基于状态机模型的斗地主游戏（NodeJs&SocketIO）

1. 系统结构

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

2. 逻辑流程

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

3. 客户端界面设计

1 . 登录界面

2 . 发牌界面

4. 数据结构

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. 系统模块设计

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