鸿蒙NEXT开发案例：扫雷

【引言】
本文将介绍如何使用鸿蒙NEXT框架开发一个简单的扫雷游戏。通过本案例，您将学习到如何利用鸿蒙NEXT的组件化特性、状态管理以及用户交互设计来构建一个完整的游戏应用。
【环境准备】
电脑系统：windows 10
开发工具：DevEco Studio NEXT Beta1 Build Version: 5.0.3.806
工程版本：API 12
真机：Mate 60 Pro
语言：ArkTS、ArkUI
【项目结构】
本项目主要由两个类组成：Cell类表示游戏中的每一个方块，MineSweeper类则是整个扫雷游戏的核心组件。
Cell类
Cell类用于表示游戏面板上的每一个方块，包含以下属性：
row和column：方块的行列位置。
hasMine：标记该方块是否有地雷。
neighborMines：记录周围地雷的数量。
isFlag：标记该方块是否被标记为地雷。
value：方块的显示值。
MineSweeper类
MineSweeper类是游戏的主要逻辑，包含以下关键方法：
初始化游戏：initializeGame方法重置游戏状态，生成新的游戏面板。
生成游戏面板：generateBoard方法创建一个10x10的方块数组，并随机放置地雷。
计算周围地雷数量：calculateNumbers方法为每个方块计算周围的地雷数量。
揭示方块：revealCell方法处理方块的揭示逻辑，包括递归揭示周围方块。
胜利与失败判断：isVictory和showGameOverDialog方法用于判断游戏的胜利或失败，并显示相应的对话框。
【用户界面】
游戏的用户界面通过build方法构建，使用了鸿蒙NEXT的布局组件。主要包括：
重新开始按钮：点击后重新初始化游戏。
游戏面板：使用ForEach遍历每个方块，显示其值，并处理用户的点击和长按事件。
【交互设计】
游戏支持单击揭示方块和长按标记地雷的操作，用户体验友好。通过状态管理，游戏能够实时更新方块的显示状态和游戏进程。
【完整代码】

import { promptAction } from '@kit.ArkUI'; // 导入用于显示对话框的工具

// 定义方块类
@ObservedV2 // 使用@ObservedV2装饰器使得类的状态可以被自动追踪
class Cell {
  row: number; // 方块所在的行
  column: number; // 方块所在的列
  hasMine: boolean = false; // 是否有地雷，默认没有
  neighborMines: number = 0; // 周围地雷数量，默认为0
  @Trace isFlag: boolean = false; // 是否被标记为地雷，默认没有标记
  @Trace value: string; // 方块值，显示数字或“雷”

  // 构造函数，初始化方块的位置和值
  constructor(row: number, column: number) {
    this.row = row;
    this.column = column;
    this.value = ''; // 初始为空字符串
  }
}

// 定义扫雷游戏组件
@Entry // 使用@Entry装饰器声明这是一个入口组件
@Component // 使用@Component装饰器声明这是一个组件
struct MineSweeper {
  @State private gameBoard: Cell[][] = []; // 游戏面板数据
  @State private mineCount: number = 10; // 地雷总数
  @State private revealedCells: Set<string> = new Set(); // 已经揭示的方块集合
  @State private flaggedCells: Set<string> = new Set(); // 标记为地雷的方块集合
  @State private cellSize: number = 60; // 方块大小
  @State private cellMargin: number = 2; // 方块之间的边距
  private startTime: number = Date.now(); // 游戏开始时间
  @State private isGameOver: boolean = false; // 游戏结束标志

  // 当组件即将显示时调用此方法
  aboutToAppear(): void {
    this.initializeGame(); // 初始化游戏
  }

  // 初始化游戏
  private initializeGame() {
    this.isGameOver = false; // 设置游戏未结束
    this.startTime = Date.now(); // 重置游戏开始时间
    this.revealedCells.clear(); // 清空已揭示的方块集合
    this.flaggedCells.clear(); // 清空标记为地雷的方块集合
    this.generateBoard(); // 生成新的游戏面板
  }

  // 生成游戏面板
  private generateBoard() {
    this.gameBoard = []; // 清空游戏面板
    for (let i = 0; i < 10; i++) { // 循环创建10行
      this.gameBoard.push([]); // 每行初始化为空数组
      for (let j = 0; j < 10; j++) { // 循环创建10列
        this.gameBoard[i].push(new Cell(i, j)); // 为每个位置创建一个新方块
      }
    }
    this.placeMines(); // 随机放置地雷
    this.calculateNumbers(); // 计算每个方块周围的地雷数量
  }

  // 随机放置地雷
  private placeMines() {
    let placed = 0; // 已放置的地雷数量
    while (placed < this.mineCount) { // 当已放置的地雷少于设定数量时继续放置
      let x = Math.floor(Math.random() * 10); // 随机选择一行
      let y = Math.floor(Math.random() * 10); // 随机选择一列
      if (!this.gameBoard[x][y].hasMine) { // 如果该位置还没有地雷
        this.gameBoard[x][y].hasMine = true; // 在该位置放置地雷
        placed++; // 地雷计数加1
      }
    }
  }

  // 计算每个方块周围的地雷数量
  private calculateNumbers() {
    for (let i = 0; i < 10; i++) { // 遍历每一行
      for (let j = 0; j < 10; j++) { // 遍历每一列
        if (!this.gameBoard[i][j].hasMine) { // 如果当前方块不是地雷
          this.gameBoard[i][j].neighborMines = this.countNeighborMines(i, j); // 计算并设置周围地雷数量
          this.gameBoard[i][j].value = this.gameBoard[i][j].neighborMines.toString(); // 将数量转换为字符串
        } else {
          this.gameBoard[i][j].value = '雷'; // 如果是地雷，则设置值为"雷"
        }
      }
    }
  }

  // 计算给定坐标周围地雷的数量
  private countNeighborMines(row: number, col: number): number {
    let count = 0; // 周围地雷计数
    for (let dx = -1; dx <= 1; dx++) { // 遍历上下左右及对角线方向
      for (let dy = -1; dy <= 1; dy++) {
        if (dx === 0 && dy === 0) { // 跳过当前位置
          continue;
        }
        let newRow = row + dx, newCol = col + dy; // 新的行列坐标
        if (newRow >= 0 && newRow < 10 && newCol >= 0 && newCol < 10 && this.gameBoard[newRow][newCol].hasMine) { // 如果新位置有效且是地雷
          count++; // 地雷计数加1
        }
      }
    }
    return count; // 返回地雷计数
  }

  // 揭示方块
  private revealCell(row: number, col: number) {
    if (this.isGameOver || this.revealedCells.has(`${row},${col}`)) { // 如果游戏结束或者该方块已经被揭示
      return; // 不执行任何操作
    }
    const key = `${row},${col}`; // 创建方块唯一标识
    this.revealedCells.add(key); // 添加到已揭示的方块集合
    if (this.gameBoard[row][col].hasMine) { // 如果揭示的方块是地雷
      this.showGameOverDialog(); // 显示游戏结束对话框
    } else {
      if (this.gameBoard[row][col].neighborMines === 0) { // 如果揭示的方块周围没有地雷
        for (let dx = -1; dx <= 1; dx++) { // 自动揭示周围所有方块
          for (let dy = -1; dy <= 1; dy++) {
            if (dx === 0 && dy === 0) { // 跳过当前位置
              continue;
            }
            let newRow = row + dx, newCol = col + dy;
            if (newRow >= 0 && newRow < 10 && newCol >= 0 && newCol < 10) { // 如果新位置有效
              this.revealCell(newRow, newCol); // 递归揭示相邻方块
            }
          }
        }
      }
    }
    if (this.isVictory()) { // 如果游戏胜利
      this.showVictoryDialog(); // 显示胜利对话框
    }
  }

  // 显示游戏结束对话框
  private showGameOverDialog() {
    this.isGameOver = true; // 设置游戏结束
    promptAction.showDialog({ // 显示对话框
      title: '游戏结束: 游戏失败！', // 对话框标题
      buttons: [{ text: '重新开始', color: '#ffa500' }] // 对话框按钮
    }).then(() => { // 点击按钮后执行
      this.initializeGame(); // 重新开始游戏
    });
  }

  // 显示胜利对话框
  private showVictoryDialog() {
    this.isGameOver = true; // 设置游戏结束
    promptAction.showDialog({ // 显示对话框
      title: '恭喜你，游戏胜利！', // 对话框标题
      message: `用时：${((Date.now() - this.startTime) / 1000).toFixed(3)}秒`, // 对话框消息
      buttons: [{ text: '重新开始', color: '#ffa500' }] // 对话框按钮
    }).then(() => { // 点击按钮后执行
      this.initializeGame(); // 重新开始游戏
    });
  }

  // 判断游戏是否胜利
  private isVictory(): boolean {
    let revealedNonMineCount = 0; // 非地雷方块的揭示数量
    for (let i = 0; i < this.gameBoard.length; i++) { // 遍历每一行
      for (let j = 0; j < this.gameBoard[i].length; j++) { // 遍历每一列
        if (this.revealedCells.has(`${i},${j}`)) { // 如果方块已被揭示
          revealedNonMineCount++; // 非地雷方块的揭示数量加1
        }
      }
    }
    return revealedNonMineCount == 90; // 如果非地雷方块全部揭示，则游戏胜利
  }

  // 决定是否显示方块值
  private isShowValue(cell: Cell): string {
    if (this.isGameOver) { // 如果游戏结束
      return cell.value === '0' ? '' : cell.value; // 显示方块值，除非是0
    } else {
      if (this.revealedCells.has(`${cell.row},${cell.column}`)) { // 如果方块已被揭示
        return cell.value === '0' ? '' : cell.value; // 显示方块值，除非是0
      } else {
        return ''; // 否则不显示值
      }
    }
  }

  // 构建用户界面
  build() {
    Column({ space: 10 }) { // 创建垂直布局，元素之间间距10
      Button('重新开始').onClick(() => this.initializeGame()); // 创建“重新开始”按钮，点击时重新开始游戏
      Flex({ wrap: FlexWrap.Wrap }) { // 创建可换行的水平布局
        ForEach(this.gameBoard, (row: Cell[], rowIndex: number) => { // 遍历每一行
          ForEach(row, (cell: Cell, colIndex: number) => { // 遍历每一列
            Stack() { // 创建层叠布局
              Text(this.isShowValue(cell)) // 显示方块上的数字或“雷”
                .width(`${this.cellSize}lpx`) // 设置宽度
                .height(`${this.cellSize}lpx`) // 设置高度
                .margin(`${this.cellMargin}lpx`) // 设置边距
                .fontSize(`${this.cellSize / 2}lpx`) // 设置字体大小
                .textAlign(TextAlign.Center) // 文本居中
                .backgroundColor(this.revealedCells.has(`${rowIndex},${colIndex}`) ? // 设置背景颜色
                  (this.isShowValue(cell) === '雷' ? Color.Red : Color.White) : Color.Gray)
                .fontColor(!this.revealedCells.has(`${rowIndex},${colIndex}`) || this.isShowValue(cell) === '雷' ? // 设置字体颜色
                Color.White : Color.Black)
                .borderRadius(5) // 设置圆角
                .parallelGesture(GestureGroup(GestureMode.Exclusive, // 设置手势
                  TapGesture({ count: 1, fingers: 1 }) // 单击揭示方块
                    .onAction(() => this.revealCell(rowIndex, colIndex)),
                  LongPressGesture({ repeat: true }) // 长按标记地雷
                    .onAction(() => cell.isFlag = true)
                ));
              Text(`${!this.revealedCells.has(`${rowIndex},${colIndex}`) ? '旗' : ''}`) // 显示标记旗帜
                .width(`${this.cellSize}lpx`) // 设置宽度
                .height(`${this.cellSize}lpx`) // 设置高度
                .margin(`${this.cellMargin}lpx`) // 设置边距
                .fontSize(`${this.cellSize / 2}lpx`) // 设置字体大小
                .textAlign(TextAlign.Center) // 文本居中
                .fontColor(Color.White) // 设置字体颜色
                .visibility(cell.isFlag && !this.isGameOver ? Visibility.Visible : Visibility.None) // 设置可见性
                .onClick(() => { // 点击取消标记
                  cell.isFlag = false;
                })
            }
          });
        });
      }
      .width(`${(this.cellSize + this.cellMargin * 2) * 10}lpx`); // 设置游戏面板宽度
    }
    .backgroundColor(Color.Orange) // 设置背景颜色
    .width('100%') // 设置宽度为100%
    .height('100%'); // 设置高度为100%
  }
}