百行HTML5代码实现四种双人对弈游戏

简介： 本文是一个非常具有挑战性的编程，因为 100 行代码，约莫 10000 个字符左右，将实现围棋、五子棋、四子棋和翻转棋四种双人对弈游戏。请注意，这四个对弈游戏不是初级编程者的习作，而是有着棋盘、立体棋子、事件、走棋规则判断、输赢判断的完整对弈游戏，并且可以离线存储到 iPad、Android 平板中，试想一下，把这种游戏下载到平板中，就可以在火车，旅游景区，等没有信号的地方进行对弈，是不是扩展了平板电脑的功能，是不是一种很惬意的事情。而且，关键是，这个程序没有图片，不需要去应用商店付费下载，仅仅是用 HTML5 技术写的 100 行代码而已，绝对是目前最迷您精悍的双人对弈游戏源码。（编者注：由于网页代码的宽度有限制，所以作者的源代码经过了一些换行处理，特此说明。）
目标
要做一个完整的双人对弈游戏，至少要做如下事情，第一步：绘制棋盘。不同的棋类游戏棋盘不同，这一点需要进行动态处理；第二步：绘制棋子。需要说明的是，围棋，五子棋等这些棋子都是圆的啊，请不要为了图片苦恼，在 HTML5 时代，我们用代码就可以实现立体圆形棋子；第三步：判断落子事件。当然是要定位手指的点击位置，这四种棋中，有的是落在框里面的，有的却是落在纵横交错的棋盘十字线上，需要动态处理；第四步：判断落子规则。下棋都有规则，不要因为代码少，就将规则打折扣，否则程序不成熟，会变成小朋友的玩具了；第五步：判断输赢。最后，我们要判断输赢。也就是要数子，这个事情必须由程序来完成，因为下棋总得需要一个裁判嘛；第六步：就是平板电脑时代，我们得实现离线应用。这个太重要了，否则，要是在台式电脑上，接根网线玩的游戏，已经遍地都是了，您写得再牛，有什么用？就是要移动，在没有信号的地方，才有市场，现在平板，智能手机这么多，在没有网络信号的地方，掏出移动设备来下棋，才是一件很牛的事情。
绘制棋盘
前面说了围棋、五子棋、四子棋和翻转棋的棋盘并不相同，围棋是纵横 18 个格，其他三种棋则是 8 个格。所以绘制棋盘是需要有参数。这是个小问题，大问题是，选择什么方法来绘制棋盘？
HTML5 框架下，有至少 3 种方法：第一种，用 Canvas 画线；第二种，用 DIV，CSS3 里面增加了行列属性；第三种，用 table 标签。
用哪一种速度最快，代码少呢？答案是：第三种。多少有点失望啊，HTML5 不是万能的。详细代码如下：
 
this.board=function(name,width,height,rowBak,colBak){ /* 画棋盘 */
 nameBak=name;
 if("turnover"==name){row=8;col=8;}else if("gogame"==name){row=18;col=18;}
 var aW=Math.floor(width/(col+2)),aH=Math.floor(height/(row+2));
 minL=(aW>aH?aH:aW)-4;// 这个减法很重要，否则填空时会把表格撑大
 var array=new Array("<p style=\"margin:"+minL+"px;\"> "+
 "<table border=1 cellspacing=0 width=\""+(aW*col)+"\"
 height=\""+(aH*row)+"\">");
 for(var i=0;i<row;i++){
       array.push("<tr>");
       for(var j=0;j<col;j++){array.push("<td align=center>"+
 evt(i,j,minL,minL,aW*j+minL/2+8,aH*i+minL/2)+"</td>");}
       if(nameBak!="four"&&nameBak!="turnover")/* 将事件添加到表格中 */
             array.push(evt(i,col,minL,minL,aW*col+minL/2+8,aH*i+minL/2));
             array.push("</tr>");
         }
       if(nameBak!="four"&&nameBak!="turnover"){
           for(var j=0;j<=col;j++){
               array.push(evt(row,j,minL,minL,aW*j+minL/2+8,aH*row+minL/2));
               }
           }
 document.write(array.join("")+"</table></p>");
 setClick(row,col,minL,minL);/* 初始化事件 */
 start();/* 初始化棋子 */
     }
上面代码中，最重要的是标黑体的第 6 行代码，这里面有两个诀窍，第一个就是 table 的定义，第二个就是使用了 Array 数组。为什么要使用数组，而不是定义一个字符串呢？答案是优化，就是 Array 数组的 push 方法的速度要远远快于 String 字符串的加 + 运算。共计 16 行代码，一个棋盘就画好了，当然这其中不仅仅是画线，还有棋子处理，事件定义等方法的调用，后面将陆续谈到。
绘制棋子
绘制完棋盘，我们来绘制棋子。我们挑选的这四种棋，虽然棋盘不同，但是棋子都是相同的，都是黑白棋子。这在以前，做在线对弈，除了 Flash 能实现美观效果外，其他的必须先请美工做几副小图片，HTML5 时代，美工的人力和沟通成本就节省了。
我们至少有两种方法绘制棋子，第一种是：canvas 类，第二种就是 css 的圆角属性。用哪种速度又快代码又少呢？答案是第二种，圆角。代码如下：
 
function man(width,height,id,colorBak){ /* 画棋子 */
   var color=colorBak==null?(order++%2==0?"000":"CCC"):colorBak;
   var r="border-radius:"+width/2+"px;";
   var obj=id==null?event.srcElement:_$(id);
   obj.innerHTML="<p id=\"man_"+color+"_"+order+"\" style=\"display:block;-webkit-"
   +r+"-moz-"+r+""+r+"-moz-box-shadow:inset 0 -10px 40px rgba(0,0,0,1);"+
   "box-shadow:inset 0 -10px 40px rgba(0,0,0,1);"+
   "background:-webkit-gradient(radial, 50 40, 30, center center, 80, from(#"+color+"),
      to(rgba(255,255,255,1)));"+
   "width:"+width+"px;height:"+height+"px;\"></p>";
     }
上面代码中，我们看到，我们将每一个棋子定义了一个 DIV，使用了 CSS3 的 shadow，gradient 属性，并且可以根据棋盘的大小自动计算棋子的大小，另外，如果用户不喜欢黑白颜色，甚至可以定义成红黄颜色，女生和小朋友估计会喜欢。这 5 行代码是画一个棋子的方法，做一个简单的循环，就可以画出多个棋子，方法如下。
 
function moreMan(array){for(var i=0;i<array.length;i++)
man(minL,minL,nameBak+"_"+array[i]);}
/* 绘制多个棋子 */
处理事件
绘制完棋盘和棋子，我们来分析一下用户的动作。用户的动作无非就是两种，一种是点击棋盘 table，另外一种就是点击棋子 DIV。难点在点击 table 这里，我们要获知用户点击 table 的位置。
传统思路可能是这样，使用 event 方法，获得 x,y 的坐标，然后与 table 的左上角做减法，然后再跟单元格 cell 做除法。听起来都麻烦。
如果您仔细阅读了前面的代码，就应该发现，其实在画棋盘是，我们向 array 数组中 push 了一个 evt 方法，很明显，这个 evt 方法要返回一个字符串变量的，那么他的内容是什么呢？答案揭晓：
 
function evt(i,j,width,height,left,top){ /* 单一单元格事件 */
  return "<p id=\""+nameBak+"_"+i+"_"+j+"\" style=\"position:"+
 (nameBak=="four"||nameBak=="turnover"?"block":"absolute")+
 ";border:0px solid #000;width:"+
 width+"px;height:"+height+"px;top:"+top+"px;left:"+left+"px;\"></p>";
     }
原理是一个 DIV。对了，这个添加事件的方法非常特殊，实际上是在每个棋盘的交叉的地方画了一个 DIV，然后给 DIV 添加事件。
 
function setClick(row,col,width,height){
        for(var i=0;i<=row;i++){
            for(var j=0;j<=col;j++){
                var els=_$(nameBak+"_"+i+"_"+j);
                if(els!=null)els.onclick=function(){if(rule())man(width,height);};
             }
        }
     }
需要说明的是，DIV 一定要先定义，即 document.write 输出出来，然后才能执行 onclick 的定义，否则会返回 DIV 未定义的错误。寥寥 10 行代码，把事件问题搞定了。
落子规则
前面说了，用户点击事件有两种，点击棋盘 table 事件我们采用额外增加 DIV 的方法巧妙解决了，第二种点击棋子的方法又该如何呢？
先要说明的是，点击棋子其实是一种错误的事件，点击棋盘可以落子，点击棋子是什么意思？黑白棋点击棋子是无意义的，我们必须要进行判断，不能在有子的地方落子，这是规则之一。所以必须要定义一个方法，判断是不是点击的地方是不是有棋子。代码如下：
 
function isMan(row,col){var obj=_$(nameBak+"_"+row+"_"+col,1);
if(obj==null||obj.indexOf("man_")==-1)return null;
else if(obj.indexOf("000")!=-1)
  return 0;
else if(obj.indexOf("CCC")!=-1)return 1;}
想不到吧，其实只要一行代码就可以就可以做是否有子的判断，怎么判断的，诀窍就在于判断 DIV 的颜色，棋子要么黑，返回 0，要么白，返回 1，但是空白地方是没有颜色的，返回 null。这里要特别注意返回值，后面判断输赢的时候还要用，所以不能简单通过 true 或者 false 的的返回值来判断是否有子，而是要判断出有什么颜色的子。
对于五子棋和围棋，这一条规则够用了，但是对于翻转棋和四子棋，还有第二条规则：不能在四周空白的地方落子，就是说必须是相连的。也就是说，不仅仅要判断点击的地方是不是有棋子，还要判断其四周是不是有棋子，这个，不是可以有，而是，必须有。需要做一个小循环啊，代码如下：
 
function rule(){/* 走棋规则 */
 var id=event.srcElement.id;
 if(id.indexOf("man_")==0){alert("不能在有子的地方落子");return false;}else{
     var p=id.indexOf("_"),p1=id.lastIndexOf("_");
     var row=id.substr(p+1,p1-p-1)*1,col=id.substr(p1+1)*1;
     if("gobang"==nameBak)return gobang(row,col);
        else if("four"==nameBak){
     if(isMan(row,col+1)==null&&isMan(row,col-1)==null&&
     isMan(row+1,col)==null&&
     isMan(row-1,col)==null){
     alert("四子棋不能在四周空白的地方落子！");
     return false;
 }
 return gobang(row,col,3);
 }else if("turnover"==nameBak){
 if(isMan(row,col+1)==null&&isMan(row,col-1)==null&&
 isMan(row+1,col)==null&&isMan(row-1,col)==null&&
 isMan(row-1,col-1)==null&&
 isMan(row+1,col+1)==null){
 alert("翻转棋不能在四周空白的地方落子！");
 return false;
 }
  turnover();
 }else if("gogame"==nameBak){
     }
     }
  return true;
 }
循环中，反复调用 isMan 方法判断是否有棋子，所以如果 isMan 写得不够简练，快速，不知道要耗费多少时间啊。数一数，总共 19 行代码就处理了落子规则。
到这里，我们绘制了棋盘，棋子，获得了点击时间，判断了落子规则，才用了 40 行左右的代码，其实程序基本上可用了，但是我们不能满足啊，还得让他更加智能一些，我们还需要一个裁判断输赢。
判断输赢
要判断输赢，我们必须要知道下棋的规则：
五子棋是各个方向的五子相连算赢，四子棋是各个方向四个子相连算赢，翻转棋数棋子的个数，围棋则要麻烦些，不仅仅数棋子个数，还要数围住的区域。
逻辑上好像很复杂啊，似乎也是计算最多的地方，有点人工智能的意思。没错，如果前面的基础打得不好，这里的确要耗费很多代码，但是因为我们前面定义了 DIV 用颜色判断是否存在棋子的 iaMan 方法，这里再使用一个小技巧，就可以轻松搞定这个输赢判断。先看看五子棋和四子棋的输赢判断代码，然后对照代码来分析。
 
function gobang(row,col,num){
 num=num==null?4:num;
 var rs=[[],[],[],[]],b=[],w=[];/* 这里采用四维数组来存储棋子位置 */
 for(var i=0,j=0;i<num*2+1;i++,j++){
 rs[0].push(isMan(row-num+i,col));
 rs[1].push(isMan(row,col-num+j));
 rs[2].push(isMan(row-num+i,col-num+j));
 rs[3].push(isMan(row-num+i,col-num+j));
 if(i<num){b.push(0);w.push(1);}
         }
 if(rs.join("#").indexOf(b.join(","))!=-1){alert("黑棋胜");return false;
 }else if(rs.join("#").indexOf(w.join(","))!=-1){alert("白棋胜");return false;}
     return true;
     }
共计 9 行代码就搞定，看懂没？首先定义了一个 Javascript 多维数组 rs=[[],[],[],[]]，这种定义多维数组的方法，挑出来重点说明一下，因为搜索引擎上都是搜不到的，我讲课时差不多遇到的学生也都不清楚，他们大多采用 new Array，然后加循环的蜗牛方法。
第二步：从落子的地方开始循环，注意，不是循环整个棋盘，为的就是节省时间啊。循环设计纵横交叉四个方向，有棋子的地方，就向这个四维数组 push 棋子的颜色。
第三步：把数组 join 起来就 ok 啦，如果有 4 个或 5 个 1 相连，自然就是白棋胜，否则就是黑棋胜。
写道这里，就有点意思啦，注意我们处理的数据的方法，我称之为“块数据”的处理方法，就是充分利用 array 数组，保存一块一块的数据，无论写入，读取，还是统计分析，都是针对这一块数据进行，这样既可以提高内聚度，便于提炼出可以重用的方法，就可以大大的加快执行速度。
处理相连都不在话下，数子就更简单了，使用块数据处理方法，3 行搞定。
 
function turnover(){
    if(order<64)return;
    var num=0;var total=row*col;for(var i=0;i<row;i++){
        for(var j=0;j<col;j++){num+=isMan(i+"_"+j);}
    }
 if(num<total/2)alert("黑棋胜"+(total-num*2)+"子");
 else if(num>row*col/2)alert("白棋胜"+(num*2-total)+"子");
 else alert("平局");
     }
棋子初始化
环环相扣地写到这里，还有最后一个关于棋子的问题需要处理。那就是，下五子棋是从空白棋盘开始，其他三种棋却一开始都是有子的。其实给一个空白棋盘也行，但是其他三种棋因为一般的前几步走法都是固定的，我们为了提高智能化程度，不得不在浪费四行代码，毕竟，我们的目标是一个市场化的产品，而不是一个初学者不考虑用户体验的程序。
 
function start(){
  if("turnover"==nameBak){moreMan([3+"_"+3,4+"_"+3,4+"_"+4,3+"_"+4]);
  }else if("four"==nameBak){man(minL,minL,nameBak+"_"+row/2+"_"+0);
  }else if("gogame"==nameBak){moreMan([3+"_"+3,15+"_"+3,15+"_"+15,3+"_"+15]);
  }
    }
其实就是调用了一下 moreMan 方法，注意也是块数据引用，传输了一个数组，用下划线分割横向和纵向坐标。
做成离线应用
本文开头就说过，台式电脑的双人或多人对弈程序早已多如牛毛烂大街了，只有移动应用才能有市场，我们的目标就是奔着这个来的，所以最后必须做成离线应用。
如何实现 HTML5 的离线应用，搜索引擎很快能找到结果，其实只要三个关键步骤。
第一步；在 Web 服务器的配置文件中声明一下。Tomcat 和 Apache 的声明方式不相同，需要注意；
第二步：定义 manifest 文件，文件格式需要注意；
第三步：在 HTML 的文件中调用一下 manifest 文件。
根据这三个步骤，读者可以自行搜索细节，这里就不赘述了，我只讲搜索引擎搜不到的。
另外需要说明的是，iPad 和 Android 平板上浏览器实现全屏的方法也不一样，针对 iPad 用户，我们还必须定义一行能够实现全屏的代码。
9. 效果图、在线演示、开放源代码
效果图如下图所示：
图 1. 效果图

图中加了一个选择棋类型和设置背景功能，如要获得全部源代码，只要使用浏览器的查看源代码功能即可，限于篇幅，这里就不贴了。
总结
作为一个程序员，最高的境界不是写得代码越多越好，而是用最少的代码实现最多的计算，解决最多的问题。回想当年，盖茨在编写 Basic 时，为了节省几个字符需要绞尽脑汁通宵达旦，以至于遗留了千年虫世纪难题，反观今日，在云计算时代，随着硬盘和内存的容量越来越大，CPU 的运算越来越快，很多大型项目的程序员似乎失去了精简代码的习惯。但是移动计算的硬件，目前还没有那么高的配置，本文通过 HTML5 对弈游戏，使用“块数据”计算方法，实现了用最少代码实现最多计算的目标，特别适用移动计算，与大家共勉。