综合章节：游戏网络化、模组化与深度扩展

模块一：网络功能与玩家数据同步

目标：实现玩家得分上传、全球排行榜展示及云端数据同步。

# network_manager.py（网络请求封装）
import requests
import threadingclass NetworkManager:def __init__(self, base_url="http://api.yourgame.com"):self.base_url = base_urlself.auth_token = None  # 用户认证令牌def post_score(self, player_name, score):"""异步上传得分"""def task():try:response = requests.post(f"{self.base_url}/scores",json={"name": player_name, "score": score},headers={"Authorization": f"Bearer {self.auth_token}"})if response.status_code == 201:print("得分上传成功！")except Exception as e:print(f"上传失败：{e}")threading.Thread(target=task).start()def fetch_leaderboard(self):"""获取全球排行榜"""try:response = requests.get(f"{self.base_url}/leaderboard")return response.json() if response.status_code == 200 else []except Exception as e:print(f"获取排行榜失败：{e}")return []# alien_invasion.py（集成网络功能）
class AlienInvasion:def __init__(self):# ...其他初始化...self.network = NetworkManager()self._load_player_profile()  # 加载本地或云端玩家数据def game_over(self):"""游戏结束时触发得分上传"""if self.stats.score > 0:self.network.post_score(self.player_name, self.stats.score)

模块二：玩家账号系统与数据安全

目标：支持注册、登录、密码管理及进度多设备同步。

# auth_manager.py（基于JWT的认证）
import jwt
from datetime import datetime, timedeltaclass AuthManager:def __init__(self, secret_key="your-secret-key"):self.secret_key = secret_keydef generate_token(self, user_id):"""生成JWT令牌"""payload = {"user_id": user_id,"exp": datetime.utcnow() + timedelta(days=30)}return jwt.encode(payload, self.secret_key, algorithm="HS256")def validate_token(self, token):"""验证令牌有效性"""try:payload = jwt.decode(token, self.secret_key, algorithms=["HS256"])return payload["user_id"]except jwt.ExpiredSignatureError:print("令牌已过期")return None# 用户数据同步逻辑
class PlayerProfile:def __init__(self, game):self.game = gameself.local_data = self._load_local_data()self.cloud_data = Nonedef sync(self):"""增量同步本地与云端数据"""if self.game.network.auth_token:self.cloud_data = self.game.network.fetch_profile()merged_data = self._merge_data(self.local_data, self.cloud_data)self._save_local(merged_data)self.game.network.upload_profile(merged_data)def _merge_data(self, local, cloud):"""合并策略：优先保留最新版本"""if cloud["version"] > local["version"]:return cloudreturn local

模块三：成就系统与动态奖励

目标：通过事件触发成就解锁，并发放游戏内奖励。

# achievement_system.py（基于事件订阅）
class AchievementSystem:def __init__(self, game):self.game = gameself.achievements = self._load_achievements()self.event_bus = game.event_bus  # 假设存在全局事件总线# 订阅事件self.event_bus.subscribe("alien_killed", self.on_alien_killed)self.event_bus.subscribe("level_completed", self.on_level_completed)def on_alien_killed(self, count):"""击杀外星人成就检测"""total_kills = self.game.stats.total_kills + countfor achievement in self.achievements.get("kill_based", []):if total_kills >= achievement["threshold"] and not achievement["unlocked"]:self._unlock(achievement)def _unlock(self, achievement):"""解锁成就并触发奖励"""achievement["unlocked"] = Trueself.game.reward_manager.apply_reward(achievement["reward"])self.game.ui.show_notification(f"成就解锁：{achievement['name']}")# 奖励系统示例
class RewardManager:def apply_reward(self, reward_type):if reward_type == "gold_skin":self.game.ship.load_skin("gold_ship.bmp")elif reward_type == "extra_bomb":self.game.ship.bomb_count += 3

模块四：模组支持与自定义内容

目标：允许玩家通过外部模组添加新角色、关卡和剧情。

# mod_loader.py（安全沙箱加载）
import importlib
import os
from restricted_env import SafeExec  # 假设有安全执行环境库class ModLoader:def __init__(self, game):self.game = gameself.mods = {}def load_mod(self, mod_path):"""动态加载模组并隔离潜在风险"""mod_name = os.path.basename(mod_path)with open(os.path.join(mod_path, "mod_info.json")) as f:config = json.load(f)# 在沙箱中执行模组初始化sandbox = SafeExec()sandbox.allow_modules("pygame")  # 允许访问Pygame APIsandbox.execute(mod_path, "init.py")# 注册模组内容if sandbox.get("register_enemies"):self.game.enemy_types.extend(sandbox.get("register_enemies")())self.mods[mod_name] = sandboxdef unload_mod(self, mod_name):"""卸载模组并清理资源"""if mod_name in self.mods:self.mods[mod_name].cleanup()del self.mods[mod_name]# 模组开发模板示例（mods/new_enemy/init.py）
def register_enemies():return [ZombieAlien, ShieldAlien]class ZombieAlien(Alien):def __init__(self, game):super().__init__(game)self.image = pygame.image.load("zombie_alien.bmp")self.speed *= 0.5  # 移动速度减半

模块五：剧情系统与过场动画

目标：通过脚本驱动剧情发展，支持分支对话和动画播放。

# story_engine.py（基于YAML的剧本解析）
import yamlclass StoryEngine:def __init__(self, game):self.game = gameself.current_scene = Noneself.scripts = self._load_scripts("scripts/main_story.yaml")def _load_scripts(self, path):with open(path, "r", encoding="utf-8") as f:return yaml.safe_load(f)def play_scene(self, scene_id):"""播放指定场景的剧情"""scene = self.scripts["scenes"][scene_id]for action in scene["actions"]:if action["type"] == "dialogue":self.game.ui.show_dialogue(action["text"], action["choices"])elif action["type"] == "animation":self._play_cutscene(action["path"])def _play_cutscene(self, video_path):"""播放预渲染动画（需集成视频解码库）"""# 示例：使用pygame.movie播放movie = pygame.movie.Movie(video_path)movie.play()# 剧情脚本示例（YAML格式）
scenes:intro:actions:- type: dialoguetext: "地球正面临危机，你准备好战斗了吗？"choices:- text: "准备就绪！"next_scene: level_1- text: "需要更多训练"next_scene: tutorial

系统架构图

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| 游戏核心逻辑       |<--->|       网络模块           |<--->| 云服务器 |

| (外星人/飞船/子弹) | | (得分上传/排行榜)|        | (MySQL/Redis) |

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          ^                                   ^

          |                                     |

          v                                   v

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| 玩家账号系统 |                  | 成就系统 |

| (本地/云端数据同步)|   | (事件触发/奖励) |

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          ^                                       ^

          |                                        |

          v                                       v

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| 模组加载器 | | 剧情引擎 |

| (沙箱/动态加载) | | (剧本/动画播放) |

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关键整合点说明

1. 数据流统一：

   - 玩家数据通过 PlayerProfile 类实现本地与云端双向同步。

   - 成就系统通过全局事件总线 (event_bus) 监听游戏事件，避免紧耦合。

 

2. 安全隔离机制：

   - 模组运行在沙箱环境 (SafeExec)，限制文件系统访问和危险API调用。

   - 网络通信强制使用HTTPS，敏感数据（如密码）使用BCrypt加密存储。

 

3. 扩展性设计：

   - 采用插件式架构，新功能（如新剧情类型）可通过继承 StoryEngine 扩展。

   - 资源加载支持优先级覆盖：模组资源 > 本地资源 > 默认资源。

 

4. 性能优化：

   - 网络请求使用线程池异步处理，避免阻塞主循环。

   - 剧情动画预加载至内存，减少实时解码开销。

 

示例：完整游戏启动流程

def main():# 初始化游戏核心game = AlienInvasion()# 加载玩家档案（自动同步云端）game.profile.load()# 加载已启用的模组game.mod_loader.load_mod("mods/zombie_pack")# 播放开场剧情if game.profile.is_new_player:game.story.play_scene("intro")# 进入主循环game.run()if __name__ == "__main__":main()

此合并章节完整涵盖原第十八章至第二十二章内容，通过模块化设计和深度整合，构建了一个支持网络交互、玩家定制和剧情驱动的完整游戏框架，既保留了各功能的独立性，又确保了系统整体的协同运作。