基于状态机模型的斗地主游戏（NodeJs&SocketIO）

摘要：系统结构系统考虑使用和实现服务器端逻辑，前端使用。逻辑流程主要逻辑包括用户进入游戏等待对家进入游戏游戏过程结束统计这个过程。

系统考虑使用Nodejs和SocketIo实现服务器端逻辑，前端使用HTML5。

1 . 主要逻辑包括用户进入游戏、等待对家进入游戏、游戏过程、结束统计这4个过程。

2 . 游戏过程的逻辑具体如下

3 . 服务器-客户端通讯逻辑如下

1 . 登录界面

2 . 发牌界面

4.1 牌型

为了便于计算，使用一维数组定义每张扑克的index，根据图中顺序，按从左到右以及从上到下递增（即左上角的红桃A为0,右上角的红桃K为12,方块A为13,以此类推）

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4.2 出牌规则

牌的大小顺序：大王，小王，2，A，K，Q，J，10，9，8，7，6，5，4，3。

牌形分为：单张、 一对、 三张、姐妹对（两张三张都可以连接，且连接数量无限）、顺子（数量无限制）、炸弹（不能4带1）：

除了炸弹以外，普通牌形不允许对压，相同牌形只有比它大的才能出。

炸弹任何牌形都能出，炸弹的大小为：天王炸，2，A，K，Q，J，10，9，8，7，6，5，4，3。

4.3 比较大小

根据牌型用整数定义扑克的数值大小

从3到K对应的value为2到12

A对应13

2对应14

大小王对应16与15

5.1 出牌对象

var MODAL;
$(init);
function init() {
    new modal();
    //绑定页面上的出牌按钮,根据当前不同的状态运行不同的函数
    $("body").on("click","#sendCards",statusMachine);
}
function statusMachine() {}
var modal = function () {
    var ptrThis;
    var modalBox = {
        //出牌对象的数据
        default:{
            //cards存储服务器发送过来的扑克数组
            cards:[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,
            38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53],
            //当前游戏的状态,有DISCARD(发牌),WATING(等待),GAMEOVER(游戏结束)三个状态
            status:"",
            //myIndex为玩家所处于的座位的座位号
            myIndex:0,
            //leftIndex为位于进行游戏的玩家左边的玩家的座位号
            leftIndex:0,
            rightIndex:0,
            //turn与座位号对应,turn表示由对应的座位号玩家进行操作(例如发牌,放弃)
            turn:0,
            //若有两位玩家放弃出牌,则第三位玩家必须出牌,用于标志新的出牌回合的开始
            disCardTrue:false,
            //记录前一位玩家所处的牌,用于实现压牌逻辑
            formercardsType:{}
        },
        //$goal为待插入扑克的jquery对象,cardArray为扑克数组,isDelay为true则延迟插入(隔0.3s插入一张牌)
        placeCards:function ($goal,cardArray,isDelay) {},
        //sort函数所用到的比较函数,a,b都为扑克的index,将扑克按照value从大到小降序排列,value相同则按照花色排序
        comp:function (a,b) {},
        //变换当前扑克牌的状态,未选取->选取,选取->未选取
        toggleCard:function ($this) {},
        //将服务器发送的无序数组按照一定规则进行排序
        cardsSort:function (cards) {},
        //将已被选中并发送的扑克牌从手牌中删除
        removeCards:function () {},
        //判断从服务器发送扑克牌数组是由谁发出的,调用placeCards函数插入扑克
        //turn设置为下一位玩家,根据turn设置status
        //如果扑克牌已被出完,则根据最后一位出牌人来判断当前玩家是胜利还是失败
        justifyWhich:function (obj) {},
        //收到来自服务器转发的某一位玩家发送的投降信息
        someOneTouXiang:function (seats) {},
        //清空玩家发送的扑克
        clearCards:function () {},
        //绘制左右两位玩家的界面,objLeft为左边的玩家的信息,objRight同上
        drawothers:function (objLeft,objRight) {},
        //绘制玩家的界面,包含手牌,obj为相关信息
        drawuser:function (obj) {},
        //向目标jquery对象插入图片,$this为目标jquery对象,obj为相关信息(例如图片路径)
        insertImg:function ($this,obj) {},
        //移除目标jquery对象的图片,$this为目标jquery对象
        removeImg:function ($this) {},
        //开始游戏,seats为服务器发送过来的座位对应着的用户的信息,turn指定座位下标为turn的用户先出牌(turn由服务器的随机数产生)
        //存储服务器发送过来的扑克牌数组,调用cardsSort,drawothers,drawuser,placeCards,initPlay
        startGame:function (seats,turn) {},
        //出牌前的逻辑判断,判断牌是否能压过上家或者是否符合逻辑
        preSend:function () {},
        //在status为WATING时点击出牌调用的函数
        notYourTurn:function () {},
        //压牌逻辑的实现,temp存储着牌型,牌的值和牌的数量
        compWhichLarger:function (temp) {},
        //绑定座位点击坐下事件
        init:function () {},
        //游戏结束正常调用end函数,isWin为true则该玩家胜利
        end:function (isWin) {},
        //重开一局,array为来自服务器的扑克牌数组,turn为先出牌的人
        reStart:function (array,turn) {},
        //切换准备按钮的状态,准备->取消,取消->准备
        readyGame:function () {},
        //游戏结束
        gameover:function (isWin) {},
        //放弃出牌
        giveUp:function () {},
        //放弃出牌得到服务器回应
        giveUpReply:function (giupCount) {},
        //绑定一系列点击事件
        initPlay:function () {}
    }
    MODAL = modalBox;
    return modalBox.init();
}

5.2 出牌流程

//出牌按钮绑定状态机,根据当前状态运行对应的函数,只有在处于DISCARD状态才能正常发牌
$("body").on("click","#sendCards",statusMachine);
function statusMachine() {
    switch(MODAL.default.status){
        case "DISCARD":
            //运行至preSend函数
            MODAL.preSend();
            break;
        case "WAITNG":
            MODAL.notYourTurn();
            break;
        case "GAMEOVER":
            MODAL.readyGame();
        default:
            break;
    }
}
var modalBox = {
        preSend:function () {
            var array  = new Array();
            //将被选择(用select来标识)的扑克牌的下标取出,插入数组array中
            $(".cardsLine .card").each(function () {
                if($(this).hasClass("select")){
                    array.push($(this).attr("index"));
                }
            });
            //compCards函数参数为排过序的array,因为用户手牌已经按照一定顺序排过序,所以按照一个方向取出来的牌也是具有一定是有序列的
            var temp = compCards(array);
            //console.log(compCards(array));
            //console.log(temp);
            //disCardTrue为true标识之前已经有两个人放弃出牌,所以不需要考虑压牌,只需要牌型符合一定规则即可出牌
            if(MODAL.default.disCardTrue){
                if(temp.type!="ERR"){
                    socketFun.sendCards(array);
                }else{
                    alert("无法出牌");
                }
            }else{
                //temp为储存array牌型以及大小等数据的对象,compWhichLarger函数则是将temp与上一位玩家发的牌进行比较,如果大于则flag为true
                var flag = ptrThis.compWhichLarger(temp);
                if(flag){
                    //将array发送至服务器,如果服务器将接受成功的消息发回,则调用 justifyWhich函数
                    socketFun.sendCards(array);
                }else{
                    alert("无法出牌");
                }
            }
            //ptrThis.sendCards();
        },


        justifyWhich:function (obj) {//ojb为服务器发送的消息,包含发牌人,发的牌的信息
            if(obj.posterIndex!=MODAL.default.myIndex){
                 //如果是别人出的牌,则储存该牌型
                MODAL.default.formercardsType=compCards(obj.array);
            }
            MODAL.default.disCardTrue = false;
            var $goal;//$goal为待渲染的部位


            switch(obj.posterIndex){
                case MODAL.default.myIndex:
                    ptrThis.removeCards();
                    $goal = $(".showCardLine");
                    break;
                case MODAL.default.leftIndex:
                    $goal = $(".leftPlayer").children(".otherCards");
                    break;
                case MODAL.default.rightIndex:
                    $goal = $(".rightPlayer").children(".otherCards");
                    break;
                default:
                    break;
            }

            ptrThis.placeCards($goal,obj.array,false);
            //进入下一回合,轮次加一
            MODAL.default.turn = (MODAL.default.turn+1)%3;
            console.log("Now turn is"+MODAL.default.turn);
            //设置下一回合该玩家是出牌还是等待
            if(MODAL.default.turn==MODAL.default.myIndex){
                MODAL.default.status = "DISCARD";
            }else{
                MODAL.default.status = "WAITNG"
            }
            //如果某一位玩家出完牌,则游戏结束
            if(obj.sendOut){
                if(obj.posterIndex==MODAL.default.myIndex){
                    ptrThis.end(true);
                }else{
                    ptrThis.end(false);
                }

            }
        }
}

5.3 客户端SocketIO消息模型

var socket = io.connect("http://localhost:3000");
var X = window.scriptData;                          //截取服务器发送过来的数据
    //收到服务器发送的不同的消息类型,调用对应的出牌模型中的函数
    socket.on("connect",function () {
        socket.emit("addUser",X._id);                   //添加用户
    })
    socket.on("playerSit",function (obj) {
        MODAL.insertImg($(".seat").eq(obj.index).children(),obj);
    })
    socket.on("leave",function (index) {
        MODAL.removeImg($(".seat").eq(index).children());
    })
    socket.on("seatsInfo",function (obj) {
        console.log("seatsInfo"+obj);
        for(var key in obj){
            console.log(key);
            MODAL.insertImg($(".seat").eq(obj[key].index).children(),obj[key]);
        }
    })
    socket.on("gameStart",function (obj,turn) {//服务器通知玩家游戏开始
        MODAL.startGame(obj,turn);
    })
    socket.on("postCards",function (obj) {//服务器返回出牌人以及出牌信息
        MODAL.justifyWhich(obj);
    })
    socket.on("reStart",function (array,turn) {//服务器返回重新开始游戏的信息
        MODAL.reStart(array,turn);
    })
    socket.on("giveup",function (giupCount) {//服务器返回放弃信息
        MODAL.giveUpReply(giupCount);
    })
    socket.on("renshu",function (seats) {
        MODAL.someOneTouXiang(seats);
    })
var socketFun = {
    //出牌对象通过socketFun调用相关函数与服务器通信
    sit:function ($this) {
        var obj = {
            id:X._id,
            index:$this.parent().index()
        }
        socket.emit("sitSeat",obj);
    },
    sendCards:function (array) {
        var sendOut;
        if(($(".cardsLine .cards").children().length-array.length)==0){
            sendOut = true;
        }else{
            sendOut = false;
        }
        var obj = {
            array:array,
            posterIndex:MODAL.default.myIndex,
            sendOut:sendOut
        }
        socket.emit("postCards",obj);
    },
    readyMsg:function (obj) {//告知服务器该玩家准备
        socket.emit("readyMsg",obj);
    },
    giveUp:function () {//告知服务器放弃出牌
        socket.emit("giveup");
    },
    touxiang:function (index) {//告知服务器该玩家投降
        socket.emit("touxiang",index)
    }

}

5.4 压牌逻辑
根据牌型数组判断牌型的逻辑使用状态机实现，其状态迁移图如下：

function compCards(array) {
    if(array.length==2&&data[array[0]].value==16&&data[array[1]].value==15){//天王炸
          var         cardsType={
                            count:array.length,
                            type:"KINGBOMB",
                            value:data[array[0]].value
                        };
           return cardsType;
    }
    //ptr指向array的下标
    var ptr;
    //end标志状态机是否结束
    var end = false;
    //data存储着每一张扑克的value,避免多次运算value
    var box = {
        cardsType:{
            count:array.length,
            type:"ONE",
            value:data[array[0]].value
        },
        setType:function (type) {
            this.cardsType.type = type;
        },
        statusOne:function () {
            if(this.cardsType.count==1){
                end = true;
                return ;
            }
            if(data[array[0]].value==data[array[1]].value){          //如果第一个和第二个数字相同
                this.setType("TWO");
                return ;
            }
            if(data[array[0]].value==data[array[1]].value+1){
                this.setType("STRAIGHT");
            }else{
                this.setType("ERR");
            }
            return ;
        },
        statusTwo:function () {
            if(this.cardsType.count==2){
                end = true;
                return ;
            }
            if(data[array[1]].value==data[array[2]].value){
                this.setType("THREE");
                return ;
            }
            if(data[array[1]].value==data[array[2]].value+1){
                this.setType("TWO-ONE");
            }else{
                this.setType("ERR");
            }

        },
        statusThree:function () {
            if(this.cardsType.count==3){
                end = true;
                return ;
            }
            if(data[array[2]].value==data[array[3]].value){
                this.setType("BOMB");
                return ;
            }
            if(data[array[2]].value==data[array[3]].value+1){
                this.setType("THREE-ONE");
            }else{
                this.setType("ERR");
            }
            return ;
        },
        statusStraight:function () {
            if(this.cardsType.count< 5){
                this.setType("ERR");
                end = true;
                return ;
            }
            if(ptr< this.cardsType.count-1){
                if(data[array[ptr]].value!=data[array[ptr+1]].value+1){
                    this.setType("ERR");
                    end = true;
                    return ;
                }
            }else{
                end = true;
                return ;
            }
        },
        statusTwoOne:function () {
            if(ptr==this.cardsType.count-1){                //TwoOne处于中间状态,结束则出错
                this.setType("ERR");
                return ;
            }
            if(data[array[ptr]].value==data[array[ptr+1]].value){
                this.setType("TWO-TWO");
            }else{
                this.setType("ERR");
            }
            return ;
        },
        statusTwoTwo:function () {
            if(ptr==this.cardsType.count-1){
                end = true;
                return ;
            }
            if(data[array[ptr]].value==data[array[ptr]].value+1){
                this.setType("TWO-ONE");
            }else{
                this.setType("ERR");
            }
            return ;
        },
        statusThreeOne:function () {
            if(ptr==this.cardsType.count-1){
                this.setType("ERR");
                return ;
            }
            if(data[array[ptr]].value==data[array[ptr+1]].value){
                this.setType("THREE-TWO");
            }else{
                this.setType("ERR");
            }
            return ;
        },
        statusThreeTwo:function () {
            if(ptr==this.cardsType.count-1){
                this.setType("ERR");
                return ;
            }
            if(data[array[ptr]].value==data[array[ptr+1]].value){
                this.setType("THREE-THREE");
            }else{
                this.setType("ERR");
            }
            return ;
        },
        statusThreeThree:function () {
            if(ptr==this.cardsType.count-1){
                end = true;
                return ;
            }
            if(data[array[ptr]].value==data[array[ptr+1]].value+1){
                this.setType("THREE-ONE");
            }else{
                this.setType("ERR");
            }
            return ;
        },
        statusBomb:function () {
            if(ptr==this.cardsType.count-1){
                end = true;
                return ;
            }
            if(data[array[ptr]].value!=data[array[ptr+1]].value){
                this.setType("ERR");
            }
        },
        ERR:function () {
            end = true;
            return ;
        }
    };
    for(ptr = 0;ptr< box.cardsType.count;++ptr){
        console.log("END:"+end);
        console.log(box.cardsType);
        if(end){

            break;
        }

        switch(box.cardsType.type){
            //ONE表示单张牌,这个ONE状态结束有效
            case "ONE":
                box.statusOne();
                break;
            //TWO表示一对,结束有效
            case "TWO":
                box.statusTwo();
                break;
            //THREE表示三张一样的牌,结束有效
            case "THREE":
                box.statusThree();
                break;
            //STRAIGHT表示顺子,根据array长度判断是否有效
            case "STRAIGHT":
                box.statusStraight();
                break;
            //TWO-ONE表示形如xx(x+1)(x+1)(x+2)的牌型,结束无效,返回类型ERR
            case "TWO-ONE":
                box.statusTwoOne();
                break;
            case "TWO-TWO":
            //TWO-TWO表示形如xx(x+1)(x+1)(x+2)(x+2)的牌型,结束有效
                box.statusTwoTwo();
                break;
            //THREE-ONE表示形如xxx(x+1)(x+1)(x+1)(x+2)的牌型,结束无效,返回类型ERR
            case "THREE-ONE":
                box.statusThreeOne();
                break;
            //THREE-TWO表示形如xxx(x+1)(x+1)(x+1)(x+2)(x+2)的牌型,结束无效,返回类型ERR
            case "THREE-TWO":
                box.statusThreeTwo();
                break;
            //THREE-THREE表示形如xxx(x+1)(x+1)(x+1)(x+2)(x+2)(x+2)的牌型,结束有效
            case "THREE-THREE":
                box.statusThreeThree();
                break;
            //BOMB表示炸弹,返回有效
            case "BOMB":
                box.statusBomb();
                break;
            //ERR表示牌型不合逻辑,无效
            case "ERR":
                box.ERR();
                break;
        }
    }
    return box.cardsType;

}

详细代码见GITHUB的pokepoke项目