游戏进度是如何恢复的?(如何理解游戏系列)


图片来源:The Persistence of Memory

前段时间微博上有个很火的游戏《2048》。我们以它为例子,继续谈谈游戏中的状态。如果你没玩过这个游戏,这就点开玩玩吧,我们九个小时后见。

在本系列第一篇文章《游戏和动画有什么区别?》里,我们聊过状态。所谓状态,就是某一个时刻游戏里所有参数的取值。

《水果忍者》的参数是某个西瓜的位置或某根香蕉的速度,而《2048》的参数则是格子上的16个数字。在任何一个时刻,游戏的状态都能用16个数字来表示:

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 2 0

0 0 0 2

这里0表示这个格子上没有数字。

游戏运行的时候,你的iPhone会在自己的内存里划出一块空间来存储这16个数字。考虑到这里有少数读者并非程序员,我想有必要解释一下这句话。我们可以把内存想象成一面巨大的墙,墙上有无数个抽屉,每个抽屉里可以放一个数字。刚才那句话的意思就是,你的iPhone会在这面墙上打开16个抽屉,并把上面的16数字依次放进这些抽屉里。做完这件事,《2048》的第一个状态就出现了。接着,游戏开始接收你的输入,改变状态(也就是改变抽屉里的那些数字),接收输入,改变状态,如此循环不息。每一个状态都像是浮生一瞥,转瞬即逝。

正当你玩得很high的时候,你的好基友打了个电话给你,跟你探讨人为什么要活着这个问题,你们聊了很久,直到手机聊没电了,你才突然想起来自己刚才只差几步就合到2048了!等你颤抖着双手给iPhone插上电源,满怀希望地再次打开游戏:擦!进度没了!

这是为什么呢?因为iPhone关机重新启动后,内存抽屉里的数字都是会被清理掉的,也就是说你当你重新打开游戏时,它不知道自己上次的状态是什么,只能重新开始。

那怎么办?没关系,我们还有硬盘。

我们不妨把硬盘理解成另外一面更大的墙,墙上有更多的抽屉,而这些抽屉里的数字是不会因为iPhone重启而被清理掉的。为了恢复游戏进度,我们得在基友来电的时候,就把内存抽屉里的数字抄一份存在硬盘抽屉里,机子一旦重启了,我们就可以把硬盘抽屉里的数字再抄回到被清空的内存抽屉里来。这样游戏就可以知道机子重启前的状态是什么了。

这个把数据抄到硬盘里的过程叫做持久化(persistence),顾名思义,它可以让游戏的状态在硬盘里永久性地驻留下来。状态持久化有很多方式,我们可以把这些数据存在文本文件或者是数据库里。假如我们以文本文件的方式来持久化《2048》的状态,那么持久化后,你会在iPhone的硬盘里发现一个叫做“游戏状态.txt”的文件,打开这个文件,你可以在里面发现16个数字。

这里说一下,这个系列的短文是以易读而不是细致为目的,就说持久化这事,实际上还它涉及数据加密等诸多过程,这里就不一一赘述了;另外,这个系列也并非开发教程,如果一个程序员胆敢把文件命名为“游戏状态.txt”,相信他很快就会被同事们烧掉的。

说到永驻这个词,很多人都想在前面加上青春两个字。电影《阿凡达》里,主角在影片结束前把它大脑里的所有信息都传输到了Avatar的大脑里,从此过上了幸福而快乐的生活。这个过程有个说法叫Mind Uploading,就是把大脑里的信息传输到其它介质上的意思。未来学家、Google技术总监Ray Kurzweil曾说过,2045年人类就可以把自己的大脑永久化到计算机里面,从而避免死亡。如果有幸(或不幸?)被他言中,那么各位,三十年后,我们内存里见。

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