Uma implementação idiomática de Scala / LWJGL do Space Invaders não se pareceria muito com uma implementação de Haskell / OpenGL. Escrever uma implementação Haskell pode ser um exercício melhor na minha opinião. Mas se você quiser ficar com o Scala, aqui estão algumas idéias de como escrevê-lo em estilo funcional.
Tente usar apenas objetos imutáveis. Você pode ter um Gameobjeto que contém a Player, a Set[Invader](certifique-se de usar immutable.Set), etc. Dê Playerum update(state: Game): Player(também pode levar depressedKeys: Set[Int], etc.) e dê às outras classes métodos semelhantes.
Por acaso, scala.util.Randomnão é imutável como o de Haskell System.Random, mas você pode criar seu próprio gerador imutável. Este é ineficiente, mas demonstra a ideia.
case class ImmutablePRNG(val seed: Long) extends Immutable {
lazy val nextLong: (Long, ImmutableRNG) =
(seed, ImmutablePRNG(new Random(seed).nextLong()))
...
}
Para entrada e renderização de teclado / mouse, não há como evitar funções impuras. Eles também são impuros em Haskell, apenas encapsulados em IOetc., para que seus objetos de função reais sejam tecnicamente puros (eles não lêem ou escrevem eles mesmos, descrevem rotinas que o fazem e o sistema de tempo de execução executa essas rotinas) .
Apenas não coloque código de E / S em seus objetos imutáveis como Game, Playere Invader. Você pode dar Playerum rendermétodo, mas deve parecer
render(state: Game, buffer: Image): Image
Infelizmente, isso não se encaixa bem com o LWJGL, pois é tão baseado em estado, mas você pode criar suas próprias abstrações sobre ele. Você pode ter uma ImmutableCanvasclasse que possui um AWT Canvase seus blit(e outros métodos) podem clonar o subjacente Canvas, passá-lo para Display.setParent, executar a renderização e retornar o novo Canvas(em seu invólucro imutável).
Atualização : Aqui está um código Java mostrando como eu faria isso. (Eu teria escrito quase o mesmo código em Scala, exceto que um conjunto imutável está embutido e alguns para cada loops poderiam ser substituídos por mapas ou dobras.) Eu criei um jogador que se move e dispara balas, mas eu não adicionou inimigos, pois o código já estava ficando longo. Eu fiz praticamente tudo de copiar em escrever - acho que esse é o conceito mais importante.
import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
import java.awt.image.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
import java.util.*;
import static java.awt.event.KeyEvent.*;
// An immutable wrapper around a Set. Doesn't implement Set or Collection
// because that would require quite a bit of code.
class ImmutableSet<T> implements Iterable<T> {
final Set<T> backingSet;
// Construct an empty set.
ImmutableSet() {
backingSet = new HashSet<T>();
}
// Copy constructor.
ImmutableSet(ImmutableSet<T> src) {
backingSet = new HashSet<T>(src.backingSet);
}
// Return a new set with an element added.
ImmutableSet<T> plus(T elem) {
ImmutableSet<T> copy = new ImmutableSet<T>(this);
copy.backingSet.add(elem);
return copy;
}
// Return a new set with an element removed.
ImmutableSet<T> minus(T elem) {
ImmutableSet<T> copy = new ImmutableSet<T>(this);
copy.backingSet.remove(elem);
return copy;
}
boolean contains(T elem) {
return backingSet.contains(elem);
}
@Override public Iterator<T> iterator() {
return backingSet.iterator();
}
}
// An immutable, copy-on-write wrapper around BufferedImage.
class ImmutableImage {
final BufferedImage backingImage;
// Construct a blank image.
ImmutableImage(int w, int h) {
backingImage = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
}
// Copy constructor.
ImmutableImage(ImmutableImage src) {
backingImage = new BufferedImage(
src.backingImage.getColorModel(),
src.backingImage.copyData(null),
false, null);
}
// Clear the image.
ImmutableImage clear(Color c) {
ImmutableImage copy = new ImmutableImage(this);
Graphics g = copy.backingImage.getGraphics();
g.setColor(c);
g.fillRect(0, 0, backingImage.getWidth(), backingImage.getHeight());
return copy;
}
// Draw a filled circle.
ImmutableImage fillCircle(int x, int y, int r, Color c) {
ImmutableImage copy = new ImmutableImage(this);
Graphics g = copy.backingImage.getGraphics();
g.setColor(c);
g.fillOval(x - r, y - r, r * 2, r * 2);
return copy;
}
}
// An immutable, copy-on-write object describing the player.
class Player {
final int x, y;
final int ticksUntilFire;
Player(int x, int y, int ticksUntilFire) {
this.x = x;
this.y = y;
this.ticksUntilFire = ticksUntilFire;
}
// Construct a player at the starting position, ready to fire.
Player() {
this(SpaceInvaders.W / 2, SpaceInvaders.H - 50, 0);
}
// Update the game state (repeatedly called for each game tick).
GameState update(GameState currentState) {
// Update the player's position based on which keys are down.
int newX = x;
if (currentState.keyboard.isDown(VK_LEFT) || currentState.keyboard.isDown(VK_A))
newX -= 2;
if (currentState.keyboard.isDown(VK_RIGHT) || currentState.keyboard.isDown(VK_D))
newX += 2;
// Update the time until the player can fire.
int newTicksUntilFire = ticksUntilFire;
if (newTicksUntilFire > 0)
--newTicksUntilFire;
// Replace the old player with an updated player.
Player newPlayer = new Player(newX, y, newTicksUntilFire);
return currentState.setPlayer(newPlayer);
}
// Update the game state in response to a key press.
GameState keyPressed(GameState currentState, int key) {
if (key == VK_SPACE && ticksUntilFire == 0) {
// Fire a bullet.
Bullet b = new Bullet(x, y);
ImmutableSet<Bullet> newBullets = currentState.bullets.plus(b);
currentState = currentState.setBullets(newBullets);
// Make the player wait 25 ticks before firing again.
currentState = currentState.setPlayer(new Player(x, y, 25));
}
return currentState;
}
ImmutableImage render(ImmutableImage img) {
return img.fillCircle(x, y, 20, Color.RED);
}
}
// An immutable, copy-on-write object describing a bullet.
class Bullet {
final int x, y;
static final int radius = 5;
Bullet(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
// Update the game state (repeatedly called for each game tick).
GameState update(GameState currentState) {
ImmutableSet<Bullet> bullets = currentState.bullets;
bullets = bullets.minus(this);
if (y + radius >= 0)
// Add a copy of the bullet which has moved up the screen slightly.
bullets = bullets.plus(new Bullet(x, y - 5));
return currentState.setBullets(bullets);
}
ImmutableImage render(ImmutableImage img) {
return img.fillCircle(x, y, radius, Color.BLACK);
}
}
// An immutable, copy-on-write snapshot of the keyboard state at some time.
class KeyboardState {
final ImmutableSet<Integer> depressedKeys;
KeyboardState(ImmutableSet<Integer> depressedKeys) {
this.depressedKeys = depressedKeys;
}
KeyboardState() {
this(new ImmutableSet<Integer>());
}
GameState keyPressed(GameState currentState, int key) {
return currentState.setKeyboard(new KeyboardState(depressedKeys.plus(key)));
}
GameState keyReleased(GameState currentState, int key) {
return currentState.setKeyboard(new KeyboardState(depressedKeys.minus(key)));
}
boolean isDown(int key) {
return depressedKeys.contains(key);
}
}
// An immutable, copy-on-write description of the entire game state.
class GameState {
final Player player;
final ImmutableSet<Bullet> bullets;
final KeyboardState keyboard;
GameState(Player player, ImmutableSet<Bullet> bullets, KeyboardState keyboard) {
this.player = player;
this.bullets = bullets;
this.keyboard = keyboard;
}
GameState() {
this(new Player(), new ImmutableSet<Bullet>(), new KeyboardState());
}
GameState setPlayer(Player newPlayer) {
return new GameState(newPlayer, bullets, keyboard);
}
GameState setBullets(ImmutableSet<Bullet> newBullets) {
return new GameState(player, newBullets, keyboard);
}
GameState setKeyboard(KeyboardState newKeyboard) {
return new GameState(player, bullets, newKeyboard);
}
// Update the game state (repeatedly called for each game tick).
GameState update() {
GameState current = this;
current = current.player.update(current);
for (Bullet b : current.bullets)
current = b.update(current);
return current;
}
// Update the game state in response to a key press.
GameState keyPressed(int key) {
GameState current = this;
current = keyboard.keyPressed(current, key);
current = player.keyPressed(current, key);
return current;
}
// Update the game state in response to a key release.
GameState keyReleased(int key) {
GameState current = this;
current = keyboard.keyReleased(current, key);
return current;
}
ImmutableImage render() {
ImmutableImage img = new ImmutableImage(SpaceInvaders.W, SpaceInvaders.H);
img = img.clear(Color.BLUE);
img = player.render(img);
for (Bullet b : bullets)
img = b.render(img);
return img;
}
}
public class SpaceInvaders {
static final int W = 640, H = 480;
static GameState currentState = new GameState();
public static void main(String[] _) {
JFrame frame = new JFrame() {{
setSize(W, H);
setTitle("Space Invaders");
setContentPane(new JPanel() {
@Override public void paintComponent(Graphics g) {
BufferedImage img = SpaceInvaders.currentState.render().backingImage;
((Graphics2D) g).drawRenderedImage(img, new AffineTransform());
}
});
addKeyListener(new KeyAdapter() {
@Override public void keyPressed(KeyEvent e) {
currentState = currentState.keyPressed(e.getKeyCode());
}
@Override public void keyReleased(KeyEvent e) {
currentState = currentState.keyReleased(e.getKeyCode());
}
});
setLocationByPlatform(true);
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
setVisible(true);
}};
for (;;) {
currentState = currentState.update();
frame.repaint();
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {}
}
}
}