RestfulSnake

Vor wenigen Monaten hatte ich eine Handvoll Bewerbungsgespräche und von “Programmieraufgaben”, die durch das Erkennen der Fibonacci-Sequenz gelöst wurden bis zu “Wie viele Grashalme gibt es in deiner Heimatstadt?” war alles dabei. Unter anderem auch “Wir wissen, dass du noch nie Java angefasst hast, deshalb sollst du ein Programm in Java schreiben, über das wir nächste Woche reden können!”

Also bin ich jetzt Java-Experte. Und das bedeutet, dass es Zeit ist für eine weitere Snake-Version [1, 2, 3, 4, 5].

Um besonders professionell zu wirken, habe ich mich für eine Client-Server-Architektur entschieden. Steuerkommandos werden per http post zum Server geschickt und in der Antwort steht die neue Position der Schlange. Das Backend nutzt Spring Boot und läuft auf einem Tomcat Server. Das Frontend besteht hauptsächlich aus dem Visualisierungs-Code von jsnake, aber echte Nerds werden es natürlich bevorzugen per curl zu spielen.

Normalerweise würde man es natürlich mittels Kubernetes und Docker auf AWS laufen lassen, aber stattdessen habe ich mich dafür entschieden Heroku zu nutzen, um ein kleines Unternehmen zu unterstützen. Auf restfulsnake.herokuapp.com kann man also eine Partie spielen. Und die Quellen liegen wie immer auf GitHub

Überraschenderweise funktioniert das tatsächlich erstaunlich gut — solange die Latenz unter ~150 ms bleibt. Und dieses Design schreit geradezu nach einen Multiplayer-Modus…

jsnake

Bisher habe ich immer nur kurze Fragmente in JavaScript geschrieben, die meist nur Gimmicks bezweckten oder Bibliotheken aufrufen. JavaScript ist im Moment möglicherweise die wichtigste Sprache: Schließlich ist sämtlicher clientseitiger Code des Webs JavaScript — und dank Node wohl auch nennenswerte Teile des Servercodes. Zumindest macht man nichts falsch, wenn man sich etwas mit JavaScript vertraut macht. Deshalb ist das neuste — und simpelste — Mitglied meiner Snake Sammlung [1, 2, 3, 4] in JavaScript gehalten.

Ausprobieren kann man es gleich hier:

In der Spielwelt herrschen helikale Randbedingungen, hauptsächlich weil es etwas anderes ist als gewöhnliche periodische Ränder. Außerdem hat es den Vorteil, dass man keinen Pause-Modus braucht, weil diese Randbedingungen dafür sorgen, dass die Schlange sich nicht beißt, wenn man sie einfach geradeaus laufen lässt.

Ich habe gehört, dass JavaScript sich in den letzten Jahren stark weiterentwickelt hat. Tatsächlich scheint mir diese Sprache einige interessante Sprachelemente erhalten zu haben, wie arrow functions x => x*x für lambdas oder den spread operator ... den ich am ehesten mit Pythons splat * vergleichen möchte. Ich will nicht behaupten, dass das folgende kartesische Produkt der beste Code oder leserlich wäre, aber interessant allemal:

let SIZE = 3;
let numbers = [...Array(SIZE).keys()];
let a = [].concat(
    ...numbers.map(
        x => numbers.map(
            y => [x, y]
        )
    )
);
console.log(a);

Anscheinend gibt es mit der nächsten geplanten Version (ES6) noch mehr nette Sprachelemente. Unter anderem Module. Ich bin geradezu sprachlos, dass man bisher keine Sprachunterstützung für die Verteilung des Quellcodes über mehrere Dateien hatte. Anscheinend bin ich noch zu sehr von den Konzepten der “C-artigen” Sprachen beeinflusst.

Da jsnake nur ein paar Zeilen in einer Datei sind und sich ein ganzes GitHub Repository deshalb nicht lohnt, habe ich es in einen Gist hochgeladen.

rsnake

In meinem letzten Einträgen ist bereits angeklungen, dass ich Rust mag. Und wie die Erfahrung [1, 2, 3] zeigt, dauert es nie lange bis ich eine Snake-Abwandlung programmiere.

Dieses Mal verfolgt der Autopilot die Strategie des smart kinetic walk, (ein Model aus der statistischen Physik zur Simulation von Polymeren,) um sich nicht selbst zu beißen — leider setzt diese Strategie ein unendlich großes Spielfeld voraus.

Die grundlegende Idee ist, dass die Schlange immer wenn sie sich selbst begegnet prüft welcher nächste Schritt sie in einer Schlaufe fängt und welcher nach außen führt. Mit offenen Randbedingungen, also auf einem unendlich großen Feld lässt sich dass das in konstanter Zeit erledigen, wenn die Schlange an jedem Segment ihres Körpers die Anzahl der Rechts- und Linksdrehungen speichert. Bei periodischen Randbedingungen funktioniert das allerdings nicht mehr, sodass der Autopilot eine Best-First-Search durchführt. Auf offenen Randbedingungen würde es ausreichen einen Weg vom potentiell nächstem Schritt zu einem beliebigen Punkt außerhalb eines Rechtecks, das die Schlange einschließt, zu finden. Bei periodischen Randbedingungen ist es nicht so eindeutig. Ich habe mich entschlossen, dass die Schlange sich nur so bewegen soll, dass immer ein Pfad zu ihrem Schwanz existiert. Tatsächlich führt diese Strategie zu unterhaltsamen und nicht perfekten Spielverläufen.

Der Vollständigkeit halber sind noch ein nicht vorausplanender und ein perfekter, aber langweiliger, Autopilot dabei.

Da die Quellen auf GitHub liegen, ist es nur vier Zeilen entfernt — weniger, wenn der Rustcompiler bereits installiert ist.

    # curl https://sh.rustup.rs -sSf | sh  # never copy `| sh` in your terminal
    git clone https://github.com/surt91/rsnake
    cd rsnake
    cargo run --release