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https://github.com/geekskai/react-ts-tetris


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README

          

### English introduction

Please view [README-EN.md](https://github.com/chvin/react-tetris/blob/master/README-EN.md)

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## 用 React、Redux、Immutable 做俄罗斯方块

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俄罗斯方块是一直各类程序语言热衷实现的经典游戏,JavaScript 的实现版本也有很多,用 React 做好俄罗斯方块则成了我一个目标。

戳:[https://chvin.github.io/react-tetris/](https://chvin.github.io/react-tetris/) 玩一玩!

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### 效果预览

![效果预览](https://img.alicdn.com/tps/TB1Ag7CNXXXXXaoXXXXXXXXXXXX-320-483.gif)

正常速度的录制,体验流畅。

### 响应式

![响应式](https://img.alicdn.com/tps/TB1AdjZNXXXXXcCapXXXXXXXXXX-480-343.gif)

不仅指屏幕的自适应,而是`在PC使用键盘、在手机使用手指的响应式操作`:

![手机](https://img.alicdn.com/tps/TB1kvJyOVXXXXbhaFXXXXXXXXXX-320-555.gif)

### 数据持久化

![数据持久化](https://img.alicdn.com/tps/TB1EY7cNXXXXXXraXXXXXXXXXXX-320-399.gif)

玩单机游戏最怕什么?断电。通过订阅 `store.subscribe`,将 state 储存在 localStorage,精确记录所有状态。网页关了刷新了、程序崩溃了、手机没电了,重新打开连接,都可以继续。

### Redux 状态预览([Redux DevTools extension](https://github.com/zalmoxisus/redux-devtools-extension))

![Redux状态预览](https://img.alicdn.com/tps/TB1hGQqNXXXXXX3XFXXXXXXXXXX-640-381.gif)

Redux 设计管理了所有应存的状态,这是上面持久化的保证。

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游戏框架使用的是 React + Redux,其中再加入了 Immutable,用它的实例来做来 Redux 的 state。(有关 React 和 Redux 的介绍可以看:[React 入门实例](http://www.ruanyifeng.com/blog/2015/03/react.html)、[Redux 中文文档](https://camsong.github.io/redux-in-chinese/index.html))

## 1、什么是 Immutable?

Immutable 是一旦创建,就不能再被更改的数据。对 Immutable 对象的任何修改或添加删除操作都会返回一个新的 Immutable 对象。

### 初识:

让我们看下面一段代码:

```JavaScript
function keyLog(touchFn) {
let data = { key: 'value' };
f(data);
console.log(data.key); // 猜猜会打印什么?
}
```

不查看 f,不知道它对 `data` 做了什么,无法确认会打印什么。但如果 `data` 是 Immutable,你可以确定打印的是 `value`:

```JavaScript
function keyLog(touchFn) {
let data = Immutable.Map({ key: 'value' });
f(data);
console.log(data.get('key')); // value
}
```

JavaScript 中的`Object`与`Array`等使用的是引用赋值,新的对象简单的引用了原始对象,改变新也将影响旧的:

```JavaScript
foo = {a: 1}; bar = foo; bar.a = 2;
foo.a // 2
```

虽然这样做可以节约内存,但当应用复杂后,造成了状态不可控,是很大的隐患,节约的内存优点变得得不偿失。

Immutable 则不一样,相应的:

```JavaScript
foo = Immutable.Map({ a: 1 }); bar = foo.set('a', 2);
foo.get('a') // 1
```

### 简洁:

在`Redux`中,它的最优做法是每个`reducer`都返回一个新的对象(数组),所以我们常常会看到这样的代码:

```JavaScript
// reducer
...
return [
...oldArr.slice(0, 3),
newValue,
...oldArr.slice(4)
];
```

为了返回新的对象(数组),不得不有上面奇怪的样子,而在使用更深的数据结构时会变的更棘手。
让我们看看 Immutable 的做法:

```JavaScript
// reducer
...
return oldArr.set(4, newValue);
```

是不是很简洁?

### 关于 “===”:

我们知道对于`Object`与`Array`的`===`比较,是对引用地址的比较而不是“值比较”,如:

```JavaScript
{a:1, b:2, c:3} === {a:1, b:2, c:3}; // false
[1, 2, [3, 4]] === [1, 2, [3, 4]]; // false
```

对于上面只能采用 `deepCopy`、`deepCompare`来遍历比较,不仅麻烦且好性能。

我们感受来一下`Immutable`的做法!

```JavaScript
map1 = Immutable.Map({a:1, b:2, c:3});
map2 = Immutable.Map({a:1, b:2, c:3});
Immutable.is(map1, map2); // true

// List1 = Immutable.List([1, 2, Immutable.List[3, 4]]);
List1 = Immutable.fromJS([1, 2, [3, 4]]);
List2 = Immutable.fromJS([1, 2, [3, 4]]);
Immutable.is(List1, List2); // true
```

似乎有阵清风吹过。

React 做性能优化时有一个`大招`,就是使用 `shouldComponentUpdate()`,但它默认返回 `true`,即始终会执行 `render()` 方法,后面做 Virtual DOM 比较。

在使用原生属性时,为了得出 shouldComponentUpdate 正确的`true` or `false`,不得不用 deepCopy、deepCompare 来算出答案,消耗的性能很不划算。而在有了 Immutable 之后,使用上面的方法对深层结构的比较就变的易如反掌。

对于「俄罗斯方块」,试想棋盘是一个`二维数组`,可以移动的方块则是`形状(也是二维数组)`+`坐标`。棋盘与方块的叠加则组成了最后的结果`Matrix`。游戏中上面的属性都由`Immutable`构建,通过它的比较方法,可以轻松写好`shouldComponentUpdate`。源代码:[/src/components/matrix/index.js#L35](https://github.com/chvin/react-tetris/blob/master/src/components/matrix/index.js#L35)

Immutable 学习资料:

- [Immutable.js](http://facebook.github.io/immutable-js/)
- [Immutable 详解及 React 中实践](https://github.com/camsong/blog/issues/3)

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## 2、如何在 Redux 中使用 Immutable

目标:将`state` -> Immutable 化。
关键的库:[gajus/redux-immutable](https://github.com/gajus/redux-immutable)
将原来 Redux 提供的 combineReducers 改由上面的库提供:

```JavaScript
// rootReducers.js
// import { combineReducers } from 'redux'; // 旧的方法
import { combineReducers } from 'redux-immutable'; // 新的方法

import prop1 from './prop1';
import prop2 from './prop2';
import prop3 from './prop3';

const rootReducer = combineReducers({
prop1, prop2, prop3,
});

// store.js
// 创建store的方法和常规一样
import { createStore } from 'redux';
import rootReducer from './reducers';

const store = createStore(rootReducer);
export default store;
```

通过新的`combineReducers`将把 store 对象转化成 Immutable,在 container 中使用时也会略有不同(但这正是我们想要的):

```JavaScript
const mapStateToProps = (state) => ({
prop1: state.get('prop1'),
prop2: state.get('prop2'),
prop3: state.get('prop3'),
next: state.get('next'),
});
export default connect(mapStateToProps)(App);
```

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## 3、Web Audio Api

游戏里有很多不同的音效,而实际上只引用了一个音效文件:[/build/music.mp3](https://github.com/chvin/react-tetris/blob/master/build/music.mp3)。借助`Web Audio Api`能够以毫秒级精确、高频率的播放音效,这是``标签所做不到的。在游戏进行中按住方向键移动方块,便可以听到高频率的音效。

![网页音效进阶](https://img.alicdn.com/tps/TB1fYgzNXXXXXXnXpXXXXXXXXXX-633-358.png)

`WAA` 是一套全新的相对独立的接口系统,对音频文件拥有更高的处理权限以及更专业的内置音频效果,是 W3C 的推荐接口,能专业处理“音速、音量、环境、音色可视化、高频、音向”等需求,下图介绍了 WAA 的使用流程。

![流程](https://img.alicdn.com/tps/TB1nBf1NXXXXXagapXXXXXXXXXX-520-371.png)

其中 Source 代表一个音频源,Destination 代表最终的输出,多个 Source 合成出了 Destination。
源代码:[/src/unit/music.js](https://github.com/chvin/react-tetris/blob/master/src/unit/music.js) 实现了 ajax 加载 mp3,并转为 WAA,控制播放的过程。

`WAA` 在各个浏览器的最新 2 个版本下的支持情况([CanIUse](http://caniuse.com/#search=webaudio))

![浏览器兼容](https://img.alicdn.com/tps/TB15z4VOVXXXXahaXXXXXXXXXXX-679-133.png)

可以看到 IE 阵营与大部分安卓机不能使用,其他 ok。

Web Audio Api 学习资料:

- [Web API 接口| MDN](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Web_Audio_API)
- [Getting Started with Web Audio API](http://www.html5rocks.com/en/tutorials/webaudio/intro/)

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## 4、游戏在体验上的优化

- 技术:
- 按下方向键水平移动和竖直移动的触发频率是不同的,游戏可以定义触发频率,代替原生的事件频率,源代码:[/src/unit/event.js](https://github.com/chvin/react-tetris/blob/master/src/unit/event.js) ;
- 左右移动可以 delay 掉落的速度,但在撞墙移动的时候 delay 的稍小;在速度为 6 级时 通过 delay 会保证在一行内水平完整移动一次;
- 对按钮同时注册`touchstart`和`mousedown`事件,以供响应式游戏。当`touchstart`发生时,不会触发`mousedown`,而当`mousedown`发生时,由于鼠标移开事件元素可以不触发`mouseup`,将同时监听`mouseout` 模拟 `mouseup`。源代码:[/src/components/keyboard/index.js](https://github.com/chvin/react-tetris/blob/master/src/components/keyboard/index.js);
- 监听了 `visibilitychange` 事件,当页面被隐藏\切换的时候,游戏将不会进行,切换回来将继续,这个`focus`状态也被写进了 Redux 中。所以当用手机玩来`电话`时,游戏进度将保存;PC 开着游戏干别的也不会听到 gameover,这有点像 `ios` 应用的切换。
- 在`任意`时刻刷新网页,(比如消除方块时、游戏结束时)也能还原当前状态;
- 游戏中唯一用到的图片是![image](https://img.alicdn.com/tps/TB1qq7kNXXXXXacXFXXXXXXXXXX-400-186.png),其他都是 CSS;
- 游戏兼容 Chrome、Firefox、IE9+、Edge 等;
- 玩法:
- 可以在游戏未开始时制定初始的棋盘(十个级别)和速度(六个级别);
- 一次消除 1 行得 100 分、2 行得 300 分、3 行得 700 分、4 行得 1500 分;
- 方块掉落速度会随着消除的行数增加(每 20 行增加一个级别);

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## 5、开发中的经验梳理

- 为所有的`component`都编写了`shouldComponentUpdate`,在手机上的性能相对有显著的提升。中大型应用在遇到性能上的问题的时候,写好 shouldComponentUpdate 一定会帮你一把。
- `无状态组件`([Stateless Functional Components](https://medium.com/@joshblack/stateless-components-in-react-0-14-f9798f8b992d#.xjqnbfx4e))是没有生命周期的。而因为上条因素,所有组件都需要生命周期 shouldComponentUpdate,所以未使用无状态组件。
- 在 `webpack.config.js` 中的 devServer 属性写入`host: '0.0.0.0'`,可以在开发时用 ip 访问,不局限在 localhost;
- redux 中的`store`并非只能通过 connect 将方法传递给`container`,可以跳出组件,在别的文件拿出来做流程控制(dispatch),源代码:[/src/control/states.js](https://github.com/chvin/react-tetris/blob/master/src/control/states.js);
- 用 react+redux 做持久化非常的方便,只要将 redux 状态储存,在每一个 reduers 做初始化的时候读取就好。
- 通过配置 .eslintrc.js` 与 webpack.config.js` ,项目中集成了 `ESLint` 检验。使用 ESLint 可以使编码按规范编写,有效地控制代码质量。不符规范的代码在开发时(或 build 时)都能通过 IDE 与控制台发现错误。 参考:[Airbnb: React 使用规范](https://github.com/dwqs/react-style-guide);

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## 6、总结

- 作为一个 React 的练手应用,在实现的过程中发现小小的“方块”还是有很多的细节可以优化和打磨,这时就是考验一名前端工程师的细心和功力的时候。
- 优化的方向既有 React 的本身,比如哪些状态由 Redux 存,哪些状态给组件的 state 就好;而跳出框架又有产品的很多特点可以玩,为了达到你的需求,这些都将自然的推进技术的发展。
- 一个项目从零开始,功能一点一滴慢慢累积,就会盖成高楼,不要畏难,有想法就敲起来吧。 ^\_^

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## 7、控制流程

![控制流程](https://img.alicdn.com/tfs/TB1B6ODRXXXXXXHaFXXXXXXXXXX-1920-1080.png)

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## 8、开发

### 安装

```
npm install
```

### 运行

```
npm start
```

浏览自动打开 [http://127.0.0.1:8080/](http://127.0.0.1:8080/)

### 多语言

在 [i18n.json](https://github.com/chvin/react-tetris/blob/master/i18n.json) 配置多语言环境,使用"lan"参数匹配语言如:`https://chvin.github.io/react-tetris/?lan=en`

### 打包编译

```
npm run build
```

在 build 文件夹下生成结果。