毁掉线程的目的,不幸的是,这也是错误的,大家想想,即使在视图销毁时利用flag标识位摧毁游戏线程,但是如果点击home键,当程序恢复时,程序就不在执行了,也就是说重绘和逻辑函数都不在执行。

   所以最完美的做法就是:线程的初始化与线程的启动都写在视图的surfaceCreated创建函数中,并将线程标识位在视图摧毁时将其值改为false,这样既可以避免线程已经启动异常,还可以避免点击back按键无限增加线程数的问题。

2获取视图的宽和高

在SurfaceView视图中获取视图的宽和高的方法:

  this.getWidth();获取视图宽度。

  this.getHeight();获取视图高度。

  在SurfaceView视图中获取视图的宽高,一定要在视图创建之后才可以获取到,也就是在surfaceCreated函数之后获取,在此函数执行之前获取到的永远是零,因为当前视图还没有创建,是没有宽高值的。

  (3)绘图try一下

   因为当SurfaceView不可编辑或者尚未创建时,调用lockCanvas()函数返回null,Canvas进行绘图时也会出现不可预知的问题,所以要对绘制函数中进行try....catch处理;既然lockCanvas函数有可能获取为null,那么为了避免其他使用canvas实例进行绘制的函数报错,在使用Canvas开始绘制时,需要对其进行判定是否为null。

  (4)提交画布必须放在finally中

      绘图的时候可能会出现不可预知的Bug,虽然使用try语句包起来了,不会导致程序崩溃;但是一旦在提交画布之前出错,那么解锁提交画布函数则无法被执行到,这样会导致下次通过lockCanvas来获取Canvas时程序抛出异常,原因是因为画布上次没有解锁提交!所以画布将解锁提交的函数应放在fanally语句块中。

  还要注意,虽然这样保证了每次能正常提交解锁画布,但是提交解锁之前要保证画布不为空的前提,所以还需要判断Canvas是否为空,这样一来就完美了。

   (5)刷帧时间尽可能保证一致

     虽然在线程循环中,设置了休眠时间,但是这样并不完善,比如当前项目中,run的while循环中除了调用绘图函数还一直调用处理游戏逻辑的logic()函数,虽然在当前项目的逻辑函数中并没有写任何的代码,但是假设这个逻辑函数logic()中写了几千行逻辑,那么系统在处理逻辑时,时间的开销是否与上次的相同,这是无法预料的,但是可以尽可能地让其时间差值趋于相同。假设游戏线程的休眠时间为X毫秒,一般线程的休眠写法为:

Thread.sleep(x);

  优化写法步骤如下:

  步骤一:

      首先通过系统获取到一个事件戳;

   步骤二:

       处理以上所有的函数之后,再次通过系统函数获取一个时间戳;

   步骤三:

        通过两个时间戳的差值,就可以知道这些函数所消耗的时间;如果end - start > X,那线程就完全没有必要去休眠;如果end - start < X ,那线程的休眠时间应该为:X - (end - start).

    一般游戏中刷新时间在50~100毫秒之间,也就是每秒10~20帧左右;当然还要视具体情况和项目而定。

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