5. diel - Bojovník do arény

V predchádzajúcom cvičení, Riešené úlohy k 4. lekcii OOP v Jave, sme si precvičili získané skúsenosti z predchádzajúcich lekcií.

Už vieme, ako fungujú referencie a ako môžeme s objektmi zaobchádzať. Bude sa nám to hodiť dnes aj nabudúce. Tento a budúci tutoriál budú totiž venované dokončeniu našej arény. Hraciu kocku už máme, ešte nám chýbajú ďalšie 2 objekty: bojovník a samotná aréna. Dnes sa budeme venovať bojovníkovi. Najprv si popíšme, čo má bojovník vedieť, potom sa pustíme do písania kódu.

Atribúty

Bojovník sa bude nejako volať a bude mať určitý počet hp (teda bodov života, napr. 80hp). Budeme uchovávať jeho maximálny život (bude sa líšiť pri každej inštancii) a jeho súčasný život, teda napr. zranený bojovník bude mať 40hp z 80hp. Bojovník má určitý útok a obranu, oboje vyjadrené opäť v hp. Keď bojovník útočí s útokom 20hp na druhého bojovníka s obranou 10hp, uberie mu 10hp života. Bojovník bude mať referenciu na inštancii objektu RollingDie. Pri útoku či obrane si vždy hodí kockou a k útoku/obrane pripočíta padnuté číslo. (Samozrejme by mohol mať každý bojovník svoju kocku, ale chcel som sa priblížiť stolovej podobe hry a ukázať, ako OOP naozaj simuluje realitu. Bojovníci teda budú zdieľať jednu inštanciu kocky.) Kockou dodáme hre prvok náhody, v realite sa jedná vlastne o šťastie, ako sa útok alebo obrana vydarí. Napokon budeme chcieť, aby bojovníci podávali správy o tom, čo sa deje, pretože inak by z toho používateľ nič nemal. Správa bude vyzerať napr. "Zalgoren útočí s úderom za 25hp.". Správami sa zatiaľ nebudeme zaťažovať a vrátime sa k nim až na konci lekcie.

Už vieme, čo budeme robiť, poďme na to! K projektu ArenaFight si pridajme triedu Warrior a dodajme jej patričné atribúty. Všetky budú privátne:

public class Warrior {
    /**
     * Warrior's name
     */
    private String name;
    /**
     * Health in HP
     */
    private int health;
    /**
     * Maximum health in HP
     */
    private int maxHealth;
    /**
     * Damage in HP
     */
    private int damage;
    /**
     * Defense in HP
     */
    private int defense;
    /**
     * The rolling die instance
     */
    private RollingDie die;
}

Trieda RollingDie musí samozrejme byť v našom projekte.

Metódy

Poďme pre atribúty vytvoriť konštruktor, nebude to nič ťažké. Komentáre tu vynechám, vy si ich dopíšte podobne, ako u atribútov vyššie. Nebudem ich písať ani pri ďalších metódach, aby sa tutoriál zbytočne nerozťahoval a zostal prehľadný (prípadne sa pozrite do archívu).

public Warrior(String name, int health, int damage, int defense, RollingDie die) {
    this.name = name;
    this.health = health;
    this.maxHealth = health;
    this.damage = damage;
    this.defense = defense;
    this.die = die;
}

Všimnite si, že maximálne zdravie si v konštruktore odvodíme a nemáme naň parameter v hlavičke metódy. Predpokladáme, že bojovník je pri vytvorení úplne zdravý, stačí nám teda poznať iba jeho život a maximálny život bude rovnaký.

Prejdime k metódam, opäť sa najskôr zamyslime nad tým, čo by mal bojovník vedieť. Začnime tým jednoduchším, budeme chcieť nejakú textovú reprezentáciu, aby sme mohli bojovníka vypísať. Prekryjeme teda metódu toString(), ktorá vráti meno bojovníka. Určite sa nám bude hodiť metóda vracajúca, či je bojovník nažive (teda typu boolean). Aby to bolo trochu zaujímavejšie, budeme chcieť kresliť život bojovníka do konzoly, nebudeme teda písať, koľko má života, ale „vykreslíme“ ho takto:

[#########    ]

Vyššie uvedený život by zodpovedal asi 70 %. Doteraz spomínané metódy nepotrebovali žiadne parametre. Samotný útok a obranu nechajme na neskôr a poďme si implementovať metódy toString(), isAlive() a healthBar(). Začnime s metódou toString(), tam nie je čo vymýšľať:

@Override
public String toString() {
    return name;
}

Teraz implementujme metódu isAlive(), opäť to nebude nič ťažké. Stačí skontrolovať, či je život väčší ako 0 a podľa toho sa zachovať. Mohli by sme ju napísať napríklad takto:

public boolean isAlive() {
    if (health > 0) {
        return true;
    } else {
        return false;
    }
}

Keďže aj samotný výraz (health > 0) je vlastne logická hodnota, môžeme vrátiť tú a kód sa značne zjednoduší:

public boolean isAlive() {
    return (health > 0);
}

Grafický život

Ako som už spomenul, metóda healthBar() bude umožňovať vykresliť ukazovateľ života v grafickej podobe. Už vieme, že z hľadiska objektového návrhu nie je vhodné, aby metóda objektu priamo vypisovala do konzoly (ak nie je objekt na výpis určený), preto si znaky uložíme do reťazca a ten vrátime pre neskoršie vypísanie. Ukážeme si kód metódy a následne podrobne popíšeme:

public String healthBar() {
    String healthBar = "[";
    int total = 20;
    double count = Math.round(((double)health / maxHealth) * total);
    if ((count == 0) && (isAlive())) {
        count = 1;
    }
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        healthBar += "#";
    }
    for (int i = 0; i < total - count; i++) {
        healthBar += " ";
    }
    healthBar += "]";
    return healthBar;
}

Pripravíme si reťazec healthBar a vložíme doň úvodný znak [. Určíme si celkovú dĺžku ukazovateľa života do premennej total (napr. 20). Teraz v podstate nepotrebujeme nič iné než trojčlenku. Ak maxHealth zodpovedá total dielikov, premenná health bude zodpovedať premennej count. Premenná count obsahuje počet dielikov aktuálneho zdravia.

Matematicky platí, že count = (health / maxHealth) * total. My ešte doplníme zaokrúhlenie na celé dieliky a tiež pretypovanie jedného z operandov na double, aby Java chápala delenie ako neceločíselné.

Mali by sme ošetriť prípad, keď je život taký nízky, že nám vyjde na 0 dielikov, ale bojovník je stále nažive. V tom prípade vykreslíme 1 dielik, inak by to vyzeralo, že je už mŕtvy.

Ďalej stačí jednoducho cyklom for pripojiť k reťazcu healthBar patričný počet znakov a doplniť ich medzerami do celkovej dĺžky. Doplnenie vykonáme pomocou cyklu for, ktorý pridáva medzery do dĺžky total. Pridáme koncový znak a reťazec vrátime.

Všetko si vyskúšame, prejdime k metóde main() a vytvorme si bojovníka (a kocku, pretože tú musíme konštruktoru bojovníka odovzdať). Následne vypíšme, či je nažive a jeho život graficky:

{JAVA_OOP}
{JAVA_MAIN_BLOCK}
        RollingDie die = new RollingDie(10);
        Warrior warrior = new Warrior("Zalgoren", 100, 20, 10, die);

        System.out.printf("Warrior: %s%n", warrior); // test toString();
        System.out.printf("Alive: %s%n", warrior.isAlive()); // test isAlive();
        System.out.printf("health: %s%n", warrior.healthBar()); // test healthBar();
{/JAVA_MAIN_BLOCK}
{/JAVA_OOP}
{JAVA_OOP}
import java.util.Random;

public class RollingDie {
    private Random random;
    private int sidesCount;

    public RollingDie() {
        sidesCount = 6;
        random = new Random();
    }

    public RollingDie(int sidesCount) {
        this.sidesCount = sidesCount;
        random = new Random();
    }

    public int getSidesCount() {
        return sidesCount;
    }

    public int roll() {
        return random.nextInt(sidesCount) + 1;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return String.format("Rolling die with %s sides", sidesCount);
    }

}
{/JAVA_OOP}
{JAVA_OOP}
public class Warrior {
    private String name;
    private int health;
    private int maxHealth;
    private int damage;
    private int defense;
    private RollingDie die;

    public Warrior(String name, int health, int damage, int defense, RollingDie die) {
        this.name = name;
        this.health = health;
        this.maxHealth = health;
        this.damage = damage;
        this.defense = defense;
        this.die = die;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return name;
    }

    public boolean isAlive() {
        return (health > 0);
    }

    public String healthBar() {
        String healthBar = "[";
        int total = 20;
        double count = Math.round(((double)health / maxHealth) * total);
        if ((count == 0) && (isAlive())) {
            count = 1;
        }
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            healthBar += "#";
        }
        for (int i = 0; i < total - count; i++) {
            healthBar += " ";
        }
        healthBar += "]";
        return healthBar;
    }

}
{/JAVA_OOP}

Konzolová aplikácia
Warrior: Zalgoren
Alive: true
health: [####################]

Boj

Dostávame sa k samotnému boju. Implementujeme metódy na útok a obranu.

Obrana

Začnime obranou. Metóda defend() bude umožňovať brániť sa úderu, ktorého sila bude odovzdaná metóde ako parameter. Metódu si opäť ukážeme a potom popíšeme:

public void defend(int hit) {
    int injury = hit - (defense + die.roll());
    if (injury > 0) {
        health -= injury;
        if (health <= 0) {
            health = 0;
        }
    }
}

Najprv spočítame skutočné zranenie a to tak, že z útoku nepriateľa odpočítame našu obranu zvýšenú o číslo, ktoré padlo na hracej kocke. Ak sme zranenie celé neodrazili (injury > 0), budeme znižovať náš život. Táto podmienka je dôležitá, keby sme zranenia odrazili a bolo napr. -2, bez podmienky by sa život bojovníka zvýšil. Po znížení života skontrolujeme, či nie je v zápornej hodnote a prípadne ho dorovnáme na nulu.

Útok

Metóda attack() bude brať ako parameter inštanciu bojovníka, na ktorého sa útočí. To preto, aby sme na ňom mohli zavolať metódu defend(), ktorá na náš útok zareaguje a zmenší protivníkov život. Tu vidíme výhody referencií v Jave, môžeme si inštancie jednoducho odovzdávať a volať na nich metódy bez toho, aby došlo k ich skopírovaniu. Ako prvý vypočítame úder a podobne ako pri obrane, úder bude náš útok + hodnota z hracej kocky. Na súperovi následne zavoláme metódu defend() s hodnotou úderu:

public void attack(Warrior enemy) {
    int hit = damage + die.roll();
    enemy.defend(hit);
}

To by sme mali, poďme si skúsiť v našom ukážkovom programe zaútočiť a potom znova vykresliť život. Pre jednoduchosť nemusíme zakladať ďalšieho bojovníka, ale môžeme zaútočiť sami na seba:

{JAVA_OOP}
{JAVA_MAIN_BLOCK}
        RollingDie die = new RollingDie(10);
        Warrior warrior = new Warrior("Zalgoren", 100, 20, 10, die);

        System.out.printf("Warrior: %s%n", warrior); // test toString();
        System.out.printf("Alive: %s%n", warrior.isAlive()); // test isAlive();
        System.out.printf("health: %s%n", warrior.healthBar()); // test graphicHealth();

        warrior.attack(warrior); // attack test
        System.out.printf("Health after the hit:: %s%n", warrior.healthBar());
{/JAVA_MAIN_BLOCK}
{/JAVA_OOP}
{JAVA_OOP}
import java.util.Random;
public class RollingDie {
    private Random random;
    private int sidesCount;

    public RollingDie() {
        sidesCount = 6;
        random = new Random();
    }

    public RollingDie(int sidesCount) {
        this.sidesCount = sidesCount;
        random = new Random();
    }

    public int getSidesCount() {
        return sidesCount;
    }

    public int roll() {
        return random.nextInt(sidesCount) + 1;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return String.format("Rolling die with %s sides", sidesCount);
    }

}
{/JAVA_OOP}
{JAVA_OOP}
public class Warrior {
    private String name;
    private int health;
    private int maxHealth;
    private int damage;
    private int defense;
    private RollingDie die;

    public Warrior(String name, int health, int damage, int defense, RollingDie die) {
        this.name = name;
        this.health = health;
        this.maxHealth = health;
        this.damage = damage;
        this.defense = defense;
        this.die = die;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return name;
    }

    public boolean isAlive() {
        return (health > 0);
    }

    public String healthBar() {
        String healthBar = "[";
        int total = 20;
        double count = Math.round(((double)health / maxHealth) * total);
        if ((count == 0) && (isAlive())) {
            count = 1;
        }
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            healthBar += "#";
        }
        for (int i = 0; i < total - count; i++) {
            healthBar += " ";
        }
        healthBar += "]";
        return healthBar;
    }

    public void defend(int hit) {
        int injury = hit - (defense + die.roll());
        if (injury > 0) {
            health -= injury;
            if (health <= 0) {
                health = 0;
            }
        }
    }

    public void attack(Warrior enemy) {
        int hit = damage + die.roll();
        enemy.defend(hit);
    }

}
{/JAVA_OOP}

Konzolová aplikácia
Warrior: Zalgoren
Alive: true
health: [####################]
Health after the hit: [##################  ]

Zdá sa, že všetko funguje, ako má. Prejdime k poslednému bodu dnešného tutoriálu, a to k správam.

Správy

Ako už bolo povedané, o útokoch a obrane budeme používateľov informovať výpisom na konzole. Výpis nebude vykonávať samotná trieda Warrior, tá bude len vracať správy ako textové reťazce. Jedna možnosť by bola nastaviť návratový typ metód attack() a defend() na String a pri ich volaní vrátiť aj správu. Problém by však nastal v prípade, ak by sme chceli získať správu od metódy, ktorá už niečo vracia. Metóda samozrejme nemôže jednoducho vrátiť 2 veci.

Poďme na vec univerzálnejšie, správu budeme ukladať do privátnej premennej message a urobíme metódy na jej uloženie a vrátenie. Samozrejme by sme premennú mohli spraviť verejnú, ale nie je tu dôvod, prečo umožniť zvonku zápis do správy a skladanie zložitejšej správy vo vnútri triedy by mohlo byť problematické.

K atribútom triedy teda pridáme:

private String message;

Teraz si vytvoríme dve metódy. Najprv privátnu metódu setMessage(), ktorá berie ako parameter text správy a slúži na vnútorné účely triedy, kde nastaví správu do privátnej premennej:

private void setMessage(String message) {
    this.message = message;
}

Nič zložité. Podobne jednoduchá bude verejná metóda na vrátenie správy:

public String getLastMessage() {
    return message;
}

O prácu so správami obohatíme naše metódy attack() a defend(), teraz budú vyzerať takto:

public void attack(Warrior enemy) {
    int hit = damage + die.roll();
    setMessage(String.format("%s attacks with a hit worth %s hp", name, hit));
    enemy.defend(hit);
}

public void defend(int hit) {
    int injury = hit - (defense + die.roll());
    if (injury > 0) {
        health -= injury;
        message = String.format("%s defended against the attack but still lost %s hp", name, injury);
        if (health <= 0) {
            health = 0;
            message += " and died";
        }

    } else {
        message = String.format("%s blocked the hit", name);
    }
    setMessage(message);
}

Všetko si opäť vyskúšame, tentokrát už vytvoríme druhého bojovníka:

{JAVA_OOP}
{JAVA_MAIN_BLOCK}
        RollingDie die = new RollingDie(10);
        Warrior warrior = new Warrior("Zalgoren", 100, 20, 10, die);

        System.out.printf("Health: %s%n", warrior.healthBar());

        // warrior attack phase
        Warrior enemy = new Warrior("Shadow", 60, 18, 15, die);
        enemy.attack(warrior);
        System.out.println(enemy.getLastMessage());
        System.out.println(warrior.getLastMessage());
        System.out.printf("Health: %s%n", warrior.healthBar());
{/JAVA_MAIN_BLOCK}
{/JAVA_OOP}
{JAVA_OOP}
import java.util.Random;

public class RollingDie {
    private Random random;
    private int sidesCount;

    public RollingDie() {
        sidesCount = 6;
        random = new Random();
    }

    public RollingDie(int sidesCount) {
        this.sidesCount = sidesCount;
        random = new Random();
    }

    public int getSidesCount() {
        return sidesCount;
    }

    public int roll() {
        return random.nextInt(sidesCount) + 1;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return String.format("Rolling die with %s sides", sidesCount);
    }

}
{/JAVA_OOP}
{JAVA_OOP}
class Warrior {
    private String name;
    private int health;
    private int maxHealth;
    private int damage;
    private int defense;
    private RollingDie die;
    private String message;

    public Warrior(String name, int health, int damage, int defense, RollingDie die) {
        this.name = name;
        this.health = health;
        this.maxHealth = health;
        this.damage = damage;
        this.defense = defense;
        this.die = die;
    }

    public boolean isAlive() {
        return (health > 0);
    }

    public String healthBar() {
        String healthBar = "[";
        int total = 20;
        double count = Math.round(((double)health / maxHealth) * total);
        if ((count == 0) && (isAlive())) {
            count = 1;
        }
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            healthBar += "#";
        }
        for (int i = 0; i < total - count; i++) {
            healthBar += " ";
        }
        healthBar += "]";
        return healthBar;
    }

    public void attack(Warrior enemy) {
        int hit = damage + die.roll();
        setMessage(String.format("%s attacks with a hit worth %s hp", name, hit));
        enemy.defend(hit);
    }

    public void defend(int hit) {
        int injury = hit - (defense + die.roll());
        if (injury > 0) {
            health -= injury;
            message = String.format("%s defended against the attack but still lost %s hp", name, injury);
            if (health <= 0) {
                health = 0;
                message += " and died";
            }

        } else {
            message = String.format("%s blocked the hit", name);
        }
        setMessage(message);
    }

    private void setMessage(String message) {
        this.message = message;
    }

    public String getLastMessage() {
        return message;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return name;
    }
}
{/JAVA_OOP}

Konzolová aplikácia
Health: [####################]
Shadow attacks with a hit worth 24 hp
Zalgoren defended against the attack but still lost 10 hp
Health: [##################  ]

Máme kocku aj bojovníka, teraz už chýba len aréna.

V ďalšej lekcii, Java - Aréna s bojovníkmi, si vytvoríme arénu.

 

Mal si s čímkoľvek problém? Stiahni si vzorovú aplikáciu nižšie a porovnaj ju so svojím projektom, chybu tak ľahko nájdeš.