Android游戏开发框架：输入处理与对象池技术

### Android游戏开发框架：输入处理与对象池技术 #### 1. 对象池技术基础 在Android游戏开发中，对象池技术是一种重要的优化手段，它可以有效减少垃圾回收器的压力，提高游戏性能。下面是一个简单的`free`方法示例： ```java public void free(T object) { if (freeObjects.size() < maxSize) freeObjects.add(object); } ``` 这个`free`方法允许我们将不再使用的对象重新插入到对象池中。如果对象池还未达到最大容量，就将对象添加到`freeObjects`列表中；若已满，则对象可能会在下一次垃圾回收时被处理。 以下是对象池类`Pool`的伪代码使用示例，结合触摸事件： ```java PoolObjectFactory<TouchEvent> factory = new PoolObjectFactory<TouchEvent>() { @Override public TouchEvent createObject() { return new TouchEvent(); } }; Pool<TouchEvent> touchEventPool = new Pool<TouchEvent>(factory, 50); TouchEvent touchEvent = touchEventPool.newObject(); // 在这里做一些操作 touchEventPool.free(touchEvent); ``` 具体步骤如下： 1. 定义一个`PoolObjectFactory`，用于创建`TouchEvent`实例。 2. 实例化`Pool`，指定使用的工厂和最大存储的`TouchEvent`数量（这里是50）。 3. 当需要一个新的`TouchEvent`时，调用`Pool`的`newObject()`方法。如果池为空，会让工厂创建一个新实例。 4. 当不再需要`TouchEvent`时，调用`Pool`的`free()`方法将其重新插入池内，以便下次复用，避免垃圾回收问题。 需要注意的是，从对象池获取复用对象时，必须确保对其进行完全重新初始化。 #### 2. 键盘处理类`KeyboardHandler` `KeyboardHandler`需要完成多项任务： - 连接接收键盘事件的`View`。 - 存储每个按键的当前状态，以便轮询。 - 维护一个`KeyEvent`实例列表，用于基于事件的输入处理。 - 由于事件在UI线程接收，而在主游戏循环（不同线程）中轮询，需要进行适当的同步。 `KeyEvent`类定义如下： ```java public static class KeyEvent { public static final int KEY_DOWN = 0; public static final int KEY_UP = 1; public int type; public int keyCode; public char keyChar; } ``` 该类定义了两个常量来编码按键事件类型，以及三个成员变量来保存事件的类型、按键码和Unicode字符。 以下是`KeyboardHandler`的完整实现： ```java package com.badlogic.androidgames.framework.impl; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import android.view.View; import android.view.View.OnKeyListener; import com.badlogic.androidgames.framework.Input.KeyEvent; import com.badlogic.androidgames.framework.Pool; import com.badlogic.androidgames.framework.Pool.PoolObjectFactory; public class KeyboardHandler implements OnKeyListener { boolean[] pressedKeys = new boolean[128]; Pool<KeyEvent> keyEventPool; List<KeyEvent> keyEventsBuffer = new ArrayList<KeyEvent>(); List<KeyEvent> keyEvents = new ArrayList<KeyEvent>(); public KeyboardHandler(View view) { PoolObjectFactory<KeyEvent> factory = new PoolObjectFactory<KeyEvent>() { public KeyEvent createObject() { return new KeyEvent(); } }; keyEventPool = new Pool<KeyEvent>(factory, 100); view.setOnKeyListener(this); view.setFocusableInTouchMode(true); view.requestFocus(); } public boolean onKey(View v, int keyCode, android.view.KeyEvent event) { if (event.getAction() == android.view.KeyEvent.ACTION_MULTIPLE) return false; synchronized (this) { KeyEvent keyEvent = keyEventPool.newObject(); keyEvent.keyCode = keyCode; keyEvent.keyChar = (char) event.getUnicodeChar(); if (event.getAction() == android.view.KeyEvent.ACTION_DOWN) { keyEvent.type = KeyEvent.KEY_DOWN; if(keyCode > 0 && keyCode < 127) pressedKeys[keyCode] = true; } if (event.getAction() == android.view.KeyEvent.ACTION_UP) { keyEvent.type = KeyEvent.KEY_UP; if(keyCode > 0 && keyCode < 127) pressedKeys[keyCode] = false; } keyEventsBuffer.add(keyEvent); } return false; } public boolean isKeyPressed(int keyCode) { if (keyCode < 0 || keyCode > 127) return false; return pressedKeys[keyCode]; } public List <KeyEvent> getKeyEvents() { synchronized (this) { int len = keyEvents.size(); for (int i = 0; i < len; i++) { keyEventPool.free(keyEvents.get(i)); } keyEvents.clear(); keyEvents.addAll(keyEventsBuffer); keyEventsBuffer.clear(); return keyEvents; } } } ``` 各方法的功能如下： - **构造函数**：创建`Pool`实例，将处理程序注册为`OnKeyListener`，并确保`View`能接收键盘事件。 - **`onKey`方法**：处理键盘事件。忽略`ACTION_MULTIPLE`事件，在同步块中从对象池获取`KeyEvent`实例，根据Android`KeyEvent`设置其属性，更新`pressedKeys`数组，并将`KeyEvent`添加到`keyEventsBuffer`列表。 - **`isKeyPressed`方法**：根据传入的按键码，检查该按键是否被按下，通过在`pressedKeys`数组中查找状态实现。 - **`getKeyEvents`方法**：在同步块中，将`keyEvents`列表中的`KeyEvent`重新插入对象池，清空`keyEvents`列表，将`keyEventsBuffer`列表的内容复制到`keyEvents`列表，清空`keyEventsBuffer`列表，最后返回`keyEvents`列表。 以下是`keyEvents`和`keyEventsBuffer`列表以及对象池在不同线程操作下的状态变化示例： | 线程操作 | `keyEvents` | `keyEventsBuffer` | `pool` | | ---- | ---- | ---- | ---- | | UI线程：`onKey()` | `{ }` | `{KeyEvent1}` | `{ }` | | 主线程：`getKeyEvents()` | `{KeyEvent1}` | `{ }` | `{ }` | | UI线程：`onKey()` | `{KeyEvent1}` | `{KeyEvent2}` | `{ }` | | 主线程：`getKeyEvents()` | `{KeyEvent2}` | `{ }` | `{KeyEvent1}` | | UI线程：`onKey()` | `{KeyEvent2}` | `{KeyEvent1}` | `{ }` | 需要注意的是，要频繁调用`KeyboardHandler.getKeyEvents()`方法，否则`keyEvents`列表会快速填满，且对象无法返回对象池。 #### 3. 触摸处理类 由于Android系统的碎片化，多触摸功能仅在Android 1.6以上版本支持。为了让游戏能在所有可用的Android版本上运行，我们编写两个