实现游戏大厅与房间模块：玩法插件化、匹配与房间生命周期管理

2026-09-28 00:10:11 +08:00
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+// Package snake 是双人贪吃蛇玩法：两人同场竞技的实时玩法。
+// 与回合制玩法（gobang / tictactoe）不同，本玩法由房间的 tick 循环持续推进：
+// 玩家只发「转向」指令，位置推进、吃食物、碰撞判定都在 OnTick 中完成。
+package snake
+
+import (
+	"encoding/json" // 标准库：解析 turn 动作参数
+	"errors"        // 标准库：返回玩法内校验错误
+	"math/rand"     // 标准库：随机生成食物位置
+
+	"git.lzcwy.cn/zhengchiliu/zt-online-game-backend/internal/game"
+)
+
+const (
+	gameID      = "snake" // 玩法 ID：匹配队列与房间都以它索引
+	boardSize   = 21      // 棋盘边长（21×21）
+	tickMs      = 200     // 推进周期（毫秒）：每秒 5 步，通过 Meta.TickMs 交给房间
+	initLen     = 3       // 初始蛇长
+	targetScore = 20      // 先吃满该分数直接获胜；0 表示只比谁活得久
+)
+
+// 方向：上右下左（顺时针）；反向为 (dir+2)%4。
+const (
+	dirUp = iota
+	dirRight
+	dirDown
+	dirLeft
+)
+
+// dirOffsets 是四个方向对应的「行、列」增量。
+var dirOffsets = [4][2]int{{-1, 0}, {0, 1}, {1, 0}, {0, -1}}
+
+// turnPayload 是 turn 动作的参数。
+type turnPayload struct {
+	Dir string `json:"dir"` // up / down / left / right
+}
+
+// snakeState 是单条蛇的状态。
+type snakeState struct {
+	UserID int64 `json:"user_id"` // 操控该蛇的用户
+	Body   []int `json:"body"`    // 身体坐标（一维下标），头在 [0]
+	Dir    int   `json:"dir"`     // 当前方向
+	Alive  bool  `json:"alive"`   // 是否存活
+	Score  int   `json:"score"`   // 吃到食物数
+}
+
+// state 是本玩法私有状态，房间只透传不解析。
+type state struct {
+	Size   int           `json:"size"`   // 棋盘边长
+	Snakes []*snakeState `json:"snakes"` // 两条蛇
+	Foods  []int         `json:"foods"`  // 食物坐标（一维下标）
+	Over   bool          `json:"over"`   // 是否已结束
+}
+
+// Game 实现 game.Game 接口。
+type Game struct{}
+
+// New 创建玩法实例：每局一个，状态互不影响。
+func New() *Game { return &Game{} }
+
+// Meta 声明本玩法为 2 人实时玩法，并指定 200ms 的推进周期。
+func (g *Game) Meta() game.Meta {
+	return game.Meta{
+		GameID: gameID, MinSeats: 2, MaxSeats: 2,
+		Realtime: true, AllowJoin: false, TickMs: tickMs,
+	}
+}
+
+// Init 初始化棋盘：两条蛇分别从左右两侧中间出发，方向相对。
+func (g *Game) Init(seatCount int) (game.State, error) {
+	if seatCount != 2 { // 固定两人
+		return nil, errors.New("snake requires 2 seats")
+	}
+	mid := boardSize / 2
+	st := &state{
+		Size: boardSize,
+		Snakes: []*snakeState{
+			{Body: bodyFrom(mid, 3, dirRight), Dir: dirRight, Alive: true},         // 左侧出发，向右
+			{Body: bodyFrom(mid, boardSize-4, dirLeft), Dir: dirLeft, Alive: true}, // 右侧出发，向左
+		},
+	}
+	st.Foods = []int{st.spawnFood()} // 初始一个食物
+	return st, nil
+}
+
+// bodyFrom 按「头位置 + 方向」生成初始长度为 initLen 的身体（头在 [0]）。
+func bodyFrom(row, col, dir int) []int {
+	body := make([]int, 0, initLen)
+	for i := 0; i < initLen; i++ {
+		r := row - dirOffsets[dir][0]*i // 从头部向反方向延伸
+		c := col - dirOffsets[dir][1]*i
+		body = append(body, r*boardSize+c)
+	}
+	return body
+}
+
+// idx 把行列换算成一维下标。
+func (s *state) idx(row, col int) int { return row*s.Size + col }
+
+// rowOf / colOf 把一维下标还原为行列。
+func (s *state) rowOf(i int) int { return i / s.Size }
+func (s *state) colOf(i int) int { return i % s.Size }
+
+// spawnFood 在空格中随机生成食物；无空格返回 -1。
+func (s *state) spawnFood() int {
+	occupied := make(map[int]bool, s.Size*s.Size)
+	for _, sn := range s.Snakes { // 蛇身占位
+		for _, b := range sn.Body {
+			occupied[b] = true
+		}
+	}
+	for _, f := range s.Foods { // 已有食物占位
+		occupied[f] = true
+	}
+	free := make([]int, 0, s.Size*s.Size)
+	for i := 0; i < s.Size*s.Size; i++ { // 收集空格
+		if !occupied[i] {
+			free = append(free, i)
+		}
+	}
+	if len(free) == 0 { // 棋盘已满
+		return -1
+	}
+	return free[rand.Intn(len(free))] // 随机取一个
+}
+
+// OnJoin 玩家入座：按顺序绑定到某条蛇。
+func (g *Game) OnJoin(uid int64, s game.State) ([]game.Event, error) {
+	st, ok := s.(*state) // 断言为本玩法状态
+	if !ok {
+		return nil, errors.New("invalid state type")
+	}
+	for i, sn := range st.Snakes { // 找未绑定的蛇
+		if sn.UserID == 0 {
+			sn.UserID = uid
+			return []game.Event{{Name: "seat", Payload: map[string]any{
+				"user_id": uid, "seat": i, "dir": dirName(sn.Dir),
+			}}}, nil
+		}
+	}
+	return nil, errors.New("room is full")
+}
+
+// OnLeave 玩家离座：直接判对手胜。
+func (g *Game) OnLeave(uid int64, s game.State) ([]game.Event, *game.Finish, error) {
+	st, ok := s.(*state) // 断言状态
+	if !ok {
+		return nil, nil, errors.New("invalid state type")
+	}
+	for _, sn := range st.Snakes { // 找到离座者
+		if sn.UserID == uid {
+			sn.Alive = false
+			st.Over = true
+			var winner int64 // 另一条蛇的主人获胜
+			for _, other := range st.Snakes {
+				if other.UserID != uid {
+					winner = other.UserID
+				}
+			}
+			return []game.Event{{Name: "leave", Payload: map[string]any{"user_id": uid}}},
+				&game.Finish{Winner: winner, Scores: scores(st), Reason: "opponent_leave"}, nil
+		}
+	}
+	return nil, nil, nil // 非本局成员：无事件
+}
+
+// OnAction 处理转向指令：只允许改变方向，位置推进交给 OnTick。
+func (g *Game) OnAction(uid int64, a game.Action, s game.State) ([]game.Event, *game.Finish, error) {
+	st, ok := s.(*state) // 断言状态
+	if !ok {
+		return nil, nil, errors.New("invalid state type")
+	}
+	if st.Over { // 已结束
+		return nil, nil, errors.New("game over")
+	}
+	if a.Name != "turn" { // 未知动作
+		return nil, nil, errors.New("unsupported action: " + a.Name)
+	}
+
+	var p turnPayload // 解析动作参数
+	if err := json.Unmarshal(a.Payload, &p); err != nil {
+		return nil, nil, errors.New("invalid turn payload")
+	}
+	dir, ok := parseDir(p.Dir) // 方向名转枚举
+	if !ok {
+		return nil, nil, errors.New("invalid direction")
+	}
+
+	for _, sn := range st.Snakes { // 找到该玩家操控的蛇
+		if sn.UserID != uid {
+			continue
+		}
+		if !sn.Alive { // 已死亡
+			return nil, nil, errors.New("snake is dead")
+		}
+		// 禁止 180 度掉头（长度为 1 时允许）
+		if len(sn.Body) > 1 && (sn.Dir+2)%4 == dir {
+			return nil, nil, errors.New("cannot reverse")
+		}
+		sn.Dir = dir // 更新方向
+		return []game.Event{{Name: "turn", Payload: map[string]any{"user_id": uid, "dir": p.Dir}}}, nil, nil
+	}
+	return nil, nil, errors.New("not in game")
+}
+
+// OnTick 推进一步：计算新头位置 → 判定碰撞 → 移动与吃食物 → 判定胜负。
+func (g *Game) OnTick(now int64, s game.State) ([]game.Event, *game.Finish, error) {
+	st, ok := s.(*state) // 断言状态
+	if !ok || st.Over {  // 类型错误或已结束
+		return nil, nil, nil
+	}
+	for _, sn := range st.Snakes { // 人数未齐（有人未入座）不推进
+		if sn.UserID == 0 {
+			return nil, nil, nil
+		}
+	}
+
+	// 1. 计算每条蛇的新头位置（-1 表示撞墙）
+	newHead := make([]int, len(st.Snakes))
+	for i, sn := range st.Snakes {
+		if !sn.Alive { // 已死亡不参与
+			newHead[i] = -1
+			continue
+		}
+		r, c := st.rowOf(sn.Body[0]), st.colOf(sn.Body[0])
+		nr, nc := r+dirOffsets[sn.Dir][0], c+dirOffsets[sn.Dir][1]
+		if nr < 0 || nr >= st.Size || nc < 0 || nc >= st.Size { // 越界即撞墙
+			newHead[i] = -1
+			continue
+		}
+		newHead[i] = st.idx(nr, nc)
+	}
+
+	// 2. 标记本回合是否吃到食物（决定是否增长）
+	grow := make([]bool, len(st.Snakes))
+	for i, sn := range st.Snakes {
+		if !sn.Alive || newHead[i] < 0 {
+			continue
+		}
+		for _, f := range st.Foods {
+			if f == newHead[i] {
+				grow[i] = true
+			}
+		}
+	}
+
+	// 3. 死亡判定：撞墙、头对头、撞到任意蛇身
+	dead := make([]bool, len(st.Snakes))
+	for i, sn := range st.Snakes {
+		if !sn.Alive { // 之前已死
+			dead[i] = true
+			continue
+		}
+		if newHead[i] < 0 { // 撞墙
+			dead[i] = true
+			continue
+		}
+		for j := range st.Snakes { // 头对头相撞：双方都死
+			if j != i && newHead[j] == newHead[i] {
+				dead[i] = true
+			}
+		}
+		for oi, other := range st.Snakes { // 撞到蛇身
+			for k, b := range other.Body {
+				// 对方本回合不吃食物时，尾节点会让位，不算撞
+				if k == len(other.Body)-1 && !grow[oi] {
+					continue
+				}
+				if b == newHead[i] {
+					dead[i] = true
+				}
+			}
+		}
+	}
+
+	// 4. 移动：吃到食物则增长并补充食物，否则去掉尾节点
+	for i, sn := range st.Snakes {
+		if !sn.Alive { // 已死不动
+			continue
+		}
+		if dead[i] { // 本回合死亡
+			sn.Alive = false
+			continue
+		}
+		sn.Body = append([]int{newHead[i]}, sn.Body...) // 新头插到最前
+		if grow[i] {                                    // 吃到食物：保留尾巴即增长
+			sn.Score++
+			for fi, f := range st.Foods { // 移除被吃掉的食物
+				if f == newHead[i] {
+					st.Foods = append(st.Foods[:fi], st.Foods[fi+1:]...)
+					break
+				}
+			}
+			if nf := st.spawnFood(); nf >= 0 { // 补充新食物
+				st.Foods = append(st.Foods, nf)
+			}
+		} else { // 未吃到：去掉尾节点
+			sn.Body = sn.Body[:len(sn.Body)-1]
+		}
+	}
+
+	// 5. 组装事件：每步一次 tick（含全量可渲染数据），死亡额外发 died
+	events := []game.Event{{Name: "tick", Payload: map[string]any{
+		"size": st.Size, "snakes": st.Snakes, "foods": st.Foods,
+	}}}
+	for i, sn := range st.Snakes {
+		if dead[i] {
+			events = append(events, game.Event{Name: "died", Payload: map[string]any{"user_id": sn.UserID}})
+		}
+	}
+
+	// 6. 胜负判定：先达标者胜；只剩一条存活则该蛇胜；全灭为平局
+	for _, sn := range st.Snakes {
+		if targetScore > 0 && sn.Alive && sn.Score >= targetScore {
+			st.Over = true
+			return events, &game.Finish{Winner: sn.UserID, Scores: scores(st), Reason: "normal"}, nil
+		}
+	}
+	var alive []*snakeState
+	for _, sn := range st.Snakes {
+		if sn.Alive {
+			alive = append(alive, sn)
+		}
+	}
+	if len(alive) <= 1 { // 分出结果
+		st.Over = true
+		var winner int64 // 零值表示平局（同时死亡）
+		if len(alive) == 1 {
+			winner = alive[0].UserID
+		}
+		return events, &game.Finish{Winner: winner, Scores: scores(st), Reason: "normal"}, nil
+	}
+
+	return events, nil, nil // 对局继续
+}
+
+// Snapshot 生成对指定玩家可见的状态（贪吃蛇无隐藏信息，返回全量）。
+func (g *Game) Snapshot(uid int64, s game.State) any {
+	st, ok := s.(*state) // 断言状态
+	if !ok {
+		return nil
+	}
+	return map[string]any{
+		"size":   st.Size,
+		"snakes": st.Snakes,
+		"foods":  st.Foods,
+		"over":   st.Over,
+		"tick":   tickMs, // 客户端据此设定渲染节奏
+	}
+}
+
+// scores 汇总各玩家得分。
+func scores(st *state) map[int64]int {
+	out := make(map[int64]int, len(st.Snakes))
+	for _, sn := range st.Snakes {
+		out[sn.UserID] = sn.Score
+	}
+	return out
+}
+
+// parseDir 把方向名解析为枚举。
+func parseDir(name string) (int, bool) {
+	switch name {
+	case "up":
+		return dirUp, true
+	case "right":
+		return dirRight, true
+	case "down":
+		return dirDown, true
+	case "left":
+		return dirLeft, true
+	}
+	return 0, false
+}
+
+// dirName 把方向枚举转回名称（事件与快照里可读）。
+func dirName(dir int) string {
+	switch dir {
+	case dirUp:
+		return "up"
+	case dirRight:
+		return "right"
+	case dirDown:
+		return "down"
+	case dirLeft:
+		return "left"
+	}
+	return "right"
+}