import pygame
from pygame.sprite import Sprite

class Alien(Sprite):
	"""表示单个外星人的类。"""

	def __init__(self, ai_game):
		"""初始化外星人并设置其起始位置。"""
		super().__init__()
		self.screen = ai_game.screen
		self.settings = ai_game.settings

		# 加载外星人图像并设置其rect属性。
		self.image = pygame.image.load('images/alien.bmp')
		self.rect = self.image.get_rect()

		# 每个外星人最初都在屏幕左上角附近。
		self.rect.x = self.rect.width
		self.rect.y = self.rect.height

		# 存储外星人的精确水平位置
		self.x = float(self.rect.x)

	def update(self):
		"""向右移动外星人。"""
		self.x += (self.settings.alien_speed*
			self.settings.fleet_direction)
		self.rect.x = self.x

	def check_edges(self):
		"""如果外星人位于屏幕边缘，就返回True。"""
		screen_rect = self.screen.get_rect()
		if self.rect.right >=  screen_rect.right or self.rect.left <= 0:
			return True

（2）alien_invasion.py

import sys
from time import sleep

import pygame

from settings import Settings
from game_stats import GameStats
from scoreboard import Scoreboard
from button import Button
from ship import Ship
from bullet import Bullet
from alien import Alien

class AlienInvasion:
	"""管理游戏资源和行为的类"""

	def __init__(self):
		"""初始化游戏并创建游戏资源。"""
		pygame.init()
		self.settings = Settings()

		#self.screen = pygame.display.set_mode(
			#(self.settings.screen_width, self.settings.screen_height))
		self.screen = pygame.display.set_mode((0, 0), pygame.FULLSCREEN)
		self.settings.screen_width = self.screen.get_rect().width
		self.settings.screen_height = self.screen.get_rect().height
		pygame.display.set_caption("Alien Invasion")

		# 创建存储游戏统计信息的实例。
		# 并创建记分牌
		self.stats = GameStats(self)
		self.sb = Scoreboard(self)

		self.ship = Ship(self)
		self.bullets = pygame.sprite.Group()
		self.aliens = pygame.sprite.Group()

		self._create_fleet()

		# 创建Play按钮。
		self.play_button = Button(self, "Play")

	def run_game(self):
		"""开始游戏的主循环。"""
		while True:
			self._check_events()
			if self.stats.game_active:
				self.ship.update()
				self._update_bullets()
				self._update_aliens()
				# print(len(self.bullets))

			self._update_screen()
			
	def _check_events(self):
		# 响应按键和鼠标事件
		for event in pygame.event.get():
			if event.type == pygame.QUIT:
				sys.exit()
			elif event.type == pygame.KEYDOWN:
				self._check_keydown_events(event)
			elif event.type == pygame.KEYUP:
				self._check_keyup_events(event)
			elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
				mouse_pos = pygame.mouse.get_pos()
				self._check_play_button(mouse_pos)
				
	def _check_play_button(self, mouse_pos):
		"""在玩家单击Play按钮是开始新游戏。"""
		button_clicked = self.play_button.rect.collidepoint(mouse_pos)
		if button_clicked and not self.stats.game_active:
			# 重置游戏统计信息。
			self.settings.initialize_dynamic_settings()
			self.stats.reset_stats()
			self.stats.game_active = True
			self.sb.prep_score()
			self.sb.prep_level()
			self.sb.prep_ships()

			# 清空余下的外星人和子弹。
			self.aliens.empty()
			self.bullets.empty()

			# 创建一群新的外星人并让飞船居中。
			self._create_fleet()
			self.ship.center_ship()

			# 隐藏鼠标光标。
			pygame.mouse.set_visible(False)

	def _check_keydown_events(self, event):
		"""响应按键。"""
		if event.key == pygame.K_RIGHT:
			self.ship.moving_right = True
		elif event.key == pygame.K_LEFT:
			self.ship.moving_left = True
		elif event.key == pygame.K_q:
			sys.exit()
		elif event.key == pygame.K_SPACE:
			self._fire_bullet()

	def _check_keyup_events(self, event):
		"""响应松开。"""
		if event.key == pygame.K_RIGHT:
			self.ship.moving_right = False
		elif event.key == pygame.K_LEFT:
			self.ship.moving_left = False

	def _fire_bullet(self):
		"""创建一颗子弹，并将其加入编组bullets中。"""
		if len(self.bullets) < self.settings.bullet_allowed:
			new_bullet = Bullet(self)
			self.bullets.add(new_bullet)

	def _update_screen(self):
		"""更新屏幕上的图像，并切换到新屏幕。"""
		self.screen.fill(self.settings.bg_color)
		self.ship.blitme()
		for bullet in self.bullets.sprites():
			bullet.draw_bullet()
		self.aliens.draw(self.screen)

		# 显示得分。
		self.sb.show_score()
 
		# 如果游戏处于非活跃状态，就绘制Play按钮。
		if not self.stats.game_active:
			self.play_button.draw_button()

		pygame.display.flip()

	def _update_bullets(self):
		"""更新子弹的位置并删除消失的子弹。"""
		# 更新子弹的位置
		self.bullets.update()

		# 删除消失的子弹。
		for bullet in self.bullets.copy():
			if bullet.rect.bottom <= 0:
				self.bullets.remove(bullet)

		self._check_bullet_alien_collisions()

	def _check_bullet_alien_collisions(self):
		"""响应子弹和外星人碰撞。"""
		# 删除发生碰撞的外星人。
		collisions = pygame.sprite.groupcollide(
			self.bullets, self.aliens, True, True)

		if collisions:
			for aliens in collisions.values():
				self.stats.score += self.settings.alien_points*len(aliens)
			self.sb.prep_score( )
			self.sb.check_high_score()

		if not self.aliens:
			# 删除现有的子弹并新建一群外星人。
			self.bullets.empty()
			self._create_fleet()
			self.settings.increase_speed()

			# 提高等级
			self.stats.level += 1
			self.sb.prep_level()

	def _update_aliens(self):
		"""
		检查是否有外星人位于屏幕边缘，
		并更新整群外星人的位置。
		"""
		self._check_fleet_edges()
		self.aliens.update()

		# 检测外星人和飞船之间的碰撞。
		if pygame.sprite.spritecollideany(self.ship, self.aliens):
			self._ship_hit()

		# 检查是否有外星人到达了屏幕底端。
		self._check_aliens_bottom()

	def _create_fleet(self):
		"""创建外星人群。"""
		# 创建一个外星人并计算一行可容纳多少个外星人。
		# 外星人的间距为外星人宽度
		alien = Alien(self)
		alien_width, alien_height = alien.rect.size
		available_space_x = self.settings.screen_width - (2 * alien_width)
		number_aliens_x = available_space_x // (2 * alien_width)

		# 计算屏幕可容纳多少行外星人。
		ship_height = self.ship.rect.height
		available_space_y = (self.settings.screen_height - 
						(3 * alien_height) - ship_height)
		number_rows = available_space_y // (2 * alien_height)

		# 创建外星人群。
		for row_number in range(number_rows):
			for alien_number in range(number_aliens_x):
				self._creat_alien(alien_number, row_number)

	def _creat_alien(self, alien_number, row_number):
		# 创建一个外星人并加入当前行。
		alien = Alien(self)
		alien_width, alien_height = alien.rect.size
		alien.x = alien_width + 2 * alien_width * alien_number
		alien.rect.x = alien.x
		alien.rect.y = alien.rect.height + 2 * alien.rect.height*row_number
		self.aliens.add(alien)

	def _check_fleet_edges(self):
		"""有外星人到达边缘时采取相应的措施。"""
		for alien in self.aliens.sprites():
			if alien.check_edges():
				self._change_fleet_direction()
				break

	def _change_fleet_direction(self):
		"""将整群外星人下移，并改变它们的方向。"""
		for alien in self.aliens.sprites():
			alien.rect.y += self.settings.fleet_drop_speed
		self.settings.fleet_direction *= -1

	def _ship_hit(self):
		"""响应飞船被外星人撞到。"""
		if self.stats.ships_left > 0:
			# 将ships_left减1.
			self.stats.ships_left -= 1
			self.sb.prep_ships()

			# 清空余下的外星人和子弹。
			self.aliens.empty()
			self.bullets.empty()

			# 创建一群新的外星人，并将飞放到屏幕底端的中央。
			self._create_fleet()
			self.ship.center_ship()

			# 暂停。
			sleep(0.5)
		else:
			self.stats.game_active = False
			pygame.mouse.set_visible(True)

	def _check_aliens_bottom(self):
		"""检查是否有外星人到达了屏幕底端。"""
		screen_rect = self.screen.get_rect()
		for alien in self.aliens.sprites():
			if alien.rect.bottom >= screen_rect.bottom:
				# 像飞船被撞到一样处理。
				self._ship_hit()
				break

if __name__ == '__main__':
	# 创建游戏实例并运行游戏。
	ai = AlienInvasion()
	ai.run_game()

（3）bullet.py?

import pygame
from pygame.sprite import Sprite

class Bullet(Sprite):
	"""管理飞船所发射子弹的类"""

	def __init__(self, ai_game):
		"""在飞船当前位置创建一个子弹对象。"""
		super().__init__()
		self.screen = ai_game.screen
		self.settings = ai_game.settings
		self.color = self.settings.bullet_color

		# 在（0,0）处创建一个表示子弹的矩形，再设置正确的位置。
		self.rect = pygame.Rect(0, 0, self.settings.bullet_width,
			self.settings.bullet_height)
		self.rect.midtop = ai_game.ship.rect.midtop

		# 存储用小数表示的子弹位置。
		self.y = float(self.rect.y)

	def update(self):
		"""向上移动子弹。"""
		# 更新表示子弹位置的小数值。
		self.y -= self.settings.bullet_speed
		# 更新表示子弹的rect的位置。
		self.rect.y = self.y 

	def draw_bullet(self):
		"""在屏幕绘制子弹。"""
		pygame.draw.rect(self.screen, self.color, self.rect)

（4）button.py

import pygame.font

class Button:

	def __init__(self, ai_game, msg):
		"""初始化按钮的属性。"""
		self.screen = ai_game.screen
		self.screen_rect = self.screen.get_rect()


		# 设置按钮的尺寸和其他属性。
		self.width, self.height = 200, 50
		self.button_color = (0, 255, 0)
		self.text_color = (255, 255, 255)
		self.font = pygame.font.SysFont(None, 48)

		# 创建按钮的rect对象，并使其居中
		self.rect = pygame.Rect(0, 0, self.width, self.height)
		self.rect.center = self.screen_rect.center

		# 按钮的标签只需创建一次。
		self._prep_msg(msg)

	def _prep_msg(self, msg):
		"""将msg渲染为图像，并使其在按钮上居中。"""
		self.msg_image = self.font.render(msg, True, self.text_color,
			self.button_color)
		self.msg_image_rect = self.msg_image.get_rect()
		self.msg_image_rect.center = self.rect.center

	def draw_button(self):
		# 绘制一个用颜色填充的按钮，再绘制文本。
		self.screen.fill(self.button_color, self.rect)
		self.screen.blit(self.msg_image, self.msg_image_rect)

（5）game_stats.py

class GameStats:
	"""跟踪游戏的统计信息。"""

	def __init__(self, ai_game):
		"""初始化统计信息。"""
		self.settings = ai_game.settings
		self.reset_stats()

		# 游戏刚启动时处于非活动状态。
		self.game_active = False

		# 任何情况下都不应该重置最高得分。
		self.high_score = 0

	def reset_stats(self):
		"""初始化在游戏运行期间可能变化的统计信息。"""
		self.ships_left = self.settings.ship_limit
		self.score = 0
		self.level = 1

（6）scoreboard.py

import pygame.font
from pygame.sprite import Group

from ship import Ship

class Scoreboard:
	"""显示得分信息的类。"""

	def __init__(self, ai_game):
		"""初始化显示得分涉及的属性。"""
		self.ai_game = ai_game
		self.screen = ai_game.screen
		self.screen_rect = self.screen.get_rect()
		self.settings = ai_game.settings
		self.stats = ai_game.stats

		# 显示得分信息时使用的字体设置。
		self.text_color = (30, 30, 30)
		self.font = pygame.font.SysFont(None, 48)
		# 准备包含最高得分和当前得分的图像
		self.prep_score()
		self.prep_high_score()
		self.prep_level()
		self.prep_ships()

	def prep_score(self):
		"""将得分转换为一幅渲染的图像。"""
		rounded_score = round(self.stats.score, -1)
		score_str = "{:,}".format(rounded_score)
		self.score_image = self.font.render(score_str, True,
			self.text_color, self.settings.bg_color)

		# 在屏幕右上角显示得分。
		self.score_rect = self.score_image.get_rect()
		self.score_rect.right = self.screen_rect.right - 20
		self.score_rect.top = 20

	def prep_high_score(self):
		"""将最高得分转换为渲染的图像。"""
		high_score = round(self.stats.high_score, -1)
		high_score_str = "{:,}".format(high_score)
		self.high_score_image = self.font.render(high_score_str, True,
			self.text_color, self.settings.bg_color)

		# 将最高得分放在屏幕顶部中央。
		self.high_score_rect = self.high_score_image.get_rect()
		self.high_score_rect.centerx = self.screen_rect.centerx
		self.high_score_rect.top = self.screen_rect.top

	def show_score(self):
		"""在屏幕上显示得分、等级和余下的飞船数。"""
		self.screen.blit(self.score_image, self.score_rect)
		self.screen.blit(self.high_score_image, self.high_score_rect)
		self.screen.blit(self.level_image, self.level_rect)
		self.ships.draw(self.screen)

	def check_high_score(self):
		"""检查是否诞生了新的最高得分。"""
		if self.stats.score > self.stats.high_score:
			self.stats.high_score = self.stats.score
			self.prep_high_score()

	def prep_level(self):
		"""将等级转换为渲染的图像。"""
		level_str = str(self.stats.level)
		self.level_image = self.font.render(level_str, True,
			self.text_color, self.settings.bg_color)

		# 将等级放在得分下方。
		self.level_rect = self.level_image.get_rect()
		self.level_rect.right = self.score_rect.right
		self.level_rect.top = self.score_rect.bottom + 10

	def prep_ships(self):
		"""显示还余下多少艘飞船。"""
		self.ships = Group()
		for ship_number in range(self.stats.ships_left):
			ship = Ship(self.ai_game)
			ship.rect.x = 10 + ship_number * ship.rect.width
			ship.rect.y = 10
			self.ships.add(ship)

（7）settings.py

class Settings:
	"""存储游戏《外星人入侵》中所有设置的类"""

	def __init__(self):
		"""初始化游戏的静态设置。"""
		# 屏幕设置
		self.screen_width = 1200
		self.screen_height = 800
		self.bg_color = (230, 230, 230)

		# 飞船设置
		self.ship_speed = 1.5
		self.ship_limit = 3

		# 子弹设置
		self.bullet_speed = 1.0
		self.bullet_width = 3
		self.bullet_height = 15
		self.bullet_color = (60, 60, 60)
		self.bullet_allowed = 3

		# 外星人设置
		self.alien_speed = 1.0
		self.fleet_drop_speed = 1.0
		# fleet_direction 为1表示向右移，为-1表示向左移。
		self.fleet_direction = 1

		# 加快游戏节奏的速度。
		self.speedup_scale = 1.1
		# 外星人分数的提高速度
		self.score_scale = 1.5

		self.initialize_dynamic_settings()

	def initialize_dynamic_settings(self):
		"""初始化随游戏进行而变化的设置。"""
		self.ship_speed = 1.5
		self.bullet_speed = 3.0
		self.alien_speed = 1.0

		# fleet_direction为 1 表示向右，为-1 表示为向左。
		self.fleet_direction = 1

		# 记分
		self.alien_points = 50

	def increase_speed(self):
		"""提高速度设置和外星人分数。"""
		self.ship_speed *= self.speedup_scale
		self.bullet_speed *= self.speedup_scale
		self.alien_speed *= self.speedup_scale

		self.alien_points = int(self.alien_points*self.score_scale)

（8）ship.py

import pygame
from pygame.sprite import Sprite

class Ship(Sprite):
	"""管理飞船的类"""

	def __init__(self, ai_game):
		"""初始化飞船并设置其初始位置。"""
		super().__init__()
		self.screen = ai_game.screen
		self.settings = ai_game.settings
		self.screen_rect = ai_game.screen.get_rect()

		# 加载飞船图像并获取其外接矩形。
		self.image = pygame.image.load('images/ship.bmp')
		self.rect = self.image.get_rect()

		# 对于每艘飞船，都将其放在屏幕底部的中央。
		self.rect.midbottom = self.screen_rect.midbottom

		# 在飞船的属性x中存储小数值。
		self.x = float(self.rect.x)

		# 移动标志。
		self.moving_right = False
		self.moving_left = False


	def update(self):
		"""根据移动标志调整飞船的位置。"""
		# 更新飞船而不是rect对象的x值
		if self.moving_right and self.rect.right < self.screen_rect.right:
			self.x += self.settings.ship_speed
		if self.moving_left and self.rect.left > 0:
			self.x -= self.settings.ship_speed

		# 根据self.x更新rect对象
		self.rect.x = self.x

	def blitme(self):
		"""在指定位置绘制飞船。"""
		self.screen.blit(self.image, self.rect)

	def center_ship(self):
		"""让飞船在屏幕底端居中。"""
		self.rect.midbottom = self.screen_rect.midbottom
		self.x = float(self.rect.x)