#2020征文-手表#深鸿会深大小组：HarmonyOS手表游戏—数字华容道 原创 精华

前言
此前已经为大家分享了黑白翻棋小游戏的开发思路，感兴趣的读者可以前往学习交流：黑白翻棋，现在为大家分享第二个小游戏的开发思路，也是一款十分经典的小游戏——数字华容道，同样是深鸿会深大小组学习完HarmonyOS后自行开发的一个鸿蒙demo，详细讲述了数字华容道的编写思路，内含详细解释，同时也欢迎与各位感兴趣的读者一起学习HarmonyOS开发，相互交流、共同进步。

概述
本个demo将从零基础开始完成鸿蒙小游戏APP在可穿戴设备上的编译，此处以运动手表为例，在项目中我们所使用到的软件为DevEco Studio，下载地址为：DevEco Studio下载、DevEco Studio安装教程，在项目中我们要实现的内容为数字华容道APP的开发。

1. 在初始界面中显示4*4的方阵，方阵中分布有随意打乱的1至15的数字和一个空白方格，方阵上方增加一个计时器，显示游戏进行的时间，单位为秒，方阵下方显示一个“重新开始”的按钮，为用户提供重新开始游戏的机会。
2. 向上、下、左、右任一方向滑动，空白方格周围对应位置的方格便会随之向对应的方向移动一格，计时器也会显示游戏开始到当前的时间。
3. 经过若干次移动后，当所有的数字按顺序排列后，则会弹出游戏成功的界面，再滑动也不会有任何变化，此时方阵上方的计时器停止计时，点击“重新开始”的按钮后则会重新返回步骤1界面所示。

正文
创建项目
DevEco Studio下载安装成功后，打开DevEco Studio，点击左上角的File，点击New，再选择New Project，选择Lite Wearable选项，选择默认的模板，然后选择保存路径，将文件命名为Game1（文件名不能出现中文或者特殊字符，否则将无法成功创建项目文件），最后点击Finish。

主要编写的文件为index.css、index.hml和index.js，打开路径如图所示，index.hml用于描述页面中包含哪些组件，index.css用于描述页面中的组件都长什么样，index.js用于描述页面中的组件是如何进行交互的。 

实现开始界面的布局
首先，我们要先画出一个4*4的方阵，方阵中按照顺序显示1至15的数字，方阵上方显示“当前秒数：0.0”，方阵下方有一个“重新开始”的按钮。

1. 在index.hml中添加相应的页面组件：首先创建一个基础容器div类名为container，用于盛装所有的其他组件；然后在此基础容器中添加一个文字组件text类名为seconds，且注明显示的固定部分“当前秒数：”，为动态变换部分赋予一个名为currentSteps的变量，用于动态显示游戏进行的秒数；再添加一个画布组件canvas类名为canvas，增加一个引用属性ref，用来指定指向子元素或子组件的引用信息，该引用将注册到父组件的$refs 属性对象上，以便在此画布上画出4*4的方阵；最后添加一个普通按钮组件，类名为bit，并赋值“重新开始”，用于重新开始游戏

<div class="container" >
    <text class="seconds">
        当前秒数：{{currentSeconds}}
    </text>
    <canvas class="canvas" ref="canvas" ></canvas>
    <input type="button" value="重新开始" class="bit"/>
</div>

2. 在index.css中描述刚才添加的页面组件的样式：首先编写container的样式，flex-direction为容器主轴方向，选择column（垂直方向从上到下），justify-content为容器当前行的主轴对齐格式，选择center（项目位于容器的中心），align-items为容器当前行的交叉轴对齐格式，选择center（元素在交叉轴居中），width、height分别为容器以像素为单位的宽度和高度，都设定为450px；然后编写seconds的样式，font-size为设置文本的尺寸，设定为18px，text-align为设置文本的文本对齐方式，选择center（文本居中对齐），width、height分别设定为300px和20px，letter-spacing为设置文本的字符间距，设定为0px，margin-top为设置上外边距，设定为10px；再编写canvas的样式，width、height都设定为320px，background-color为设置背景颜色，设定为#FFFFFF；最后编写bit的样式，width、height分别设定为150px和30px，background-color设定为#AD9D8F，font-size设定为24px，margin-top设定为10px

.container {
    flex-direction: column;
    justify-content: center;
    align-items: center;
    width:450px;
    height:450px;
}
.seconds{
    font-size: 18px;
    text-align:center;
    width:300px;
    height:20px;
    letter-spacing:0px;
    margin-top:10px;
}
.canvas{
    width:305px;
    height:305px;
    background-color: #FFFFFF;
}
.bit{
    width:150px;
    height:30px;
    background-color:#AD9D8F;
    font-size:24px;
    margin-top:10px;
}

3. 在index.js中描述页面中的组件交互情况：首先在data中为当前秒数currentSeconds赋值为0.0

data: {
        currentSeconds:'0.0',
    }

然后在文件开头定义一个全局变量context，定义一个全局变量的二维数组grids，其中的值为1至15和0，定义全局常量方格的边长SIDELEN为70，方格的间距MARGIN为5，创建一个onReady()函数，用于定义2d绘画工具

var grids=[[1, 2, 3, 4],
           [5, 6, 7, 8],
           [9, 10, 11, 12],
           [13, 14, 15, 0]];
var context;

const SIDELEN = 70;
const MARGIN = 5;

onReady(){
        context=this.$refs.canvas.getContext('2d');
    }

再创建drawGrids()函数，先将grids的值利用toString()函数全部转化为字符串，fillStyle为画图工具context的方格的颜色，方格的背景颜色定义为#BBADA0，数字的颜色定义为#000000，fillRect为画图工具context的画图矩形的大小，其中有四个参数，第一个参数指定矩形左上角的x坐标，第二个参数指定矩形左上角的y坐标，第三个参数指定矩形的高度，第四个参数指定矩形的宽度。font为为画图工具context的字体大小，定义为30px HYQiHei-65S，因为要出现一个空白的方格，所以需要添加一个判断语句，当数字为0时不显示数字。fillText为画图工具context的文本字体大小，其中有三个参数，第一个参数为绘制的文本，第二个参数指定文本左上角的x坐标，第三个参数指定文本左上角的y坐标，最后创建onShow()函数，用于调用drawGrids()函数

onShow() {
        this.drawGrids();
    },
    drawGrids() {
        for (let row = 0; row < 4; row++) {
            for (let column = 0; column < 4; column++) {
                let gridStr = grids[row][column].toString();

                context.fillStyle = "#BBADA0";
                let leftTopX = column * (MARGIN + SIDELEN) + MARGIN;
                let leftTopY = row * (MARGIN + SIDELEN) + MARGIN;
                context.fillRect(leftTopX, leftTopY, SIDELEN, SIDELEN);

                context.font = "30px HYQiHei-65S";
                if (gridStr != "0") {
                    context.fillStyle = "#000000";
                    let offsetX = (4 - gridStr.length) * (SIDELEN / 8);
                    let offsetY = (SIDELEN - 30) / 2;
                    context.fillText(gridStr, leftTopX + offsetX, leftTopY + offsetY);
                }
            }
        }
    }

至此，运行即可得出上述界面布局了。

实现数字的随机打乱和方格的移动

其次我们要在屏幕上随机生成一个数字被随意打乱的4*4的方阵，并且向任意方向滑动屏幕，空白方格周围对应位置的方格便会随之向对应的方向移动一格

1. 在index.hml中添加相应的页面组件：我们需要在画布中添加一个swipe属性，用于响应滑动事件，赋予一个所自动调用的函数swipeGrids

<canvas class="canvas" ref="canvas" onswipe="swipeGrids"></canvas>

2. 在index.css中描述刚才添加的页面组件的样式：这一部分不需要添加或修改页面组件的样式

3. 在index.js中描述页面中的组件交互情况：首先我们得先实现方格的移动，创建一个函数changeGrids(direction)，接受一个参数direction指示滑动的方向，先找出空白方格所在位置对应的二维数组下标，接着判断参数direction为’left’、‘right’、‘up’ 或’down’时，当isShow为false时，对应的方格和空白方格对应的二维数组的数值对调，创建响应滑动事件所自动调用的函数swipeGrids(event)，参数为滑动事件，调用函数changeGrids(direction)，并传入滑动的方向，最后调用函数drawGrids()

swipeGrids(event) {
        this.changeGrids(event.direction);
        this.drawGrids();
    },
    changeGrids(direction) {
        let x;
        let y;
        for (let row = 0; row < 4; row++) {
            for (let column = 0; column < 4; column++) {
                if (grids[row][column] == 0) {
                    x = row;
                    y = column;
                    break;
                }
            }
        }
        let temp;
        if(this.isShow==false){
            if (direction == 'left' && (y + 1) < 4) {
                temp = grids[x][y + 1];
                grids[x][y + 1] = grids[x][y];
                grids[x][y] = temp;
            } else if (direction == 'right' && (y - 1) > -1) {
                temp = grids[x][y - 1];
                grids[x][y - 1] = grids[x][y];
                grids[x][y] = temp;
            } else if (direction == 'up' && (x + 1) < 4) {
                temp = grids[x + 1][y];
                grids[x + 1][y] = grids[x][y];
                grids[x][y] = temp;
            } else if (direction == 'down' && (x - 1) > -1) {
                temp = grids[x - 1][y];
                grids[x - 1][y] = grids[x][y];
                grids[x][y] = temp;
            }
        }

然后添加一个函数initGrids()，用于随机打乱排列规则的数字，先创建一个一维数组变量array，赋值为上下左右四个方向"left",“up”,“right”,“down”，Math.random()函数是随机[0,1)内的小数，Math.random() * 4是随机[0,4)内的小数，Math.floor（x）为得出小于或等于x的最大整数，随机生成一个数字，读取数组array对应的值，调用函数this.changeGrids(direction)并将刚才的array对应的值传入，便能移动一次方格，循环此步骤若干次便可随机打乱排列规则的数字，生成一个数字被随意打乱的4*4的方阵

initGrids(){
        let array=["left","up","right","down"];

        for (let i = 0; i < 100; i++){
            let randomIndex = Math.floor(Math.random() * 4);
            let direction = array[randomIndex];
            this.changeGrids(direction);
        }
    }

最后在函数onShow()中调用函数initGrids()

onShow() {
        this.initGrids();
        this.drawGrids();
    }

至此，运行即可得出上述界面布局了。

实现计时器、重新开始和游戏成功

最后我们要在方阵上方动态显示游戏开始到当前的时间，并且当数字按顺序排列后弹出“游戏成功”界面，点击“重新开始”按钮能够重新随机生成一个数字被随意打乱的4*4的方阵，当前秒数置为0 ，且能够重新开始计时，如图所示：

1. 在index.hml中添加相应的页面组件：为了使数字按顺序排列后才显示“游戏成功”界面，需要添加一个栈stack类名设定为stack，使画布先进栈，“游戏成功”后进栈，这样就能达到“游戏成功”界面显示在画布上方了；在栈stack组件中增加一个游戏成功的容器div类名为subcontainer，以isShow控制该容器是否进栈，当isShow为true时才进栈，增加文本组件text，类名gameover，并赋值“游戏成功”；最后为“重新开始”按钮增加一个点击事件click，所调用的函数为restartGame

<div class="container" >
    <text class="seconds">
        当前秒数：{{currentSeconds}}
    </text>
    <stack class="stack">
        <canvas class="canvas" ref="canvas" onswipe="swipeGrids"></canvas>
        <div class="subcontainer" show="{{isShow}}">
            <text class="gameover">
                游戏成功
            </text>
        </div>
    </stack>
    <input type="button" value="重新开始" class="bit" onclick="restartGame"/>
</div>

2. 在index.css中描述刚才添加的页面组件的样式：首先编写stack的样式，width、height都设定为320px，margin-top设定为10px；然后编写subcontainer的样式，left为指示距边界框左上角的以像素为单位的水平坐标，top为指示距边界框左上角的以像素为单位的垂直坐标，width、height分别设定为220px和130px，justify-content选择center，align-items选择center， background-color设定为#E9C2A6；最后编写gameover的样式，font-size设定为38px，color设定为black

.stack{
    width: 305px;
    height: 305px;
    margin-top: 10px;
}
.subcontainer {
    left:50px;
    top:95px;
    width: 220px;
    height: 130px;
    justify-content: center;
    align-items: center;
    background-color: #E9C2A6;
}
.gameover {
    font-size: 38px;
    color: black;
}

3. 在index.js中描述页面中的组件交互情况：首先在data函数中给isShow赋值为false，将开头的全局变量grids赋值删除，增加一个函数onInit()给grids赋值，并调用函数initGrids()和this.drawGrids()

var grids;

data: {
        currentSeconds:0,
        isShow: false
    },
    onInit() {
        grids=[[1, 2, 3, 4],
               [5, 6, 7, 8],
               [9, 10, 11, 12],
               [13, 14, 15, 0]];

        this.initGrids();
        this.drawGrids();
    }

然后在开头定义一个全局变量timer赋值为null，在函数onShow()中增加一个计时器setInterval（），其中有两个参数，第一个参数为调用的函数，第二个参数为每隔多长时间调用一次函数，单位为毫秒，再定义调用的函数run()，用于每次currentSeconds加0.1，parseFloat是使字符串转换为单精度浮点数，至此计时器便完成了

var timer = null;

onShow() {
        this.initGrids();
        this.drawGrids();

        timer = setInterval(this.run, 100);
    }
 
run(){
        this.currentSeconds = (Math.floor(parseFloat(this.currentSeconds) * 10+ 1) / 10).toString();
        if(parseFloat(this.currentSeconds) % 1 == 0){
            this.currentSeconds = this.currentSeconds + ".0";
        }
    }

创建一个函数gameover()判断数字是否有顺序地排列好即判断游戏是否成功，循环判断当前二维数组的数值是否等于有顺序排列好的二维数组的数值即可判断游戏是否成功，当游戏成功时返回true，否则返回false，在函数中swipeGrids(event)调用函数gameover()，当返回值为true时将isShow赋值为true，使游戏成功界面显示在最上方，并且调用函数clearInterval停止计时

swipeGrids(event) {
        this.changeGrids(event.direction);
        this.drawGrids();

        if(this.gameover()){
            clearInterval(timer);
            this.isShow = true;
        }
    },
    gameover(){
        let originalgrids=[[1, 2, 3, 4],
                           [5, 6, 7, 8],
                           [9, 10, 11, 12],
                           [13, 14, 15, 0]];
        for (let row = 0; row < 4; row++) {
            for (let column = 0; column < 4; column++) {
                if (grids[row][column] != originalgrids[row][column]){
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }

最后创建点击“重新开始”按钮所自动调用的函数restartGame()，调用函数onInit()，重新随机生成一个数字被随意打乱的4*4的方阵，将isShow赋值为false，使“游戏成功”界面隐藏，将currentSeconds置为0，将time赋值为null，调用函数onShow()重新开始计时

restartGame(){
        this.currentSeconds = "0.0";
        this.isShow = false;

        this.onShow();
    }

至此，整个demo也全部完成了。

结语

以上就是数字华容道小游戏代码的主要编写思路以及代码，源码将放在附件中，欢迎大家下载，感兴趣的读者可以自行跟着编写学习，相信你们也能够完成的。更多深鸿会深大小组学习项目可以查看荔园Harmony，也欢迎各位关注我的专栏【荔园Harmony基地】：荔园Harmony基地，鸿蒙开发者的学习分享，更多精彩内容会持续更新，如果有遇到什么问题，或者查找出其中的错误之处，或者能够优化代码，也欢迎评论区留言讨论，让我们一起进步！