Идиоматическая реализация Space Invaders для Scala / LWJGL не будет выглядеть так же, как реализация на Haskell / OpenGL. Написание реализации на Haskell может быть лучшим упражнением, на мой взгляд. Но если вы хотите придерживаться Scala, вот несколько идей о том, как написать его в функциональном стиле.
Старайтесь использовать только неизменные объекты. Вы можете иметь Gameобъект , который держит Player, А Set[Invader](не забудьте использовать immutable.Set) и т.д. Дайте (он может также принимать и т.д.), и дать другим классам подобные методы.Playerupdate(state: Game): PlayerdepressedKeys: Set[Int]
Для случайности scala.util.Randomне является неизменным, как у Хаскелла System.Random, но вы можете сделать свой собственный неизменный генератор. Этот неэффективен, но он демонстрирует идею.
case class ImmutablePRNG(val seed: Long) extends Immutable {
lazy val nextLong: (Long, ImmutableRNG) =
(seed, ImmutablePRNG(new Random(seed).nextLong()))
...
}
Для ввода с клавиатуры / мыши и рендеринга нет способа обойти нечистые функции. Они также нечисты в Haskell, они просто инкапсулированы IOи т. Д., Так что ваши действительные функциональные объекты технически чисты (они сами не читают и не записывают состояние, они описывают подпрограммы, которые выполняют, и система времени выполнения выполняет эти подпрограммы) ,
Только не помещайте код ввода / вывода в ваши неизменяемые объекты, такие как Game, Playerи Invader. Вы можете дать Playerна renderметод, но он должен выглядеть
render(state: Game, buffer: Image): Image
К сожалению, это не очень подходит для LWJGL, так как он основан на состоянии, но вы можете построить свои собственные абстракции поверх него. У вас может быть ImmutableCanvasкласс, содержащий AWT Canvas, и его blit(и другие методы) могут клонировать базовый объект Canvas, передавать его Display.setParent, затем выполнять рендеринг и возвращать новый Canvas(в вашей неизменяемой оболочке).
Обновление : вот некоторый код Java, показывающий, как я поступил бы по этому поводу. (Я написал бы почти такой же код в Scala, за исключением того, что встроенный неизменяемый набор и несколько циклов for-each можно заменить картами или сгибами.) Я сделал игрока, который перемещается и запускает пули, но я не добавлял врагов, так как код уже становился длинным. Я сделал почти все, что копировал при записи - я думаю, что это самая важная концепция.
import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
import java.awt.image.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
import java.util.*;
import static java.awt.event.KeyEvent.*;
// An immutable wrapper around a Set. Doesn't implement Set or Collection
// because that would require quite a bit of code.
class ImmutableSet<T> implements Iterable<T> {
final Set<T> backingSet;
// Construct an empty set.
ImmutableSet() {
backingSet = new HashSet<T>();
}
// Copy constructor.
ImmutableSet(ImmutableSet<T> src) {
backingSet = new HashSet<T>(src.backingSet);
}
// Return a new set with an element added.
ImmutableSet<T> plus(T elem) {
ImmutableSet<T> copy = new ImmutableSet<T>(this);
copy.backingSet.add(elem);
return copy;
}
// Return a new set with an element removed.
ImmutableSet<T> minus(T elem) {
ImmutableSet<T> copy = new ImmutableSet<T>(this);
copy.backingSet.remove(elem);
return copy;
}
boolean contains(T elem) {
return backingSet.contains(elem);
}
@Override public Iterator<T> iterator() {
return backingSet.iterator();
}
}
// An immutable, copy-on-write wrapper around BufferedImage.
class ImmutableImage {
final BufferedImage backingImage;
// Construct a blank image.
ImmutableImage(int w, int h) {
backingImage = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
}
// Copy constructor.
ImmutableImage(ImmutableImage src) {
backingImage = new BufferedImage(
src.backingImage.getColorModel(),
src.backingImage.copyData(null),
false, null);
}
// Clear the image.
ImmutableImage clear(Color c) {
ImmutableImage copy = new ImmutableImage(this);
Graphics g = copy.backingImage.getGraphics();
g.setColor(c);
g.fillRect(0, 0, backingImage.getWidth(), backingImage.getHeight());
return copy;
}
// Draw a filled circle.
ImmutableImage fillCircle(int x, int y, int r, Color c) {
ImmutableImage copy = new ImmutableImage(this);
Graphics g = copy.backingImage.getGraphics();
g.setColor(c);
g.fillOval(x - r, y - r, r * 2, r * 2);
return copy;
}
}
// An immutable, copy-on-write object describing the player.
class Player {
final int x, y;
final int ticksUntilFire;
Player(int x, int y, int ticksUntilFire) {
this.x = x;
this.y = y;
this.ticksUntilFire = ticksUntilFire;
}
// Construct a player at the starting position, ready to fire.
Player() {
this(SpaceInvaders.W / 2, SpaceInvaders.H - 50, 0);
}
// Update the game state (repeatedly called for each game tick).
GameState update(GameState currentState) {
// Update the player's position based on which keys are down.
int newX = x;
if (currentState.keyboard.isDown(VK_LEFT) || currentState.keyboard.isDown(VK_A))
newX -= 2;
if (currentState.keyboard.isDown(VK_RIGHT) || currentState.keyboard.isDown(VK_D))
newX += 2;
// Update the time until the player can fire.
int newTicksUntilFire = ticksUntilFire;
if (newTicksUntilFire > 0)
--newTicksUntilFire;
// Replace the old player with an updated player.
Player newPlayer = new Player(newX, y, newTicksUntilFire);
return currentState.setPlayer(newPlayer);
}
// Update the game state in response to a key press.
GameState keyPressed(GameState currentState, int key) {
if (key == VK_SPACE && ticksUntilFire == 0) {
// Fire a bullet.
Bullet b = new Bullet(x, y);
ImmutableSet<Bullet> newBullets = currentState.bullets.plus(b);
currentState = currentState.setBullets(newBullets);
// Make the player wait 25 ticks before firing again.
currentState = currentState.setPlayer(new Player(x, y, 25));
}
return currentState;
}
ImmutableImage render(ImmutableImage img) {
return img.fillCircle(x, y, 20, Color.RED);
}
}
// An immutable, copy-on-write object describing a bullet.
class Bullet {
final int x, y;
static final int radius = 5;
Bullet(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
// Update the game state (repeatedly called for each game tick).
GameState update(GameState currentState) {
ImmutableSet<Bullet> bullets = currentState.bullets;
bullets = bullets.minus(this);
if (y + radius >= 0)
// Add a copy of the bullet which has moved up the screen slightly.
bullets = bullets.plus(new Bullet(x, y - 5));
return currentState.setBullets(bullets);
}
ImmutableImage render(ImmutableImage img) {
return img.fillCircle(x, y, radius, Color.BLACK);
}
}
// An immutable, copy-on-write snapshot of the keyboard state at some time.
class KeyboardState {
final ImmutableSet<Integer> depressedKeys;
KeyboardState(ImmutableSet<Integer> depressedKeys) {
this.depressedKeys = depressedKeys;
}
KeyboardState() {
this(new ImmutableSet<Integer>());
}
GameState keyPressed(GameState currentState, int key) {
return currentState.setKeyboard(new KeyboardState(depressedKeys.plus(key)));
}
GameState keyReleased(GameState currentState, int key) {
return currentState.setKeyboard(new KeyboardState(depressedKeys.minus(key)));
}
boolean isDown(int key) {
return depressedKeys.contains(key);
}
}
// An immutable, copy-on-write description of the entire game state.
class GameState {
final Player player;
final ImmutableSet<Bullet> bullets;
final KeyboardState keyboard;
GameState(Player player, ImmutableSet<Bullet> bullets, KeyboardState keyboard) {
this.player = player;
this.bullets = bullets;
this.keyboard = keyboard;
}
GameState() {
this(new Player(), new ImmutableSet<Bullet>(), new KeyboardState());
}
GameState setPlayer(Player newPlayer) {
return new GameState(newPlayer, bullets, keyboard);
}
GameState setBullets(ImmutableSet<Bullet> newBullets) {
return new GameState(player, newBullets, keyboard);
}
GameState setKeyboard(KeyboardState newKeyboard) {
return new GameState(player, bullets, newKeyboard);
}
// Update the game state (repeatedly called for each game tick).
GameState update() {
GameState current = this;
current = current.player.update(current);
for (Bullet b : current.bullets)
current = b.update(current);
return current;
}
// Update the game state in response to a key press.
GameState keyPressed(int key) {
GameState current = this;
current = keyboard.keyPressed(current, key);
current = player.keyPressed(current, key);
return current;
}
// Update the game state in response to a key release.
GameState keyReleased(int key) {
GameState current = this;
current = keyboard.keyReleased(current, key);
return current;
}
ImmutableImage render() {
ImmutableImage img = new ImmutableImage(SpaceInvaders.W, SpaceInvaders.H);
img = img.clear(Color.BLUE);
img = player.render(img);
for (Bullet b : bullets)
img = b.render(img);
return img;
}
}
public class SpaceInvaders {
static final int W = 640, H = 480;
static GameState currentState = new GameState();
public static void main(String[] _) {
JFrame frame = new JFrame() {{
setSize(W, H);
setTitle("Space Invaders");
setContentPane(new JPanel() {
@Override public void paintComponent(Graphics g) {
BufferedImage img = SpaceInvaders.currentState.render().backingImage;
((Graphics2D) g).drawRenderedImage(img, new AffineTransform());
}
});
addKeyListener(new KeyAdapter() {
@Override public void keyPressed(KeyEvent e) {
currentState = currentState.keyPressed(e.getKeyCode());
}
@Override public void keyReleased(KeyEvent e) {
currentState = currentState.keyReleased(e.getKeyCode());
}
});
setLocationByPlatform(true);
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
setVisible(true);
}};
for (;;) {
currentState = currentState.update();
frame.repaint();
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {}
}
}
}