Android游戏开发基础框架探讨

文/甘廷杰，重庆育才中学

在移动互联网技术出现以前，广大的PC用户把PC上面的游戏软件当作闲暇 时间不可或缺的一种娱乐方式，从最早期的“俄罗斯方块”，到后来的“冒险岛”，再 到后来的“魂斗罗”，甚至“连连看”，这些无一不给我们留下了非常深刻的，愉悦的 记忆，与此同时，也给游戏软件的创作者带来了非常可观的收入与名声。但是，随着移动互联网技术的发展，以及像iPhone和android等智能手机的出现，之前竞 争异常激烈的异常繁荣的电脑游戏软件行业，越来越多的游戏软件开发者把 目光投向了手机游戏软件这一新兴的空间更大，利润更可观的行业。

Android 作为一个开源的移动设备的平台，其软件层次结构自上而下分为四个层次， 分别是：应用程序(Application)、应用程序框架(Application Framework)、各种库 (Libraries)和 Android 运行环境(RunTime)、Linux 内核 (Linux Kernel)。

Android 应用程序由一个或多个组件组成，Android 的应用程序框架为应用程序层的 开发者提供 APIs，它实际上是一个应用程序的框架。由于上层的应用程序是以 Java 构 建的，因此本层次提供的首先包含了 UI 程序中所需要的各种控件：

例如：Views(视图组件)包括 lists(列表 )，grids(栅格)，text boxes(文本框)， buttons(按钮)等。甚至一个嵌入式的 Web 浏览器。

这里首先介绍下手机游戏开发制作流程，其开发周期可以分为以下：游戏的策划， 企划书的编写，美工及背景音乐的创作，游戏程序的代码编写与调试，游戏的测试，Demo 版的发布，对Demo版的再测试，正式版的发布。

通常情况下，游戏开发的基本框架中，一般包括以下模块：

窗口管理(Window management)：该模块负责在Android平台上创建、运行、暂停、恢复游戏界面等功能。

输入模块(Input)：该模块和视窗管理模块是密切相关的，用来监测追踪用户的输入(比如触摸事件、按键事件、加速计事件等)。

文件输入输出(File I/O)：此模块用来读取assets文件下图片、音频等资源。

图像模块(Graphics)：在实际游戏开发中，这个模块或许是最复杂的部分。它负责加载图片并把它们绘制到屏幕上。

音频模块(Audio)：这个模块负责在不同的游戏界面加载音各类频。

网络(networking)：如果游戏提供多人游戏联网功能，此模块就是必须的。

游戏框架(Game framework)：该模块把以上各种模块整合起来，提供一个易用的框架，来轻松地实现我们的游戏。

按照功能划分，我们可以把一个简单的游戏框架划分为三个板块：

整体控制层：在 Android 游戏中一般是通过 Activity 控制整个游戏发展的流程，包 括进入欢迎界面、游戏加载、进入游戏界面、进入帮助界面，以及启动游戏、暂停游戏、 结束游戏等。

界面表现层：此层包括图层对象和视图对象。图层对象定义图层的宽和高、图层的 位置、图层的移动以及图层的绘制方法等；视图对象的主要作用是绘制图层对象、响 应键盘事件和处理视图线程等。

数据存储层：保存游戏的数据，例如在游戏中设计的用来封装常用数据常量的类以 及在退出游戏时用来保存当前游戏进度的文件等。

游戏工作的流程又分为：处理用户的输入、更新状态、并呈现给用户。用户在游戏中能最大化感受的是游戏的交互性。其中，画面视图的交互又是其最直观的表现形式。因此，在整个游戏开发过程中，视图对象是我们需要处理的重点对象，也是用户能看到的最直接的对象。

在Android平台下，提供了View、SurfaceView类作为视图类的基类。我 们首先看下以View类作为基类的视图类的开发。在Android中，任何一View类都只需要重写其中的onDraw()方法来实现界面的绘制。游戏的核心是不断的绘图和刷新界面， 在Android中最常用的方法是利用Handler来实现UI线程的更新，也可以直接在run()方法 中使用postInvalidate()方法在线程中更新界面。其次，是SurfaceView类开发框架。当需 要开发复杂的游戏，而且对程序的执行效率很高时，View类就不能满足需求了，这时必 须用SurfaceView类进行开发，这也是主流的开发框架。一般在使用时需要对其进行创建、 销毁，情况改变时要进行监视，这就要实SurfaceHolder.Callback接口，如果要对被绘制的画布进行裁减，控制其大小时都需要使用SurfaceHolder来完成处理。在程序中， SurfaceHolder对象需要通过getHolder方法来获得，同时还需要addCallback方法来添加 “回调函数”。

一般 surfaceCreated 方法用来在开始绘制视图对象时初始化和启动所需的各个 线程，而 surfaceDestroyed 方法用来在绘制视图对象结束时停止各个线程。这里通 过实现 Runnable 接口来实现刷帧线程，也可以通过创建内部的线程类来实现刷帧线程。 最后在 Activity 类中，调用 setContentView(GameSurfaceView 的对象)实现视图对象的显示。

因此，在主流的Android游戏开发的框架中，我们都会使用到SurfaceView这个类表现视图界面，SurfaceView 双缓冲绘图机制来实现视图界 面，加载界面进度条技术的设计实现等等。

[1]马欣.基于智能手机的游戏软件技术研究[D]. 苏州大学2015》