前言

某一天，一个想法从我的大脑诞生了：我想学一下python，于是以为年轻的大学生开始掉入了这个大坑之中，有时津津乐道，有时为之焦头烂额的。
其实我是想实现一些大脑中的简单想法才进的python的门，专注于某件事的时候，你会发现自己隐藏的力量，慢慢引导出来，你将会得到改变，正所谓：你的能量超乎你想象（信则有不信则无）。

本程序的不同之处：外星人入侵的制作结束后，我进行了一些改善，本篇改善的是飞船可以前后左右的进行移动（原来的程序只能左右，虽说改进很简单的，不过还请支持一下创作，谢谢！）；我还正在尝试加入外星人释放子弹，但是还未成功，本文会有少些这个的代码，但是不影响程序执行（我把外星人的子弹数目调成了0，怎么可能见到子弹放出来）。

好的，开始我们的正题吧。
（友情提示：如果不熟悉的人建议购买《python编程：从入门到实践》进行学习，而且尽量自己打代码）

一、alien_invasion.py

大家学了都知道的，这就是这个游戏的主程序，不得不说语法简单，不过建议写代码还是加上空行和注释吧（如果我不会的时候去看别人的代码是一团没有注释的字母，我根本就看不懂那些写的是什么东西，而且本人英语不好，感觉就是天书）。
一起看一下这个伪天书的代码吧：

import pygame
from pygame.sprite import Groupfrom settings import Settings
from ship import Ship
from alien import Alien
from game_stats import GameStats
from button import Button
from scorebroad import Scoreboardimport game_function as gfdef run_game():# 初始化pygame、设置和屏幕对象pygame.init()ai_settings = Settings()screen = pygame.display.set_mode((ai_settings.screen_width, ai_settings.screen_height))pygame.display.set_caption("Alien Invasion")# 创建Play按钮play_button = Button(ai_settings, screen, "Play")# 创建一个用于存储游戏统计信息的实例stats = GameStats(ai_settings)# 创建存储游戏统计信息的实例，并创建记分牌sb = Scoreboard(ai_settings, screen, stats)# 创建一艘飞船ship = Ship(ai_settings, screen)# 创建一个用于存储子弹的编组bullets = Group()al_bullets = Group()# 创建一个用于存储外星人的编组aliens = Group()# 创建外星人群gf.create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)# 创建一个外星人alien = Alien(ai_settings, screen)# 开始游戏的主循环while True:gf.check_events(ai_settings, screen, stats, sb, play_button, ship,aliens, bullets)if stats.game_active:ship.update()gf.update_bullets(ai_settings, screen, stats, sb, ship, aliens,bullets,al_bullets,alien)gf.update_aliens(ai_settings, screen, stats, sb, ship, aliens,bullets)gf.update_screen(ai_settings, screen, stats, sb, ship, aliens,bullets, play_button,al_bullets)run_game()

二、game_function.py

功能实在有点多（我读的书少），我们直接上程序：

import sysimport pygame
import random
from time import sleepfrom bullet import Bullet
from alien import Alien
from alien_bullet import Alien_Bulletdef check_events(ai_settings, screen, stats, sb, play_button, ship, aliens, bullets):"""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:check_keydown_events(event, ai_settings, screen, ship, bullets)elif event.type == pygame.KEYUP:check_keyup_events(event, ship)elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:mouse_x, mouse_y = pygame.mouse.get_pos()check_play_button(ai_settings, screen, stats, sb, play_button,ship, aliens, bullets, mouse_x, mouse_y)def check_play_button(ai_settings, screen, stats, sb, play_button, ship, aliens,bullets, mouse_x, mouse_y):"""玩家在单击Play的时候开始游戏"""button_clicked = play_button.rect.collidepoint(mouse_x, mouse_y)if button_clicked and not stats.game_active:# 重置游戏设置ai_settings.initialize_dynamic_settings()# 隐藏光标pygame.mouse.set_visible(False)# 重置游戏统计信息stats.reset_stats()stats.game_active = True# 重置记分牌图像sb.prep_score()sb.prep_high_score()sb.prep_level()sb.prep_ships()# 清空外星人列表和子弹列表aliens.empty()bullets.empty()# 创建一群新的外星人，并将飞船放到屏幕底端中央create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)ship.center_ship()def update_screen(ai_settings, screen, stats, sb, ship, aliens, bullets, play_button,al_bullets):"""更新屏幕上的图像，并切换到新屏幕"""# 每次循环时都重绘屏幕screen.fill(ai_settings.bg_color)# 在飞船和外星人后面重绘所有子弹for bullet in bullets.sprites():bullet.draw_bullet()for alien_bullet in al_bullets.sprites():alien_bullet.draw_bullet()ship.blitme()aliens.draw(screen)# 显示得分sb.show_score()# 如果游戏处于非活动状态，就绘制Play按钮if not stats.game_active:play_button.draw_button()# 让最近绘制的屏幕可见pygame.display.flip()def update_bullets(ai_settings, screen, stats, sb, ship, aliens, bullets,al_bullets,alien):"""更新子弹的位置，并删除已消失的子弹"""# 外星人开火random_num = random.randint(1, 300)if random_num == 8:fire_al_bullet(ai_settings, screen, alien, al_bullets)# 更新子弹的位置bullets.update()al_bullets.update()# 删除已消失的子弹for bullet in bullets.copy():if bullet.rect.bottom <= 0:bullets.remove(bullet)for alien_bullet in al_bullets.copy():if alien_bullet.rect.bottom >= ship.screen_rect.bottom:al_bullets.remove(alien_bullet)check_bullet_alien_collisions(ai_settings, screen, stats, sb, ship, aliens, bullets)def check_bullet_alien_collisions(ai_settings, screen, stats, sb,ship, aliens, bullets):"""响应子弹和外星人的碰撞"""# 检查是否有子弹击中了外星人# 如果是，就删除对应的子弹和外星人collisions = pygame.sprite.groupcollide(bullets, aliens, True, True)if collisions:for aliens in collisions.values():stats.score += ai_settings.alien_points* len(aliens)sb.prep_score()check_high_score(stats, sb)if len(aliens) == 0:# 删除现有的子弹并创建一群外星人bullets.empty()ai_settings.increase_speed()# 提高等级stats.level += 1sb.prep_level()create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)def check_keydown_events(event, ai_settings, screen, ship, bullets):"""响应按键"""if event.key == pygame.K_RIGHT:# 向右向左移动飞船ship.moving_right = Trueelif event.key == pygame.K_LEFT:ship.moving_left = Trueelif event.key == pygame.K_SPACE:fire_bullet(ai_settings, screen, ship, bullets)elif event.key == pygame.K_q:sys.exit()#向上向下移动飞船elif event.key == pygame.K_UP:ship.moving_up = Trueelif event.key == pygame.K_DOWN:ship.moving_down = Truedef check_keyup_events(event, ship):"""响应松开"""if event.key == pygame.K_RIGHT:# 松开右键或左键时不移动飞船ship.moving_right = Falseelif event.key == pygame.K_LEFT:ship.moving_left = Falseelif event.key == pygame.K_UP:ship.moving_up = Falseelif event.key == pygame.K_DOWN:ship.moving_down = Falsedef fire_bullet(ai_settings, screen, ship, bullets):"""如果还没有到达限制，就发射一颗子弹"""# 创建新子弹，并将其加入到编组bullet中if len(bullets) < ai_settings.bullet_allowed:# 创建一颗子弹，并将其加入到编组bullets中new_bullet = Bullet(ai_settings, screen, ship)bullets.add(new_bullet)#创建外星人的子弹
def fire_al_bullet(ai_settings,screen,alien,al_bullets):"""如果还没有到达限制，就发射一颗子弹"""# 创建新子弹，并将其加入到编组al_bullet中if len(al_bullets) < ai_settings.al_bullet_allowed:new_al_bullet = Alien_Bullet(ai_settings,screen,alien)al_bullets.add(new_al_bullet)def check_high_score(stats, sb):"""检查是否诞生了最高得分"""if stats.score > stats.high_score:stats.high_score = stats.scoresb.prep_high_score()###############################aliens#####################################def create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens):"""创建一个外星人群"""# 创建一个外星人，并计算一行可以容纳多少个外星人# 外星人间距为外星人宽度alien = Alien(ai_settings, screen)number_aliens_x = get_number_aliens_x(ai_settings, alien.rect.width)number_rows = get_number_rows(ai_settings, ship.rect.height,alien.rect.height)# 创建外星人群for row_number in range(number_rows):# 创建第一行外星人for alien_number in range(number_aliens_x):# 创建一个外星人并加入当前行create_alien(ai_settings, screen, aliens, alien_number,row_number)def get_number_aliens_x(ai_settings, alien_width):"""计算每行可以容纳多少个外星人"""available_space_x = ai_settings.screen_width - 2 * alien_widthnumber_aliens_x = int(available_space_x / (2 * alien_width))return number_aliens_xdef create_alien(ai_settings, screen, aliens, alien_number, row_number):"""创建一个外星人并将其放在当前行"""alien = Alien(ai_settings, screen)alien_width = alien.rect.widthalien.x = alien_width + 2 * alien_width * alien_numberalien.rect.x = alien.xalien.rect.y = alien.rect.height + 2 * alien.rect.height * row_numberaliens.add(alien)def get_number_rows(ai_settings, ship_height, alien_height):"""计算屏幕可以容纳多少行外星人"""available_space_y = (ai_settings.screen_height -(3 * alien_height) - ship_height)number_rows = int(available_space_y / (2 * alien_height))return 1def check_fleet_edges(ai_settings, aliens):"""有外星人到达边缘时采取相应的措施"""for alien in aliens.sprites():if alien.check_edges():change_fleet_direction(ai_settings, aliens)breakdef change_fleet_direction(ai_settings, aliens):"""将整个外星人下移，并改变它们的方向"""for alien in aliens.sprites():alien.rect.y += ai_settings.fleet_drop_speedai_settings.fleet_direction *= -1def update_aliens(ai_settings, screen, stats, sb, ship, aliens, bullets):"""检查是否有外星人位于屏幕边缘，并更新整群外星人的位置"""check_fleet_edges(ai_settings, aliens)aliens.update()# 检查外星人和飞船之间的碰撞if pygame.sprite.spritecollideany(ship, aliens):ship_hit(ai_settings, screen, stats, sb, ship, aliens, bullets)# 检查是否有外星人到达屏幕底部check_aliens_bottom(ai_settings, screen, stats, sb, ship, aliens, bullets)def ship_hit(ai_settings, screen, stats, sb, ship, aliens, bullets):"""响应被外星人撞到的飞船"""if stats.ships_left > 0:# 将ships_left减1stats.ships_left -= 1# 更新记分牌sb.prep_ships()else:stats.game_active = Falsepygame.mouse.set_visible(True)# 清空外星人列表和子弹列表aliens.empty()bullets.empty()# 创建一群新的外星人，并将飞船放到屏幕底端中央create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)ship.center_ship()# 暂停sleep(2)def check_aliens_bottom(ai_settings, screen, stats, sb, ship, aliens, bullets):"""检查是否有外星人到达了屏幕底端"""screen_rect = screen.get_rect()for alien in aliens.sprites():if alien.rect.bottom >= screen_rect.bottom:# 像飞船被撞到一样进行处理ship_hit(ai_settings, screen, stats, sb, ship, aliens, bullets)break

三、settings.py

创建游戏设置模块，看书，我觉得我说的肯定比不上书里的，代码看这里：

class Settings():"""存储《外星人入侵》的所有设置的类"""def __init__(self):"""初始化游戏的设置"""# 屏幕设置self.screen_width = 1200self.screen_height = 800self.bg_color = (230, 230, 230)# 飞船的位置self.ship_speed_factor = 1.5self.ship_limit = 3# 子弹设置self.bullet_speed_factor = 10  # 子弹速度self.bullet_width = 3  # 子弹宽度self.bullet_height = 15  # 子弹高度self.bullet_color = (60, 60, 60)  # 子弹颜色self.bullet_allowed = 8  # 允许子弹最大数量# 外星人设置self.alien_speed_factor = 1self.fleet_drop_speed = 10# fleet_direction为1表示向右移动，为-1表示向左移动self.fleet_direction = 1#外星人的子弹self.al_bullet_speed_factor = 1  # 子弹速度self.al_bullet_width = 3  # 子弹宽度self.al_bullet_height = 15  # 子弹高度self.al_bullet_color = (255, 0, 0 )  # 子弹颜色self.al_bullet_allowed = 0 # 允许子弹最大数量# 以什么样的速度加快游戏节奏self.speedup_scale = 1.1# 外星人点数的提高速度self.score_scale = 1.5self.initialize_dynamic_settings()def initialize_dynamic_settings(self):"""初始化随游戏进行而变化的设置"""self.ship_speed_factor = 1self.bullet_speed_factor = 3self.alien_speed_factor = 1# fleet_direction为1表示向右，为-1表示向左self.fleet_direction = 1# 计分self.alien_points = 50def increase_speed(self):"""提高速度设置"""self.ship_speed_factor *= self.speedup_scaleself.bullet_speed_factor *= self.speedup_scaleself.alien_speed_factor *= self.speedup_scaleself.alien_points = int(self.alien_points * self.score_scale)

四、bullet.py

创建飞船子弹模块，看书，我觉得我说的肯定比不上书里的，代码看这里：

class Bullet(Sprite):"""对飞船发射的子弹进行管理的类"""def __init__(self, ai_settings, screen, ship):"""在飞船所处的位置创建一个子弹对象"""super(Bullet, self).__init__()self.screen = screen# 在(0,0)处创建一个表示子弹的矩形，在设置正确的位置self.rect = pygame.Rect(0, 0, ai_settings.bullet_width,ai_settings.bullet_height)self.rect.centerx = ship.rect.centerxself.rect.top = ship.rect.top# 存储用小数表示的子弹位置self.y = float(self.rect.y)self.color = ai_settings.bullet_colorself.speed_factor = ai_settings.bullet_speed_factordef update(self):"""向上移动子弹"""# 更新表示子弹位置的小数值self.y -= self.speed_factor# 更新表示子弹的rect位置self.rect.y = self.ydef draw_bullet(self):"""在屏幕上绘制子弹"""pygame.draw.rect(self.screen, self.color, self.rect)

五、alien_bullet.py

创建外星人的子弹模块，改进中，虽然不正确，但也不是错的，看代码：

import pygame
from pygame.sprite import Spriteclass Alien_Bullet(Sprite):"""对飞船发射的子弹进行管理的类"""def __init__(self, ai_settings, screen, alien):"""在飞船所处的位置创建一个子弹对象"""super(Alien_Bullet, self).__init__()self.screen = screen# 在(0,0)处创建一个表示子弹的矩形，在设置正确的位置self.rect = pygame.Rect(0, 0, ai_settings.al_bullet_width,ai_settings.al_bullet_height)self.rect.centerx = alien.rect.xself.rect.centery = alien.rect.y# 存储用小数表示的子弹位置self.y = float(self.rect.y)self.color = ai_settings.al_bullet_colorself.speed_factor = ai_settings.al_bullet_speed_factordef update(self):"""向上移动子弹"""# 更新表示子弹位置的小数值self.y += self.speed_factor# 更新表示子弹的rect位置self.rect.y = self.ydef draw_bullet(self):"""在屏幕上绘制子弹"""pygame.draw.rect(self.screen, self.color, self.rect)

六、ship.py

创建飞船模块，看书，我觉得我说的肯定比不上书里的，代码看这里：

import pygame
from pygame.sprite import Spriteclass Ship(Sprite):def __init__(self, ai_settings, screen):"""初始化飞船并设置其初始位置"""super(Ship, self).__init__()self.screen = screenself.ai_settings = ai_settings# 加载宇宙飞船图像并获取其外接矩形self.image0 = pygame.image.load('pic1.jpg')self.image = pygame.transform.scale(self.image0, (100, 80))self.rect = self.image.get_rect()self.screen_rect = screen.get_rect()# 将每搜新飞船放在屏幕底部中央self.rect.centerx = self.screen_rect.centerxself.rect.bottom = self.screen_rect.bottomself.rect.centery = self.screen_rect.centery# 在飞船的属性center中存储最小值self.centerx = float(self.rect.centerx)self.centery = float(self.rect.centery)# 移动标志self.moving_right = Falseself.moving_left = Falseself.moving_up = Falseself.moving_down = Falsedef update(self):"""根据移动标志调整飞船的位置"""# 更新飞船center值，而不是rectif self.moving_right and self.rect.right < self.screen_rect.right:self.centerx += self.ai_settings.ship_speed_factorif self.moving_left and self.rect.left > 0:self.centerx -= self.ai_settings.ship_speed_factorif self.moving_up and self.rect.top > 0:self.centery -= self.ai_settings.ship_speed_factorif self.moving_down and self.rect.bottom < self.screen_rect.bottom:self.centery += self.ai_settings.ship_speed_factor# 根据self.center更新rect对象self.rect.centerx = self.centerxself.rect.centery = self.centerydef blitme(self):"""在指定位置绘制飞船"""self.screen.blit(self.image, self.rect)def center_ship(self):"""让飞船在屏幕居中"""self.center = self.screen_rect.centerx

七、alien.py

创建外星人模块，看书，我觉得我说的肯定比不上书里的，代码看这里：

import pygame
from pygame.sprite import Spriteclass Alien(Sprite):"""表示单个外星人的类"""def __init__(self, ai_settings, screen):"""初始化外星人并设置其起始位置"""super(Alien, self).__init__()self.screen = screenself.ai_settings = ai_settings# 加载外星人图像，并设置其rect属性self.image0 = pygame.image.load('pic2.jpg')self.image = pygame.transform.scale(self.image0, (100, 80))self.rect = self.image.get_rect()# 每个外星人最初都在屏幕左上角附近self.rect.x = self.rect.widthself.rect.y = self.rect.height# 存储外星人的准确位置self.x = float(self.rect.x)self.y = float(self.rect.y)def blitme(self):"""在指定位置绘制外星人"""self.screen.blit(self.image, self.rect)def update(self):"""向左或向右移动外星人"""self.x += (self.ai_settings.alien_speed_factor *self.ai_settings.fleet_direction)self.rect.x = self.xdef check_edges(self):"""如果外星人位于屏幕边缘，就返回True"""screen_rect = self.screen.get_rect()if self.rect.right >= screen_rect.right:return Trueelif self.rect.left <= 0:return True

八、button.py

这里有一个开始的按钮，开始后就会进入游戏的界面：

import pygame.fontclass Button():def __init__(self, ai_settings, screen, msg):"""初始化按钮的属性"""self.screen = screenself.screen_rect = screen.get_rect()# 设置按钮的尺寸和其他属性self.width, self.height = 200, 50self.button_color = (0, 255, 0)self.text_color = (255, 255, 255)self.font = pygame.font.SysFont("arial", 40)# 创建按钮的rect对象，并使其居中self.rect = pygame.Rect(0, 0, self.width, self.height)self.rect.center = self.screen_rect.center# 按钮的标签只需要创建一次self.prep_msg(msg)def prep_msg(self, msg):"""将msg渲染为图像，并使其在按钮上居中"""self.msg_image = self.font.render(msg, True, self.text_color,self.button_color)self.msg_image_rect = self.msg_image.get_rect()self.msg_image_rect.center = self.rect.centerdef draw_button(self):# 绘制一个用颜色填充的按钮，在绘制文本self.screen.fill(self.button_color, self.rect)self.screen.blit(self.msg_image, self.msg_image_rect)

九、socrebroad.py

计分板，一个计分板也有点讲究的，像小时候玩的坦克大战的计分板我就觉得很有意思，也再尝试可不可以做成那样，当然了，这里的不是。
这里的代码有一点需要注意，原文的字体引用的是：None，而我则是用了系统自带的字体：arial，这两者之间可能没什么区别，但有时也可能是导致黑屏的原因之一。(第八条里面的字体也改了，由于是后面开始编辑的，就懒得改了）
引入一段其他的代码（pygame获取系统里有哪些字体）：

import pygamefonts = pygame.font.get_fonts()with open('font.txt', 'w', encoding = 'utf-8') as file:for font in fonts:file.write(font)file.write('\n')

计分板的代码如下：

import pygame.font
from pygame.sprite import Groupfrom ship import Shipclass Scoreboard():"""显示得分信息的分类"""def __init__(self, ai_settings, screen, stats):"""初始化显示得分涉及的属性"""self.screen = screenself.screen_rect = screen.get_rect()self.ai_settings = ai_settingsself.stats = stats# 显示得分信息时使用的字体设置self.text_color = (30, 30, 30)self.font = pygame.font.SysFont("arial", 30)# 准备初始得分图像self.prep_score()# 准备包含最高得分图像self.prep_high_score()# 显示当前等级self.prep_level()# 显示飞船编组self.prep_ships()def prep_score(self):"""将得分转换为一幅渲染的图像"""rounded_score = int(round(self.stats.score, -1))score_str = "{:,}".format(rounded_score)self.score_image = self.font.render(score_str, True, self.text_color,self.ai_settings.bg_color)# 将得分放在右上角self.score_rect = self.score_image.get_rect()self.score_rect.right = self.screen_rect.right - 20self.score_rect.top = 20def prep_high_score(self):"""将最高得分转换为一幅渲染的图像"""high_score = int(round(self.stats.high_score, -1))high_score_str = "{:,}".format(high_score)self.high_score_image = self.font.render(high_score_str, True,self.text_color, self.ai_settings.bg_color)# 将最高得分放在屏幕顶部中央self.high_score_rect = self.high_score_image.get_rect()self.high_score_rect.centerx = self.screen_rect.centerxself.high_score_rect.top = self.score_rect.topdef prep_level(self):"""将等级转换为一幅渲染的图像"""self.level_image = self.font.render(str(self.stats.level), True,self.text_color, self.ai_settings.bg_color)# 将等级放在得分下方self.level_rect = self.level_image.get_rect()self.level_rect.right = self.score_rect.rightself.level_rect.top = self.score_rect.bottom + 10def prep_ships(self):"""显示还剩下多少艘飞船"""self.ships = Group()for ship_number in range(self.stats.ships_left):ship = Ship(self.ai_settings, self.screen)ship.rect.x = 10 + ship_number * ship.rect.widthship.rect.y = 10self.ships.add(ship)def show_score(self):"""在屏幕上显示得分"""self.screen.blit(self.score_image, self.score_rect)# 在屏幕上显示最高得分self.screen.blit(self.high_score_image, self.high_score_rect)# 显示等级self.screen.blit(self.level_image, self.level_rect)# 绘制飞船self.ships.draw(self.screen)

十、game_stats.py

游戏开始，这个好像没啥难的，见代码：

class GameStats():"""跟踪游戏的统计信息"""def __init__(self, ai_settings):"""初始化统计信息"""self.ai_settings = ai_settingsself.reset_stats()# 游戏启动时处于非活动状态self.game_active = False# 在任何情况下都不应该重置最高得分self.high_score = 0def reset_stats(self):"""初始化在游戏运行期间可能变化的统计信息"""self.ships_left = self.ai_settings.ship_limitself.score = 0self.level = 1

总结

到这里相信读者会问一句：图片呢？作者就知道我们有图片吗？不给图片的话就不点赞、不收藏了！
大哥莫急，图片这就来了：

如果发现了错误麻烦及时联系进行删改，还有，如果有哪位大神会加入外星人的子弹不妨赐教的话就麻烦留言赐教，非常感谢！

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