QT5写Tetris之使用Sqlite3实现游戏回放

背景

使用Qt5.12.9的QGraphicsItem来实现俄罗斯方块，使用Sqlit3存储数据来进行游戏的回放，既然已经使用QT，就尽量用其组件，重写了原来的JSON封装及数据库操作接口实现。

思路

尽量复用已经实现的代码，所以只记录了每个方块的形状与姿态（旋转次数）及最终位置。与真实游戏的区别只是在于方块的来源一个是随机生成，一个是数据库。记录的ID我引用了原来使用的snowflake模型，但却使用了QString类型，无它，只是长整型在编程的过程中总是不好控制，莫名的被改成科学计数法或溢出。数据库操作使用C++对sqlit3库进行封装并结合Qjson实现ORM自动操作。Sqlit3的动态链接库，在windows、linux、mac各平台下需要重新编译。

效果图

关键代码分析

cmake之操作系统选择

if(MSVC)                            #windows
        set(EnclibName Sqlit3.dll)
elseif(APPLE)                        #mac
        set(EnclibName sqlite3.o)
elseif(UNIX)                            #linux
        set(EnclibName libsqlite3.so)
endif()

Qjson.h - json操作封装

我的数据操作实现中的信息传递，都是以json对象形式进行的，封装QJsonObject、QJsonArray等，提供方便的json操作接口，实现参数传递与SQL自动生成。我的实现Object是一等公民，Array是二等公民只作为Qjson的一个子项。这样既能满足应用又把设计大大的简化了，规范使用，避免误用。

class Qjson {
private:
    QJsonObject* json;                        //真实的json对象，我只是对其封装，简化操作或转化成简单的操作
    bool _IsObject_;                            //是否是正确的json对象，构造函数中对其进行判断，表示json对象的有效性
public:
    Qjson();
    Qjson(const Qjson& origin);                //复制构造函数
    QString operator[](QString key);            //下标操作，取特定key对应的值，使用QString返回，可以方便进行类型转换
    Qjson& operator = (const Qjson& origin);    //赋值构造函数
    bool HasMember(QString key) ;
        Qjson ExtendObject(Qjson obj);            //合并两个Object，第一个中同名key会被覆盖
    template<typename T> void AddValueBase(QString k, T v);    //key - value 插入模板函数，基础类型插入它就能搞定
    void AddValueObjectsArray(string k, QVector<Qjson>& arr) ;    //Array类型值插入
    QString GetJsonString();                    //取得json的字符串
    void GetValueAndTypeByKey(QString key, QString* v, int* vType);        //取值的真正操作函数
    QStringList GetAllKeys();                    //取得json对象的所有key，用于对象遍历    
    bool IsObject();
private:
    QJsonObject* GetOriginRapidJson();        //取得真实的json对象，类内部使用
};

数据库通用接口 - Idb.h

经实践总结，数据库操作有以下接口，百分之九十以上的需求就都能满足。

class Idb
{
public:
    virtual Qjson select(QString tablename, Qjson& params, QStringList fields = QStringList(), int queryType = 1) = 0;
    virtual Qjson create(QString tablename, Qjson& params) = 0;
    virtual Qjson update(QString tablename, Qjson& params) = 0;
    virtual Qjson remove(QString tablename, Qjson& params) = 0;
        virtual Qjson querySql(QString sql, Qjson params = Qjson(), QStringList filelds = QStringList()) = 0;
    virtual Qjson execSql(QString sql) = 0;
    virtual Qjson insertBatch(QString tablename, QVector<Qjson> elements, QString constraint = "id") = 0;
    virtual Qjson transGo(QStringList sqls, bool isAsync = false) = 0;
};

数据库操作标准实现 - DbBase.h

我们的上层应用都是操作这个实现，这个类组合了一个Idb的具体实现，从而达到与具体的数据库解耦的目的，可以轻松的切换不同的数据库实例。

class DbBase
{
public:
    DbBase(QString connStr, QString dbType = "sqlit3") : connStr(connStr) {
        dbType.toLower();
        if (dbType.compare("sqlit3") == 0)
            db = new Sqlit3::Sqlit3Db(connStr);
        else {
            throw "Db Type error or not be supported. ";
        }
    };
    ...
};

Sqlit3的C++封装类 - Sqlit3Db.h

实现了Sqlit3的Idb接口，下面抽了几个关键点进行一些说明：

std::unique_ptr

数据连接使用了std::unique_ptr，在gcc下一定要引入 memory 头文件，这个问题折腾了我好久，在windows下没出问题，但在linux下一直报错。

sql语句中中文的支持

要保证送入底层的sql语句的编码为Utf-8，为了保证对所有操作系统的支持，选择使用QString::fromUtf8(szU8)来进行转换。

Qjson ExecNoneQuerySql(QString aQuery) {
            Qjson rs = Utils::MakeJsonObjectForFuncReturn(STSUCCESS);
            sqlite3_stmt* stmt = NULL;
            sqlite3* handle = getHandle();
            char * u8Query = Utils::UnicodeToU8(aQuery);        //编码转换，函数中的主要功能由QString::fromUtf8完成
            const int ret = sqlite3_prepare_v2(handle, u8Query, strlen(u8Query), &stmt, NULL);
            if (SQLITE_OK != ret)
            {
                QString errmsg = sqlite3_errmsg(getHandle());
                rs.ExtendObject(Utils::MakeJsonObjectForFuncReturn(STDBOPERATEERR, errmsg));
            }
            else {
                sqlite3_step(stmt);
            }
            sqlite3_finalize(stmt);
            qDebug() << "SQL: " << aQuery << endl;        //日志输入使用未转换的
            return rs;
        }

批量插入操作

游戏记录必须使用批量插入操作，不能一条一条插入。sqlit3的批量操作与mysql有些不同，用的是select ... union all，其实也只是按规定作好SQL语句拼接就可以了。

Qjson insertBatch(QString tablename, QVector<Qjson> elements, QString constraint) {
            QString sql = "insert into ";
            if (elements.empty()) {
                return Utils::MakeJsonObjectForFuncReturn(STPARAMERR);
            }
            else {
                QString keyStr = " (";
                keyStr.append(elements[0].GetAllKeys().join(',')).append(" ) ");        //取出参数第一个元素的所有key，组装数据库字段
                for (size_t i = 0; i < elements.size(); i++) {
                    QStringList keys = elements[i].GetAllKeys();                //取出参数的所有key，实现对json对象的遍历
                    QString valueStr = " select ";
                    for (size_t j = 0; j < keys.size(); j++) {
                        valueStr.append("'").append(elements[i][keys[j]]).append("'");
                        if (j < keys.size() - 1) {
                            valueStr.append(",");
                        }
                    }
                    if (i < elements.size() - 1) {                    //拼接下一条记录
                        valueStr.append(" union all ");
                    }
                    keyStr.append(valueStr);
                }
                sql.append(tablename).append(keyStr);
            }
            return ExecNoneQuerySql(sql);
        }

JOSN-ORM的使用方法

数据查询使用的智能的ORM实现，具体方法请参照前文《c++关系数据库访问通用接口设计》

Playback 功能实现

回放设置了几个参数

• last ： 最后一次游戏的回放
• one ：积分排行第一的游戏
• two ：积分排行第二的游戏
• three ：积分排行第三的游戏

源代码及运行方法

项目采用cmake组织，请安装cmake3.10以上版本。下面脚本是windows下基于MSVC的，其它操作系统上基本类似，或者使用qtcreator打开进行操作。

cmake -A win32 -Bbuild .
cd build
cmake --build . --config Release

注：本项目采用方案能跨平台运行，已经适配过windows，linux，mac。

源代码：

https://gitee.com/zhoutk/qtetris.git

或

https://gitee.com/zhoutk/qtdemo/tree/master/tetrisGraphicsItem

或

https://github.com/zhoutk/qtDemo/tree/master/tetrisGraphicsItem