Python游戏开发实战：构建游戏主程序模块

在本篇教程中，我们将详细讲解如何使用 Python 完成游戏的主程序模块，并确保最终编写的代码能够呈现一个完整的用户界面。

### 1. State 类的设计与实现

从游戏的整体结构来看，游戏中会有暂停状态和运行状态。State 类用于抽象这两个状态，确保无论处于哪种状态，都能处理退出指令并显示相应的界面内容。

```python
class State:
"""泛型游戏状态类，可以处理事件并在给定的表面上显示自身。"""

def handle(self, event):
"""处理退出事件。"""
if event.type == QUIT or (event.type == KEYDOWN and event.key == K_ESCAPE):
sys.exit()

def paused_display(self, screen):
"""暂停时显示。"""
r = config.getint('Screen', 'red')
g = config.getint('Screen', 'green')
b = config.getint('Screen', 'blue')
screen.fill((r, g, b)) # 屏幕填充颜色
pygame.display.flip() # 刷新显示屏幕

def display(self, screen):
"""刷新显示时。"""
pass # 默认不作处理，由子类重写
```

### 2. Level 类的扩展

Level 类继承自 State 类，主要用于处理关卡运行时的各种逻辑任务，如敌机数量、移动速度等。

```python
class Level(State):
"""游戏等级，用于计算共有多少敌机落下，移动游戏对象以及其他与游戏相关的逻辑任务。"""

def __init__(self, number=1):
"""初始化关卡的等级和游戏对象。"""
self.number = number
self.remaining = config.getint('Level', 'pre_level')
speed = config.getint('Speed', 'drop_speed') + (self.number - 1) * config.getint('Speed', 'speed_increase')
self.enemy = objects.Enemy(speed)
self.plane = objects.Plane()
self.sprites = pygame.sprite.RenderUpdates(self.enemy, self.plane)

def update(self, game):
"""关卡运行，并进行游戏结束或通过关卡的处理。"""
self.sprites.update()
if self.plane.touches(self.enemy):
game.next_state = GameOver()
elif self.enemy.landed:
self.enemy.reset()
self.remaining -= 1
if self.remaining == 0:
game.next_state = LevelCleared(self.number)

def display(self, screen):
"""关卡运行时的屏幕显示。"""
r = config.getint('Screen', 'red')
g = config.getint('Screen', 'green')
b = config.getint('Screen', 'blue')
screen.fill((r, g, b))
updates = self.sprites.draw(screen)
pygame.display.update(updates)
```

### 3. Paused 类的定义

Paused 类继承自 State 类，负责处理暂停状态下的各种情况。暂停状态下通常会显示白色背景和黑色文字，但也支持图片和文字的组合显示。

```python
class Paused(State):
"""暂停游戏的状态，按任意键或点击鼠标退出暂停状态。"""

next_state = None
finish = False
image = None
text = ''

def handle(self, event):
"""处理按任意键继续游戏。"""
super().handle(event)
if event.type in [MOUSEBUTTONDOWN, KEYDOWN]:
self.finish = True

def update(self, game):
"""按任意键时进入下一个游戏状态。"""
if self.finish:
game.next_state = self.next_state()

def paused_display(self, screen):
"""暂停时显示的处理。"""
super().paused_display(screen)
fOnt= pygame.font.SysFont('SimHei', config.getint('Screen', 'font_size'))
lines = self.text.strip().splitlines()
height = len(lines) * font.get_linesize()
center, middle = screen.get_rect().center
top = middle - height // 2
if self.image:
image = pygame.image.load(self.image).convert_alpha()
img_rect = image.get_rect()
top += img_rect.height // 2
if self.text:
img_rect.midbottom = center, top - 20
else:
img_rect.center = center, middle
screen.blit(image, img_rect)
antialias = True
black = 0, 0, 0
for line in lines:
text = font.render(line.strip(), antialias, black)
txt_rect = text.get_rect()
txt_rect.midtop = center, top
screen.blit(text, txt_rect)
top += font.get_linesize()
pygame.display.flip()
```

### 4. Paused 类的子类实现

几个子类（StartUp、Info、LevelCleared、GameOver）主要用于定义暂停状态下显示的具体内容。其中，LevelCleared 类还需要实例化下一关卡。

```python
class Info(Paused):
"""游戏信息。"""
next_state = Level
text = '''控制移动你的飞机，不要被敌机撞到它。'''

class StartUp(Paused):
"""进入游戏。"""
next_state = Info
if config.getint('Welcome', 'skin'):
text = ''
image = config.get('Image', 'welcome')
else:
text = '老司机开飞机'
image = config.get('Image', 'plane')

class LevelCleared(Paused):
"""游戏过关。"""

def __init__(self, number):
"""过关信息。"""
self.number = number
self.text = f'恭喜闯过第 {number} 关，点击继续下一关。'

def next_state(self):
"""创建下一关卡。"""
return Level(self.number + 1)

class GameOver(Paused):
"""游戏结束。"""
next_state = Level
text = '游戏结束！'
```

### 5. Game 类的实现

Game 类负责管理整个游戏的运行流程，包括不同状态之间的切换。

```python
class Game:
"""负责主事件循环的游戏对象，完成在不同状态间切换的任务。"""

def __init__(self):
"""初始化。"""
self.state = None
self.next_state = StartUp()

def run(self):
"""运行游戏。"""
pygame.init()
flag = FULLSCREEN if config.getint('Screen', 'full_screen') else 0
screen_size = (config.getint('Screen', 'width'), config.getint('Screen', 'height'))
screen = pygame.display.set_mode(screen_size, flag)
pygame.display.set_caption('老司机开飞机')
pygame.mouse.set_visible(False)

while True:
pygame.time.Clock().tick(200)
if self.state != self.next_state:
self.state = self.next_state
self.state.paused_display(screen)
for event in pygame.event.get():
self.state.handle(event)
self.state.update(self)
self.state.display(screen)

if __name__ == '__main__':
game = Game()
game.run()
```

至此，我们已经完成了整个项目的代码编写。大家可以运行程序，查看是否能正确执行。