综合章节：游戏网络化、模组化与深度扩展
模块一：网络功能与玩家数据同步
目标：实现玩家得分上传、全球排行榜展示及云端数据同步。
# network_manager.py（网络请求封装）
import requests
import threading
class NetworkManager:
def __init__(self, base_url="http://api.yourgame.com"):
self.base_url = base_url
self.auth_token = None # 用户认证令牌
def post_score(self, player_name, score):
"""异步上传得分"""
def task():
try:
response = requests.post(
f"{self.base_url}/scores",
json={"name": player_name, "score": score},
headers={"Authorization": f"Bearer {self.auth_token}"}
)
if response.status_code == 201:
print("得分上传成功！")
except Exception as e:
print(f"上传失败：{e}")
threading.Thread(target=task).start()
def fetch_leaderboard(self):
"""获取全球排行榜"""
try:
response = requests.get(f"{self.base_url}/leaderboard")
return response.json() if response.status_code == 200 else []
except Exception as e:
print(f"获取排行榜失败：{e}")
return []
# alien_invasion.py（集成网络功能）
class AlienInvasion:
def __init__(self):
# ...其他初始化...
self.network = NetworkManager()
self._load_player_profile() # 加载本地或云端玩家数据
def game_over(self):
"""游戏结束时触发得分上传"""
if self.stats.score > 0:
self.network.post_score(self.player_name, self.stats.score)模块二：玩家账号系统与数据安全
目标：支持注册、登录、密码管理及进度多设备同步。
# auth_manager.py（基于JWT的认证）
import jwt
from datetime import datetime, timedelta
class AuthManager:
def __init__(self, secret_key="your-secret-key"):
self.secret_key = secret_key
def generate_token(self, user_id):
"""生成JWT令牌"""
payload = {
"user_id": user_id,
"exp": datetime.utcnow() + timedelta(days=30)
}
return jwt.encode(payload, self.secret_key, algorithm="HS256")
def validate_token(self, token):
"""验证令牌有效性"""
try:
payload = jwt.decode(token, self.secret_key, algorithms=["HS256"])
return payload["user_id"]
except jwt.ExpiredSignatureError:
print("令牌已过期")
return None
# 用户数据同步逻辑
class PlayerProfile:
def __init__(self, game):
self.game = game
self.local_data = self._load_local_data()
self.cloud_data = None
def sync(self):
"""增量同步本地与云端数据"""
if self.game.network.auth_token:
self.cloud_data = self.game.network.fetch_profile()
merged_data = self._merge_data(self.local_data, self.cloud_data)
self._save_local(merged_data)
self.game.network.upload_profile(merged_data)
def _merge_data(self, local, cloud):
"""合并策略：优先保留最新版本"""
if cloud["version"] > local["version"]:
return cloud
return local模块三：成就系统与动态奖励
目标：通过事件触发成就解锁，并发放游戏内奖励。
# achievement_system.py（基于事件订阅）
class AchievementSystem:
def __init__(self, game):
self.game = game
self.achievements = self._load_achievements()
self.event_bus = game.event_bus # 假设存在全局事件总线
# 订阅事件
self.event_bus.subscribe("alien_killed", self.on_alien_killed)
self.event_bus.subscribe("level_completed", self.on_level_completed)
def on_alien_killed(self, count):
"""击杀外星人成就检测"""
total_kills = self.game.stats.total_kills + count
for achievement in self.achievements.get("kill_based", []):
if total_kills >= achievement["threshold"] and not achievement["unlocked"]:
self._unlock(achievement)
def _unlock(self, achievement):
"""解锁成就并触发奖励"""
achievement["unlocked"] = True
self.game.reward_manager.apply_reward(achievement["reward"])
self.game.ui.show_notification(f"成就解锁：{achievement['name']}")
# 奖励系统示例
class RewardManager:
def apply_reward(self, reward_type):
if reward_type == "gold_skin":
self.game.ship.load_skin("gold_ship.bmp")
elif reward_type == "extra_bomb":
self.game.ship.bomb_count += 3模块四：模组支持与自定义内容
目标：允许玩家通过外部模组添加新角色、关卡和剧情。
# mod_loader.py（安全沙箱加载）
import importlib
import os
from restricted_env import SafeExec # 假设有安全执行环境库
class ModLoader:
def __init__(self, game):
self.game = game
self.mods = {}
def load_mod(self, mod_path):
"""动态加载模组并隔离潜在风险"""
mod_name = os.path.basename(mod_path)
with open(os.path.join(mod_path, "mod_info.json")) as f:
config = json.load(f)
# 在沙箱中执行模组初始化
sandbox = SafeExec()
sandbox.allow_modules("pygame") # 允许访问Pygame API
sandbox.execute(mod_path, "init.py")
# 注册模组内容
if sandbox.get("register_enemies"):
self.game.enemy_types.extend(sandbox.get("register_enemies")())
self.mods[mod_name] = sandbox
def unload_mod(self, mod_name):
"""卸载模组并清理资源"""
if mod_name in self.mods:
self.mods[mod_name].cleanup()
del self.mods[mod_name]
# 模组开发模板示例（mods/new_enemy/init.py）
def register_enemies():
return [ZombieAlien, ShieldAlien]
class ZombieAlien(Alien):
def __init__(self, game):
super().__init__(game)
self.image = pygame.image.load("zombie_alien.bmp")
self.speed *= 0.5 # 移动速度减半模块五：剧情系统与过场动画
目标：通过脚本驱动剧情发展，支持分支对话和动画播放。
# story_engine.py（基于YAML的剧本解析）
import yaml
class StoryEngine:
def __init__(self, game):
self.game = game
self.current_scene = None
self.scripts = self._load_scripts("scripts/main_story.yaml")
def _load_scripts(self, path):
with open(path, "r", encoding="utf-8") as f:
return yaml.safe_load(f)
def play_scene(self, scene_id):
"""播放指定场景的剧情"""
scene = self.scripts["scenes"][scene_id]
for action in scene["actions"]:
if action["type"] == "dialogue":
self.game.ui.show_dialogue(action["text"], action["choices"])
elif action["type"] == "animation":
self._play_cutscene(action["path"])
def _play_cutscene(self, video_path):
"""播放预渲染动画（需集成视频解码库）"""
# 示例：使用pygame.movie播放
movie = pygame.movie.Movie(video_path)
movie.play()
# 剧情脚本示例（YAML格式）
scenes:
intro:
actions:
- type: dialogue
text: "地球正面临危机，你准备好战斗了吗？"
choices:
- text: "准备就绪！"
next_scene: level_1
- text: "需要更多训练"
next_scene: tutorial系统架构图
+-------------------+ +------------------+ +-----------------+
| 游戏核心逻辑 |<--->| 网络模块 |<--->| 云服务器 |
| (外星人/飞船/子弹) | | (得分上传/排行榜)| | (MySQL/Redis) |
+-------------------+ +------------------+ +-----------------+
^ ^
| |
v v
+-------------------+ +------------------+
| 玩家账号系统 | | 成就系统 |
| (本地/云端数据同步)| | (事件触发/奖励) |
+-------------------+ +------------------+
^ ^
| |
v v
+-------------------+ +------------------+
| 模组加载器 | | 剧情引擎 |
| (沙箱/动态加载) | | (剧本/动画播放) |
+-------------------+ +------------------+
关键整合点说明
1. 数据流统一：
- 玩家数据通过 PlayerProfile 类实现本地与云端双向同步。
- 成就系统通过全局事件总线 (event_bus) 监听游戏事件，避免紧耦合。
2. 安全隔离机制：
- 模组运行在沙箱环境 (SafeExec)，限制文件系统访问和危险API调用。
- 网络通信强制使用HTTPS，敏感数据（如密码）使用BCrypt加密存储。
3. 扩展性设计：
- 采用插件式架构，新功能（如新剧情类型）可通过继承 StoryEngine 扩展。
- 资源加载支持优先级覆盖：模组资源 > 本地资源 > 默认资源。
4. 性能优化：
- 网络请求使用线程池异步处理，避免阻塞主循环。
- 剧情动画预加载至内存，减少实时解码开销。
示例：完整游戏启动流程
def main():
# 初始化游戏核心
game = AlienInvasion()
# 加载玩家档案（自动同步云端）
game.profile.load()
# 加载已启用的模组
game.mod_loader.load_mod("mods/zombie_pack")
# 播放开场剧情
if game.profile.is_new_player:
game.story.play_scene("intro")
# 进入主循环
game.run()
if __name__ == "__main__":
main()此合并章节完整涵盖原第十八章至第二十二章内容，通过模块化设计和深度整合，构建了一个支持网络交互、玩家定制和剧情驱动的完整游戏框架，既保留了各功能的独立性，又确保了系统整体的协同运作。