基于Android平台的扫雷游戏

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扫雷-开始的截图

扫雷-新游戏的截图

扫雷-胜利的截图

扫雷-失败的截图

简介

扫雷是一个简单的单人游戏。游戏的目的是在没有触碰任何一个地雷的情形下清空一个雷区。扫雷不仅有Windows版本，也有其他平台的版本（包括大多数Linux的变体）。扫雷在Windows的用户中十分流行，自从Windows 3.1以来一直绑定在里面。

在这篇文章中我们创建一个Android版本的扫雷。我们将尝试Windows扫雷的大多数功能。这篇文章面向中高级别的开发者，并且需要熟悉Java 和Android开发。

关于游戏

在扫雷游戏中，游戏者要面对一片砖块组成的格栅，有些砖块包含随机设置的地雷。我们将实现一个典型的初学者级别扫雷游戏：行和列的数量都是9，一共有10颗地雷。扩展成中级和高级游戏很容易（只需要改编代码中的上述三个值）。

好吧，在这篇文章中我不会教你怎么玩游戏，但我们需要在实现前了解这个游戏的一些特点（Windows版本）：

1. 点击左键打开一个砖块
2. 点击右键对砖块进行标记：插旗帜（表示下面有雷），标问号（不确定是否有雷），取消标记
3. 第一个砖块下面永远没有雷；避免了一开始就要猜测的烦恼。
4. 如果打开的砖块是空的，周围的砖块都会依次打开直到遇到数字砖块；类似涟漪的原理。
5. 在一个砖块上同时点击左右键或者中键，如果周围的地雷都被标出来了，则会打开周围所有未打开的砖块。
6. 点击第一个砖块时开始计时，在选择一个新游戏后不会开始计时。

已经啰嗦够多了，我们现在开始编写这个游戏

一步一步实现

解释和实现任何复杂系统的最好方法是一次一步进行。首先，我们探讨GUI，布局和应用的视觉。我们也会探讨创建布局时用到的一些技术。然后，我们讨论鼠标、点击和触摸事件的区别，以及应用的反应。最后一步关于实现整个游戏以及上面介绍过的功能。

视觉和触碰的感知体验

我们先讨论设计GUI的不同方面，包括总体的应用布局和一些创建游戏时需要用到的技术。

应用的布局

我们使用TableLayout进行扫雷的布局，在TableLayout上加入三行：

1. 第一行包括用于计时的三列数字，新游戏按钮和剩余地雷数。我们使用TextView显示计时和地雷数。新游戏按钮使用ImageButton
2. 第二行是50像素高的空的TextView，将第一行和雷区隔离开
3. 第三行是另一个TableLayout，用来显示雷区。我们将动态的向这个区域添加按钮。

布局的代码如下（删去了一些额外的属性来节省空间）：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<TableLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:stretchColumns="0,2"android:background="@drawable/back"><TableRow><TextViewandroid:id="@+id/Timer"android:layout_column="0"android:text="000" /><ImageButton android:id="@+id/Smiley"android:layout_column="1"android:background="@drawable/smiley_button_states"android:layout_height="48px"/><TextViewandroid:id="@+id/MineCount"android:layout_column="2"android:text="000" /></TableRow><TableRow><TextViewandroid:layout_column="0"android:layout_height="50px"android:layout_span="3"android:padding="10dip"/></TableRow><TableRow><TableLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:id="@+id/MineField"android:layout_width="260px"android:layout_height="260px"android:gravity="bottom"android:stretchColumns="*"android:layout_span="3"android:padding="5dip" ></TableLayout></TableRow>
</TableLayout>

使用外部字体

我们使用外部字体LCD mono（见源代码部分）来显示时间和地雷数。在Android中使用外部字体很容易，分为两步：

1. 在工程的assets文件夹下创建字体文件夹，复制TTF（True Type Font）文件至字体文件夹。
2. 通过调用createFromAsset 和传递TTF文件名创建一个Typeface对象。在这个对象中设置TextView的Typeface。代码如下：

private TextView txtMineCount;
private TextView txtTimer;
txtMineCount = (TextView) findViewById(R.id.MineCount);
txtTimer = (TextView) findViewById(R.id.Timer);// set font style for timer and mine count to LCD style
Typeface lcdFont = Typeface.createFromAsset(getAssets(),"fonts/lcd2mono.ttf");
txtMineCount.setTypeface(lcdFont);
txtTimer.setTypeface(lcdFont);
 

使用风格

在我们的扫雷游戏里，点击新游戏的笑脸按钮会让这个笑脸变成紧张的表情。当按钮处于按压状态时（紧张的笑脸），我们需要一个不同的图像。当它处于正常状态时需要另一张图像。为了实现此功能，我们使用风格，效果如下：

使用风格也需要两步：

1. 创建一个XML文件（风格定义文件），指定相应的按钮状态使用的图片。比如在按压状态下，我们需要惊讶（紧张）的图片，正常状态下需要微笑的图片。当然，这两幅图片已经复制到 res/drawable文件夹中了。风格文件的代码如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<selector xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"><item android:state_focused="true"android:state_pressed="false"android:drawable="@drawable/smile" /><item android:state_focused="true"android:state_pressed="true"android:drawable="@drawable/surprise" /><item android:state_focused="false"android:state_pressed="true"android:drawable="@drawable/surprise" /><item android:drawable="@drawable/smile" />
</selector>

1. 为新游戏按钮更新/添加背景的属性值，将它的值设定为上面创建的风格文件。更新后的ImageButton代码如下：

<ImageButton android:id="@+id/Smiley"android:layout_column="1"android:background="@drawable/smiley_button_states"android:layout_height="48px"/>
 

TableLayout中的动态行

动态添加砖块的原理相同（砖块是从按钮类继承的类，包含支持实现的额外功能）。我们希望它们像预想的那样工作，分为如下的几步：

1. 创建一个TableRow对象，设置布局的参数值。
2. 将砖块添加到上面创建的行对象中。
3. 使用 findViewById 函数获得TableLayout（雷区）的样本。
4. 将上边创建的行添加到TableLayout中

代码如下：

private TableLayout mineField; // table layout to add mines toprivate Block blocks[][]; // blocks for mine fieldpublic void onCreate(Bundle savedInstanceState)
{...mineField = (TableLayout)findViewById(R.id.MineField);
}private void showMineField()
{for (int row = 1; row < numberOfRowsInMineField + 1; row++){TableRow tableRow = new TableRow(this);tableRow.setLayoutParams(new LayoutParams((blockDimension + 2 * blockPadding) *numberOfColumnsInMineField, blockDimension + 2 * blockPadding));for (int column = 1; column < numberOfColumnsInMineField + 1; column++){blocks[row][column].setLayoutParams(new LayoutParams(blockDimension + 2 * blockPadding,blockDimension + 2 * blockPadding));blocks[row][column].setPadding(blockPadding, blockPadding, blockPadding, blockPadding);tableRow.addView(blocks[row][column]);}mineField.addView(tableRow,new TableLayout.LayoutParams((blockDimension + 2 * blockPadding) * numberOfColumnsInMineField, blockDimension + 2 * blockPadding));}
}

设置扫雷图标

改变应用的图标（图标在主页和启动窗口中显示）非常简单，因为这个工程有默认的图标，在 res/drawable 文件夹中名为 icon.png，改变/更新/替换工程中的icon.png，则新图标将在启动窗口中显示出来。了解关于Android图标设计的更多细节，请阅读图标设计指南。

用于多个像素版本的图像

正如我们都知道的，Android支持并能够在不同尺寸的设备上运行。这些设备可能有不同的屏幕尺寸，不同的高宽比，不同的分辨率，不同的密度和不同的像素支持。为了支持各种设备，我们必须定制不同设备所用的图像。而现在这是不可能的。Google推荐使用为三种普遍的屏幕密度设置不同图像的方法，这三种屏幕分别是 Low DPI，Medium DPI和High DPI。图像按照各自的密度分别复制到文件夹 res/drawable-hdpi，res/drawable-mdpi和res/drawable-ldpi中。如果希望Android自动调整图像（这种方法一点都不给力），那么仅需要设置一个图像（扫雷就使用这种方法），并将其复制到 res/drawable-nodpi文件夹。更多信息请阅读支持多种屏幕。

计算时间

开发游戏的最重要的事情就是跟踪时间。Java世界里的标准方法是使用java.util.Timer或者java.util.TimerTask 保持时间。这里麻烦的地方在于我们需要创建一个新的线程，一些情况下我们并不想这样。Android有更好的解决方案。我们可以使用类 android.os.Handler实现目标。

用Handler取代Timer

可以用两种方法使用Handler，一种是给Handler传递消息并在消息收到时执行特定的操作，另一种是在Handler中调度一个Runable对象。我们在扫雷中使用第二种方法，使用Handler的好处在于它和creator线程中的thread/message队列相联系。了解更多关于Handler的信息，请阅读Handler官方文档，实现handler的代码如下：

private Handler timer = new Handler();
private int secondsPassed = 0;public void startTimer()
{if (secondsPassed == 0){timer.removeCallbacks(updateTimeElasped);// tell timer to run call back after 1 secondtimer.postDelayed(updateTimeElasped, 1000);}
}public void stopTimer()
{// disable call backstimer.removeCallbacks(updateTimeElasped);
}// timer call back when timer is ticked
private Runnable updateTimeElasped = new Runnable()
{public void run(){long currentMilliseconds = System.currentTimeMillis();++secondsPassed;txtTimer.setText(Integer.toString(secondsPassed));// add notificationtimer.postAtTime(this, currentMilliseconds);// notify to call back after 1 seconds// basically to remain in the timer looptimer.postDelayed(updateTimeElasped, 1000);}
};

处理用户操作

在扫雷中，我们接受点击和长点击事件。点击事件表示点击鼠标左键，长点击事件表示点击鼠标右键。我们没有对触碰事件进行同样的设定，虽然我们也可以这样做，但是这样做的话应用就只能限制于触摸设备。而在可触摸设备上，可以用触摸来表示点击和长点击事件，而在不可触摸设备上，可以用滚轮和按键来表示点击事件和长点击事件。

理解鼠标的点击和电话的点击事件

Java提供实现鼠标按钮的功能，支持鼠标的点击/长按/释放，鼠标的移动/拖拽，鼠标的进入/退出，以及滚轮事件。对Android来说，在进入/退出事件和滚轮事件之上没有鼠标的概念。Android仅提供点击和触摸功能。点击包括普通的点击和长点击，点击事件不支持拖拽功能，触摸事件支持拖拽功能。

理解电话的点击和触摸事件

触碰事件将在以下状况中击发：用户在触碰模式下触碰一个项目，或者用导航键/跟踪球指向一个项目并按下进入键，或者用跟踪球指向一个项目并按下跟踪球。当用户完成符合触碰事件的操作时，触碰事件将被调用，包括按压、释放、或者屏幕上的任何移动操作（在该项目的范围内）。

理解电话的点击和长点击事件

点击事件将在以下状况中击发：用户在触碰模式下触碰一个项目，或者用导航键或跟踪球指向一个项目并按下进入键，或者用跟踪球指向一个项目并按下跟踪球。长点击事件将在下列状况下击发：用户在触碰模式下一直触摸一个项目，或者用导航键/跟踪球指向一个项目并一直按下进入键，或者用跟踪球指向一个项目并一直按下跟踪球（至少一秒）。

模拟左右键

Android不支持中间键的点击事件，我们使用长点击事件来模拟此功能。如果长点击事件在一个有数字的打开的砖块上发生，我们就能击发相应的功能。这部分的代码如下：

blocks[row][column].setOnLongClickListener(new OnLongClickListener()
{public boolean onLongClick(View view){// simulate a left-right (middle) click// if it is a long click on an opened mine then// open all surrounding blocksif (!blocks[currentRow][currentColumn].isCovered()&& (blocks[currentRow][currentColumn].getNumberOfMinesInSorrounding() > 0) && !isGameOver){int nearbyFlaggedBlocks = 0;for (int previousRow = -1; previousRow < 2; previousRow++){for (int previousColumn = -1; previousColumn < 2; previousColumn++){if (blocks[currentRow + previousRow][currentColumn + previousColumn].isFlagged()){nearbyFlaggedBlocks++;}}}// if flagged block count is equal to nearby mine count// then open nearby blocksif (nearbyFlaggedBlocks == blocks[currentRow][currentColumn].getNumberOfMinesInSorrounding()){for (int previousRow = -1; previousRow < 2; previousRow++){for (int previousColumn = -1; previousColumn < 2; previousColumn++){// don't open flagged blocksif (!blocks[currentRow + previousRow][currentColumn + previousColumn].isFlagged()){// open blocks till we get numbered blockrippleUncover(currentRow + previousRow, currentColumn + previousColumn);// check status of game...}}}}// as we no longer want to judge this gesture so return// not returning from here will actually trigger other action// which can be marking as a flag or question mark or blankreturn true;}// if clicked block is enabled, clickable or flagged...}return true;}
});
 

不可用按钮的事件

当一个按钮不可用时，我们不能在上面击发任何事件。为了克服这个缺陷，我们将这个键标为不可用并改变它的背景。事实上，一个键不可能真正丧失功能，它一直是可用的。在这种情况下，这个键仍然可用但假装不能用，而且可以接受事件。

决定策略

让我们回到游戏最重要的方面，来实现这个游戏。我们在这个部分讨论关于游戏部分中介过的功能。我们按照顺序一个一个实现（其中之一已经在模拟左右键中介绍过了）

完成流程图

扫雷游戏最重要的部分是处理用户操作。首先等待并接受用户输入，然后恰当的处理。我相信与其我用文字来解释，不如我用图表来解释的效果更好，图表的说服力更强。整个循环用下面的流程图表示：

从第一次点击开始

之前我们说过，计时器从第一次点击开始（打开第一个砖块），在按下新游戏按钮时不会开始计时。这一点对于控制时间来说非常重要，为了实现这个功能，我们只需创建一个布尔变量，只要接受到点击事件就检查此变量，开始调用Handler，然后改变此变量的值。这部分代码如下：

private boolean isTimerStarted; // check if timer already started or notblocks[row][column].setOnClickListener(new OnClickListener()
{@Overridepublic void onClick(View view){// start timer on first clickif (!isTimerStarted){startTimer();isTimerStarted = true;}...}
});

第一次点击没有地雷

用户的第一次点击不应该触发地雷，否则一开始就要猜测。因此我们在第一次点击后设置地雷。我们在用户刚刚打开的砖块之外的部分随机设置地雷（通过随机设置行和列的数字）。之后为所有砖块计算邻近的地雷数目生成数字砖块。这部分代码如下：

private boolean areMinesSet; // check if mines are planted in blocksblocks[row][column].setOnClickListener(new OnClickListener()
{@Overridepublic void onClick(View view){...// set mines on first clickif (!areMinesSet){areMinesSet = true;setMines(currentRow, currentColumn);}}
});private void setMines(int currentRow, int currentColumn)
{// set mines excluding the location where user clickedRandom rand = new Random();int mineRow, mineColumn;for (int row = 0; row < totalNumberOfMines; row++){mineRow = rand.nextInt(numberOfColumnsInMineField);mineColumn = rand.nextInt(numberOfRowsInMineField);if ((mineRow + 1 != currentColumn) || (mineColumn + 1 != currentRow)){if (blocks[mineColumn + 1][mineRow + 1].hasMine()){row--; // mine is already there, don't repeat for same block}// plant mine at this locationblocks[mineColumn + 1][mineRow + 1].plantMine();}// exclude the user clicked locationelse{row--;}}int nearByMineCount;// count number of mines in surrounding blocks...
}

打开砖块的涟漪效果

用户在打开一个砖块后得到有关下一步的提示，如果打开的砖块是空的，用户就无法猜测地雷的情况并决定下一步操作。为了避免这种情况，我们打开空白砖块邻近的砖块，一直递归的打开直到遇见有数字的砖块。类似于涟漪的效果。递归打开空白砖块（涟漪效果）的代码如下：

private void rippleUncover(int rowClicked, int columnClicked)
{// don't open flagged or mined rowsif (blocks[rowClicked][columnClicked].hasMine() || blocks[rowClicked][columnClicked].isFlagged()){return;}// open clicked blockblocks[rowClicked][columnClicked].OpenBlock();// if clicked block have nearby mines then don't open furtherif (blocks[rowClicked][columnClicked].getNumberOfMinesInSorrounding() != 0 ){return;}// open next 3 rows and 3 columns recursivelyfor (int row = 0; row < 3; row++){for (int column = 0; column < 3; column++){// check all the above checked conditions// if met then open subsequent blocksif (blocks[rowClicked + row - 1][columnClicked + column - 1].isCovered()&& (rowClicked + row - 1 > 0) && (columnClicked + column - 1 > 0)&& (rowClicked + row - 1 < numberOfRowsInMineField + 1)&& (columnClicked + column - 1 < numberOfColumnsInMineField + 1)){rippleUncover(rowClicked + row - 1, columnClicked + column - 1 );}}}return;
}

在砖块上做标记

我们进一步讨论将砖块标记为旗子、问号和取消标记的方法。实现的方法直接明了，当我们收到非左右键点击的长点击事件时，我们检查砖块现在的状态。如果砖块上没有标记，就在上面插旗子（表示内有地雷），如果砖块上插着旗子，就在上面标问号（怀疑但不确定有地雷），而如果砖块上面有问号标记，就清除标记。我们只需要一些条件判断句就能实现：

blocks[row][column].setOnLongClickListener(new OnLongClickListener()
{public boolean onLongClick(View view){// simulate a left-right (middle) click// if it is a long click on an opened mine then// open all surrounding blocks...// if clicked block is enabled, clickable or flaggedif (blocks[currentRow][currentColumn].isClickable() &&(blocks[currentRow][currentColumn].isEnabled() || blocks[currentRow][currentColumn].isFlagged())){// for long clicks set:// 1. empty blocks to flagged// 2. flagged to question mark// 3. question mark to blank// case 1. set blank block to flaggedif (!blocks[currentRow][currentColumn].isFlagged() && !blocks[currentRow][currentColumn].isQuestionMarked()){blocks[currentRow][currentColumn].setBlockAsDisabled(false);blocks[currentRow][currentColumn].setFlagIcon(true);blocks[currentRow][currentColumn].setFlagged(true);minesToFind--; //reduce mine countupdateMineCountDisplay();}// case 2. set flagged to question markelse if (!blocks[currentRow][currentColumn].isQuestionMarked()){blocks[currentRow][currentColumn].setBlockAsDisabled(true);blocks[currentRow][currentColumn].setQuestionMarkIcon(true);blocks[currentRow][currentColumn].setFlagged(false);blocks[currentRow][currentColumn].setQuestionMarked(true);minesToFind++; // increase mine countupdateMineCountDisplay();}// case 3. change to blank squareelse{blocks[currentRow][currentColumn].setBlockAsDisabled(true);blocks[currentRow][currentColumn].clearAllIcons();blocks[currentRow][currentColumn].setQuestionMarked(false);// if it is flagged then increment mine countif (blocks[currentRow][currentColumn].isFlagged()){minesToFind++; // increase mine countupdateMineCountDisplay();}// remove flagged statusblocks[currentRow][currentColumn].setFlagged(false);}updateMineCountDisplay(); // update mine display}return true;}
});

在每一步检查游戏的输/赢

对滴，这一步非常重要。每次点击后都要检查游戏的状态，确保我们不会错过任何点击和任何砖块。当点击的砖块下边有地雷时，我们就输了。当所有包含地雷的砖块上插了旗子时，我们就赢了。代码如下：

// check status of the game at each step
if (blocks[currentRow + previousRow][currentColumn + previousColumn].hasMine())
{// oops game overfinishGame(currentRow + previousRow, currentColumn + previousColumn);
}// did we win the game
if (checkGameWin())
{// mark game as winwinGame();
}private boolean checkGameWin()
{for (int row = 1; row < numberOfRowsInMineField + 1; row++){for (int column = 1; column < numberOfColumnsInMineField + 1; column++){if (!blocks[row][column].hasMine() && blocks[row][column].isCovered()){return false;}}}return true;
}

测试/玩儿法

玩游戏的方法和Windows版是一样的。请留意以下关键点：

• 点击微笑按钮，开始一个新游戏
• 点击或者触摸一个砖块来打开它，这和Windows中的鼠标左键功能相同。
• 点击或者保持触摸一个砖块达到一秒，则对其进行标记，包括旗帜、问号或者清除标记。这和Windows中的鼠标右键功能相同。
• 点击或者保持触摸一个打开的数字砖块，则将周围的砖块都打开（周围的所有地雷已经插了旗子），这和Windows中的中间键功能相同。
• 没有插旗砖块的图标，用F字母表示旗帜。
• 亲自实现并试玩，反馈你的体验。

总结

用一篇文章解释一个完整的动画游戏不是非常容易。我已经尽力解释了扫雷的工作原理以及如何操作游戏中重要的部分。下边附有游戏的源代码，虽然我们一直使用初级程度的扫雷，但是实现中级和高级的扫雷非常容易，只需要在代码中做少数修改。请提供你使用的反馈和建议。

资源

创建扫雷GUI的图像属于各个作者，图像的资源为：

背景图像：Fractal Blue Abstract Mobile wallpaper

笑脸图像：GNOME Desktop Icon Pack by GNOME icon artists

地雷图像：Farm-Fresh Web Icon Pack by FatCow Web Hosting

LCD字体格式：LCD Mono by Samuel Reynolds

历史

初稿：2010年9月28日

授权

这篇文章及相关的源代码和文件，经过The Code Project Open License（CPOL）协议的授权。

关于作者

The Manoj Kumar

原文链接：http://www.codeproject.com/KB/android/MinesweeperForAndroid.aspx

原作者：The Manoj Kumar