设计模式

MVC 模式

MVC（Model-View-Controller）把软件系统分为三个基本部分：模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）

• 模型（Model）：负责数据和业务逻辑，通常包含数据存储、检索和业务规则。
• 视图（View）：负责显示数据（模型）的用户界面，不包含业务逻辑。
• 控制器（Controller）：接收用户的输入，调用模型和视图去完成用户的请求。

说简单点，模型存储了数据，视图负责展示，控制器把模型的数据传输到视图，视图实时展示；控制器还可以接收用户的输入，来改变模型中的数据。

Observer 模式

当对象间存在一对多关系时，则使用观察者模式。比如，当一个对象被修改时，则会自动通知依赖它的对象。观察者模式属于行为型模式。

项目介绍

本项目主要是为了完成“2048”这个小游戏。规则的话可以在 CS 61B 官网查看。

核心代码介绍

Tile

这个类表示棋盘上的瓷砖编号。如果类型为 Tile 的变量是 null，则它在棋盘上被视为一个空瓷砖。这个类你唯一需要使用的方法是 .value()，它返回给定瓷砖的值。例如，如果 Tile t 对应一个值为 8 的瓷砖，那么 t.value() 将返回8。

Side

Side 类是一种枚举类。该枚举类可以选择四个方向的值：“北”（NORTH）、“南”（SOUTH）、“东”（EAST）和“西”（WEST）。你不需要使用这个类的任何方法，也不需要操作实例变量。枚举可以使用类似于 Side s = Side.NORTH 的语法进行赋值。

Model

Model类代表了游戏“2048”的整个状态。一个 Model 对象代表一局 2048 游戏。它具有表示棋盘状态的实例变量（例如所有 Tile 对象的位置、当前得分等）以及多种方法。在这个项目的第四个也是最后一个任务（编写 tilt 方法）中，挑战之一是确定这些方法和实例变量中哪些是有用的。

Board

这个类代表瓷砖板本身。它有三个你将使用的方法：setViewingPerspective、tile、move。可选地，为了进行实验，你可以使用 getRandomNonNullTile。在这个作业中你将只编辑Model.java文件。Gradescope 将只接受你的Model.java文件。

实验内容

我们只需要在 Model.java 里进行实验，在这个文件里面我们只需要补充四个函数：

1. emptySpaceExists
2. maxTileExists
3. atLeastOneMoveExists
4. tilt

前三种方法将处理游戏结束的情况，最后一种方法 tilt 将在用户按下按键后修改棋盘。你可以阅读 checkGameOver 方法的简短主体，以了解你的方法将如何用于检查游戏是否结束。

emptySpaceExists

如果给定棋盘中的任何方块为空，则此方法应返回 true。

在这个项目中，你不应以任何方式修改 Board.java 文件。对于此方法，你将需要使用 tile(int col, int row) 和 size() 方法。不需要其他方法。

尝试运行 TestEmptySpace.java ，你应该看到有 6 个测试失败，2 个测试通过。在你正确编写了 emptySpaceExists 方法后，TestEmptySpace 中的所有 8 个测试都应该通过。

maxTileExists

如果棋盘上的任何一块瓷砖等于 2048，此方法应返回 true。

在这里不应将常量 2048 硬编码到代码中，而应使用 MAX_PIECE，它是Model类中的一个常量。

在代码中保留像2048这样的硬编码数字有时是一种不良的编程习惯，被称为“魔法数字”。这种魔法数字的危险在于，如果你在代码的一部分更改了它们，但在另一部分没有更改，你可能会得到意外的结果。通过使用像 MAX_PIECE 这样的变量，你可以确保它们都一起被更改。在你编写了方法之后，TestMaxTileExists.java 中的测试应该通过。

atLeastOneMoveExists

这个方法更具挑战性。如果存在任何有效移动，它应该返回 true。

所谓“有效移动”，是指在玩 2048 游戏时，如果用户可以按下一个按钮（上、下、左、右），并且该操作会导致至少一个方块移动，那么这样的按键操作被认为是有效移动。

有两种情况可以有有效的移动：

• 棋盘上至少有一个空位。
• 有两个相邻的方块具有相同的值。

在你编写完方法后，TestAtLeastOneMoveExists.java 中的测试应该通过。

tilt

tilt 方法实际上负责移动所有的方块。

除了修改棋盘，还有另外两件事情必须发生：

• 分数实例变量必须更新，以反映所有方块合并的总值（如果有的话）。对于上面的例子，我们将两个 4 合并成一个 8，将两个 2 合并成一个 4，所以分数应该增加 8 + 4 = 12。
• 如果棋盘有任何变化，我们必须将changed局部变量设置为true。这是因为在tilt的框架代码末尾，你可以看到我们调用了一个 setChanged() 方法：这通知图形用户界面有东西要绘制。你自己不会调用 setChanged：只修改 changed 局部变量。

棋盘上所有方块的移动都必须使用 move 类提供的移动方法来完成。必须使用 Board 类提供的 tile 方法来访问棋盘上的所有方块。由于图形用户界面实现中的一些细节，在每次调用 tilt 时，对给定方块只能调用一次 move。