React中井字棋游戏的实现示例

目录

• 需求分析
• 实现分析
• 涉及的组件
• 涉及的状态
• 编码实现
• 项目初始化
• 定义各个组件的props/state
• Square组件props
• Board组件props
• Game组件state
• 各组件代码
• Square
• Board
• Game

最近开始接触React，我认为读官方文档是最快上手一门技术的途径了，恰好React的官方文档中有这样一个井字棋游戏的demo，学习完后能够快速上手React，这是我学习该demo的总结

需求分析

首先看看这个游戏都有哪些需求吧

• 游戏玩家：X和O，每次落棋后需要切换到下一个玩家
• 赢家判断：什么情况下会诞生赢家，如何进行判断？
• 禁止落棋的时机：游戏已有赢家 or 棋盘上已有棋子时
• 时间旅行：能够展示游戏下棋历史，点击可跳转回相应的棋局

实现分析

首先声明一下，我不会像官方文档那样一步步从底层实现，然后逐步状态提升至父组件的方式讲解，而是直接从全局分析，分析涉及哪些状态，应当由哪个组件管理以及这样做的原因是什么

涉及的组件

先来思考一下整个游戏会涉及什么组件：

• 首先最基本的，打开游戏最能吸引目光的，就是棋盘了，所以肯定得有一个棋盘组件Board
• 棋盘有多个格子，因此还能将棋盘分割成多个格子组件Square
• 还需要有一个游戏界面去控制游戏的UI以及游戏的逻辑，所以要有一个Game组件

涉及的状态

• 棋盘中的每个格子的棋子是什么，比如是X还是O
• 下一步是哪个玩家
• 棋盘的历史记录，每下一步棋都要保存整个棋盘的状态
• 棋盘历史记录指针，控制当前的棋盘是历史记录中的哪个时候的棋盘

我们可以自顶向下分析，最顶层的状态肯定是历史记录，因为它里面保存着每一步的棋盘，而棋盘本应该作为Board组件的状态的，但又由于有多个变动的棋盘（用户点击历史记录切换棋盘时），所以不适合作为state放到Board组件中，而应当作为props，由父组件Game去控制当前展示的棋盘

而棋盘中的格子又是在棋盘中的，所以也导致本应该由棋盘格子Square组件管理的格子内容状态提升至Game组件管理，存放在历史记录的每个棋盘对象中，所以Square的棋盘内容也应当以props的形式存在

下一步轮到哪个玩家是视棋盘的情况而定的，所以我认为应当放到历史记录的棋盘对象里和棋盘一起进行管理，官方那种放到Game的state中而不是放到历史记录的每个棋盘中的做法我觉得不太合适

有了以上的分析，我们就可以开始写我们的井字棋游戏了！

编码实现

项目初始化

首先使用vite创建一个react项目

pnpm create vite react-tic-tac-toe --template react-ts
cd react-tic-tac-toe
pnpm i
code .

这里我使用vscode进行开发，当然，你也可以使用别的ide（如Neovim、WebStorm）

定义各个组件的props/state

由于使用的是ts进行开发，所以我们可以在真正写代码前先明确一下每个组件的props和state，一方面能够让自己理清一下各个组件的关系，另一方面也可以为之后编写代码提供一个良好的类型提示

Square组件props

每个棋盘格中需要放棋子，这里我使用字符X和O充当棋子，当然，棋盘上也可以不放棋子，所以设置一个squareContent属性

点击每个格子就是落棋操作，也就是要填充一个字符到格子中，根据前面的分析我们知道，填充的逻辑应当交由棋盘Board组件处理，所以再添加一个onFillSquare的prop，它起到一个类似事件通知的作用，当调用这个函数的时候，会调用父组件传入的函数，起到一个通知的作用

所以Square组件的props接口定义如下：

interface Props {
  squareContent: string | null;
  fillSquare: () => void;
}

Board组件props

棋盘中要管理多个格子，所以肯定要有一个squares状态，用于控制各个格子

棋盘填充棋子的逻辑也应当交给Game组件去完成，因为要维护历史记录，而棋盘的状态都是保存在历史记录中的，所以填充棋子也要作为Board组件的一个prop

还要在棋盘上显示下一个玩家以及在对局结束时显示赢家信息，所以要有一个statusMsg的prop显示对局信息，以及nextPlayer记录下一个玩家

最终Board组件的props接口定义如下：

interface Props {
  squares: Squares;
  statusMsg: string;
  nextPlayer: Player;
  fillSquare: (squareIdx: number) => void;
}

Game组件state

要记录历史信息，以及通过历史记录下标获取到对应历史记录的棋盘，所以它的State如下

interface State {
  history: BoardPropsNeeded[];
  historyIdx: number;
}

各组件代码

Square

export interface Props {
  squareContent: string | null;
  fillSquare: () => void;
}

export type Squares = Omit<Props, "fillSquare">[];

export default function Square(props: Props) {
  return (
    <div className="square" onClick={() => props.fillSquare()}>
      {props.squareContent}
    </div>
  );
}

Board

import React from "react";
import Square from "./Square";
import type { Squares } from "./Square";

export type Player = "X" | "O";

export interface Props {
  squares: Squares;
  statusMsg: string;
  nextPlayer: Player;
  fillSquare: (squareIdx: number) => void;
}

export default class Board extends React.Component<Props> {
  renderSquare(squareIdx: number) {
    const { squareContent } = this.props.squares[squareIdx];

    return (
      <Square
        squareContent={squareContent}
        fillSquare={() => this.props.fillSquare(squareIdx)}
      />
    );
  }

  render(): React.ReactNode {
    return (
      <div>
        <h1 className="board-status-msg">{this.props.statusMsg}</h1>
        <div className="board-row">
          {this.renderSquare(0)}
          {this.renderSquare(1)}
          {this.renderSquare(2)}
        </div>
        <div className="board-row">
          {this.renderSquare(3)}
          {this.renderSquare(4)}
          {this.renderSquare(5)}
        </div>
        <div className="board-row">
          {this.renderSquare(6)}
          {this.renderSquare(7)}
          {this.renderSquare(8)}
        </div>
      </div>
    );
  }
}

Game

import React from "react";
import Board from "./Board";
import type { Props as BoardProps, Player } from "./Board";
import type { Squares } from "./Square";

type BoardPropsNeeded = Omit<BoardProps, "fillSquare">;

interface State {
  history: BoardPropsNeeded[];
  historyIdx: number;
}

export default class Game extends React.Component<any, State> {
  constructor(props: any) {
    super(props);

    this.state = {
      history: [
        {
          squares: new Array(9).fill({ squareContent: null }),
          nextPlayer: "X",
          statusMsg: "Next player: X",
        },
      ],
      historyIdx: 0,
    };
  }

  togglePlayer(): Player {
    const currentBoard = this.state.history[this.state.historyIdx];
    return currentBoard.nextPlayer === "X" ? "O" : "X";
  }

  fillSquare(squareIdx: number) {
    const history = this.state.history.slice(0, this.state.historyIdx + 1);
    const currentBoard = history[this.state.historyIdx];
    // 先判断一下对局是否结束 结束的话就不能继续落棋
    // 当前格子有棋子的话也不能落棋
    if (
      calcWinner(currentBoard.squares) ||
      currentBoard.squares[squareIdx].squareContent !== null
    )
      return;

    const squares = currentBoard.squares.slice();
    squares[squareIdx].squareContent = currentBoard.nextPlayer;
    this.setState({
      history: history.concat([
        {
          squares,
          statusMsg: currentBoard.statusMsg,
          nextPlayer: this.togglePlayer(),
        },
      ]),
      historyIdx: history.length,
    });
  }

  jumpTo(historyIdx: number) {
    this.setState({
      historyIdx,
    });
  }

  render(): React.ReactNode {
    const history = this.state.history;
    const currentBoard = history[this.state.historyIdx];
    const { nextPlayer } = currentBoard;
    const winner = calcWinner(currentBoard.squares);
    let boardStatusMsg: string;

    if (winner !== null) {
      boardStatusMsg = `Winner is ${winner}!`;
    } else {
      boardStatusMsg = `Next player: ${nextPlayer}`;
    }

    const historyItems = history.map((_, idx) => {
      const desc = idx ? `Go to #${idx}` : `Go to game start`;
      return (
        <li key={idx}>
          <button className="history-item" onClick={() => this.jumpTo(idx)}>
            {desc}
          </button>
        </li>
      );
    });

    return (
      <div className="game">
        <div className="game-board">
          <Board
            squares={currentBoard.squares}
            statusMsg={boardStatusMsg}
            nextPlayer={nextPlayer}
            fillSquare={(squareIdx: number) => this.fillSquare(squareIdx)}
          />
        </div>
        <div className="divider"></div>
        <div className="game-info">
          <h1>History</h1>
          <ol>{historyItems}</ol>
        </div>
      </div>
    );
  }
}

const calcWinner = (squares: Squares): Player | null => {
  // 赢的时候的棋局情况
  const winnerCase = [
    [0, 1, 2],
    [3, 4, 5],
    [6, 7, 8],
    [0, 3, 6],
    [1, 4, 7],
    [2, 5, 8],
    [0, 4, 8],
    [2, 4, 6],
  ];

  for (let i = 0; i < winnerCase.length; i++) {
    const [a, b, c] = winnerCase[i];
    if (squares[a] && squares[a] === squares[b] && squares[a] === squares[c]) {
      return squares[a].squareContent as Player;
    }
  }

  return null;
};

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