七. 使用ts写一个贪吃蛇小游戏

之前学习了几篇的ts基础，今天我们就使用ts来完成一个贪吃蛇的小游戏。

游戏拆解

我们将我们的任务进行简单拆解分析。

1. 首先我们应该有一个窗口，我们叫做屏幕。让蛇在里面移动，所有我们应该想到要设计一个大盒子当作地图。考虑到食物以及蛇的绘制我们可以使用canvas来实现。
2. 其次我们还会在地图随机投放食物（这里还可以考虑食物该不该出现在蛇的身体节点上，本文不做考虑），所以我们大概率会创建一个类，这个类用来诞生一个随机方块，也就是食物。
3. 接着我们考虑蛇，蛇在最开始应该也是一个随机方块，然后通过移动吃到食物长长。

代码实现

接下来我们根据上面的拆解做详细的需求梳理以及代码实现。
屏幕的实现
屏幕的实现是最为简单的，我们决定了使用canvas来绘制食物与蛇，那么我们直接创建一个canvas标签当作屏幕即可。

<canvas width="500" height="500"></canvas>

食物的实现

• 接下来我们思考食物应该如何实现。既然决定在canvas绘制食物，那么最简单的方式就是把食物绘制会一个矩形。而矩形的绘制需要四个参数，分别是起始点坐标以及宽高，食物的宽高我们就设定为10，所以不确定的也就至于起始点的坐标了。这个坐标决定了他会出现在屏幕的哪个位置。

• 还需要注意的是他的起始位置一定要在蛇的移动路径上，例如我们蛇的宽度为10，如果你的食物起始点在（11，11）这个坐标上，那么他就无法一次吃掉这个食物。
  
  所以食物的坐标应该是10的倍数，且不能超过屏幕的边界。

• 我们还要思考到食物被吃掉后应该就会自动消失，所以蛇这个类还应该有个清除方法可以清除掉自己。

代码展示

class Drop {
  width: number = 10
  height: number = 10
  x: number
  y: number
  color: string
  constructor(
    x: number = Math.floor(Math.random() * 49) * 10,
    y: number = Math.floor(Math.random() * 49) * 10,
    color: string = 'black'
  ) {
    this.color = color
    this.x = x
    this.y = y
  }
  del() {
    const ctx: CanvasRenderingContext2D = canvasEle.getContext('2d')!
    ctx.clearRect(this.x, this.y, this.width, this.height)
  }
}

蛇的实现
蛇的实现相对来说就要复杂很多。

• 首先我们思考蛇的身体应该是怎样的，为了他的灵活转向，最简单的方式就是他的身体应该是一个一个的矩形拼接起来的。既然如此，我们就可以直接使用上面的食物类，这也是我将上面类的名字叫做Drop而不是Food的原因，并且我在类里面添加了颜色进行蛇与食物的区别。
• 接下来我们想到蛇既然是多个矩形拼接起来的，那么应该有一个容器来有序的存放这些矩形，所以我们定义个数组list来进行存放身体的数据。

  class Snake {
  	list: Array<Drop>
  	constructor() {
  		this.list = [new Drop(250, 250, 'red')]
  	}
  	
  }
  

  我们让他在地图中心点生成，并使用红色进行与食物进行区分。
• 接下来我们思考移动方法。蛇在移动的时候首先需要确认方法，我们可以设定一个方向属性，初始化的时候默认一个方向值。接着就是朝着方向移动，如何移动呢？如果简单的使用平移会发现蛇好像并不能灵活的转向，蛇的身体也不会发生弯曲。这个时候我们就需要换一个思路。既然蛇是有一个个的矩形组成，那么我们只需要控制里面的矩形就行了。当然也不是控制里面的矩形平移，而是进行矩形的增加与删除操作。想象一下，当蛇向上走一格（这里我们设定基础格子就是10 x 10单位的）是不是意味着我们将这个矩形的起点坐标的y值减去10，所以我们直接创建一个蛇头部盒子的起点坐标y值减去10的盒子，然后在直接删除蛇的最后一个盒子，是不是就可以看作移动了一格。
  当然我们也要考虑到吃到食物的情况，这种情况下我们是不需要删除尾部矩形的。然后我们的类就补充成这样

  class Snake {
    list: Array<Drop>
    direction: string
    constructor(direction: string = 'ArrowUp', speed: number = 100) {
      this.list = [new Drop(250, 250, 'red')]
      this.direction = direction
    }
    move() {
      let newHeader = JSON.parse(JSON.stringify(this.list[0]))
      const { x: newHeaderX, y: newHeaderY } = newHeader
      const { x: foodX, y: foodY } = food
      let isEatFood: boolean = false
      if (newHeaderX === foodX && foodY === newHeaderY) {
        isEatFood = true
      }
      switch (this.direction) {
        case 'ArrowUp':
          newHeader.y -= 10
          break
        case 'ArrowDown':
          newHeader.y += 10
          break
        case 'ArrowLeft':
          newHeader.x -= 10
          break
        case 'ArrowRight':
          newHeader.x += 10
          break
      }
      this.addHead(newHeader)
      // 判断是否吃到食物
      if (isEatFood) {
        food.del()
        food = new Drop()
        renderDorp(food)
      } else {
        this.delFooter()
      }
    }
    addHead(dorp: Drop) {
  	this.list.unshift(dorp)
    }
    delFooter() {
  	const endDrop: Drop = this.list.pop()!
      const { x, y, width, height } = endDrop
      const ctx: CanvasRenderingContext2D = canvasEle!.getContext('2d')!
      ctx.clearRect(x, y, width, height)
    }
  }
  

• 我还还应该考虑一些特殊情况，例如移动到屏幕边缘，会不会吃到自己得身体，我们新增一个状态属性来判断他是否出局，所以我们继续填充这个方法

  class Snake {
    list: Array<Drop>
    direction: string
    isOut: boolean
    constructor(direction: string = 'ArrowUp', speed: number = 100) {
      this.list = [new Drop(250, 250, 'red')]
      this.direction = direction
      this.boolean = false
    }
    move() {
      let newHeader = JSON.parse(JSON.stringify(this.list[0]))
      const { x: newHeaderX, y: newHeaderY } = newHeader
      const { x: foodX, y: foodY } = food
      let isEatFood: boolean = false
      if (newHeaderX === foodX && foodY === newHeaderY) {
        isEatFood = true
      }
      if (this.direction) {
      }
      switch (this.direction) {
        case 'ArrowUp':
          newHeader.y -= 10
          break
        case 'ArrowDown':
          newHeader.y += 10
          break
        case 'ArrowLeft':
          newHeader.x -= 10
          break
        case 'ArrowRight':
          newHeader.x += 10
          break
      }
      // 是否吃到自己
      const isEatSelf = this.list.some(({ x, y }) => {
        if (x === newHeader.x && y === newHeader.y) {
          return true
        }
      })
      if (isEatSelf) {
        alert('吃到自己了！')
        return 
      }
      this.addHead(newHeader)
      // 判断是否吃到食物
      if (isEatFood) {
        food.del()
        food = new Drop()
        renderDorp(food)
      } else {
        this.delFooter()
      }
  
      // 判断是否达到边界
      if (
        newHeaderX > 500 ||
        newHeaderY > 500 ||
        newHeaderX < 0 ||
        newHeaderY < 0
      ) {
        return alert('撞墙了！')
      }
      renderDorp(this.list)
    }
    addHead(dorp: Drop) {
      this.list.unshift(dorp)
    }
    delFooter() {
      const endDrop: Drop = this.list.pop()!
      const { x, y, width, height } = endDrop
      const ctx: CanvasRenderingContext2D = canvasEle!.getContext('2d')!
      ctx.clearRect(x, y, width, height)
    }
  }
  

渲染蛇与食物
我们写了食物与蛇的类，但是还没有真正在canvas上进行绘制。接下来我们使用ts的重载进行渲染类的绘制。

// 创建渲染函数
function renderDorp(dorp: Drop): void
function renderDorp(dorps: Array<Drop>): void
function renderDorp(dorps: Drop | Array<Drop>) {
  if (Array.isArray(dorps)) {
    dorps.forEach((element: Drop) => {
      const { x, y, width, height, color } = element
      const ctx: CanvasRenderingContext2D = canvasEle!.getContext('2d')!

      ctx.fillStyle = color
      ctx.fillRect(x, y, width, height)
    })
  } else {
    const { x, y, width, height, color } = dorps
    const ctx: CanvasRenderingContext2D = canvasEle!.getContext('2d')!
    ctx.fillStyle = color
    ctx.fillRect(x, y, width, height)
  }
}

键盘监听
我么使用方向键来控制蛇的移动，那么就需要监听键盘事件。需要注意的是，我们在身体长度为1的时候通常是可以随意移动的，比如直接从右往左或者从上到下，但是当身体长度不为1的时候，我们的有了头尾的定义，就不应该在随意的上下或者左右移动了。毕竟他不像火车一样前后都有一个车头。

window.addEventListener('keydown', function (e) {
 const { code } = e
  const keys: string[] = ['ArrowUp', 'ArrowDown', 'ArrowLeft', 'ArrowRight']
  if (keys.includes(code)) {
    if (snake.list.length === 1) {
      snake.direction = code
      return
    }
    if (snake.direction === 'ArrowUp' && code === 'ArrowDown') {
      return
    }
    if (snake.direction === 'ArrowDown' && code === 'ArrowUp') {
      return
    }
    if (snake.direction === 'ArrowLeft' && code === 'ArrowRight') {
      return
    }
    if (snake.direction === 'ArrowRight' && code === 'ArrowLeft') {
      return
    }
    snake.direction = code
  }
})

最后补充完整的实现代码

const canvasEle = document.querySelector('canvas')!
let food: Drop
let snake: Snake
class Drop {
  width: number = 10
  height: number = 10
  x: number
  y: number
  color: string
  constructor(
    x: number = Math.floor(Math.random() * 49) * 10,
    y: number = Math.floor(Math.random() * 49) * 10,
    color: string = 'black'
  ) {
    this.color = color
    this.x = x
    this.y = y
  }
  del() {
    const ctx: CanvasRenderingContext2D = canvasEle.getContext('2d')!
    ctx.clearRect(this.x, this.y, this.width, this.height)
  }
}

class Snake {
  list: Array<Drop>
  direction: string
  isOut: boolean
  constructor(direction: string = 'ArrowUp', speed: number = 100) {
    this.list = [new Drop(250, 250, 'red')]
    this.direction = direction
    this.isOut = false
  }
  move() {
    let newHeader = JSON.parse(JSON.stringify(this.list[0]))
    const { x: newHeaderX, y: newHeaderY } = newHeader
    const { x: foodX, y: foodY } = food
    let isEatFood: boolean = false
    if (newHeaderX === foodX && foodY === newHeaderY) {
      isEatFood = true
    }
    if (this.direction) {
    }
    switch (this.direction) {
      case 'ArrowUp':
        newHeader.y -= 10
        break
      case 'ArrowDown':
        newHeader.y += 10
        break
      case 'ArrowLeft':
        newHeader.x -= 10
        break
      case 'ArrowRight':
        newHeader.x += 10
        break
    }
    // 是否吃到自己
    const isEatSelf = this.list.some(({ x, y }) => {
      if (x === newHeader.x && y === newHeader.y) {
        return true
      }
    })
    if (isEatSelf) {
      this.isOut = true
      return alert('吃到自己了！')
    }
    this.addHead(newHeader)
    // 判断是否吃到食物
    if (isEatFood) {
      food.del()
      food = new Drop()
      renderDorp(food)
    } else {
      this.delFooter()
    }

    // 判断是否达到边界
    if (
      newHeaderX > 500 ||
      newHeaderY > 500 ||
      newHeaderX < 0 ||
      newHeaderY < 0
    ) {
      this.isOut = true
      return alert('撞墙了！')
    }
    renderDorp(this.list)
  }
  addHead(dorp: Drop) {
    this.list.unshift(dorp)
  }
  delFooter() {
    const endDrop: Drop = this.list.pop()!
    const { x, y, width, height } = endDrop
    const ctx: CanvasRenderingContext2D = canvasEle!.getContext('2d')!
    ctx.clearRect(x, y, width, height)
  }
}

// 创建渲染函数
function renderDorp(dorp: Drop): void
function renderDorp(dorps: Array<Drop>): void
function renderDorp(dorps: Drop | Array<Drop>) {
  if (Array.isArray(dorps)) {
    dorps.forEach((element: Drop) => {
      const { x, y, width, height, color } = element
      const ctx: CanvasRenderingContext2D = canvasEle!.getContext('2d')!

      ctx.fillStyle = color
      ctx.fillRect(x, y, width, height)
    })
  } else {
    const { x, y, width, height, color } = dorps
    const ctx: CanvasRenderingContext2D = canvasEle!.getContext('2d')!
    ctx.fillStyle = color
    ctx.fillRect(x, y, width, height)
  }
}

;(function () {
  food = new Drop()
  snake = new Snake()
  renderDorp(food)
  let timer = setInterval(() => {
    snake.move()
    if (snake.isOut) {
      clearInterval(timer)
    }
  }, 100)
  window.addEventListener('keydown', function (e) {
    const { code } = e
    const keys: string[] = ['ArrowUp', 'ArrowDown', 'ArrowLeft', 'ArrowRight']
    if (keys.includes(code)) {
      if (snake.list.length !== 1) {
        if (snake.direction === 'ArrowUp' && code === 'ArrowDown') {
          return
        }
        if (snake.direction === 'ArrowDown' && code === 'ArrowUp') {
          return
        }
        if (snake.direction === 'ArrowLeft' && code === 'ArrowRight') {
          return
        }
        if (snake.direction === 'ArrowRight' && code === 'ArrowLeft') {
          return
        }
      }
      snake.direction = code
    }
  })
})()

这只是一个简单版贪吃蛇效果，没有经过严格测试，肯定会有bug，希望可以留言交流！
再推一个自己插件element-ui的拓展组件库，还在不断完善，希望大家支持