外星人入侵-Python
外星人入侵-Python
武装飞船
开发一个名为《外星人入侵》的游戏吧！为此将使用 Pygame，这是一组功能强大而有趣的模块，可用于管理图形、动画乃至声音， 让你能够更轻松地开发复杂的游戏。通过使用Pygame来处理在屏幕上绘制图像 等任务，可将重点放在程序的高级逻辑上。
你将安装Pygame，再创建一艘能够根据用户输入左右移动和射击的飞船。在接下来的两章，你将创建一群作为射杀目标的外星人，并改进该游戏：限制可供玩家使用的飞船数，并且添加记分牌。
玩家控制一艘最初出现在屏幕底部中央的飞船。玩 家可以使用箭头键左右移动飞船，还可使用空格键射击。游戏开始时，一群外 星人出现在天空中，并向屏幕下方移动。玩家的任务是射杀这些外星人。玩家 将所有外星人都消灭干净后，将出现一群新的外星人，其移动速度更快。只要 有外星人撞到玩家的飞船或到达屏幕底部，玩家就损失一艘飞船。玩家损失三 艘飞船后，游戏结束。
一.第一阶段
创建一艘飞船，它可左右移动，并且能在用户按空格键时开火。设置好这种行为后，就可以创建外星人并提高游戏的可玩性了。
安装Pygame
在终端提示符下执行如下命令
$ python -m pip install --user pygame 1.1开始游戏项目
1.1.1创建Pygame窗口及响应用户输入
创建一个表示游戏的类，以创建空的Pygame窗口。
alien_invasion.py
//首先，导入模块sys 和pygame.模块pygame 包含开发游戏所需的功能。玩家退
出时，我们将使用模块sys 中的工具来退出游戏.
import sys
import pygame
class AlienInvasion:
"""管理游戏资源和行为的类"""
def __init__(self):
"""初始化游戏并创建游戏资源"""
pygame.init() #1
self.screen = pygame.display.set_mode((1200, 800)) #2
pygame.display.set_caption("Alien Invasion")
def run_game(self):
"""开始游戏的主循环"""
while True: #3
for event in pygame.event.get(): #4
if event.type == pygame.QUIT: #5
sys.exit()
#让最近绘制的屏幕可见。
pygame.display.flip() #6
if __name__ == '__main__':
ai = AlienInvasion()
ai.run_game()为开发游戏《外星人入侵》，我们创建了一个表示它的类，名为AlienInvasion 。在这个类的方法__init__() 中，调用函数pygame.init() 来初始化背景设置，让Pygame能够正确地工作. (#1)
(#2) 调用 pygame.display.set_mode() 来创建一个显示窗口，游戏的所有图形元素都将在其中绘制。实参(1200, 800) 是一个元组，指定了游戏窗口的尺寸——宽1200 像素、高800像素（你可以根据自己的显示器尺寸调整这些值）。将这个显示窗口赋给属性self.screen ，让这个类中的所有方法都能够使用它。
赋给属性self.screen 的对象是一个
surface
。在Pygame中，surface是屏幕的一 部分，用于显示游戏元素。在这个游戏中，每个元素（如外星人或飞船）都是一个 surface。display.set_mode() 返回的surface表示整个游戏窗口。激活游戏的 动画循环后，每经过一次循环都将自动重绘这个surface，将用户输入触发的所有变化都反映出来。
这个游戏由方法run_game() 控制。该方法包含一个不断运行的while 循环 (#3) ,而这个循环包含一个事件循环以及管理屏幕更新的代码。 事件 是用户玩游戏 时执行的操作，如按键或移动鼠标。为程序响应事件，可编写一个 事件循环 ，以 侦听事件并根据发生的事件类型执行合适的任务。(#4)for 循环就是一个事件循环。
为访问Pygame检测到的事件，我们使用了函数pygame.event.get() 。这个函数 返回一个列表，其中包含它在上一次被调用后发生的所有事件。所有键盘和鼠标事 件都将导致这个for 循环运行。在这个循环中，我们将编写一系列if 语句来检测 并响应特定的事件。例如，当玩家单击游戏窗口的关闭按钮时，将检测到 pygame.QUIT 事件，进而调用sys.exit() 来退出游戏. (#5)
(#6) 调用了pygame.display.flip() ，命令Pygame让最近绘制的屏幕可见。在 这里，它在每次执行while 循环时都绘制一个空屏幕，并擦去旧屏幕，使得只有新 屏幕可见。我们移动游戏元素时，pygame.display.flip() 将不断更新屏幕， 以显示元素的新位置，并且在原来的位置隐藏元素，从而营造平滑移动的效果。
在这个文件末尾，创建一个游戏实例并调用run_game() 。这些代码放在一个if 代码块中，仅当直接运行该文件时，它们才会执行。如果此时运行 alien_invasion.py，将看到一个空的Pygame窗口。
1.1.2设置背景色
调用方法fill() 用这种背景色填充屏幕。方法fill() 用于处理 surface，只接受一个实参：一种颜色。
def __init__(self):
--snip--
pygame.display.set_caption("Alien Invasion")
#设置背景色。
self.bg_color = (230, 230, 230)
def run_game(self):
--snip--
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()
# 每次循环时都重绘屏幕。
self.screen.fill(self.bg_color)
# 让最近绘制的屏幕可见。
pygame.display.flip()1.1.3创建设置类
每次给游戏添加新功能时，通常也将引入一些新设置。下面来编写一个名为 settings 的模块，在其中包含一个名为Settings 的类，用于将所有设置都存储 在一个地方，以免在代码中到处添加设置。这样，每当需要访问设置时，只需使用 一个设置对象。另外，在项目增大时，这使得修改游戏的外观和行为更容易：要修 改游戏，只需修改（接下来将创建的）settings.py中的一些值，而无须查找散布在 项目中的各种设置。
settings.py
class Settings:
"""存储游戏《外星人入侵》中所有设置的类"""
def __init__(self):
"""初始化游戏的设置。"""
# 屏幕设置
self.screen_width = 1200
self.screen_height = 800
self.bg_color = (230, 230, 230) 创建Settings 实例并用它来访问设置，需要将alien_invasion.py修改
alien_invasion.py
import sys
import pygame
from settings import Settings
class AlienInvasion:
"""管理游戏资源和行为的类"""
def __init__(self):
"""初始化游戏并创建游戏资源"""
pygame.init()
self.settings = Settings()#1
self.screen = pygame.display.set_mode(
(self.settings.screen_width, self.settings.screen_height))#2
pygame.display.set_caption("Alien Invasion")
# 设置背景色。
self.bg_color = (230, 230, 230)
def run_game(self):
"""开始游戏的主循环"""
while True:
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()
# 每次循环时都重绘屏幕。
self.screen.fill(self.settings.bg_color)#3
# 让最近绘制的屏幕可见。
pygame.display.flip()
if __name__ == '__main__':
ai = AlienInvasion()
ai.run_game()在主程序文件中，导入Settings 类，调用pygame.init() ，再创建一个 Settings 实例并将其赋给self.settings （#1） 。创建屏幕时 (#2） ，使 用了self.settings 的属性screen_width 和screen_height 。接下来填充 屏幕时，也使用了self.settings 来访问背景色 （#3）
1.2添加飞船图像
为了在屏幕上绘制玩家的飞船，我们将加载一幅图像，再 使用Pygame方法blit() 绘制它。
1.2.1创建 Ship 类
我们创建一个名为ship 的 模块，其中包含Ship 类，负责管理飞船的大部分行为。
ship.py
import pygame
from settings import Settings
class Ship:
"""管理飞船的类"""
def __init__(self,ai_game):
"""初始化飞船并设置其初始位置"""
self.screen = ai_game.screen #1
self.screen_rect = ai_game.screen.get_rect() #2
#加载飞船图像并获取其外接矩形
self.image = pygame.image.load('images/ship.bmp') #3
self.rect = self.image.get_rect()
#将每艘新飞船放在屏幕底部中央
self.rect.midbottom = self.screen_rect.midbottom #4
def blitme(self): #5
"""在指定位置绘制飞船。"""
self.screen.blit(self.image, self.rect)Pygame之所以高效，是因为它让你能够像处理 矩形（rect 对象） 一样处理所有的 游戏元素，即便其形状并非矩形。像处理矩形一样处理游戏元素之所以高效，是因 为矩形是简单的几何形状。例如，通过将游戏元素视为矩形，Pygame能够更快地判 断出它们是否发生了碰撞。这种做法的效果通常很好，游戏玩家几乎注意不到我们 处理的并不是游戏元素的实际形状。在这个类中，我们将把飞船和屏幕作为矩形进行处理。
定义这个类之前，导入了模块pygame 。Ship 的方法__init__() 接受两个参 数：引用self 和指向当前AlienInvasion 实例的引用。这让Ship 能够访问 AlienInvasion 中定义的所有游戏资源。 (#1) ，将屏幕赋给了Ship 的一个属性，以便在这个类的所有方法中轻松访问。 (#2) ，使用方法get_rect() 访问屏 幕的属性rect ，并将其赋给了self.screen_rect ，这让我们能够将飞船放到屏幕的正确位置。
调用pygame.image.load() 加载图像，并将飞船图像的位置传递给它 （#3） 。 该函数返回一个表示飞船的surface，而我们将这个surface赋给了self.image 。 加载图像后，使用get_rect() 获取相应surface的属性rect ，以便后面能够使 用它来指定飞船的位置。
处理rect 对象时，可使用矩形四角和中心的 坐标和 坐标。可通过设置这些值来 指定矩形的位置。要让游戏元素居中，可设置相应rect 对象的属性center 、 centerx 或centery ；要让游戏元素与屏幕边缘对齐，可使用属性top 、 bottom 、left 或right 。除此之外，还有一些组合属性，如midbottom 、 midtop 、midleft 和midright 。要调整游戏元素的水平或垂直位置，可使用 属性x 和y ，分别是相应矩形左上角的 坐标和 坐标。这些属性让你无须做游戏 开发人员原本需要手工完成的计算，因此会经常用到。
- 注意 在Pygame中，原点(0, 0)位于屏幕左上角，向右下方移动时，坐标值将 增大。在1200 × 800的屏幕上，原点位于左上角，而右下角的坐标为(1200, 800)。这些坐标对应的是游戏窗口，而不是物理屏幕。我们要将飞船放在屏幕底部的中央。为此，将self.rect.midbottom 设置为表 示屏幕的矩形的属性midbottom （#4）。Pygame使用这些rect 属性来放置飞船 图像，使其与屏幕下边缘对齐并水平居中。
在(#5)处，定义了方法blitme() ，它将图像绘制到self.rect 指定的位置。
1.2.2在屏幕上绘制飞船
下面更新alien_invasion.py，创建一艘飞船并调用其方法blitme() ：
alien_invasion.py
import sys
import pygame
from settings import Settings
from ship import Ship
class AlienInvasion:
"""管理游戏资源和行为的类"""
def __init__(self):
"""初始化游戏并创建游戏资源"""
pygame.init()
self.settings = Settings()#1
self.screen = pygame.display.set_mode(
(self.settings.screen_width, self.settings.screen_height))
pygame.display.set_caption("Alien Invasion")
self.ship= Ship(self) #1
def run_game(self):
"""开始游戏的主循环"""
while True:
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()
# 每次循环时都重绘屏幕。
self.screen.fill(self.settings.bg_color)
self.ship.blitme() #2
# 让最近绘制的屏幕可见。
pygame.display.flip()
if __name__ == '__main__':
ai = AlienInvasion()
ai.run_game()导入Ship 类，并在创建屏幕后创建一个Ship 实例 （#1） 。调用Ship() 时，必 须提供一个参数：一个AlienInvasion 实例。在这里，self 指向的是当前 AlienInvasion 实例。这个参数让Ship 能够访问游戏资源，如对象screen 。 我们将这个Ship 实例赋给了self.ship 。 填充背景后，调用ship.blitme() 将飞船绘制到屏幕上，确保它出现在背景前面 （#2） 。
1.3重构：方法 _check_events() 和 __update_screen()
在大型项目中，经常需要在添加新代码前重构既有代码。重构旨在简化既有代码的 结构，使其更容易扩展。本节将把越来越长的方法run_game() 拆分成两个辅助方 法（helper method）。 辅助方法 在类中执行任务，但并非是通过实例调用的。在 Python中， 辅助方法的名称以单个下划线打头。
1.3.1 方法 _check_events()
我们将把管理事件的代码移到一个名为_check_events() 的方法中，以简化 run_game() 并隔离事件管理循环。通过隔离事件循环，可将事件管理与游戏的其 他方面（如更新屏幕）分离。
alien_invasion.py
def run_game(self):
"""开始游戏的主循环"""
while True:
self._check_events() #1
# 每次循环时都重绘屏幕。
self.screen.fill(self.settings.bg_color)
self.ship.blitme()
# 让最近绘制的屏幕可见。
pygame.display.flip()
def _check_events(self): #2
"""响应按键和鼠标事件"""
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()
新增方法_check_events() （#2），并将检查玩家是否单击了关闭窗口按钮的 代码移到该方法中。 要调用当前类的方法，可使用句点表示法，并指定变量名self 和要调用的方法的 名称（#1）。我们在run_game() 的while 循环中调用这个新增的方法。
1.3.2 方法 _update_screen()
步简化run_game() ，将更新屏幕的代码移到一个名为 _update_screen() 的方法中：
alien_invasion.py
def run_game(self):
"""开始游戏的主循环"""
while True:
self._check_events()
self._update_screen()
def _check_events(self):
--snip--
def _update_screen(self):
"""更新屏幕上的图像，并切换到新屏幕"""
self.screen.fill(self.settings.bg_color)
self.ship.blitme()
# 让最近绘制的屏幕可见。
pygame.display.flip()我们将绘制背景和飞船以及切换屏幕的代码移到了方法_update_screen() 中。 现在，run_game() 中的主循环简单多了，很容易看出在每次循环中都检测了新发 生的事件并更新了屏幕。
1.4驾驶飞船
让玩家能够左右移动飞船。我们将编写代码，在用户按左或右箭头键时做出 响应。我们将首先专注于向右移动，再使用同样的原理来控制向左移动。通过这样 做，你将学会如何控制屏幕图像的移动。
1.4.1响应按键
每当用户按键时，都将在Pygame中注册一个事件。事件都是通过方法 pygame.event.get() 获取的，因此需要在方法_check_events() 中指定要检 查哪些类型的事件。每次按键都被注册为一个KEYDOWN 事件。
Pygame检测到KEYDOWN 事件时，需要检查按下的是否是触发行动的键。例如，如果 玩家按下的是右箭头键，就增大飞船的rect.centerx 值，将飞船向右移动：
alien_invasion.py
def _check_events(self):
"""响应按键和鼠标事件"""
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()
elif event.type == pygame.KEYDOWN: #1
if event.key == pygame.K_d: #2
self.ship.rect.x+= 1 #3在方法_check_events() 中，为事件循环添加一个elif 代码块，以便在Pygame 检测到KEYDOWN 事件时做出响应 （#1） 。我们检查按下键（event.key ）是否 是右箭头键（pygame.K_d ） （#2） 。如果是，就将 self.ship.rect.centerx 的值加1，从而将飞船向右移动 （#3）
如果现在运行alien_invasion.py，则每按右箭头键一次，飞船都将向右移动1像 素。这是一个开端，但并非控制飞船的高效方式。下面来改进控制方式，允许持续 移动。
1.4.2允许持续移动
玩家按住右箭头键不放时，我们希望飞船不断向右移动，直到玩家松开为止。我们 将让游戏检测pygame.KEYUP 事件，以便知道玩家何时松开右箭头键。然后，结合 使用 KEYDOWN 和KEYUP 事件 以及一个名为 moving_right 的标志 来实现持续移动。
当标志moving_right 为False 时，飞船不会移动。玩家按下右箭头键时，我们 将该标志设置为True ，在玩家松开时将该标志重新设置为False 。
飞船的属性都由Ship 类控制，因此要给这个类添加一个名为moving_right 的属 性和一个名为update() 的方法。方法update() 检查标志moving_right 的状 态。如果该标志为True ，就调整飞船的位置。我们将在while 循环中调用这个方 法，以调整飞船的位置。
ship.py
def __init__(self,ai_game):
"""初始化飞船并设置其初始位置"""
self.screen = ai_game.screen
self.screen_rect = ai_game.screen.get_rect()
#加载飞船图像并获取其外接矩形
self.image = pygame.image.load('images/ship.bmp')
self.rect = self.image.get_rect()
#将每艘新飞船放在屏幕底部中央
self.rect.midbottom = self.screen_rect.midbottom #1
#移动标志
self.moving_right = False
def update(self): #2
"""根据移动标志调整飞船的位置"""
if self.moving_right:
self.rect.x += 1在方法__init__() 中，添加属性self.moving_right ，并将其初始值设置为 False （#1） 。接下来，添加方法update() ，在前述标志为True 时向右移动 飞船 （#2） 。方法update() 将通过Ship 实例来调用，因此不是辅助方法。 接下来，需要修改_check_events() ，使其在玩家按下右箭头键时将 moving_right 设置为True ，并在玩家松开时将moving_right 设置为False:
alien_invasion.py
def _check_events(self):
"""响应按键和鼠标事件"""
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()
elif event.type == pygame.KEYDOWN:
if event.key == pygame.K_RIGHT:
self.ship.moving_right = True #1
elif event.type == pygame.KEYUP: #2
if event.key == pygame.K_RIGHT:
self.ship.moving_right = False在 (#1) 处，修改游戏在玩家按下右箭头键时响应的方式：不直接调整飞船的位置，而只 是将moving_right 设置为True 。在 (#2) 处，添加一个新的elif 代码块，用于响 应KEYUP 事件：玩家松开右箭头键（K_RIGHT ）时，将moving_right 设置为 False 。
最后，需要修改run_game() 中的while 循环，以便每次执行循环时都调用飞船 的方法update() ：
alien_invasion.py
def run_game(self):
"""开始游戏主循环。"""
while True:
self._check_events()
self.ship.update()
self._update_screen() 飞船的位置将在检测到键盘事件后（但在更新屏幕前）更新。这样，玩家输入时， 飞船的位置将更新，从而确保使用更新后的位置将飞船绘制到屏幕上。
1.4.3左右移动
现在飞船能够持续向右移动了，添加向左移动的逻辑也很容易。我们将再次修改 Ship 类和方法_check_events()
ship.py
def __init__(self, ai_game):
--snip--
#
移动标志
self.moving_right = False
self.moving_left = False
def update(self):
"""根据移动标志调整飞船的位置。"""
if self.moving_right:
self.rect.x += 1
if self.moving_left:
self.rect.x -= 1在方法__init__() 中，添加标志self.moving_left 。在方法update() 中，添加一个if 代码块而不是elif 代码块，这样如果玩家同时按下了左右箭头 键，将先增加再减少飞船的rect.x 值，即飞船的位置保持不变。如果使用一个 elif 代码块来处理向左移动的情况，右箭头键将始终处于优先地位。从向左移动 切换到向右移动时，玩家可能同时按住左右箭头键，此时前面的做法让移动更准确。
alien_invasion.py
def _check_events(self):
"""响应按键和鼠标事件。"""
for event in pygame.event.get():
--snip--
elif event.type == pygame.KEYDOWN:
if event.key == pygame.K_RIGHT:
self.ship.moving_right = True
elif event.key == pygame.K_LEFT:
self.ship.moving_left = True
elif event.type == pygame.KEYUP:
if event.key == pygame.K_RIGHT:
self.ship.moving_right = False
elif event.key == pygame.K_LEFT:
self.ship.moving_left = False如果因玩家按下K_LEFT 键而触发了KEYDOWN 事件，就将moving_left 设置为 True 。如果因玩家松开K_LEFT 而触发了KEYUP 事件，就将moving_left 设置 为False 。这里之所以可以使用elif 代码块，是因为每个事件都只与一个键相关 联。如果玩家同时按下左右箭头键，将检测到两个不同的事件。
1.4.4调整飞船的速度
当前，每次执行while 循环时，飞船最多移动1像素，但可在Settings 类中添加 属性ship_speed ，用于控制飞船的速度。我们将根据这个属性决定飞船在每次循 环时最多移动多远。
class Settings:
"""存储游戏《外星人入侵》中所有设置的类。"""
def __init__(self):
--snip--
# 飞船设置
self.ship_speed = 1.5通过将速度设置指定为小数值，可在后面加快游戏节奏时更细致地控制飞船的速 度。然而，rect 的x 等属性只能存储整数值，因此需要对Ship 类做些修改：
ship.py
class Ship:
"""管理飞船的类"""
def __init__(self,ai_game): #1
"""初始化飞船并设置其初始位置"""
self.screen = ai_game.screen
self.settings = ai_game.settings
self.screen_rect = ai_game.screen.get_rect()
#加载飞船图像并获取其外接矩形
self.image = pygame.image.load('images/ship.bmp')
self.rect = self.image.get_rect()
#将每艘新飞船放在屏幕底部中央
self.rect.midbottom = self.screen_rect.midbottom
#在飞船的属性中存储小数值
self.x = float(self.rect.x) #2
#移动标志
self.moving_right = False
self.moving_left = False
def update(self):
"""根据移动标志调整飞船的位置"""
#更新飞船而不是rect对象的x值。
if self.moving_right:
self.x += self.settings.ship_speed #3
if self.moving_left:
self.x -= self.settings.ship_speed
#根据self.x更新rect对象
self.rect.x = self.x #4在 （#1） 处，给Ship 类添加属性settings ，以便能够在update() 中使用它。鉴于 现在调整飞船的位置时，将增减一个单位为像素的小数值，因此需要将位置赋给一 个能够存储小数值的变量。可使用小数来设置rect 的属性，但rect 将只存储这个 值的整数部分。为准确存储飞船的位置，定义一个可存储小数值的新属性self.x （#2） 。使用函数float() 将self.rect.x 的值转换为小数，并将结果赋给 self.x 。 现在在update() 中调整飞船的位置时，将self.x 的值增减 settings.ship_speed 的值 （#3） 。更新self.x 后，再根据它来更新控制飞 船位置的self.rect.x （#4） 。self.rect.x 只存储self.x 的整数部分， 但对显示飞船而言，这问题不大。 现在可以修改ship_speed 的值了。只要它的值大于1，飞船的移动速度就会比以 前更快。这有助于让飞船的反应速度足够快，以便射杀外星人，还让我们能够随着 游戏的进行加快游戏的节奏。
1.4.5限制飞船的活动范围
当前，如果玩家按住箭头键的时间足够长，飞船将飞到屏幕之外，消失得无影无踪。
ship.py
def update(self):
"""根据移动标志调整飞船的位置"""
#更新飞船而不是rect对象的x值。
if self.moving_right and self.rect.right < self.screen_rect.right: #1
self.x += self.settings.ship_speed
if self.moving_left and self.rect.left > 0: #2
self.x -= self.settings.ship_speed
#根据self.x更新rect对象
self.rect.x = self.x在修改self.x 的值之前检查飞船的位置。self.rect.right 返回飞船 外接矩形右边缘的x坐标。如果这个值小于self.screen_rect.right 的值，就 说明飞船未触及屏幕右边缘 （#1） 。左边缘的情况与此类似：如果rect 左边缘的 x坐标大于零，就说明飞船未触及屏幕左边缘 （#2） 。这确保仅当飞船在屏幕内时，才调整self.x 的值。
1.3.6 重构 _check_events()
随着游戏的开发，方法_check_events() 将越来越长。因此将其部分代码放在两 个方法中，其中一个处理KEYDOWN 事件，另一个处理KEYUP 事件：
alien_invasion.py
def _check_events(self):
"""响应鼠标和按键事件。"""
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()
elif event.type == pygame.KEYDOWN:
self._check_keydown_events(event)
elif event.type == pygame.KEYUP:
self._check_keyup_events(event)
def _check_keydown_events(self, event):
"""响应按键。"""
if event.key == pygame.K_RIGHT:
self.ship.moving_right = True
elif event.key == pygame.K_LEFT:
self.ship.moving_left = True
def _check_keyup_events(self, event):
"""响应松开。"""
if event.key == pygame.K_RIGHT:
self.ship.moving_right = False
elif event.key == pygame.K_LEFT:
self.ship.moving_left = False我们创建了两个新的辅助方法：_check_keydown_events() 和 _check_keyup_events() 。它们都包含形参self 和event 。这两个方法的代 码是从_check_events() 中复制而来的，因此将方法_check_events() 中相 应的代码替换成了对这两个新方法的调用。现在，方法_check_events() 更简 单，代码结构也更清晰，在其中响应玩家输入时将更容易.
1.5简单回顾
1.5.1 alien_invasion.py
主文件alien_invasion.py包含AlienInvasion 类。这个类创建一系列贯穿整个游 戏都要用到的属性：赋给self.settings 的设置，赋给screen 中的主显示 surface，以及一个飞船实例。这个模块还包含游戏的主循环，即一个调用 _check_events() 、ship.update() 和_update_screen() 的while 循 环。
方法_check_events() 检测相关的事件（如按下和松开键盘），并通过调用方法 _check_keydown_events() 和_check_keyup_events() 处理这些事件。当 前，这些方法负责管理飞船的移动。AlienInvasion 类还包含方法 _update_screen() ，该方法在每次主循环中重绘屏幕。
要玩游戏《外星人入侵》，只需运行文件alien_invasion.py，其他文件 （settings.py和ship.py）包含的代码会被导入这个文件中。
1.5.2 settings.py
文件settings.py包含Settings 类，这个类只包含方法__init__() ，用于初始 化控制游戏外观和飞船速度的属性。
1.5.3 ship.py
文件ship.py包含Ship 类，这个类包含方法__init__() 、管理飞船位置的方法 update() 和在屏幕上绘制飞船的方法blitme() 。表示飞船的图像存储在文件夹 images下的文件ship.bmp中。
1.6射击
我们将编写在玩家按空格键时发射子弹（用小矩形表示）的 代码。子弹将在屏幕中向上飞行，抵达屏幕上边缘后消失。
1.6.1 添加子弹设置
首先，更新settings.py，在方法__init__() 末尾存储新类Bullet 所需的值：
settings.py
def __init__(self):
--snip--
# 子弹设置
self.bullet_speed = 1.0
self.bullet_width = 3
self.bullet_height = 15
self.bullet_color = (60, 60, 60)1.6.2创建 Bullet 类
bullet.py
import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Bullet(Sprite):
"""一个对飞船发射的子弹进行管理的类"""
def __init__(self,ai_game):
"""在飞船所处的位置创建一个子弹对象"""
super().__init__()
self.screen=ai_game.screen
self.settings=ai_game.settings
self.color=self.settings.bullet_color
#在(0,0)处创建一个表示子弹的矩形，再设置正确的位置
self.rect=pygame.Rect(0,0,self.settings.bullet_width, #1
self.settings.bullet_height)
self.rect.midtop=ai_game.ship.rect.midtop #2
#存储用小数表示的子弹位置
self.y=float(self.rect.y) #3Bullet 类继承了从模块pygame.sprite 导入的Sprite 类。通过 使用精灵 （sprite） ，可将游戏中相关的元素编组，进而同时操作编组中的所有元素。为创 建子弹实例，init() 需要当前的AlienInvasion 实例，我们还调用了 super() 来继承Sprite 。另外，我们还定义了用于存储屏幕以及设置对象和子弹 颜色的属性。
在 （#1） 处，创建子弹的属性rect 。子弹并非基于图像，因此必须使用 pygame.Rect() 类从头开始创建一个矩形。创建这个类的实例时，必须提供矩形 左上角的 坐标和 坐标，以及矩形的宽度和高度。我们在(0, 0)处创建这个矩 形，但下一行代码将其移到了正确的位置，因为子弹的初始位置取决于飞船当前的 位置。子弹的宽度和高度是从self.settings 中获取的。
在 （#2） 处，将子弹的rect.midtop 设置为飞船的rect.midtop 。这样子弹将从飞 船顶部出发，看起来像是从飞船中射出的。我们将子弹的 坐标存储为小数值，以 便能够微调子弹的速度 （#3） 。
bullet.py
def update(self):
"""向上移动子弹"""
self.y-=self.settings.bullet_speed #1
#更新表示子弹的rect的位置
self.rect.y=self.y #2
def draw_bullet(self):
"""在屏幕上绘制子弹"""
pygame.draw.rect(self.screen,self.color,self.rect) #3方法update() 管理子弹的位置。发射出去后，子弹向上移动，意味着其 坐标将 不断减小。为更新子弹的位置，从self.y 中减去settings .bullet_speed 的值 （#1） 。接下来，将self.rect.y 设置为self.y 的值 （#2） 。
属性bullet_speed 让我们能够随着游戏的进行或根据需要提高子弹的速度，以调 整游戏的行为。子弹发射后，其 坐标始终不变，因此子弹将沿直线垂直向上飞 行。 需要绘制子弹时，我们调用draw_bullet() 。draw.rect() 函数使用存储在 self.color 中的颜色填充表示子弹的rect 占据的屏幕部分 （#3） 。
1.6.3将子弹存储到编组中
定义Bullet 类和必要的设置后，便可编写代码在玩家每次按空格键时都射出一发 子弹了。我们将在AlienInvasion 中创建一个编组（group），用于 存储所有有效 的子弹 ，以便管理发射出去的所有子弹。这个编组是pygame.sprite.Group 类 的一个实例。pygame.sprite.Group 类似于列表，但提供了有助于开发游戏的 额外功能。在主循环中，将使用 这个编组在屏幕上绘制子弹以及更新每颗子弹的位置。
首先，在__init__() 中创建用于存储子弹的编组：
alien_invasion.py
def __init__(self):
--snip--
self.ship = Ship(self)
self.bullets = pygame.sprite.Group() 然后在while 循环中更新子弹的位置：
alien_invasion.py
def run_game(self):
"""开始游戏主循环。"""
while True:
self._check_events()
self.ship.update()
self.bullets.update() #1
self._update_screen()对编组调用update() 时 （#1） ，编组自动对其中的每个精灵调用update() 。 因此代码行bullets.update() 将为编组bullets 中的每颗子弹调用 bullet.update() 。
1.6.4开火
在AlienInvasion 中，需要修改_check_keydown_events() ，以便在玩家按 空格键时发射一颗子弹。无须修改_check_keyup_events() ，因为玩家松开空 格键时什么都不会发生。还需要修改_update_screen() ，确保在调用flip() 前在屏幕上重绘每颗子弹。
为发射子弹，需要做的工作不少，因此编写一个新方法_fire_bullet() 来完成 这项任务：
alien_invasion.py
--snip--
from ship import Ship
from bullet import Bullet #1
class AlienInvasion:
--snip--
def _check_keydown_events(self, event):
--snip--
elif event.key == pygame.K_q:
sys.exit()
elif event.key == pygame.K_SPACE: #2
self._fire_bullet()
def _check_keyup_events(self, event):
--snip--
def _fire_bullet(self):
"""创建一颗子弹，并将其加入编组bullets中。"""
new_bullet = Bullet(self) #3
self.bullets.add(new_bullet) #4
def _update_screen(self):
"""更新屏幕上的图像，并切换到新屏幕。"""
self.screen.fill(self.settings.bg_color)
self.ship.blitme()
for bullet in self.bullets.sprites(): #5
bullet.draw_bullet()
pygame.display.flip()
--snip--1.6.5删除消失的子弹
当前，子弹在抵达屏幕顶端后消失，但这仅仅是因为Pygame无法在屏幕外面绘制它 们。这些子弹实际上依然存在，其 坐标为负数且越来越小。这是个问题，因为它 们将继续消耗内存和处理能力。
需要将这些消失的子弹删除，否则游戏所做的无谓工作将越来越多，进而变得越来 越慢。为此，需要检测表示子弹的rect 的bottom 属性是否为零。如果是，则表 明子弹已飞过屏幕顶端：
def run_game(self):
"""开始游戏主循环。"""
while True:
self._check_events()
self.ship.update()
self.bullets.update()
#删除消失的子弹。
for bullet in self.bullets.copy(): #1
if bullet.rect.bottom <= 0: #2
self.bullets.remove(bullet) #3
print(len(self.bullets)) #4
self._update_screen()使用for 循环遍历列表（或Pygame编组）时，Python要求该列表的长度在整个循环 中保持不变。因为不能从for 循环遍历的列表或编组中删除元素，所以必须遍历编 组的副本。我们使用方法copy() 来设置for 循环 （#1） ，从而能够在循环中修 改bullets 。我们检查每颗子弹，看看它是否从屏幕顶端消失 （#2） 。如果是， 就将其从bullets 中删除 （#3） 。在 (#4) 处，使用函数调用print() 显示当前还 有多少颗子弹，以核实确实删除了消失的子弹。
1.6.6限制子弹数量
settings.py
# 子弹设置
self.bullet_speed = 1.0
self.bullet_width = 3
self.bullet_height = 15
self.bullet_color = (252, 170, 60)
self.bullets_allowed = 3 这将未消失的子弹数限制为三颗。在AlienInvasion 的_fire_bullet() 中， 在创建新子弹前检查未消失的子弹数是否小于该设置：
alien_invasion.py
def _fire_bullet(self):
"""创建新子弹并将其加入编组bullets中。"""
if len(self.bullets) < self.settings.bullets_allowed:
new_bullet = Bullet(self)
self.bullets.add(new_bullet) 玩家按空格键时，我们检查bullets 的长度。如果len(bullets) 小于3，就创 建一颗新子弹；但如果有三颗未消失的子弹，则玩家按空格键时什么都不会发生。 如果现在运行这个游戏，屏幕上最多只能有三颗子弹。
1.6.7 创建方法 _update_bullets()
编写并检查子弹管理代码后，可将其移到一个独立的方法中。
alien_invasion.py
def _update_bullets(self):
"""更新子弹的位置并删除消失的子弹。"""
# 更新子弹的位置。
self.bullets.update()
# 删除消失的子弹。
for bullet in self.bullets.copy():
if bullet.rect.bottom <= 0:
self.bullets.remove(bullet)alien_invasion.py
while True:
self._check_events()
self.ship.update()
self._update_bullets()
self._update_screen()