Python 开发 项目《外星人入侵》

2019-02-05

本篇心路历程：

本篇是打算记录自己的第一个python项目，也是众人皆知的《外星人入侵项目》，本项目大概500多行。趁着寒假，大概耗时3天吧，把完整代码敲了出来，当然是照着书敲的啦，本人也是刚刚入门python。

打算在python这条路上走得更远一些吧，也以此来记录自己。其实前些天是在看python基础的视频，在选择看视频学习和看书籍学习也是迷茫了一段时间。感觉看视频学习python的话呢，可以是可以，但是要有书籍作为辅助，不然你拿什么敲代码呢？自己感觉还是，以书籍为主，照着书上的代码敲，如果感觉敲烦了的话，可以看下视频的。但是长期跟视频而缺少了敲代码的时间是不可取的哦。目前本人大二啦，迷茫肯定是在所难免，还是希望我们都坚定一些，按照自己的想法，去做就好啦！

反思一下：

在照着书本敲代码的过程中，还是需要多思考，多问自己一些问题，每隔一段时间就要回顾一下，不然真的会忘的！只有多思考，多回顾才能掌握的更好

以下是完整代码：详情（包括图片）见www.ituring.com.cn/book/1861，点击随书下载就可以找到啦

说下我在写这些源码时遇到的问题：

有些问题确实是因为粗心导致的，比如没有继承Sprite类啦啊；把"."写出“，”啦；等等，也耗费了不少时间

有几个和书上的代码不一样，我自己照着书上的源码写的时候，Python 3.7.2 Shell IDLE编译器报错，我就按照自己的想法改了一下。比如这个问题（这只是一个种类，这一类在完整的代码里还会出现很多）：

ship=Ship()
ship._init_(ai_settings,screen)

而书上的代码是这样的

 ship=Ship(ai_settings,screen)

就是需要自己执行_init_()方法，而不能之间赋值。这个问题目前我也不知道是python版本的问题还是编译器的问题，可能在不同的环境下执行情况会不同

以下代码都是修改后的哦

alien.py

 from pygame.sprite import Sprite
 import pygame
 class Alien(Sprite):
     """表示单个外星人的类"""
     def _init_(self,ai_settings,screen):
         """初始化外星人并设置其起始位置"""
         #super(Alien,self)._init_()
         self.screen=screen
         self.ai_settings=ai_settings
         #加载外星人图像，并设置其rect属性
         self.image=pygame.image.load(r'C:\\Users\\zhenglanli\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python37\\alien_invasion\\images\\alien.bmp')
         self.rect=self.image.get_rect()
         #每个外星人最初都在屏幕左上角附近
         self.rect.x=self.rect.width
         self.rect.y=self.rect.height
         #存储外星人的准确位置
         self.x=float(self.rect.x)
     def check_edges(self):
         """如果外星人位于屏幕边缘，就返回True"""
         screen_rect=self.screen.get_rect()
         if self.rect.right >=screen_rect.right:
             return True
         elif self.rect.left<=0:
             return True
     def update(self):
         """向左或右移动外星人"""
         self.x += (self.ai_settings.alien_speed_factor*
                    self.ai_settings.fleet_direction)
         self.rect.x = self.x
     def blitme(self):
         """在指定位置绘制外星人"""
         self.screen.blit(self.image,self.rect)

alien_invasion.py

 import pygame
 from pygame.sprite import Group
 from settings import Settings
 from ship import Ship
 from alien import Alien
 import game_functions as gf
 from game_stats import GameStats
 from button import Button
 from scoreboard import Scoreboard
 def run_game():
     #初始化游戏并创建一个屏幕对象
     pygame.init()
     ai_settings = Settings()
     ai_settings._init_()
     screen=pygame.display.set_mode((ai_settings.screen_width,ai_settings.screen_height))
     pygame.display.set_caption("Alien Invasion")
     #创建一个用于存储游戏统计信息的实例,并创建记分牌
     stats=GameStats()
     stats._init_(ai_settings)
     sb=Scoreboard()
     sb._init_(ai_settings,screen,stats)
     #设置背景色
     bg_color=(230,230,230)
     #创建一艘飞船,一个用于存储子弹的编组,一个外星人编组
     ship=Ship()
     ship._init_(ai_settings,screen)
     bullets=Group()
     aliens=Group()
     #创建外星人群
     gf.create_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens)
     """#创建一个外星人
     alien=Alien()
     alien._init_(ai_settings,screen)"""
     #创建play按钮
     play_button=Button()
     play_button._init_(ai_settings,screen,"Play")

     #开始游戏的主循环
     while True:
         #监控键盘和鼠标事件
         #gf.check_events(ship)
         gf.check_events(ai_settings,screen,stats,sb,play_button,ship,
                         aliens,bullets)
         if stats.game_active:
             ship.update()
             gf.update_bullets(ai_settings,screen,stats,sb,ship,aliens,bullets)
             gf.update_aliens(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets)
         gf.update_screen(ai_settings,screen,stats,sb,ship,aliens,bullets,play_button)
 run_game()

bullet.py

 import pygame
 from pygame.sprite import Sprite

 class Bullet(Sprite):
     """一个对飞船发射的子弹进行管理的类"""
     def _init_(self,ai_settings,screen,ship):
         """在飞船所处的位置创建一个子弹对象"""
         #super(Bullet,self)._init_()
         self.screen=screen
         #在(0,0)处创建一个表示子弹的矩形，再设置正确的位置
         self.rect=pygame.Rect(0,0,ai_settings.bullet_width,ai_settings.bullet_height)
         self.rect.centerx = ship.rect.centerx
         self.rect.top=ship.rect.top
         #存储用小数表示的子弹位置
         self.y=float(self.rect.y)
         self.color=ai_settings.bullet_color
         self.speed_factor = ai_settings.bullet_speed_factor
     def update(self):
         """向上移动子弹"""
         #更新表示子弹位置的小数值

         self.y -=self.speed_factor
         #更新表示子弹的rect的位置
         self.rect.y=self.y
     def draw_bullet(self):
         #在屏幕上绘制子弹
         pygame.draw.rect(self.screen,self.color,self.rect)

button.py

 import pygame.font
 class Button():
     def _init_(self,ai_settings,screen,msg):
         """初始化按钮的属性"""
         self.screen=screen
         self.screen_rect=screen.get_rect()
         #设置按钮的尺寸和其他属性
         self.width,self.height=200,50
         self.button_color=(0,255,0)
         self.text_color=(255,255,255)
         self.font=pygame.font.SysFont(None,48)
         #创建按钮的rect对象，并使其居中
         self.rect=pygame.Rect(0,0,self.width,self.height)
         self.rect.center=self.screen_rect.center
         #按钮的标签只需创建一次
         self.prep_msg(msg)
     def prep_msg(self,msg):
         """将msg渲染为图像，并使其在按钮上居中"""
         self.msg_image=self.font.render(msg,True,self.text_color,self.button_color)
         self.msg_image_rect=self.msg_image.get_rect()
         self.msg_image_rect.center=self.rect.center
     def draw_button(self):
         #绘制一个用颜色填充的按钮，再绘制文本
         self.screen.fill(self.button_color,self.rect)
         self.screen.blit(self.msg_image,self.msg_image_rect)

game_function.py

 import sys
 import pygame
 from bullet import Bullet
 from alien import Alien
 from time import sleep
 def check_keydown_events(event,ai_settings,screen,ship,bullets):
     """响应按键"""
     if event.key==pygame.K_RIGHT:
                 ship.moving_right = True
     elif event.key ==pygame.K_LEFT:
                 ship.moving_left =True
     elif event.key == pygame.K_SPACE:
         fire_bullet(ai_settings,screen,ship,bullets)
     elif event.key == pygame.K_q:
         pygame.quit()
         sys.exit()
 def fire_bullet(ai_settings,screen,ship,bullets):
     """如果还没有达到限制，就发射一颗子弹"""
     #创建一颗子弹，并将其加入到编组bullets中
     if len(bullets)<ai_settings.bullets_allowed:
         new_bullet=Bullet()
         new_bullet._init_(ai_settings,screen,ship)
         bullets.add(new_bullet)

 def check_keyup_events(event,ship):
     """响应松开"""
     if event.key == pygame.K_RIGHT:
                 ship.moving_right = False
     elif event.key == pygame.K_LEFT:
                 ship.moving_left = False
 def check_events(ai_settings,screen,stats,sb,play_button,ship,aliens,bullets):
     """响应按键和鼠标事件"""
     for event in pygame.event.get():
         if event.type==pygame.QUIT:
             pygame.quit()
             sys.exit()
         elif event.type==pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
             mouse_x,mouse_y=pygame.mouse.get_pos()
             check_play_button(ai_settings,screen,stats,sb,play_button,ship,aliens,bullets,mouse_x,mouse_y)
         elif event.type==pygame.KEYDOWN:
             check_keydown_events(event,ai_settings,screen,ship,bullets)
         elif event.type==pygame.KEYUP:
             check_keyup_events(event,ship)
 def check_play_button(ai_settings,screen,stats,sb,play_button,ship,aliens,bullets,
                       mouse_x,mouse_y):
     """在玩家单击Play按钮时开始新游戏"""
     # if play_button.rect.collidepoint(mouse_x,mouse_y):
     button_clicked= play_button.rect.collidepoint(mouse_x,mouse_y)
     if button_clicked and not stats.game_active:
         #重置游戏设置
         ai_settings.initialize_dynamic_settings()
         #隐藏光标
         pygame.mouse.set_visible(False)
         #重置游戏信息
         stats.reset_stats()
         stats.game_active=True
         #重置记分牌图像
         sb.prep_score()
         sb.prep_high_score()
         sb.prep_level()
         sb.prep_ships()
         #清空外星人列表和子弹列表
         aliens.empty()
         bullets.empty()
         #创建一群新的外星人，并让飞船居中
         create_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens)
         ship.center_ship()
 def update_screen(ai_settings,screen,stats,sb,ship,aliens,bullets,play_button):
     """更新屏幕上的图像，并切换到新屏幕"""
     #每次循环时都重绘屏幕
     screen.fill(ai_settings.bg_color)
     #在飞船和外星人后面重绘所有子弹
     for bullet in bullets.sprites():
         bullet.draw_bullet()
     ship.blitme()
     aliens.draw(screen)
     #显示得分
     sb.show_score()
     #如果游戏处于非活动状态，就绘制Play按钮
     if not stats.game_active:
         play_button.draw_button()
         #让最近绘制的屏幕可见
     pygame.display.flip()
 def update_bullets(ai_settings,screen,stats,sb,ship,aliens,bullets):
     """更新子弹的位置，并删除已消失的子弹"""
     #更新子弹的位置
     bullets.update()
         #删除已消失的子弹
     for bullet in bullets.copy():
         if bullet.rect.bottom <= 0:
             bullets.remove(bullet)
     check_bullet_alien_collisions(ai_settings,screen,stats,sb,ship,
                                   aliens,bullets)

 def check_bullet_alien_collisions(ai_settings,screen,stats,sb,ship,
                                   aliens,bullets):
     #检查是否有子弹击中了外星人
     #如果是这样，就删除相应的子弹和外星人
     collisions=pygame.sprite.groupcollide(bullets,aliens,True,True)
     if collisions:
         for aliens in collisions.values():
             stats.score +=ai_settings.alien_points*len(aliens)
             sb.prep_score()
         check_high_score(stats,sb)
     if len(aliens)== 0:
         #如果整群外星人都被消灭，就提高一个等级
         bullets.empty()
         ai_settings.increase_speed()
         #提高等级
         stats.level +=1
         sb.prep_level()
         create_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens)
 def check_high_score(stats,sb):
     """检查是否诞生了新的最高得分"""
     if stats.score>stats.high_score:
         stats.high_score=stats.score
         sb.prep_high_score()
 def get_number_aliens_x(ai_settings,alien_width):
     """计算每行可容纳多少个外星人"""
     available_space_x=ai_settings.screen_width-2*alien_width
     number_aliens_x=int(available_space_x/(2*alien_width))
     return number_aliens_x
 def get_number_rows(ai_settings,ship_height,alien_height):
     """计算屏幕可容纳多少行外星人"""
     available_space_y=(ai_settings.screen_height-(3*alien_height)-ship_height)
     number_rows=int(available_space_y/(2*alien_height))
     return number_rows
 def create_alien(ai_settings,screen,aliens,alien_number,row_number):
     """创建一个外星人，并将其放在当前行"""
     alien=Alien()
     alien._init_(ai_settings,screen)
     alien_width=alien.rect.width
     alien.x=alien_width+2*alien_width*alien_number
     alien.rect.x=alien.x
     alien.rect.y=alien.rect.height+2*alien.rect.height*row_number
     aliens.add(alien)

 def create_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens):
     """创建外星人群"""
     #创建一个外星人，并计算一行可容纳多少个外星人
     #外星人间距为外星人宽度
     alien=Alien()
     alien._init_(ai_settings,screen)
     """alien_width=alien.rect.width
     available_space_x=ai_settings.screen_width-2*alien_width
     number_aliens_x=int(available_space_x/(2*alien_width))"""
     number_aliens_x=get_number_aliens_x(ai_settings,alien.rect.width)
     number_rows=get_number_rows(ai_settings,ship.rect.height,alien.rect.height)

     """#创建第一行外星人"""
     #创建外星人群

     for row_number in range(number_rows):
         for alien_number in range(number_aliens_x):
             create_alien(ai_settings,screen,aliens,alien_number,row_number)
         """#创建一个外星人并将其加入当前行
         alien=Alien()
         alien._init_(ai_settings,screen)
         alien.x=alien_width+2*alien_width*alien_number
         alien.rect.x=alien.x
         aliens.add(alien)"""
 def check_fleet_edges(ai_settings,aliens):
     """有外星人到达边缘时采取相应的措施"""
     for alien in aliens.sprites():
         if alien.check_edges():
             change_fleet_direction(ai_settings,aliens)
             break
 def change_fleet_direction(ai_settings,aliens):
     """将整群外星人下移，并改变它们的方向"""
     for alien in aliens.sprites():
         alien.rect.y +=ai_settings.fleet_drop_speed
     ai_settings.fleet_direction *=-1
 def ship_hit(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets):
     """响应被外星人撞到的飞船"""
     if stats.ships_left>0:
         #将ships_left减1
         stats.ships_left -=1
         #更新记分牌
         sb.prep_ships()
         #清空外星人列表和子弹列表
         aliens.empty()
         bullets.empty()
         #创建一群新的外星人，并将飞船放到屏幕底部中央
         create_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens)
         ship.center_ship()
         #暂停
         sleep(0.5)
     else:
         stats.game_active = False
         pygame.mouse.set_visible(True)
 def check_aliens_bottom(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets):
     """检查是否有外星人到达了屏幕底端"""
     screen_rect=screen.get_rect()
     for alien in aliens.sprites():
         if alien.rect.bottom >=screen_rect.bottom:
             #像飞船被撞到一样进行处理
             ship_hit(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets)
             break

 def update_aliens(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets):
     """检查是否有外星人位于屏幕边缘,更新外星人群中所有外星人的位置"""
     check_fleet_edges(ai_settings,aliens)
     aliens.update()
     #检测外星人和飞船之间的碰撞
     if pygame.sprite.spritecollideany(ship,aliens):
         ship_hit(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets)
     #检查是否有外星人到达屏幕底端
     check_aliens_bottom(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets)

game_stats.py

 class GameStats():

     """跟踪游戏的统计信息"""
     def _init_(self,ai_settings):
         """初始化统计信息"""
         self.ai_settings=ai_settings
         self.reset_stats()
         #游戏刚启动时处于非活动状态
         self.game_active = False
         #在任何情况下都不应重置最高得分
         self.high_score=0
     def reset_stats(self):
         """初始化在游戏运行期间可能变化的统计信息"""
         self.ships_left =self.ai_settings.ship_limit
         self.score = 0
         self.level=1
     

scoreboard.py

 import pygame.font
 from pygame.sprite import Group
 from ship import Ship
 class Scoreboard():
     """显示得分信息的类"""
     def _init_(self,ai_settings,screen,stats):
         """初始化显示得分涉及的属性"""
         self.screen=screen
         self.screen_rect=screen.get_rect()
         self.ai_settings=ai_settings
         self.stats=stats
         #显示得分信息时使用的字体设置
         self.text_color=(30,30,30)
         self.font=pygame.font.SysFont(None,48)

         #准备包含最高得分和当前得分的图像
         self.prep_score()
         self.prep_high_score()
         self.prep_level()
         self.prep_ships()

     def prep_score(self):
         """"将得分转换为一副渲染的图像"""
         rounded_score=int(round(self.stats.score,-1))
         score_str="{:,}".format(rounded_score)
         self.score_image=self.font.render(score_str,True,self.text_color,
                                           self.ai_settings.bg_color)
         #将得分放在屏幕右上方
         self.score_rect=self.score_image.get_rect()
         self.score_rect.right=self.screen_rect.right-20
         self.score_rect.top=20
     def prep_high_score(self):
         """将最高得分转换为渲染的图像"""
         high_score=int(round(self.stats.high_score,-1))
         high_score_str="{:,}".format(high_score)
         self.high_score_image=self.font.render(high_score_str,True,self.text_color,
                                           self.ai_settings.bg_color)
         #将最高得分放在屏幕顶部中央
         self.high_score_rect=self.high_score_image.get_rect()
         self.high_score_rect.centerx=self.screen_rect.centerx
         self.high_score_rect.top=self.score_rect.top
     def prep_level(self):
         """将等级转换为渲染的图像"""
         self.level_image=self.font.render(str(self.stats.level),True,
                                           self.text_color,self.ai_settings.bg_color)
         #将等级放在得分下方
         self.level_rect=self.level_image.get_rect()
         self.level_rect.right=self.score_rect.right
         self.level_rect.top=self.score_rect.bottom+10
     def show_score(self):
         """在屏幕上显示得分和最高得分和等级"""
         self.screen.blit(self.score_image,self.score_rect)
         self.screen.blit(self.high_score_image,self.high_score_rect)
         self.screen.blit(self.level_image,self.level_rect)
         #绘制飞船
         self.ships.draw(self.screen)
     def prep_ships(self):
         """显示还余下多少艘飞船"""
         self.ships=Group()
         for ship_number in range(self.stats.ships_left):
             ship=Ship()
             ship._init_(self.ai_settings,self.screen)
             ship.rect.x=10+ship_number*ship.rect.width
             ship.rect.y=10
             self.ships.add(ship)

settings.py

 class Settings():
     """存储《外星人入侵》的所有设置的类"""
     def _init_(self):
         #初始化游戏的静态设置
         #屏幕设置
         self.screen_width=800
         self.screen_height=600
         self.bg_color=(230,230,230)
         #飞船的设置

         self.ship_limit = 3
         #子弹设置

         self.bullet_width=3
         self.bullet_height=10
         self.bullet_color=60,60,60
         self.bullets_allowed = 3
         #外星人设置

         self.fleet_drop_speed=10
         #以什么样的速度加快游戏速度
         self.speedup_scale = 1.1
         #外星人点数的提高速度
         self.score_scale=1.5
         self.initialize_dynamic_settings()

     def initialize_dynamic_settings(self):
         """初始化随游戏进行而变化的设置"""
         self.ship_speed_factor=1.5
         self.bullet_speed_factor=3
         self.alien_speed_factor=1
         #fleet_direction 为1表示向右移，为-1表示向左移
         self.fleet_direction=1
         #记分
         self.alien_points=50
     def increase_speed(self):
         """提高速度设置和外星人点数"""
         self.ship_speed_factor *=self.speedup_scale
         self.bullet_speed_factor *=self.speedup_scale
         self.alien_speed_factor *=self.speedup_scale
         self.alien_points=int(self.alien_points*self.score_scale)
       

ship.py

 import pygame
 from pygame.sprite import Sprite
 class Ship(Sprite):
     def _init_(self,ai_settings1,screen1):
         """初始化飞船并设置其初始位置"""
         #super(Ship,self)._init_()
         self.screen=screen1
         self.ai_settings= ai_settings1
         #加载飞船图像并获取其外接矩形
         self.image=pygame.image.load(r'C:\\Users\\zhenglanli\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python37\\alien_invasion\\images\\ship.bmp')
         self.rect=self.image.get_rect()
         self.screen_rect=screen1.get_rect()
         #将每艘新飞船放在屏幕底部中央
         self.rect.centerx=self.screen_rect.centerx
         self.rect.bottom=self.screen_rect.bottom
         #在飞船的属性center中存储小数值
         self.center=float(self.rect.centerx)
         #移动标志
         self.moving_right = False
         self.moving_left = False
     def update(self):
         """根据移动标志调整飞船的位置"""
         #更新飞船的center值，而不是rect
         if self.moving_right and self.rect.right< self.screen_rect.right:
             #self.rect.centerx +=1
             self.center += self.ai_settings.ship_speed_factor

         if self.moving_left and self.rect.left>0:
             """self.rect.centerx -=1"""
             self.center -= self.ai_settings.ship_speed_factor
         #根据self.center更新rect对象
         self.rect.centerx=self.center
     def blitme(self):
         """在指定位置绘制飞船"""
         self.screen.blit(self.image,self.rect)
     def center_ship(self):
         """让飞船在屏幕上居中"""
         self.center=self.screen_rect.centerx