Марейн Хавербеке - Выразительный JavaScript

Наш проект – постройка виртуальной экосистемы, небольшого мира, населённого существами, которые двигаются и борются за выживание.

Чтобы задача стала выполнимой, мы кардинально упростим концепцию мира. А именно – мир будет двумерной сеткой, где каждая сущность занимает одну клетку. На каждом ходу существа получат возможность выполнить какое-либо действие.

Таким образом, мы порубим время и пространство на единицы фиксированного размера: клетки для пространства и ходы для времени. Конечно, это грубое и неаккуратное приближение. Но наша симуляция должна быть развлекательной, а не аккуратной, поэтому мы свободно «срезаем углы».

Определить мир мы можем при помощи плана – массива строк, который раскладывает мировую сетку, используя один символ на клетку.

var plan = ["############################",

"# # # o ##",

"# #",

"# ##### #",

"## # # ## #",

"### ## # #",

"# ### # #",

"# #### #",

"# ## o #",

"# o # o ### #",

"# # #",

"############################"];

Символ “ #” обозначает стены и камни, “ o” – существо. Пробелы – пустое пространство.

План можно использовать для создания объекта мира. Он следит за размером и содержимым мира. У него есть метод toString, который преобразовывает мир в выводимую строчку (такую, как план, на котором он основан), чтобы мы могли наблюдать за происходящим внутри него. У объекта мир есть метод turn(ход), позволяющий всем существам сделать один ход и обновляющий состояние мира в соответствии с их действиями.

У сетки, моделирующей мир, заданы ширина и высота. Клетки определяются координатами x и y. Мы используем простой тип Vector(из упражнений к предыдущей главе) для представления этих пар координат.

function Vector(x, y) {

this.x = x;

this.y = y;

}

Vector.prototype.plus = function(other) {

return new Vector(this.x + other.x, this.y + other.y);

};

Потом нам нужен тип объекта, моделирующий саму сетку. Сетка – часть мира, но мы делаем из неё отдельный объект (который будет свойством мирового объекта), чтобы не усложнять мировой объект. Мир должен загружать себя вещами, относящимися к миру, а сетка – вещами, относящимися к сетке.

Для хранения сетки значений у нас есть несколько вариантов. Можно использовать массив из массивов-строк, и использовать двухступенчатый доступ к свойствам:

var grid = [["top left", "top middle", "top right"],

["bottom left", "bottom middle", "bottom right"]];

console.log(grid[1][2]);

// → bottom right

Или мы можем взять один массив, размера width × height, и решить, что элемент (x, y) находится в позиции x + (y × width).

var grid = ["top left", "top middle", "top right",

"bottom left", "bottom middle", "bottom right"];

console.log(grid[2 + (1 * 3)]);

// → bottom right

Поскольку доступ будет завёрнут в методах объекта сетки, внешнему коду всё равно, какой подход будет выбран. Я выбрал второй, потому что с ним проще создавать массив. При вызове конструктора Arrayс одним числом в качестве аргумента он создаёт новый пустой массив заданной длины.

Следующий код объявляет объект Grid(сетка) с основными методами:

function Grid(width, height) {

this.space = new Array(width * height);

this.width = width;

this.height = height;

}

Grid.prototype.isInside = function(vector) {

return vector.x >= 0 && vector.x < this.width &&

vector.y >= 0 && vector.y < this.height;

};

Grid.prototype.get = function(vector) {

return this.space[vector.x + this.width * vector.y];

};

Grid.prototype.set = function(vector, value) {

this.space[vector.x + this.width * vector.y] = value;

};

Элементарный тест:

var grid = new Grid(5, 5);

console.log(grid.get(new Vector(1, 1)));

// → undefined

grid.set(new Vector(1, 1), "X");

console.log(grid.get(new Vector(1, 1)));

// → X

Перед тем, как заняться конструктором мира World, нам надо определиться с объектами существ, населяющих его. Я упомянул, что мир будет спрашивать существ, какие они хотят произвести действия. Работать это будет так: у каждого объекта существа есть метод act, который при вызове возвращает действие action. Action– объект типа property, который называет тип действия, которое хочет совершить существо, к примеру “move”. Actionможет содержать дополнительную информацию – такую, как направление движения.

Существа ужасно близоруки и видят только непосредственно прилегающие к ним клетки. Но и это может пригодиться при выборе действий. При вызове метода actему даётся объект view, который позволяет существу изучить прилегающую местность. Мы называем восемь соседних клеток их направлениями по компасу: “n”на север, “ne”на северо-восток, и т. п. Вот какой объект будет использоваться для преобразования из названий направлений в смещения по координатам:

var directions = {

"n": new Vector( 0, -1),

"ne": new Vector( 1, -1),

"e": new Vector( 1, 0),

"se": new Vector( 1, 1),

"s": new Vector( 0, 1),

"sw": new Vector(-1, 1),

"w": new Vector(-1, 0),

"nw": new Vector(-1, -1)

};

У объекта viewесть метод look, который принимает направление и возвращает символ, к примеру "#", если там стена, или пробел, если там ничего нет. Объект также предоставляет удобные методы findи findAll. Оба принимают один из символов, представляющих вещи на карте, как аргумент. Первый возвращает направление, в котором этот предмет можно найти рядом с существом, или же null, если такого предмета рядом нет. Второй возвращает массив со всеми возможными направлениями, где найден такой предмет. Например, существо слева от стены (на западе) получит [“ne”, “e”, “se”]при вызове findAllс аргументом “#”.

Вот простое тупое существо, которое просто идёт, пока не врезается в препятствие, а затем отскакивает в случайном направлении.

function randomElement(array) {

return array[Math.floor(Math.random() * array.length)];

}

function BouncingCritter() {

this.direction = randomElement(Object.keys(directions));

};

BouncingCritter.prototype.act = function(view) {

if (view.look(this.direction) != " ")

this.direction = view.find(" ") || "s";

return {type: "move", direction: this.direction};

};

Вспомогательная функция randomElementпросто выбирает случайный элемент массива, используя Math.randomи немного арифметики, чтобы получить случайный индекс. Мы и дальше будем использовать случайность, так как она – полезная штука в симуляциях.

Конструктор BouncingCritterвызывает Object.keys. Мы видели эту функцию в предыдущей главе – она возвращает массив со всеми именами свойств объекта. Тут она получает все имена направлений из объекта directions, заданного ранее.