智能终端上的游戏目前风头正劲，试问哪个智能手机上没有几款企鹅公司出品的游戏呢！之前从未涉猎过游戏开发，但知道游戏开发前要挑选一款合适的游戏引擎，自己从头开始敲代码的时代已经out了。在寻觅游戏引擎之前，我需要回答三道摆在我面前的选择题：
1、2D引擎还是3D引擎？2、平台专用引擎还是跨平台引擎？3、收费引擎还是开源引擎？
作为入门级选手，2D游戏显然更适合上手一些，另外适合果果这个年龄段的幼教类的游戏也多以2D游戏居多。3D游戏本身也太难了，不仅要 Programming能力，还要3D建模能力，这些学习起来周期就太长了；一直是Ubuntu Fans，手头没有Mac Book，这样开发iOS程序变成一件糟心的事，在Ubuntu下搭建iOS App开发环境繁杂的很，即便是虚拟机也懒得尝试。但从游戏体验来看，还是在iPad上玩更好一些，因此最好引擎能跨平台，以便后续迁移到iOS上；开源 和用开源惯了，收费的引擎目前不在考虑范围之内。综上，我要寻找的是一款开源的、跨平台的Mobile 2D Game Engine。
于是我找到了Cocos2d-x！Cocos2d-x是Cocos2d-iphone的C++跨平台分支，由于是国人创立的，在国内有着较大的用 户群，引擎资料也较多，社区十分活跃。国内已经出版了多本有关Cocos2d-x的中文书籍，比如《Cocos2d-x高级开发教程:制作自己的 “捕鱼达人”》 、《Cocos2d-x权威指南》 等都还不错。更重要的是Cocos2d-x自带了丰富的例子，供初学者“临摹学习”，其中cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp /TestCpp这个例子几乎涵盖了该引擎的绝大多数功能。下面就开启Cocos2d-x的入门之旅（For Android）。
一、引擎安装
试验环境：
代码如下:
Ubuntu 12.04.1 x86_64gcc 4.6.3javac 1.7.0_21java "1.7.0_21" HotSpot 64-bit Server VMadt-bundle-linux-x86_64-20131030.zipandroid-ndk-r9d-linux-x86_64.tar.bz2
Cocos2d-x官网目前提供2.2.2稳定版以及3.0beta2版的下载（当然你也可以下载到更老的版本）。由于3.0改变较大，资料不 多，且对编译器等版本的要求较高(需要支持C++ 11标准)，因此这里依旧以2.2.2版本作为学习目标。Cocos2d-x-2.2.2下载后解压到某个目录：比如/home1/tonybai/android-dev/cocos2d-x-2.2.2。 如果仅是用Cocos2d-x开发Android版本游戏，则不需要做什么编译工作。Android Game Project会在Project build时自动用NDK的编译器编译C++代码，并与NDK链接。如果你想早点看看Cocos2d-x sample中的例子运行起来到底是什么样子的，你可以在Ubuntu下编译出Linux版本的游戏：在cocos2d-x-2.2.2下执行make-all-linux-project.sh即可。编译需要一段时间，编译成 功后，我们可以进入到“cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp/HelloCpp/proj.linux/bin/release” 下执行“HelloCpp”这个可执行文件，一个最简单的Cocos2d-x游戏就会展现在你的面前了。
Android sample project的构建稍微复杂些：
首先在Eclipse中添加libcocos2dx Library project from existed code（注意：不Copy到workspace，原地建立）。该Project的代码路径为cocos2d-x-2.2.2/cocos2dx/platform /android/java。在project.properties和AndroidManifest.xml适当修改你所使用的api版本， 以让编译通过。我这里用的是 target=android-19。
然后，设置NDK_ROOT环境变量(比如export NDK_ROOT='/home1/tonybai/android-dev/adt-bundle-linux-x86_64/android-ndk-r9c')， 供build_native.sh使用。
最后添加游戏project。在Eclipse中添加HelloCpp project from existed code，位置cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp/HelloCpp/proj.android（注 意：不Copy到Workspace中，原地建立）。在HelloCpp的project.properties中添加“android.library.reference.1=../../../../cocos2dx/platform/android /java”。同样别忘了在project.properties和AndroidManifest.xml适当修改你所使用 的api版本，以让编译通过。
如果一切顺利的话，你会在Console窗口看到“**** Build Finished ****”。Problems窗口显示“0 errors“。 启动Android模拟器，Run Application，同样的HelloCpp画面会呈现在模拟器上。
Cocos2d-x是建构在OpenGL技术之上的。对于Android平台而言，Android SDK已经完全封装了opengl es 1.1/2.0的API（android.opengl.*;javax.microedition.khronos.egl.*;javax.microedition.khronos.opengles.*）， 引擎完全可以建立在这个之上，无需C++代码。但Cocos2d-x是一个跨平台的2D游戏引擎，核心选择了用C++代码实现(iOS提供的C绑 定，不提供Java绑定；Android则提供了Java和C绑定)，因此 在开发Android平台的2D游戏时，引擎部分是SDK与NDK交相互应，比如GLThread的创建和管理用的是SDK的 GLSurfaceView和GLThread，但真正的Surface绘制部分则是回调Cocos2d-x用C++编写的绘制实现（链接NDK 中的库）。
二、Cocos2d-x Android工程代码组织结构
以samples/Cpp/HelloApp的Android工程为例，Android版的Cocos2d-x工程与普通android应用程序 差别 不大，核心部分只是多了一个jni目录和一个build_native.sh脚本文件。其中jni目录下存放的是Java和C++调用转换的“胶 水”代码；build_native.sh则是用于编译jni下C++代码以及 cocos2dx_static library代码的构建脚本。
HelloCpp的构建过程摘要如下：
代码如下:
**** Build of configuration Default for project HelloCpp ****
bash /home1/tonybai/android-dev/cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp/HelloCpp/proj.android/build_native.shNDK_ROOT = /home1/tonybai/android-dev/adt-bundle-linux-x86_64/android-ndk-r9cCOCOS2DX_ROOT = /home1/tonybai/android-dev/cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp/HelloCpp/proj.android/../../../..APP_ROOT = /home1/tonybai/android-dev/cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp/HelloCpp/proj.android/..APP_ANDROID_ROOT = /home1/tonybai/android-dev/cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp/HelloCpp/proj.android+ /home1/tonybai/android-dev/adt-bundle-linux-x86_64/android-ndk-r9c/ndk-build -C /home1/tonybai/android-dev/cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp/HelloCpp/proj.androidNDK_MODULE_PATH=/home1/tonybai/android-dev/cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp/HelloCpp/proj.android/../../../..:/home1/tonybai/android-dev/cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp/HelloCpp/proj.android/../../../../cocos2dx/platform/third_party/android/prebuiltUsing prebuilt externalsAndroid NDK: WARNING:/home1/tonybai/android-dev/cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp/HelloCpp/proj.android/../../../../cocos2dx/Android.mk:cocos2dx_static: LOCAL_LDLIBS is always ignored for static librariesmake: Entering directory `/home1/tonybai/android-dev/cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp/HelloCpp/proj.android'[armeabi] Compile++ thumb: hellocpp_shared <= main.cpp[armeabi] Compile++ thumb: hellocpp_shared <= AppDelegate.cpp[armeabi] Compile++ thumb: hellocpp_shared <= HelloWorldScene.cpp[armeabi] Compile++ thumb: cocos2dx_static <= CCConfiguration.cpp[armeabi] Compile++ thumb: cocos2dx_static <= CCScheduler.cpp … …[armeabi] Compile++ thumb: cocos2dx_static <= CCTouch.cpp[armeabi] StaticLibrary: libcocos2d.a[armeabi] Compile thumb: cpufeatures <= cpu-features.c[armeabi] StaticLibrary: libcpufeatures.a[armeabi] SharedLibrary: libhellocpp.so[armeabi] Install: libhellocpp.so => libs/armeabi/libhellocpp.somake: Leaving directory `/home1/tonybai/android-dev/cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp/HelloCpp/proj.android'
**** Build Finished ****
指挥NDK编译的则是jni下的Android.mk文件，其角色类似于Makefile。
三、Cocos2d-x Android工程代码阅读
单独将如何阅读代码拿出来，是为了后面分析引擎的驱动流程做准备工作。学习类似Cocos2d-x这样的游戏引擎，仅仅停留在游戏逻辑层代码是不 能很好的把握引擎本质的，因此适当的挖掘引擎实现实际上对于理解和使用 引擎都是大有裨益的。
以一个Cocos2d-x Android工程为例，它的游戏逻辑代码以及涉及的引擎代码涵盖在一下路径下（还是以HelloCpp的Android工程为例）：
代码如下:
项目层：* cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp/HelloCpp/proj.android/src主Activity的实现；* cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp/HelloCpp/proj.android/jni/hellocppCocos2dxRenderer类的nativeInit实现，用于引出Application的入口；* cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp/HelloCpp/Classes 你的游戏逻辑，以C++代码形式呈现；引擎层：* cocos2d-x-2.2.2/cocos2dx/platform/android/java/src 引擎层对Android Activity、GLSurfaceView以及Render的封装* cocos2d-x-2.2.2/cocos2dx/platform/android/jni 对应上面封装的native method实现* cocos2d-x-2.2.2/cocos2dx、cocos2d-x-2.2.2/cocos2dx/platform、cocos2d-x- 2.2.2/cocos2dx/platform/androidcocos2dx引擎的核心实现(针对android平台)
后续的代码分析也将从这两个层次、六处位置出发。
四、从Activity开始
之前多少了解了一些Android App开发的知识，Android App都是始于Activity的。游戏也是App的一种，因此在Android平台上，Cocos2d-x游戏也是从Activity开始的。于是 Activity，确切的说是Cocos2dxActivity是我们这次引擎驱动机制分析的出发点。
回顾Android Activity的Lifecycle，Activity启动的顺序是：Activity.onCreate -> Activity.onStart() -> Activity.onResume()。接下来我们将按照 这条主线进行引擎驱动机制的分析。
HelloCpp.java中的HelloCpp这个Activity完全无所作为，仅仅是继承其父类Cocos2dxActivity的实现罢 了。
代码如下:
// HelloCpp.javapublic class HelloCpp extends Cocos2dxActivity{protected void onCreate(Bundle savedInstanceState){super.onCreate(savedInstanceState);}… …}
我们来看Cocos2dxActivity类。
代码如下:
// Cocos2dxActivity.java
@Overrideprotected void onCreate(final Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);sContext = this;this.mHandler = new Cocos2dxHandler(this);this.init();Cocos2dxHelper.init(this, this);}
public void init() {// FrameLayoutViewGroup.LayoutParams framelayout_params =new ViewGroup.LayoutParams(ViewGroup.LayoutParams.FILL_PARENT,ViewGroup.LayoutParams.FILL_PARENT);FrameLayout framelayout = new FrameLayout(this);framelayout.setLayoutParams(framelayout_params);
… …// Cocos2dxGLSurfaceViewthis.mGLSurfaceView = this.onCreateView();
// …add to FrameLayoutframelayout.addView(this.mGLSurfaceView);… …this.mGLSurfaceView.setCocos2dxRenderer(new Cocos2dxRenderer());… …
// Set framelayout as the content viewsetContentView(framelayout);}
从上面代码可以看出，onCreate调用的init方法才是Cocos2dxActivity初始化的核心。在init方法 中，Cocos2dxActivity创建了一个Framelayout实例，并将该实例作为content View赋给了Cocos2dxActivity的实例。Framelayout实例也并不孤单，一个设置了Cocos2dxRenderer实例的 GLSurfaceView被Added to it。而Cocos2d-x引擎的初始化已经悄悄地在这几行代码间完成了，至于初始化的细节我们后续再做分析。
接下来是onResume方法，它的实现如下：
代码如下:
@Overrideprotected void onResume() {super.onResume();
Cocos2dxHelper.onResume();this.mGLSurfaceView.onResume();}
onResume调用了View的onResume()。
代码如下:
// Cocos2dxGLSurfaceView：@Overridepublic void onResume() {super.onResume();
this.queueEvent(new Runnable() {@Overridepublic void run() {Cocos2dxGLSurfaceView.this.mCocos2dxRenderer.handleOnResume();}});}
Cocos2dxGLSurfaceView将该事件打包放到队列里，扔给了另外一个线程去执行（后续会详细说明这个线程），对应的方法在 Cocos2dxRenderer class中。
代码如下:
public void handleOnResume() {Cocos2dxRenderer.nativeOnResume();}
Render实际上调用的是native方法。
代码如下:
JNIEXPORT void JNICALL Java_org_cocos2dx_lib_Cocos2dxRenderer_nativeOnResume() {if (CCDirector::sharedDirector()->getOpenGLView()) {CCApplication::sharedApplication()->applicationWillEnterForeground();}}
applicationWillEnterForeground方法在你的AppDelegate.cpp中；
void AppDelegate::applicationWillEnterForeground() {CCDirector::sharedDirector()->startAnimation();//
// if you use SimpleAudioEngine, it must resume here// SimpleAudioEngine::sharedEngine()->resumeBackgroundMusic();}
这里仅是重新获得了一下时间罢了。
五、Render Thread(渲染线程) - GLThread
游戏引擎要兼顾UI事件和屏幕帧刷新。Android的OpenGL应用采用了UI线程(Main Thread) +渲染线程(Render Thread)的模式。Activity活在Main Thread(主线程)中，也叫做UI线程。该线程负责捕获与用户交互的信息和事件，并与渲染(Render)线程交互。比如当用户接听电话、切换到其他 程序时，渲染线程必须知道发生了 这些事件，并作出即时的处理，而这些事件及处理方式都是由主线程中的Activity以及其装载的View传递给渲染线程的。我们在Cocos2dx的框 架代码中看不到渲染线程的诞生过程，这是因为这一过程是在Android SDK层实现的。
我们回顾一下Cocos2dxActivity.init方法的关键代码：
代码如下:
// Cocos2dxGLSurfaceViewthis.mGLSurfaceView = this.onCreateView();
// …add to FrameLayoutframelayout.addView(this.mGLSurfaceView);this.mGLSurfaceView.setCocos2dxRenderer(new Cocos2dxRenderer());// Set framelayout as the content viewsetContentView(framelayout);
Cocos2dxGLSurfaceView是 android.opengl.GLSurfaceView的子类。在android 上做原生opengl es 2.0编程的人应该都清楚GLSurfaceView的重要性。但渲染线程并非是在Cocos2dxGLSurfaceView实例化时被创建的，而是在 setRenderer的时候。
我们来看Cocos2dxGLSurfaceView.setCocos2dxRenderer的实现：
代码如下:
public void setCocos2dxRenderer(final Cocos2dxRenderer renderer) {this.mCocos2dxRenderer = renderer;this.setRenderer(this.mCocos2dxRenderer);}
setRender是Cocos2dxGLSurfaceView父类GLSurfaceView实现的方法。在Android SDK GLSurfaceView.java文件中，我们看到：
代码如下:
public void setRenderer(Renderer renderer) {checkRenderThreadState();if (mEGLConfigChooser == null) {mEGLConfigChooser = new SimpleEGLConfigChooser(true);}if (mEGLContextFactory == null) {mEGLContextFactory = new DefaultContextFactory();}if (mEGLWindowSurfaceFactory == null) {mEGLWindowSurfaceFactory = new DefaultWindowSurfaceFactory();}mRenderer = renderer;mGLThread = new GLThread(mThisWeakRef);mGLThread.start();}
GLThread的实例是在这里被创建并开始执行的。至于渲染线程都干了些什么，我们可以通过其run方法看到：
代码如下:
@Overridepublic void run() {setName("GLThread " + getId());if (LOG_THREADS) {Log.i("GLThread", "starting tid=" + getId());}
try {guardedRun();} catch (InterruptedException e) {// fall thru and exit normally} finally {sGLThreadManager.threadExiting(this);}}
run方法并没有给我们带来太多有价值的东西，真正有价值的信息藏在guardedRun方法中。guardedRun是这个源文件中规模最为庞 大的方法，但抽取其核心结构后，我们发现它大致就是一个死循环，以下是摘要式的伪代码：
代码如下:
while (true) {synchronized (sGLThreadManager) {while (true) {…. …if (! mEventQueue.isEmpty()) {event = mEventQueue.remove(0);break;}}}//end of synchronized (sGLThreadManager)
if (event != null) {event.run();event = null;continue;}
if neededview.mRenderer.onSurfaceCreated(gl, mEglHelper.mEglConfig);
if neededview.mRenderer.onSurfaceChanged(gl, w, h);
if neededview.mRenderer.onDrawFrame(gl);}
在这里我们看到了event、Renderer的三个回调方法onSurfaceCreated、onSurfaceChanged以及 onDrawFrame，后续我们会对这三个函数做详细分析的。
六、游戏逻辑的入口
在HelloCpp的Classes下有好多C++代码文件（涉及具体的游戏逻辑），在HelloCpp的android project jni目录下也有Jni胶水代码，那么这些代码是如何和引擎一起互动生效的呢？
上面讲到过，涉及到画面的一些渲染都是在GLThread中进行的，这涉及到onSurfaceCreated、 onSurfaceChanged以及onDrawFrame三个方法。我们看看 Cocos2dxRenderer.onSurfaceCreated方法的实现，该方法会在Surface被首次渲染时调用：
代码如下:
public void onSurfaceCreated(final GL10 pGL10, final EGLConfig pEGLConfig) {Cocos2dxRenderer.nativeInit(this.mScreenWidth, this.mScreenHeight);this.mLastTickInNanoSeconds = System.nanoTime();}
该方法继续调用HelloCpp工程jni目录下的nativeInit代码:
代码如下:
void Java_org_cocos2dx_lib_Cocos2dxRenderer_nativeInit(JNIEnv*env, jobject thiz, jint w, jint h){if (!CCDirector::sharedDirector()->getOpenGLView()){CCEGLView *view = CCEGLView::sharedOpenGLView();view->setFrameSize(w, h);
AppDelegate *pAppDelegate = new AppDelegate();CCApplication::sharedApplication()->run();}else{ccGLInvalidateStateCache();CCShaderCache::sharedShaderCache()->reloadDefaultShaders();ccDrawInit();CCTextureCache::reloadAllTextures();CCNotificationCenter::sharedNotificationCenter()->postNotification(EVENT_COME_TO_FOREGROUND, NULL);CCDirector::sharedDirector()->setGLDefaultValues();}}
这似乎让我们看到了游戏逻辑的入口了：
代码如下:
CCEGLView *view = CCEGLView::sharedOpenGLView();view->setFrameSize(w, h);
AppDelegate *pAppDelegate = new AppDelegate();CCApplication::sharedApplication()->run();
继续追踪CCApplication::run方法：
代码如下:
int CCApplication::run(){// Initialize instance and cocos2d.if (! applicationDidFinishLaunching()){return 0;}
return -1;}
applicationDidFinishLaunching，没错这就是游戏逻辑的入口了。我们得回到Samples代码目录中去找到对应方法 的实现。
代码如下:
//cocos2d-x-2.2.2/samples/Cpp/HelloCpp/Classes/AppDelegate.cpp
bool AppDelegate::applicationDidFinishLaunching() {// initialize directorCCDirector* pDirector = CCDirector::sharedDirector();CCEGLView* pEGLView = CCEGLView::sharedOpenGLView();
pDirector->setOpenGLView(pEGLView);CCSize frameSize = pEGLView->getFrameSize();… …
// turn on display FPSpDirector->setDisplayStats(true);
// set FPS. the default value is 1.0/60 if you don't call thispDirector->setAnimationInterval(1.0 / 60);
// create a scene. it's an autorelease objectCCScene *pScene = HelloWorld::scene();
// runpDirector->runWithScene(pScene);
return true;}
的确，在applicationDidFinishLaunching中我们做了很多引擎参 数的设置。接下来大管家CCDirector实例登场，并运行了HelloWorld Scene的实例。但这依旧是初始化的一部分，虽然方法名让人听起来像是某种持续连贯行为：
代码如下:
//cocos2d-x-2.2.2/cocos2dx/CCDirector.cpp
void CCDirector::runWithScene(CCScene *pScene){… …pushScene(pScene);startAnimation();}
void CCDisplayLinkDirector::startAnimation(void){if (CCTime::gettimeofdayCocos2d(m_pLastUpdate, NULL) != 0){CCLOG("cocos2d: DisplayLinkDirector: Error on gettimeofday");}
m_bInvalid = false;}
两个方法均只是初始化了某些数据成员变量，并未真正将引擎驱动起来。
七、驱动引擎
之所以游戏画面是运动的，那是因为屏幕以较高的帧数刷新的缘故，这样人眼就会看到连续的动作，就和电影的放映原理是一样的。在Cocos2d-x 引擎中这些驱动屏幕刷新的代码在哪里呢？
我们回顾一下之前谈到的GLThread线程，我们说过画面渲染的工作都是由它来完成的。GLThread的核心是guardedRun函数，该 函数以“死循环”的方式调用Cocos2dxRender.onDrawFrame方法对画面进行持续渲染。
我们来看看引擎实现的Cocos2dxRender.onDrawFrame方法：
代码如下:
public void onDrawFrame(final GL10 gl) {/** FPS controlling algorithm is not accurate, and it will slow down FPS* on some devices. So comment FPS controlling code.*/
/*final long nowInNanoSeconds = System.nanoTime();final long interval = nowInNanoSeconds
