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Java游戲中延遲下載資源及調用示例

編輯：關於JAVA

老實說，延遲下載游戲資源及調用只是一種輔助手段，與游戲開發本身關系並不大，實質也無非只是文件下載及文件讀取的混用。但考慮到上周有網友問及此類問題，筆者覺得與其回郵件單獨解釋，倒不如寫篇博文看起來更具體清晰，還能令大家幫助筆者斧正刊誤，故成此文，僅供參考。

一般來講，我們之所以會需要通過下載方式加載游戲資源，無非是出於如下幾種目的：

1、精簡游戲體積：

假設我做了個100MB的游戲，卻非想把它宣傳成僅有1MB的精巧程序，這時我該怎麼辦呢？

去欺騙用戶，用大量復雜的技術名詞忽悠他們說1MB和100MB等值嗎？——用戶不是傻子，至少不都是傻子，無論你的話術多麼巧妙，也很難讓絕大部分人都相信1MB和100MB是一樣的。但大話已然出口，始終要想辦法解決。

其實呢，在現有技術體系下，要搞定他們好簡單的，只需將游戲初始界面混合下載器打包成1MB的文件發布，再“騙”他們下載執行，而後——就讓他們慢慢等待系統加載剩下那99MB吧！畢竟沒人說過這個游戲不需要額外的網絡資源同步嘛……

2、網游資源的延遲加載需要：

目前的網絡游戲——特別是網頁游戲，為了盡可能的減少不必要的資源損耗，提高運行效率，大多數時候並不會一口氣將所有資源都加載到游戲中，而是“大而化之，分而治之”，將游戲資源構建成一個個小小的資源包，僅僅在需要時，才或同步、或異步的加載到游戲中。這也正是我們在很多網游中所見到的，當角色過屏、讀取新地圖或遭遇新怪物時，畫面會出現稍候字樣或者部分馬賽克乃至停頓的原因。

故此，通過網絡適時地去加載需要的資源，幾乎已成為網游開發中必不可少的技巧之一。

3、融入特殊的加密解密機制：

我們都知道，但凡是人所做出的程序，就沒有人所不能破解掉的。但是——卻很可能發生一個人做出來的程序，另一個人數年之內無法破解的現象。而當數年之後，另一個人破解出來時，這段程序卻早已過氣，白送都沒人要了。

因此，當你極端的不想自己游戲被反向工程——尤其是想保護Java這種極好反編譯的代碼時，通過網絡下載的另一種意義便顯現出來了。你可以將下載的jar 或class乃至其它種種保存到一個不同於執行目錄的“隱秘”場所，並且無論密鑰也好，特殊結構也罷，總之變著方的將資源加密混淆，就算混淆到連你自己都不知道這是什麼東西也無所謂——能解釋成字節碼就好，最大限度的增加反向難度。而當你執行完畢，再一刪了事——下次還可以再下嘛。這樣做的話，雖然不能徹底杜絕代碼被他人盜用，但，至少也可讓反向我代碼那哥們累掉層皮（^^）。

4、本地程序及資源合法性驗證：

在大多數網絡游戲中，為了保證用戶不做出一些諸如使用外掛的“犯規”行為，是會對系統環境乃至封包數據進行合法性驗證的，而一旦發現“非法”的東西存在，則會令“違法”玩家吊線或者干脆封號以示懲罰。

但這些驗證，主要都只針對程序“外部”，即當“犯規”對象“不是我的游戲時”才能發揮功效，但萬一“犯規”者“來自游戲本身時”或者“驗證程序認為來自游戲本身時”，則變得無能為力，這也是為什麼大多數網游都“內掛”泛濫的緣故。

幸運的是，Java程序由於其“天資所限”，是很難在虛擬機外部被攻破利用的，如果用Java制作網游，原則上大可不必擔心“內掛”問題——但，這也有個大前提，那就是在“內掛”運行於虛擬機之外時才行的通。

而如果“內掛”運行在虛擬機之內呢？如果我的“內掛”是一小段插入原始游戲中的代碼呢？要知道，動態加載class，動態修改字節碼，早就不算什麼事情了。

這時，就需要校驗Java程序的合法性。

本來要驗證這種事情是比較耗費時間的，但如果我們善於利用每次下載資源（比較大的，比如過圖或者游戲更新），如果不單單“下載”，更同步“上行”，利用空檔同服務器校對本地Java程序的合法性及完整性，便能很大程度上避免這種無意義的校驗時間浪費。這時有缺少的文件便添加，有多余的——也就是出現不該存在的Jar或class乃至原始字節碼修改，便借機強行“咔”掉它，免得它“為禍人間”。

5、系統升級：

通常來說，大多數的程序是不可能一個版本用到底的，游戲也不例外，無論是功能的增加或者Bug修正都離不開系統的更新。為了避免每次升級都令用戶面臨重裝的苦惱，通過網絡下載更新資源並自動更新系統也就變得非常必要。

如何實現：

下面我給出一個簡單的資源延遲下載Java實現示例，分別加載我以前博文中出現的兩個示例程序，並運行其中之一。(PS:由於本例加載的資源為Jar，所以進行了動態類加載操作，當我們下載其它資源類型，比如僅包含圖片的zip壓縮文件時，下載的步驟還是一致，只不過要將操作換成讀取壓縮文件及加載壓縮文件資源而已。)

DownloadTool.java(這是一個簡單的下載工具類，內置有下載狀態顯示及下載條繪制)

package org.loon.game.simple.download;

import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.FontMetrics;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Image;
import java.awt.Rectangle;
import java.io.File;
import java.io.InputStream;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

/**
* Copyright 2008 - 2009
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may not
* use this file except in compliance with the License. You may obtain a copy of
* the License at
*
* [url]http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0[/url]
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT
* WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. See the
* License for the specific language governing permissions and limitations under
* the License.
*
* @project loonframework
* @author chenpeng
* @email：[email protected]
* @version 0.1
*/
public class DownloadTool implements Runnable {

final static private Font font = new Font("黑體", 0, 14);

private Rectangle rectangle;

final static private Image barImage = GraphicsUtils
.loadImage("image/bar.png");

final static private int MAX_BUFFER_SIZE = 2048;

final static private int DOWNLOADING = 0;

final static private int PAUSED = 1;

final static private int COMPLETE = 2;

final static private int CANCELLED = 3;

final static private int ERROR = 4;

private Image backgroundBarImage;

private Image progressBarImage;

private Image dialogBarImage;

private URL url;

private int size;

private int downloaded;

private int contentLength;

private int status;

private DownloadListen listen;

private String downloadName;

/**
* 創建進度條提示框
*
* @param object
* @param w
* @param h
* @param filtrate
* @return
*/
private static Image createDialog(Image object, int w, int h,
boolean filtrate) {
Image barImage = null;
if (filtrate) {
barImage = GraphicsUtils.drawClipImage(object, 249, 30, 1, 57);
barImage = GraphicsUtils.transBlackColor(barImage);
} else {
barImage = GraphicsUtils.drawClipImage(object, 249, 27, 0, 0);
}
Image imageLeft = GraphicsUtils.drawClipImage(barImage, 8, 27, 0, 0);
Image imageRight = GraphicsUtils.drawClipImage(barImage, 8, 27, 241, 0);
Image ImageCenter = GraphicsUtils
.drawClipImage(barImage, 233, 27, 8, 0);
ImageCenter = GraphicsUtils.getResize(ImageCenter, w, h);
Graphics cg = ImageCenter.getGraphics();
cg.drawImage(imageLeft, 0, 0, null);
cg.drawImage(imageRight, w - 8, 0, null);
cg.dispose();
return ImageCenter;
}

/**
* 構造函數，加載指定url
*
* @param url
*/
public DownloadTool(String url) {
this.size = -1;
this.downloaded = 0;
this.status = DOWNLOADING;
try {
this.url = new URL(url);
} catch (MalformedURLException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}

public DownloadTool(URL url) {
this.url = url;
this.size = -1;
this.downloaded = 0;
this.status = DOWNLOADING;
}

/**
* 設定進度條所在方位
*
* @param x
* @param y
* @param w
* @param h
*/
public void setRectangle(int x, int y, int w, int h) {
setRectangle(new Rectangle(x, y, w, h));
}

/**
* 設定進度條所在方位
*
* @param rectangle
*/
public void setRectangle(Rectangle rectangle) {
this.backgroundBarImage = GraphicsUtils.drawClipImage(barImage, 249,
27, 0, 0);
this.backgroundBarImage = createDialog(backgroundBarImage,
rectangle.width - 21, rectangle.height - 2, false);
// this.progressBarImage = GraphicsUtils.drawClipImage(barImage, 27, 27,
// 28, 28);
// this.progressBarImage = GraphicsUtils.drawClipImage(barImage, 27, 27,
// 56, 28);
this.progressBarImage = GraphicsUtils.drawClipImage(barImage, 27, 27,
0, 28);
this.dialogBarImage = createDialog(barImage, rectangle.width,
rectangle.height, true);
this.rectangle = rectangle;
}

/**
* 返回當前url地址
*
* @return
*/
public String getUrl() {
return url.toString();
}

/**
* 返回當前下載文件總長度
*
* @return
*/
public int getSize() {
return size;
}

/**
* 返回當前下載已完成長度
*
* @return
*/
public int getLevel() {
return downloaded;
}

/**
* 返回當前進度
*
* @return
*/
public int getProgress() {
return (int) ((double) downloaded / (double) size * 100);
}

public int getStatus() {
return status;
}

public void pause() {
status = PAUSED;
}

public void resume() {
status = DOWNLOADING;
download(listen);
}

public void cancel() {
status = CANCELLED;
}

private void error() {
status = ERROR;
}

public int getContentLength() {
return contentLength;
}

public void download(DownloadListen listen) {
this.listen = listen;
Thread thread = new Thread(this);
thread.start();
}

private String getFileName(URL url) {
String fileName = url.getFile();
return fileName.substring(fileName.lastIndexOf('/') + 1);
}

public String getFileName() {
return getFileName(url);
}

public boolean isExists() {
return new File(getFileName()).exists();
}

public String getDownloadName() {
return downloadName;
}

public void setDownloadName(String downloadName) {
this.downloadName = downloadName;
}

/**
* 進行文件下載並顯示進度
*/
public void run() {
if (!isExists()) {
RandomAccessFile file = null;
InputStream stream = null;
try {
HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url
.openConnection();
connection.setRequestProperty("Range", "bytes=" + downloaded
+ "-");
connection.connect();
if (connection.getResponseCode() / 100 != 2) {
error();
}
contentLength = connection.getContentLength();
if (contentLength < 1) {
error();
}
if (size == -1) {
size = contentLength;
}
file = new RandomAccessFile(getFileName(url), "rw");
file.seek(downloaded);
stream = connection.getInputStream();
while (status == DOWNLOADING) {
byte buffer[];
if (size - downloaded > MAX_BUFFER_SIZE) {
buffer = new byte[MAX_BUFFER_SIZE];
} else {
buffer = new byte[size - downloaded];
}
int read = stream.read(buffer);
if (read == -1) {
break;
}
file.write(buffer, 0, read);
downloaded += read;
listen.updateScreen();
}
if (status == DOWNLOADING) {
status = COMPLETE;
listen.call();
}
} catch (Exception e) {
error();
} finally {
if (file != null) {
try {
file.close();
file = null;
} catch (Exception e) {
}
}
if (stream != null) {
try {
stream.close();
stream = null;
} catch (Exception e) {
}
}
}
} else {
status = COMPLETE;
listen.call();
}
}

/**
* 繪制下載進度
*
* @param g
*/
public synchronized void draw(Graphics g) {
int progress = getProgress();
double ratio = (double) ((double) getLevel() / (double) getSize());
int offset = (int) (rectangle.width * ratio);
g.drawImage(backgroundBarImage, rectangle.x + 19, rectangle.y, null);
g.drawImage(progressBarImage, rectangle.x + 1, rectangle.y,
offset + 20, rectangle.height - 2, null);
g.drawImage(dialogBarImage, rectangle.x, rectangle.y, null);
g.setFont(font);
String mes = (getDownloadName() + ",已完成進度 : " + progress + " %")
.intern();
FontMetrics fm = g.getFontMetrics();
int w = fm.stringWidth(mes);
int h = fm.getHeight() + 2;
g.setColor(Color.white);
GraphicsUtils.setRenderingHints(g);
g.drawString(mes, (rectangle.x + rectangle.width) / 2 - w / 2,
rectangle.y + h);
}

}

DownloadCanvas.java(下載條及背景顯示用畫布)

package org.loon.game.simple.download;

import java.awt.Canvas;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Image;
import java.awt.Rectangle;
import java.awt.Toolkit;
import java.awt.Window;
import java.awt.image.BufferStrategy;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

private DownloadTool progress;

private Graphics canvasGraphics = null;

private BufferStrategy bufferStrategy;

private Image backgroundImage = GraphicsUtils
.loadImage("image/background.jpg");

private boolean initFlag;

private Window window;

final static List downloadList = new ArrayList(2);

/**
* 預定下載的文件
*/
static {
DownloadTool download1 = new DownloadTool(
"http://loon-simple.googlecode.com/files/Java25DSimple.jar");
download1.setDownloadName("下載Java2.5D八法行走示例中");
DownloadTool download2 = new DownloadTool(
"http://greenvm.googlecode.com/files/LocalOS_src.rar");
download2.setDownloadName("下載Java外掛入門示例中");
downloadList.add(download1);
downloadList.add(download2);
}

public void call() {
if (downloadList.size() == 0) {
window.setVisible(false);
window.dispose();
JarLoaderUtils.callJarMain("Java25DSimple.jar");
} else {
progress = (DownloadTool) downloadList.remove(0);
progress.setRectangle(rectangle);
progress.download(this);
}
}

final Rectangle rectangle;

public void createBufferGraphics() {
createBufferStrategy(2);
bufferStrategy = getBufferStrategy();
}

public DownloadCanvas(Window window, int width, int height) {
int pw = 600;
int ph = 27;
this.rectangle = new Rectangle(width / 2 - pw / 2, height / 2 - ph / 2,
pw, ph);
this.window = window;
this.call();
}

public synchronized void updateScreen() {
canvasGraphics = bufferStrategy.getDrawGraphics();
if (!initFlag) {
canvasGraphics.drawImage(backgroundImage, 0, 0, null);
initFlag = true;
} else {
progress.draw(canvasGraphics);
}
bufferStrategy.show();
canvasGraphics.dispose();
Toolkit.getDefaultToolkit().sync();
Thread.yield();
}

}

Main.java(主類，用以啟動此下載示例)

package org.loon.game.simple.download;

import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Frame;
import java.awt.event.WindowAdapter;
import java.awt.event.WindowEvent;

public class Main extends Frame {
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;

public Main(String titleName, int width, int height) {
this.setTitle(titleName);
this.setBackground(Color.black);
this.setPreferredSize(new Dimension(width + 5, height + 25));
this.requestFocus();
this.addWindowListener(new WindowAdapter() {
public void windowClosing(WindowEvent e) {
System.exit(0);
}
});
DownloadCanvas progress = new DownloadCanvas(this,width,height);
this.add(progress);
this.pack();
progress.createBufferGraphics();
this.setResizable(false);
this.setLocationRelativeTo(null);
this.setIgnoreRepaint(true);
this.setVisible(true);
}