第七章 组块的旋转
第一节 对旋转的定义
在游戏设计中，对旋转的定义涉及到以下三个关键点：
- 旋转方向的规定（顺时针或逆时针），这涉及到旋转之后要呈现的新组块的类型；
- 新组块基准行的偏移量，这影响游戏用户的体验，即旋转动作是否平滑，无跳跃感；
- 新组块基准列的偏移量，同样涉及到用户的体验，即旋转动作是否有左右的漂移感。
对与条形组块来说，旋转方向对旋转后的组块类型没有影响，因为条形组块的变化只有水平和垂直两种。对于水平条形组块来说，我们假设定旋转方向为顺时针，并假设在旋转之后，新组块（垂直条形阻块）的基准列值不变（基准列的偏移量为零）；而基准行的值加1（基准行的偏移量为+1）。同样，对于垂直组块，我们假设旋转的方向为逆时针，旋转之后，基准行的值减1（基准行的偏移量为-1），基准列的值保持不变（基准列的偏移量为零）。如图7-1所示。
一旦由水平组块变为垂直组块，此前编写的某些事件处理程序需要做相应的改变：
- 计时事件处理程序：
- “调用绘制红色水平组块”替换为“调用绘制红色垂直组块”；
- “调用擦除红色水平组块”替换为“调用擦除红色垂直组块”；
- “擦除”的条件改为“基准行＞4”；
- 左移按钮点击事件处理程序：左移的条件改为“基准列＞1”；
- 右移按钮点击事件处理程序：右移的条件改为“基准列＜12”；
另外两个事件处理程序（屏幕初始化及快落按钮点击事件）的代码暂时不需要修改。在下一个旋转事件发生之前，程序将一直针对垂直组块进行操作。
此时我们对程序的设计有了新的认识：在某一时刻，我们只能操作一种组块，无论是绘制、擦除、左右移动或旋转，都与这个组块的类型有关。因此，某些事件处理程序需要随时了解当前的组块类型，以便对发生的事件做出正确的处理。这要求我们必须声明一个全局变量，来记录当前时刻的组块类型；每当发生旋转事件，组块类型将发生改变，这个全局变量也会随之而改变，以此保证程序的正确运行。在图7-2中，显示了游戏中的所有可能出现的组块，共7种类型，而每种组块还有1至4个不等的变形（旋转之后的形状）。
我们需要为所有的可能形态（形状和方向）设置一个编号，如表7-1。表中的第一行是组块可能处于的19种形态，第二行是与组块形态对应的组块编号。
表7-1 游戏中所有形态的组块及其编号
在此后的各个章节中，我们将引入全局变量组块编号，来处理不同类型组块的广顺南大街南口相关程序。
第二节 旋转事件处理程序
在编写旋转事件处理程序（以下简称旋转程序）之前，我们来整理一下此前编写的代码，如图7-3所示，这些代码包括：
- 四个全局变量：
- 基准行、基准列：用来记录当前时刻组块的位置，用于组块的绘制；
- 前一刻基准行、前一刻基准列：用来记录前一时刻组块位置，用于擦除操作；
- 在应用启动时执行的两个事件处理程序：
- 屏幕初始化事件：绘制灰色方阵，作为整个游戏的背景；
- 计时事件：生成1号组块，并让其自由下落；
- 四个全局变量：
- 基准行、基准列：用来记录当前时刻组块的位置，用于组块的绘制；
- 前一刻基准行、前一刻基准列：用来记录前一时刻组块位置，用于擦除操作；
- 两个通用的自定义过程：
- 画块：用于在指定的行、列绘制任意颜色的方块；
- 擦除：用于在指定行、列绘制浅灰色方块；
- 三个按钮点击事件处理程序：
- 左移事件：1号组块在满足条件时向左移动；
- 右移事件：1号组块在满足条件时向右移动；
- 快落事件：1号组块在满足条件时，每个计时间组块多下落1行；
- 两个1号组块的专用过程：
- 绘制红色水平组块：根据基准行、基准列的值绘制1号组块；
- 擦除红色水平组块：根据前一刻基准行、前一刻基准列的值擦除1号组块；
- 两个2号组块的专用过程：
- 绘制红色垂直组块：根据基准行、基准列的值绘制2号组块；
- 擦除红色垂直组块：根据前一刻基准行、前一刻基准列的值擦除2号组块。
- 三个按钮点击事件处理程序：
- 左移事件：1号组块在满足条件时向左移动；
- 右移事件：1号组块在满足条件时向右移动；
- 快落事件：1号组块在满足条件时，每个计时间组块多下落1行；
图7-3中显示的是折叠的代码块，折叠的方法将在本章第三节中讲解。
在上述代码中，序号为12b、46a、46b及46c四个事件处理程序，都是针对1号组块而编写的。当发生旋转事件时，组块类型发生变化，因此与组块类型相关的代码必须加以修改。我们先来编写旋转事件处理程序，然后再对上述程序进行逐一修改。
首先我们要声明一个全局变量“组块编号”，来保存当前时刻正在屏幕上自由下落的组块类型，所有的事件处理程序都将依据这个变量来确定具体执行哪一段程序。
设“组块编号”初始值为1，即，程序启动时让屏幕上出现1号组块。当旋转事件发生时，首先判断当前时刻的“组块编号”值，并根据当前值来修改“组块编号”值，并对旋转之后新组块的基准行进行修正，如图7-4所示。
在旋转事件处理程序中，我们为条件语句添加了一个“否则”的分支：当满足“组块编号=1”的条件时，执行“则”之后的代码；当不满足条件时，执行“否则”之后的代码。
以上完成了对组块编号及基准行的修改，即完成了旋转事件处理程序的编写，但要实现真正的旋转，还要完成对四个事件处理程序（12b、46a、46b及46c）的修改。
第三节 修改与组块编号相关的程序
一、修改计时程序
如图7-5所示，为计时程序增加一个条件语句，来判断当前时刻的组块编号，并依据组块编号来决定程序的走向。
我们把原来1号组块的代码完整地复制一份，添加到“否则”分支中，然后逐句进行修改，修改的结果如图7-6中的右图所示。
我们还可以进一步简化代码，将相同部分的代码提取到条件语句之外,将多余的代码丢到垃圾桶中。如图7-7所示。
我们来测试一下修改过的代码，测试的结果如图7-8所示，当1号组块旋转为2号组块时，1号组块并没有被完整擦除；同样，当2号组块旋转为1号组块时，屏幕上依然残留着一部分2号组块。这不是我们想要的结果，我们需要对代码进行检查，找出问题的所在。可以断定的是，问题与组块的擦除操作有关。
如图7-9所示，时刻1发生了旋转事件，组块编号从1变为2，而屏幕上遗留的是1号组块；时刻2，由于组块编号等于2，因此将执行计时事件中的“否则”分支，即，先擦除2号组块，再绘制新的2号组块。这样做的结果，就是屏幕上的待擦除的1号组块仅仅被擦掉了与2号组块重叠的那个方块，而其余三个方块就留在了屏幕上。同样的事情也发生在由2号组块旋转为1号组块的过程中。也就是说，当前时刻，程序并不知道前一时刻的组块编号，因此擦除操作才出现错误。解决的办法是声明一个全局变量前一刻组块编号，并在擦除操作前进行判断，根据前一刻组块编号，来决定调用哪一个擦除过程。修改后的代码如图7-10所示。
在计时事件处理程序中，每次擦除及绘制组块的操作完成之后，设“前一刻组块编号=组块编号”，在不发生旋转事件的情况下，程序执行“则”分支中的代码（修改前的代码）；当发生旋转事件时，由于“前一刻组块编号=组件编号”的条件不满足，因此程序执行“否则”分支中的代码。经过再次测试，程序的运行正常，屏幕上不再有残留的组块。
二、修改左右移动程序
如图7-11所示，为两个事件处理程序添加条件判断语句，依据当前时刻的组块编号，来决定左右移动的前提条件。
三、修改快落程序 如图7-12所示，由于两种组块的基准行都在组块的最下方，它们执行快落操作的限定条件是相同的，因此也就无需修改快落事件处理程序。
四、对程序设计的一点思考
不必修改快落程序，从中透射出一个程序设计的技巧：游戏中每一种组块的基准行、基准列的位置都是人为设置的，由于我们事先约定所有类型组块的基准行都位于组块的底部，因此，快落程序执行的条件（基准行<15）与组块编号无关，因此当组块编号变化时，无需修改快落程序，这大大地减少了代码的修改量。
这种设置的好处还不止于此，在计时程序中，最后一段代码用于判断组块是否触底，由于所有组块的基准行都在组块底部，因此，所有组块的触底条件时一致的：基准行>16，这样，这部分代码也不必因组块编号的变化而改变，同样减少了代码的修改量。
通过人为设定某些规则，从而减少代码的编写量，这也是程序设计的一部分，这部分工作应该在编码前完成，而且良好的设计可以起到事半功倍的效果，不仅可以减少代码量，也有助于构造出坚固的程序（不易出错的程序）。
你可以思考一下，是否可以将组块的基准列设置为组块最左侧或最右侧的列，从而减少因组块编号的变化而带来的代码修改量呢？这里我们尝试将1号组块中最右边的方块设置为基准列，并与现在基准列设置进行比较，看看哪种策略代码的修改量更小。如图7-13所示。
改变设置的影响其实还不止于此，为了保证1、2号组块在屏幕上的初始位置位于画布的中央，还需要修改组块基准列的初始值，如图7-14所示。这样使得不同组块基准列的初始值不统一，而且当我们今后将代码扩展到19种组块时，这样的设置会带来更多的麻烦。
通过以上对比，可以粗略地得出结论：如果1号组块的基准列选在最右侧方块上，并不能明显地减少代码的修改量，反而会带来全局变量（基准列）初始值的改动，因此，这样的选择并没有优势。衡量的结果是，我们依然选择1号组块的右数第2个方块作为基准列的位置。
在软件设计过程中，经常会遇到类似的多重选择，有时我们不必急于判断某一个方案的优劣，因为对某个方案的评价可能要贯穿于整个软件的开发过程。通常我们会有一种感觉，觉得哪种方案更好，那么就坚持做下去，所谓“条条大路通罗马”，或“殊途同归”，说的就是不同的路径最终都会到达同一个终点。能够到达终点是最重要的，因此不必拘泥于暂时的优劣与得失。即便在软件开发完成后，也可以回过头来审视设计的优劣，并加以修正。
第四节 逐步了解开发工具
一、代码块的折叠、展开与排列
当我们编写一个规模较大的程序时，编程视图的操作区内会有很多代码块，将它们折叠起来，可以节省显示空间，并有助于对代码的管理和查阅。
可以对一个代码块进行整体的折叠与展开，如图7-15所示，用鼠标右键点击最外层代码块，将弹出快捷菜单，选择菜单中的第三项“折叠代码块”，即可将其折叠成一行。同样，对于已经折叠起来的代码块点击右键，选择菜单第二项“展开代码块”，即可将一行代码展开成原来的样子。
也可以对局部的代码进行折叠与展开，如图7-16所示，这样做的好处是，我们可以忽略代码中的细节，而从整体上对代码有更好的把握。
此外，还可以对所有代码进行一次性的折叠与展开，对所有代码块进行统一的排列：横向排列、纵向排列或按类别排列。如图7-17所示。方法是在操作区的空白处点击鼠标右键，就会弹出图中的菜单。当程序中代码块过多时，这些功能有助于我们对代码的管理和查阅。
二、输入项的两种显示方式：外挂与内嵌
1、输入项：在App Inventor中，有许多带有空缺的块，如图7-18中的循环语句、加法块及创建列表块等，在使用这些块时，要用数字、文字或变量等来填充这些空缺。这些空缺就是“输入项”。
2、外挂与内嵌：如图7-19所示，输入项可以有两种显示方式，内嵌式与外挂式。其中内嵌式将输入项沿水平方向排列，并嵌入在代码块的内部；外挂式则让输入项在垂直方向排列，并呈现为若干个开放的插槽。这两种排列方式只是为了显示的方便，比如有些内嵌式的块有多个输入项，在屏幕上显得过宽，不利于代码的查看及维护，这是就可以将其修改为外挂式，将输入项纵向排列起来。
3、外挂与内嵌的转换：如图7-20，是我们程序中的代码，循环语句的三个内嵌式的输入项呈水平排列，用鼠标右键点击该块，将弹出快捷菜单，选择第三项“外挂输入项”即可将显示方式切换成外挂式，反之亦然。
三、禁用与删除代码块
在图7-15、7-16、7-20中都显示了右键菜单，其中都有“禁用代码块”“删除代码块”与“禁用代码块”“删除代码块”的条目，前者可以将选中的代码块删除，后者会让选中的代码块变成灰白色，并处于禁用状态，即，当程序运行到禁用代码块时，将跳过这段代码，继续执行此后的代码。禁用功能可以帮助我们调试程序，比如，当我们在调试程序过程中遇到了错误，但不确定错误是由哪一行代码产生的，我们就可以对相关代码进行禁用，用排除法找出错误代码。
小结
本章实现了条形组块的旋转，从内容上涵盖了从游戏的设计到实现的全部过程，对于我们理解软件开发的过程具有非常重要的意义。软件开发是一个创造性的过程，程序员也是创造者。本章具体内容罗列如下：
- 对旋转的定义：这个定义会直接影响后面程序的编写，如果定义合理，将显著减少程序的复杂度；
- 旋转事件处理程序：与左右移动事件的处理程序一样，在这里只修改相关的全局变量，而不参与组块的绘制与擦除；
- 旋转的实现：通过对全局变量（组块编号、前一刻组块编号）的引用，实现了对计时事件处理程序、左右移动事件成立程序的改造；
- 代码块的常规操作：学会使用App Inventor中对代码块的操作，便于我们对代码的管理及查阅，提高工作效率。