Android游戲開發基礎框架探討

文/甘廷杰，重慶育才中學

在移動互聯網技術出現以前，廣大的PC用戶把PC上面的游戲軟件當作閑暇 時間不可或缺的一種娛樂方式，從最早期的“俄羅斯方塊”，到后來的“冒險島”，再 到后來的“魂斗羅”，甚至“連連看”，這些無一不給我們留下了非常深刻的，愉悅的 記憶，與此同時，也給游戲軟件的創作者帶來了非常可觀的收入與名聲。但是，隨著移動互聯網技術的發展，以及像iPhone和android等智能手機的出現，之前競 爭異常激烈的異常繁榮的電腦游戲軟件行業，越來越多的游戲軟件開發者把 目光投向了手機游戲軟件這一新興的空間更大，利潤更可觀的行業。

Android 作為一個開源的移動設備的平臺，其軟件層次結構自上而下分為四個層次， 分別是：應用程序(Application)、應用程序框架(Application Framework)、各種庫 (Libraries)和 Android 運行環境(RunTime)、Linux 內核 (Linux Kernel)。

Android 應用程序由一個或多個組件組成，Android 的應用程序框架為應用程序層的 開發者提供 APIs，它實際上是一個應用程序的框架。由于上層的應用程序是以 Java 構 建的，因此本層次提供的首先包含了 UI 程序中所需要的各種控件：

例如：Views(視圖組件)包括 lists(列表 )，grids(柵格)，text boxes(文本框)， buttons(按鈕)等。甚至一個嵌入式的 Web 瀏覽器。

這里首先介紹下手機游戲開發制作流程，其開發周期可以分為以下：游戲的策劃， 企劃書的編寫，美工及背景音樂的創作，游戲程序的代碼編寫與調試，游戲的測試，Demo 版的發布，對Demo版的再測試，正式版的發布。

通常情況下，游戲開發的基本框架中，一般包括以下模塊：

窗口管理(Window management)：該模塊負責在Android平臺上創建、運行、暫停、恢復游戲界面等功能。

輸入模塊(Input)：該模塊和視窗管理模塊是密切相關的，用來監測追蹤用戶的輸入(比如觸摸事件、按鍵事件、加速計事件等)。

文件輸入輸出(File I/O)：此模塊用來讀取assets文件下圖片、音頻等資源。

圖像模塊(Graphics)：在實際游戲開發中，這個模塊或許是最復雜的部分。它負責加載圖片并把它們繪制到屏幕上。

音頻模塊(Audio)：這個模塊負責在不同的游戲界面加載音各類頻。

網絡(networking)：如果游戲提供多人游戲聯網功能，此模塊就是必須的。

游戲框架(Game framework)：該模塊把以上各種模塊整合起來，提供一個易用的框架，來輕松地實現我們的游戲。

按照功能劃分，我們可以把一個簡單的游戲框架劃分為三個板塊：

整體控制層：在 Android 游戲中一般是通過 Activity 控制整個游戲發展的流程，包 括進入歡迎界面、游戲加載、進入游戲界面、進入幫助界面，以及啟動游戲、暫停游戲、 結束游戲等。

界面表現層：此層包括圖層對象和視圖對象。圖層對象定義圖層的寬和高、圖層的 位置、圖層的移動以及圖層的繪制方法等；視圖對象的主要作用是繪制圖層對象、響 應鍵盤事件和處理視圖線程等。

數據存儲層：保存游戲的數據，例如在游戲中設計的用來封裝常用數據常量的類以 及在退出游戲時用來保存當前游戲進度的文件等。

游戲工作的流程又分為：處理用戶的輸入、更新狀態、并呈現給用戶。用戶在游戲中能最大化感受的是游戲的交互性。其中，畫面視圖的交互又是其最直觀的表現形式。因此，在整個游戲開發過程中，視圖對象是我們需要處理的重點對象，也是用戶能看到的最直接的對象。

在Android平臺下，提供了View、SurfaceView類作為視圖類的基類。我 們首先看下以View類作為基類的視圖類的開發。在Android中，任何一View類都只需要重寫其中的onDraw()方法來實現界面的繪制。游戲的核心是不斷的繪圖和刷新界面， 在Android中最常用的方法是利用Handler來實現UI線程的更新，也可以直接在run()方法 中使用postInvalidate()方法在線程中更新界面。其次，是SurfaceView類開發框架。當需 要開發復雜的游戲，而且對程序的執行效率很高時，View類就不能滿足需求了，這時必 須用SurfaceView類進行開發，這也是主流的開發框架。一般在使用時需要對其進行創建、 銷毀，情況改變時要進行監視，這就要實SurfaceHolder.Callback接口，如果要對被繪制的畫布進行裁減，控制其大小時都需要使用SurfaceHolder來完成處理。在程序中， SurfaceHolder對象需要通過getHolder方法來獲得，同時還需要addCallback方法來添加 “回調函數”。

一般 surfaceCreated 方法用來在開始繪制視圖對象時初始化和啟動所需的各個 線程，而 surfaceDestroyed 方法用來在繪制視圖對象結束時停止各個線程。這里通 過實現 Runnable 接口來實現刷幀線程，也可以通過創建內部的線程類來實現刷幀線程。 最后在 Activity 類中，調用 setContentView(GameSurfaceView 的對象)實現視圖對象的顯示。

因此，在主流的Android游戲開發的框架中，我們都會使用到SurfaceView這個類表現視圖界面，SurfaceView 雙緩沖繪圖機制來實現視圖界 面，加載界面進度條技術的設計實現等等。

[1]馬欣.基于智能手機的游戲軟件技術研究[D]. 蘇州大學2015》