Android实践项目：推箱子
推箱子是一款来自日本的古老游戏，其设计目的是训练人的逻辑思维能力。游戏场景一般是设定在空间狭小的仓库中，要求把箱子摆放到指定位置。这就要求玩家巧妙的运用有限的空间和通道，合理的安排箱子的位置和移动次序才可能完成任务。 随着计算机游戏的发展，很多编程爱好者基于该游戏的思想开发了出各种版本、各种类型的推箱子。这其中也包括很多手机版本的实现，伴随着手机与计算机的普及，很快推箱子游戏便进入了千家万户。
一、需求分析
1.1 功能需求
在游戏开发之前，首先需要对游戏所应该具有的功能进行分析，功能分析是游戏开发的前提，有了需求才可能游戏的开发，并且需求分析必须非常详细，以免造成不必要的损失。 具体的功能如下：
欢迎动画界面 ，游戏运行后首先进入的界面。
菜单的选择，还需要设计出菜单界面，并且在菜单界面至少有四种菜单供用户选择。
游戏的音效，游戏的过程中需要在适当的位置添加上音效，并且可以对音效进行开与关闭的设置 。
游戏帮助，还需要为本游戏添加帮助界面，简单介绍游戏的基本功能及玩法。
键盘操控，主要是完成玩家与游戏的交互。
游戏的胜利，游戏需要设计适当的难度，使玩家能够经过努力完成游戏。
1.2 性能需求
采用的呈现技术，推箱子游戏一般采用的都是2D的呈现技术，本案例为了增强游戏的吸引力，拟采用2.5D呈现技术。2.5D呈现技术也有多种视角可供选择，本游戏采用45度视角。
1.3 其他需求
游戏情节，本游戏为轻量级的益智游戏，因此不存在很复杂的情节。这方面主要要做的工作主要为设计游戏各关仓库的形状、大小、可通过区域，以及各关中箱子的初始位置与目的地。
目标受众 ，这个游戏受众面比较广，应该是老少皆宜的。考虑到受众面广的原因，应该将操作方式设计得更加人性化，画面更加清新。
运行的目标平台，本游戏的目标平台为Android2.1。
操作方式，本游戏拟采用手机键盘进行操作，对于没有键盘的型号也可以考虑采用虚拟键盘。
1.4 UML用例图
二、系统设计
2.1 GUI设计
首先对界面进行设计，欢迎界面是一个移动的动画，游戏界面就在实现中展示了，菜单界面包括四个按钮，用Axure做界面如下：
2.2 组件设计
系统模块划分与操作流程：
共有类：
Activity的实现类PushBoxActivity
键盘监听线程KeyThread
欢迎界面相关类：
欢迎界面类WelcomeView
欢迎界面的绘制线程类WelcomeViewThread
欢迎界面的动画实现类WelcomeViewGoTread
菜单界面相关类：
菜单界面类MenuView
菜单界面的绘制线程类MenuViewDrawThread
菜单界面的动画实现类MenuViewGoThread
游戏界面相关类：
游戏主界面类GameView
游戏主界面的绘制线程类GameViewDrawTread
地图信息类MapList
角色封装类MySprite
角色移动线程类SpriteMoveThread
角色换帧线程类SpriteThread
箱子移动类BoxThread
具体如下图：
最主要的过程是游戏界面相关类，内部各个类的关系如下：
三、系统实现
3.1 共有类
共有类主要包含两个类：Activity的实现类PushBoxActivity和键盘监听线程KeyThread。其中PushBoxActivity是通过扩展基类Activity实现的，是整个游戏程序的入口，是游戏的主控制器。KeyThread为手机键盘的监听线程，每隔一段时间读取一次键盘的状态值，并根据当前键盘状态做出相应的操作。
其中PushBoxActivity类包含了欢迎界面WelcomeView、菜单界面MenuView、游戏界面GameView、角色MySprite等相关类的声明和整个流程的调用过程。
3.2 欢迎界面
欢迎界面包含三个类：欢迎界面类WelcomeView、 欢迎界面的绘制线程类WelcomeViewThread、欢迎界面的动画实现类WelcomeViewGoTread。
WelcomeView类为游戏欢迎界面的实现类，主要负责欢迎界面的绘制工作，调用了欢迎界面的绘制线程类WelcomeViewThread。点击鼠标左键可以跳到下一个界面，或者向Activity发送pushBoxActivity.myHandler.sendEmptyMessage(1)的消息，切换到菜单界面。
WelcomeViewThread类为继承Thread的线程类，负责的工作室定时重绘欢迎界面，通过锁定画布、操作、释放画布的流程进行操作。
WelcomeViewGoTread类主要用于生成欢迎界面的动画，是通过改变WelcomeView中所用到的图片坐标实现的。实现了铁门，木门等的移动。
3.3 菜单界面
菜单界面包含三个类：菜单界面类MenuView、 菜单界面的绘制线程类MenuViewThread、菜单界面的动画实现类MenuViewGoTread。
这三类的主要功能与欢迎界面的三个类基本相同，不同之处在于MenuView类中实现了四个按钮：开始游戏、声音开关、游戏说明、退出游戏的功能，向Activity发送pushBoxActivity.myHandler.sendEmptyMessage(2)的消息，切换到游戏界面。并在MenuViewGoTread类中实现了大背景menubackground的循环动画。
3.4 游戏界面
游戏界面比较复杂，主要包含如下类：游戏主界面类GameView、游戏主界面的绘制线程类GameViewDrawTread、地图信息类MapList、角色封装类MySprite、角色移动线程类SpriteMoveThread、角色换帧线程类SpriteThread、箱子移动类BoxThread。
其中GameView类是最关键的一类，负责绘制游戏过程中的所有消息，如地图、玩家角色、所推箱子、恭喜过关图片。调用GameViewDrawTread类实现游戏主界面的刷帧线程；调用MapList类绘制第一层地板层和第二层建筑层；调用KeyTread类实现键盘监听；调用MySprite类取得角色消息，并间接调用SpriteMoveThread类和SpriteThread类实现角色移动和角色换帧线程；
KeyThread类主要是实现了键盘监听，通过调用GameView类和MySprite类的坐标信息来确定前方是否为箱子、箱子的前方是否为空地，角色的前方是否为空地等。并在其内部实现了BoxThread类。主要是通过四位的状态码来实现键盘上下左右的控制。
BoxThread类主要实现了箱子的移动。通过调用GameView类的坐标信息实现了箱子的坐标变换。
MySprite类为玩家角色的封装类，包含了所有与角色相关的信息。实现了角色移动时的状态图的绘制。
SpriteMoveThread类主要负责角色的无极移动，运用时只需给出起始点和目标点的坐标，同时该类还承担起屏幕的滚动工作。
SpriteThread类主要负责根据角色的消息时时改变角色的图片。
四、系统测试
首先将需要测试的项目绘制成测试用例表：
4.1 测试用例一：角色移动与箱子移动
经过欢迎界面，在菜单界面点击开始游戏，对角色的移动和箱子移动情况进行测试。经过测试，角色移动时靠近四壁会实现滚屏。同时在角色或箱子靠近四壁时，就无法进一步移动，并且当箱子移动到绿色空地时，就会变成绿色。图示如下：
4.2 测试用例二：游戏成功测试
经过测试，在键盘控制下，实现了箱子正确移动到绿色目的地，最终当每个箱子都到达目的地时，游戏就成功了。
五、开发中遇到的问题及解决方案
5.1 Android版本问题
本游戏使用的是Android2.1版本，首先要下载API21，再导入项目时会报错，然后下载相应的API就可以了。
5.2 键盘连接问题
键盘的连接要改变config配置文件。找到模拟器创建的文件夹所在的配置文件，即.andriod里边的adv文件夹。打开config文件，把hw.dpad=no改为hw.dpad=yes，保存好后退出，重新启动模拟器就可以了。
5.3 成功过关问题
游戏中存在一个错误就是推到箱子时，不论箱子往哪推，都会显示游戏结束，找到BoxThread类，添加如下return false，从而达到只有所有的箱子都变成绿色时游戏才成功过关。
六、总结
本次项目主要是完成了基于Android平台的推箱子游戏的实现，使用了Android Studio的开发平台，实现了不一样的2.5D呈现技术的新视角。完成了欢迎动画、界面设计、游戏设计等多个环节的制作，并且解决了游戏开发过程中的几个问题，游戏功能基本开发完全，但仍有很多地方可以进行优化和改进。
（1）音效的提升，本游戏中，并没有过多添加对音效的处理，有兴趣的玩家可以再添加一些适当的音效，以提升玩家的体验。
（2）玩家的定制，本游戏中，应该添加上游戏难度的选择功能，使玩家根据自己的情况选择不同的等级进行游戏，这样才更加合理。
（3）成绩的存储 ，如果能在游戏的最后加上游戏成绩的存储与排行，游戏成绩主要是根据步数的多少来评定的，那更会大大提高玩家对本游戏的体验，增强游戏的人性化。
最后，非常感谢娄老师和同学们给予我的帮助！