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本文在GitHub的地址：https://github.com/kaniol-lck/Minecraft-Note/tree/main/Piston

活塞（Piston）的基本用途是移动方块，而未激活的活塞本身又可以被其他活塞移动，这使得可以利用活塞来完成非常复杂的方块移动；而激活的活塞则则不能被移动，可以阻挡其他活塞移动方块。活塞的特性非常之多，我希望能以此篇文章完整地介绍并解释活塞的全部特性，并顺便聊一聊过去及未来的小改动。

活塞的组成

活塞在收回的状态是一个方块，但在伸出后占据了两个方块，它们是活塞的两个部分，我们把活塞没有移动的部分叫做活塞底座，或者我习惯叫作活塞屁股，而伸出的那部分方块被称作活塞头，也可以叫作活塞臂。

活塞底座

活塞底座是活塞的核心，它完全决定的活塞的运动，以下所有对于活塞特性的解释都是围绕活塞底座进行的。没错，活塞就是一个屁股决定脑袋的红石元件。如不特殊说明，本文提到的活塞均指活塞的屁股而不是脑袋。

活塞底座有伸出和收回两种状态，活塞在被激活时会伸出，变成伸出状态。单独存在的伸出状态活塞并不常见，因为当活塞伸出时通常也会伸出它的活塞头，收回时活塞头也随之消失。活塞底座不会检查自己前方是否拥有活塞头，所以当它处于伸出状态下是可以稳定存在的。一个不包含活塞头的伸出状态的活塞底座会被叫做无头活塞，它具有一些更特殊的应用。不过，无论有没有活塞头，它都是活塞底座，都满足本文中所描述的活塞特性，无头活塞特有的特性也是可以使用活塞特性来解释的。与普通活塞相比，无头活塞的活塞头位置可能是活塞头以外的方块，所以当活塞以为自己在操作活塞头的时候会操作了其他方块，在讲述活塞特性的时候我可能会以无头活塞来辅助说明活塞的一些操作判断与实现。

活塞头

与活塞底座不同，活塞头会在意自己有没有屁股，若后方的方块为活塞底座，且拥有一致的朝向，他会认为这是匹配自己的活塞底座。当它的后面受到形状更新时，会检查有无对应的活塞底座。活塞底座朝向的要求是在1.16中新增的，在旧版本中，一个活塞底座可以稳定地拥有多个活塞头，来完成一些特定的作用或作为精巧的工艺品。

活塞头并不是一个会独立存在的方块，它所完成的所有事情都是由活塞底座完成的，当它受到方块更新时，传递该更新给其后方匹配的活塞底座。当它被破坏时，也会破坏其后方匹配的活塞底座。

活塞底座方块不包含任何活塞臂，而活塞臂将其的碰撞及视觉体积延申到了其后方的活塞底座上，如同木栅栏及石墙方块会将碰撞体积延申到其上方一样。当活塞收回时，其碰撞体积在这一过程中向活塞底座移动，如果它的碰撞体积是固定不变的，那么会在收回的最后一刻向活塞底座的后方顶出，这会产生一些可能不会想要的效果，同时该碰撞体积也会使得放置在活塞底座上的红石元件在活塞收回时掉落。因此，活塞头的碰撞体积是可变的，它拥有长臂和短臂两种状态，在收回进行一半时将碰撞体积换成短臂状态。但非常有趣的是，该逻辑在1.16前已经存在，但由于写倒了判断的推动进度，所以一直到1.16中才可以不会有突出的碰撞体积。

自身状态检查

有三种情况下，活塞会检查自己的伸出状态，判断自己是否应该伸出或者收回：

被手动放置

受到方块更新

被放置（包括由活塞移动导致的）

这三种情况可能在任意游戏阶段发生，活塞在任意阶段都可能会检查自身的伸出状态，并根据自身状态来决定是否要在运算方块事件的时候实际推出。

检查是否被激活

半连接性是活塞及发射器/投掷器所特有的一种激活方式，其内容是活塞上方一格被激活也可以激活该活塞，有时也被称为上位激活。

活塞会先检查自身位置的激活情况，需要排除推动方向上的激活，所以在活塞正前方放置一个红石块并不会让它推动。

检查完自身的5个激活位置后，检查活塞上方的激活位置，此处会检查包含活塞本身在内的六个位置。

这些位置存在指向活塞或活塞上部方块激活的红石元件都会使活塞激活。

可以注意到蓝色方块标记的位置并不是活塞直接毗邻的方块，这些位置的激活可能并不会更新到活塞，也就不会让活塞检查自身的状态，直至活塞被更新时才会响应，这也就是活塞的qc特性（Quasi-Connectivity，半连接性），激活与更新分开执行。当活塞处于一个激活状态与伸出状态不符合的情况下时，给活塞一个方块更新即可使其检查自身状态，我们将这样的活塞状态称为BUD态（Block Update Detector，方块更新探测器），可以用于响应并检测此处的方块更新。

与活塞类似，投掷器与发射器也有类似的上位激活的特性，同样，BUD也不是专指活塞上位激活这一特性，而是通常指在没有更新元件的时候激活这个元件，来达到等待一个更新才能激活的效果。而活塞正好拥有上位激活的特性，所以更容易出现BUD现象。

传统红石元件激活时会更新其二阶毗邻的方块位置，其卡顿也常被人所诟病，这是传统红石元件会充能实心方块所致，通过充能实心方块完成的激活不会更新到被激活方块，所以才需要更新二阶毗邻来通知元件被激活了。

这是一张红石粉激活更新的示意图，它激活了红色混凝土方块并会更新其毗邻（红色玻璃）及二阶毗邻（蓝色玻璃）的位置，上方活塞位于更新范围内且自检发现自己被激活，所以伸出。而下方活塞不在更新范围内，即使满足了上位激活也由于缺少更新而没有伸出。

伸出or收回？

上一步中，活塞判断了自己是否被激活了，那么此时再检查自己的状态。

如果发现自己被激活了但没有伸出，那么它会想要伸出。在想要伸出之前，活塞会进行一次自检，判断自己能否伸出，它会分析移动结构来判断自己能否伸出，如果不行，那就此作罢，而如果经过一番分析发现是可行的，那就把这次伸出添加至方块事件中。

而如果它没有被激活，但伸出了，活塞就会打算收回。它会检查一格之外的位置，也就是活塞臂伸出正对的位置。如果它发现这个位置是自己刚刚推出还没有到位的方块，也就是它的推出动作还没有完成变受到了收回的信号，这便是所谓的活塞瞬推。伸出动作可能会因为受到阻碍无法完成，而拉回动作无论如何活塞臂都会收回，无论是能否实际拉回方块，它都会添加至方块事件中。

方块事件参数n标记了活塞动作类型，n = 0表示伸出动作，n = 1表示收回动作，n = 2表示瞬推收回动作。

移动结构分析与移动顺序

分析活塞的移动结构时，会创建两个列表，分别存储活塞会移动的方块以及会破坏的方块。无论方块是被推动还是拉动，活塞都只能移动12个方块。

方块的可移动性

对于单个方块，能被移动需要满足：

方块位于世界上下限及世界边境之内

不能是黑曜石、哭泣的黑曜石及重生锚

不能向世界下限之下及上限之上推动

不能推动伸出的活塞

方块能被挖掘

不能为阻碍移动的方块

传送门、屏障、铁砧、砂轮、磁石以及正在移动的活塞

不能是方块实体

其中会被破坏的方块有：

压力板、床、钟、门、灯笼、潜影盒、结构空位、植物类、水/气泡柱、岩浆、雪片、火焰、蜘蛛网、竹子和笋、树叶、仙人掌、珊瑚、西瓜/南瓜、海蛋、蛋糕等许多装饰类方块

另外，带釉陶瓦是一类非常特殊的方块，它可以被推动但不能被拉动。

移动结构分析

活塞移动方块可以是普通活塞推动方块或粘性活塞拉动方块，其中被推动方块的前方可以推动别的方块，而粘液块和蜂蜜块可以粘住侧面和后面的方块，这使得一个活塞可以移动排列成某些形状的多个方块。

游戏分析移动结构的方法是先选择一个移动位点，从这个移动位点按移动轴方向的单列直线方块结构分析正向推动及可粘方块反向拉动的方块，然后从这些移动方块中寻找侧面粘连的方块，再从粘连方块作为移动位点开始下一轮直线方块结构的分析，直至结束。

将起始点作为最开始的移动位点，这一点是会被活塞直接推动或拉动的。如果该点方块不能被活塞移动，那么活塞就放弃移动了；但是如果该方块可被活塞破坏，而活塞恰好要推出，那么将该方块添加至破坏列表中，结束移动结构分析。

分析完直线方块结构后，会遍历移动方块列表中所有的方块，若其为可粘方块，则检查它的侧面是否会粘动其他方块来添加分支，加入新的直线移动结构。在这一过程中，正在遍历的移动方块列表也会随之增加。

直线方块结构

直线方块结构是一列沿着移动轴方向的方块，这一列方块中有一个移动位点，它可能是被活塞直接移动的，也可能是被可粘方块直接带动的方块。这个方块作为这一直线结构移动的动力点，前方的方块会被推动，若可粘则后方方块会被拉动。

若这个移动位点是空气、无法移动、活塞自身或已经包含在移动方块列表中，那么说明这列结构的移动位点不会从侧面粘动，也就不需要分析这列方块了。

而如果移动位点加上移动方块列表已经超过了活塞的移动上限12个方块，那么移动位点阻碍了这次移动，整个结构无法移动。

先从可粘方块拉动后方方块开始分析，从移动位点沿着移动方向的反向寻找可粘方块直线拉动中断的位置。从移动位点至第一个空气、与此粘块不互粘的、无法移动的方块或是活塞本身的一列方块便是粘块拉动的部分。判断拉动部分加上已有的移动方块列表之和是否超过活塞移动上限12，若超过，整个结构无法移动。

确定了拉动部分后，将它们添加到移动方块列表中。添加顺序为移动方向的反向，最后方的方块先添加进列表。

再分析推动前方方块的部分。从移动位点开始向移动方向寻找会被推动方块。当该方块已经位于移动方块列表中时，说明这个该直线结构已经结束，再往前是另一直线方块结构，而在推动时可能会与该结构发生碰撞，所以需要重新排列移动方块列表的顺序。对于已经走完的这些方块，如果是可粘方块，则进入分支方块结构检查，寻找侧面粘动的方块。如果侧面粘动使拉动失败，逐级返回失败结果。

如果正向推动的前方为空气，那也就意味着该直线结构的结束。

如果正向推动的前方为不可移动的方块或活塞本身，那么无法移动，逐级返回失败结果。

如果该方块可以被移动破坏，那么将它添加到破坏方块列表中，该列方块结束。

检查加上移动方块列表是否已经超过推动上限12，如果没有，则将该方块添加到移动方块列表中。

添加分支

游戏会检查这个方块的六个方向来查找它所粘动的方块，顺序由方向枚举类型确定，定义顺序为：下、上、北、南、西、东。

这里会排除与移动方向同轴的两个方向，只检查会被粘住的侧面。侧面的这个方块如果会与该方块互粘，那么尝试将继续以它开始直线方块结构分析。如果直线方块结构分析移动失败，那么会逐级返回失败结果。

方块列表与移动顺序

根据对移动结构的分析顺序，我们可以总结出添加方块至方块列表中有以下顺序规则：

直线方块结构沿移动方向由后至前，多个相接的直线方块结构合并为一起

添加分支方向顺序为：下上北南西东

分支为递归添加，越近的分支越早添加至方块列表

这就是活塞推动或拉动方块的移动顺序吗？并不，恰恰相反。

在移动方块的时候，游戏会根据该方块列表逆序移动方块，所以实际的方块移动顺序与以上顺序是刚好相反的，所以移动方块顺序规则为：

粘动分支深度越深越先移动

同向直线方块由前至后连续移动

分支按“东西南北上下”的顺序移动

对于上述分析，也可以参考这一专栏文章，作者虽然说没有读过源码，全凭经验与实践得出的分析方法，但与实际游戏实现极其接近：

如果不想手动分析移动结构，可以使用pistorder mod来可视化显示活塞的移动结构。（https://github.com/Fallen-Breath/pistorder）

方块事件

上面提到，当活塞经过自检，发现需要或伸出或收回时会添加至方块事件中，到了游戏运算方块事件的阶段，才会执行这一伸出或收回的操作。

在运算方块事件的时候，活塞会先再次检查自身的状态，如果被激活而方块事件为收回，那么它会重新伸出并结束该方块事件。同样，如果活塞没有被激活而方块事件为伸出，它也会直接结束这一方块事件。

伸出事件

如果这是一个伸出事件，活塞会尝试移动前方方块，如果成功就将自己直接设置成伸出状态，抑制移除运算，并发出发出方块更新，播放活塞伸出的音效。

收回事件

如果活塞面前的方块是b36，那么会使其瞬间到位，注意，该瞬间到位无论普通活塞还是粘性活塞都会执行。

与活塞推出时底座直接设置成成伸出状态不同，收回时会将底座先变成b36，然后发出形状更新与方块更新。

如果是粘性活塞的话，它可能会拉回前方的方块。它伸出方向的前一格为同方向推出的b36方块，那么就会令其强制到位，且不会拉回方块，这就是粘性活塞受到短脉冲的丢方块特性。粘性活塞会检查这些条件：

添加方块事件不为瞬推收回事件

伸出方向的前一格不为空气

该方块能被拉动

该方块会被正常推动或为活塞/粘性活塞

那么粘性活塞会尝试拉回面向的方块。

普通活塞和没有尝试拉回方块的粘性活塞会移除面前的方块，也就是活塞臂的位置。

最后，播放活塞收回的声音。

同样以无头粘性活塞作示例，能拉回方块的情况下没有删除该末地传送门框架，而不能拉回方块的情况下删除了末地传送门框架。

移动方块

活塞伸出的时候，以及粘性活塞收回且伸出前一格方块可拉时会尝试移动方块。

如果是打算收回方块，会先将当前活塞头删除，避免活塞头阻挡移动结构分析。

在正式移动之前，会再次分析移动结构，如果发现此时的移动结构无法被移动，就会结束这一步，不会移动方块。

根据分析的移动结构，可以获取到一个移动方块列表和一个破坏方块列表。活塞会先破坏方块，根据破坏方块列表逆序依次破坏方块；然后移动方块，根据移动方块列表逆序依次移动方块。因为分析活塞推动时是由近到远，而移动方块需要先移动的方块不能覆盖到未移动的方块上，所以在这里需要逆序使得移动方向较前的先移动。实际方块移动顺序如前所述。活塞会在待移动方块沿移动方向的前一格，也就是移动的目标位置创建该方块对应的b36方块。在这一步中破坏与移动都不会发出方块更新，破坏方块不发出形状更新而移动方块会发出形状更新。

如果是活塞伸出，在活塞头的位置创建对应的活塞头b36。不发出方块更新只发出形状更新。

在移动的过程中，只在目标位置创建了b36方块，而没有对原位置的方块进行操作，在这一步中才会删除没有被移动目标位置及活塞头覆盖位置的方块，抑制移除运算，依然不会发出方块更新及形状更新。

最后才统一发出更新，先是未被覆盖的位置发出形状更新及红石粉相关的形状更新。然后所有方块被破坏的位置发出形状更新，所有移动的原位置发出方块更新。如果是伸出，活塞头发出方块更新。

瞬间到位

在上述分析中，我们提到活塞会使几个位置的b36方块瞬间到位，而无需等待方块实体运算。出现瞬间到位的情况有：

收回事件 活塞头位置的方块为b36

收回事件 粘性活塞伸出方向一格外为b36 且b36为同方向推出

这些瞬间到位的特性都是在活塞收回的时候才会出现。我们分别来看这两种情况：

活塞头位置瞬间到位

该位置的瞬间到位的通常会出现在活塞还没有完成推动时，将处于b36状态的活塞头变回普通方块，确保收回动作可以正确完成。

无论是粘性活塞还是普通活塞，都会将其强制到位，并且不限b36的朝向。

无头粘性活塞与普通活塞都被拥有2gt延迟的计划刻元件更新，其中，中继器的优先级高于红石火把，普通活塞的推出事件先于粘性无头活塞的收回事件运算。

普通活塞伸出事件中：普通活塞推出，在粘性无头活塞的活塞头位置创建了一个玻璃b36方块。

无头粘性活塞收回事件中：将活塞头位置的玻璃b36方块瞬间到位，试图拉回更前方一格的玻璃，由于移动的玻璃瞬间到位的插入，拉动列表中存在粘性活塞自身，无法拉动。

所以粘性活塞前方一格处的玻璃的作用是为了让粘性活塞尝试移动前方方块失败，否则无头粘性活塞将在这一步直接删除刚刚强制到位的玻璃。

粘性活塞伸出方向一格外位置瞬间到位

这一位置的瞬间到位要求会更严格一些，必须为粘性活塞且朝向一致。

判断该瞬间到位时不会沿用先前自检时得出的结论，而会重新检查推出后的方块位置是否为b36。它需要检查的条件有：

伸出一格外位置为b36方块且存在方块实体

该b36方块实体的朝向与当前活塞的朝向相同

该b36方块实体被推出

可以发现，这个位置的b36不一定要求是这个活塞的推出事件产生的，我们可以来分析另一个瞬间到位的结构：

拉杆拉下，更新普通活塞，创建普通活塞伸出事件。

普通活塞伸出事件中：移动方块，在无头粘性活塞伸出方向的前一格创建玻璃b36方块，更新无头粘性活塞。

无头粘性活塞收回事件中：发现此处存在朝向相同的推出b36方块，将其强制到位，收回活塞头。

通常情况下，该位置的同方向b36可以被同活塞的推动事件所创建。活塞在两个游戏刻的方块事件内，成功完成了推出事件与收回事件即可。而这正好可以对应一个脉冲的上下边沿，一个可以使粘性活塞完成瞬间到位的脉冲会被叫做短脉冲。

0t脉冲

让活塞在同一游戏刻内完成瞬间到位的叫做0t脉冲。需要使活塞在推出事件的同一游戏刻运算收回事件。

粘性活塞这一方块瞬间到位的特性可以使得方块在同一游戏刻内移动多格成为可能，经典应用有0s关门的活塞门或方块瞬间传送一类的科技。

0t瞬推的应用范围非常广，而且可以有非常多方式来创建一个可以使活塞0t瞬推的信号。有关0t瞬推制作的讲解可以参考【MC】想学0t？来这里就对了 最详细的0t原理讲解+干货讲解【第一讲】、【第二讲】、【第三讲】

粘液块重组

移动的方块拥有不同的属性也可以用于粘液块的重组，所有方块被移动的时候都会变成b36方块实体，它们不能被移动且也不会像粘液块一样可以粘连其他方块。但是对于被粘性活塞直接瞬推推动的粘液块来说，它变回普通方块的时间要早于其他被粘连的粘液块。在此存在差异之时拉走提前到位的粘液块并不会粘连其他粘液块，因为其他粘液块此时还是b36，不会与之粘连。

如图所示，这就完成了一次粘液块结构的拆解。瞬推后第一个方块瞬间到位后的拆解可以使用推或拉，使用粘性活塞或普通活塞都可以，但需要保证这一移动的方块事件需要在瞬推收回的方块事件之后，否则活塞无法移动还没有到位的b36。

更新顺序

讲述完所有活塞动作后，我们可以总结以下活塞的激活过程中，究竟给出了哪些更新。在这里，我描述的更新会更详细一些，在这里先简单地表述一下我对方块更新概念的定义：

更新可以分为许多种，指的是当一个方块发生变化使周围发生响应，做出响应更改的过程，当一个方块变化时，它会向四周发出更新信号，称这个方块发出了更新，或者这个方块的毗邻位置受到了更新。更新不一定需要其他方块发出，也可能方块更新了自己；更新也可能不由方块接受，生物AI可以在方块更改后重新计算路径，也响应了这一更新。

方块更新，对应代码中的neighborChanged()，又被称为NC更新，该更新通常由某一方块发出，更新其六个方向的方块。该更新是没有方向性的，受到该更新的方块会检查四周的方块，响应方块变化。该更新可以被传统的方块更新检测器（BUD，Block Update Detector）检测到。

形状更新，对应代码中的updateShape()，又被称为PP更新或状态更新，该更新通常由于方块的形状发生改变用于提示邻接方块形状或状态需要发生变化。该更新是有方向性的，被更新方块只会检查该方向上的变化，当方块形状或状态成功变化使方块变化可以被侦测器检测。

当一些方块被放置或被移除时会进行一些额外的运算，使得到位或消失时得到正确的处理，比如侦测器在移动时发出信号或被移除时信号消失，在文章最前面也提到，活塞会在放置更新时检查自身状态。但是在某些情况下活塞会抑制这一运算，但不会全部抑制，会被抑制的方块有：压力板、铁轨、按钮、拉杆、中继器、比较器、红石火把、红石线、绊线及绊线钩。除了被抑制的方块之外，容器类、b36、活塞头以及侦测器的运算不会被运算，但由于这些方块中只有侦测器可以被活塞移动，所以一般会称为会抑制除侦测器之外的运算。

移动目标位置创建b36的顺序即为移动方块的顺序：

粘动分支深度越深越先移动

同向直线方块由前至后连续移动

分支按“东西南北上下”的顺序移动

而移除未被覆盖的方块，由于使用了哈希表，更新顺序随机。

普通活塞/粘性活塞只伸出

与普通活塞/粘性活塞推出方块相同，移动方块为空。

普通活塞/粘性活塞只收回

创建活塞底座b36方块，发出形状更新与方块更新。

移除活塞头，发出形状更新与方块更新。

普通活塞/粘性活塞推出方块

移除破坏方块位置的方块。

在移动目标位置创建b36方块，抑制移除运算，发出形状更新。

创建活塞头b36方块，抑制移除运算，发出形状更新。

移除未被覆盖的方块，抑制移除运算。然后发出红石粉间接位置更新与形状更新。

破坏方块位置，发出红石粉间接位置更新和方块更新。

移动原位置，发出方块更新。

活塞头位置，发出方块更新。

活塞底座，发出形状更新和方块更新。

粘性活塞拉回方块

创建活塞底座b36方块，发出形状更新与方块更新。

移除破坏方块位置的方块。

在移动目标位置创建b36方块，抑制移除运算，发出形状更新。

移除未被覆盖的方块，抑制移除运算。然后发出红石粉间接位置更新与形状更新。

破坏方块位置，发出红石粉间接位置更新和方块更新。

移动原位置，发出方块更新。

粘性活塞拉回方块失败

创建活塞底座b36方块，发出形状更新与方块更新。

没了。

粘性活塞在拉回方块失败时，活塞头位置不会发出任何更新。可以利用这一不更新特性制作浮空水、浮空告示牌等。

b36到位

b36会在创建的2gt后的方块实体阶段变为方块，抑制移除运算，发出形状更新与方块更新。

b36的到位顺序与其创建顺序一致。不过有些b36会被活塞的收回事件瞬间到位。

b36移动中的方块

正如上所说，活塞移动方块并不是一步到位改变方块位置，而是通过创建一个b36方块来移动。并使用一个b36方块实体在每个游戏刻内运算，直至消失，计时移动的过程，完成移动后将其变会普通方块。这个方块与方块实体一般都是同时出现同时消失，但也可以通过方块实体移除的技术来创建无方块实体的b36方块（TE-less b36）。

到位

在每个游戏刻内运算方块实体（TE阶段）时，b36方块实体会检查自己是否推动完成，若推动完成，则会将移动中的方块变会普通方块。将当前方块实体标记为移除，等待世界运算将其移除。若它保存的方块状态没有问题且该位置确实为b36方块时，它会开始固化这个b36方块。

首先，先给这个位置一个状态更新，然后检查这个需要变回的方块是否为空气，也就是活塞臂收回时创建的b36，如果是，那么变回空气更新该位置。若不是空气，游戏会检查该方块是否为含水方块，若是含水方块，则清除它的含水状态。这就是为什么活塞推动含水方块时会丢失其中的水。然后在该位置上放置要移动的方块，并给出方块更新及状态更新。

如果还没有完成移动的话，将进度增加0.5。我们可以计算一下从开始移动到完成移动所需的时间。

BE: 开始推动，创建b36

TE: 进度+0.5 移动实体

TE: 进度+0.5 移动实体

TE: 发现进度已达到1，变回方块

移动从第1gt的BE开始，到第3gt的TE结束。如果需要被再次移动，那么需要等待到第4gt的BE。通常认为活塞推动需要3gt的时间。而对于瞬推来说，将b36变回普通方块是在方块事件中完成的，在同游戏刻内还能被继续移动。一般来说，0t瞬推的含义是在0gt后能被再次移动，1t瞬推在1gt后能继续移动，而2t瞬推为2gt。

b36在移动的过程中，还会移动与它碰撞或者被蜜块粘住的实体。有关实体的运算，在此处不加以赘述，一个有趣的关于旧版本活塞与实体交互的视频可以了解一下：

瞬间到位

但是在瞬间到位中，b36方块实体的运算会在方块事件中执行，这会强制使该方块变回普通方块，缩减移动时间。

将进度直接快进到完成，然后将此方块实体标记为移除。如果该方块为发出移动的活塞的一部分，那么将变成空气，否则变成对应的方块。到位后，给出方块更新。

瞬推到位不仅减少了移动时间，还缩水了一些判断，不，没有缩水，瞬推不会清除含水方块中的水。

另外，瞬推到位也不进行实体移动运算，实体移动运算只会在方块实体运算中进行，对于0t瞬推，没有进行过实体移动运算，实体完全不会因b36移动而卡进方块中，而1gt瞬推，进行了1次实体移动运算，会使实体一半卡进方块中，2gt瞬推与正常到位同样进行了2次实体移动运算，所以不会使实体卡进方块里。

活塞底座的碰撞体积

仔细的读者可能还会发现一个问题，我在文章最开始谈到1.15活塞底座碰撞箱BUG的时候说产生原因是活塞头的碰撞体积判定错误，但是在活塞收回时，在此处创建的是活塞底座的b36而不是活塞头的b36，这就涉及到b36关于活塞底座的一个特殊判定。如果是收回的活塞，那么碰撞体积将为活塞底座加活塞臂的组合。

延迟理论

由于活塞的伸出是在方块事件运算时执行的，而更新活塞导致的活塞自检在任意游戏阶段都有可能发生，方块事件这种延后执行的性质可能会使得延迟到下一游戏刻内执行，产生额外的延迟。

在一个游戏刻内，游戏会按照一定的顺序进行运算，可以粗略地将该顺序表示为：

在一个游戏刻内，运算方块事件只排在了计划刻之后。在计划刻及方块事件中更新活塞添加的方块事件会在同一游戏刻内运算，而通过实体、方块实体及玩家操作更新活塞则会延后至下一游戏刻的方块事件阶段运行。这也就是所谓的“活塞不同步BUG”，典型特征即为拉杆直接激活活塞会比中继器激活活塞多一个游戏刻延迟。

如图所示，上下两组活塞理应拥有相同的延迟差，但是下方两个活塞同时推出，而上面两个活塞不同时推出，这可以通过游戏阶段分析解释原因。中继器二档拥有4gt延迟，活塞正常推出拥有3gt延迟，而下面的活塞由玩家操作直接激活，该活塞更新并自检后会在下一游戏刻的方块事件阶段才运算，在此处多出的1gt使得它们同时推出。而上方激活并更新活塞的信号由中继器给出，计划刻运算早于方块事件运算，可以在同一游戏刻内完成，所以不会有额外的延迟。

这一延迟在即为启动延迟理论中的活塞启动延迟，而在即时更新理论中上下两种输入，中继器及拉杆，被分别称作不同步输入和同步输入，并探讨了各类元器件的同步情况。而根据此处所描述的原理，结合各类元器件的激活与更新方式，我们可以很轻易得分析出在什么活塞会拥有这一延迟，这也就是Gamepiaynmo的红石更新延迟理论所分析的方法。

活塞与物品复制

一些物品可以通过使用活塞推拉特定的方块结构来完成复制。通常，可以使用活塞来进行复制的物品有铁轨、地毯以及点燃的TNT。这些物品复制都利用了同一活塞原理，即移动方块是一个个移动的，方块可以在创建列表后被破坏掉落，而在创建列表后重新以b36的形式被放置。

根据活塞移动方块的更新方式，在移动方块创建b36的过程中不会发出任何方块更新，而在移动方块之后才会依次更新移动列表，无法直接做到在中途更新方块。但是，这其中的形状更新与放置移除运算可以发生方块更新

亮起侦测器的移除运算

亮起的侦测器移除时会停止信号输出，并在后方输出位置发出方块更新。

这是RS_DKH_2157设计的无粘液球无珊瑚的TNT复制。对于底部的两个活塞：左侧活塞先伸出激活侦测器，侦测器计划在2gt后亮起，而3gt后右侧活塞执行伸出事件。

在右侧活塞的伸出事件中：

移动方块列表：侦测器、玻璃、TNT

移动侦测器，在目标位置创建b36方块

移动玻璃，在目标位置创建b36方块，覆盖了亮起的侦测器，侦测器执行移除运算，发出方块更新，TNT被点燃

移动TNT，在目标位置创建b36方块

……

于是，完成了一次TNT复制。

这是一个无珊瑚扇铁轨复制。粘性活塞收回，2gt后的TE阶段侦测器到位，计划2gt后发出信号，粘性活塞伸出，2gt后的TE阶段活塞头到位，发出方块更新，1gt后粘性活塞收回，共计7gt周期。侦测器会在亮起时被活塞推出，发出方块更新。

活塞的伸出事件中：

移动方块列表

移动左侧侦测器，在目标位置创建b36方块

移动粘液块，在目标位置创建b36方块，覆盖了亮起的侦测器，侦测器执行移除运算，发出方块更新，铁轨发现下方为b36方块，掉落

……

移动铁轨，在目标位置创建b36方块

移动其余方块

……

如果将侦测器和铁轨放在侧面，亮起的侦测器不会被其他b36方块覆盖，它和铁轨移除顺序将变成哈希相关，能否复制除铁轨与位置和方向有关。

失活的珊瑚/珊瑚扇的掉落

活塞在移动方块之前的破坏方块操作不会发出方块更新，而是在完成移动方块操作之后才对这个位置发出方块更新。而通过形状更新引发的方块自我掉落则会发出方块更新。

如图，玻璃前方的火把，处于破坏方块列表中，掉落时没有破坏动画；附着在玻璃侧面的火把，移动方块时产生的形状更新引发的自我掉落有破坏动画。

但附着性方块通常会掉落且无法被移动，所以难以实际应用于复制。失活的珊瑚/珊瑚扇正好是一个可以被活塞移动的附着性方块，将其添加进移动列表，在某种意义上珊瑚/珊瑚扇自身也完成了一次复制，但珊瑚/珊瑚扇并没有掉落物，这也是1.17早期快照版本中紫水晶复制的原因（目前紫水晶会被推动破坏）。

因此，利用珊瑚/珊瑚扇掉落产生方块更新，可以很方便地用于物品复制。

这是应用很广的两个地毯复制，其中左侧为收回复制，而右侧为推出复制。

先看左边的地毯复制，在粘性活塞的收回事件中：

移动方块列表

失活的珊瑚扇上方未移动的地毯连锁掉落

移动最下方的粘液块，在目标位置创建b36方块

移动失活的珊瑚扇，在目标位置创建b36方块，发出形状更新，失活的珊瑚扇掉落，发出形状更新和方块更新

移动其余粘液块及地毯

……

右侧的地毯复制也是类似，在粘性活塞的推出事件中：

移动方块列表

失活的珊瑚扇上方的地毯连锁掉落

移动玻璃，在目标位置创建b36方块

移动最下方的粘液块，在目标位置创建粘液块，发出形状更新，失活的珊瑚扇掉落，发出形状更新和方块更新

移动珊瑚扇，在目标位置创建b36方块

移动其余粘液块及地毯

……

用失活的珊瑚/珊瑚扇同样可以用来复制TNT和铁轨。

这是一个经典的防雪双向TNT复制，推拉均可复制，我们分析推出的时候。

在活塞的伸出事件中：

移动方块列表

移动TNT及失活的珊瑚扇背后的粘液块

移动玻璃，在目标位置创建b36方块，发出形状更新，失活的珊瑚扇掉落，发出形状更新与方块更新，TNT被点燃

移动TNT、失活的珊瑚扇等其余方块

……

在这个使用了失活的珊瑚扇的铁轨复制中。活塞的收回事件中：

移动方块列表

铁轨连锁掉落

移动最下面一行玻璃及粘液块，在目标位置创建b36方块

移动粘性活塞面前的粘液块，在目标位置创建b36方块

移动失活的珊瑚扇，在目标位置创建b36方块，发出形状更新，失活的珊瑚扇掉落，发出形状更新和方块更新

……

铁轨虽然也是附着类方块，但它只会受到方块更新后才会掉落，不会响应形状更新，而且无法附着于b36方块上。

信息不一致的方块事件

由于方块事件并不是瞬间运算的，所以在添加方块事件到该执行方块事件之间对该活塞做出一些更改，出现活塞自检与活塞实际动作不同步的情况，我将以两个实例来说明不同步的情况。

推动上限树干检测

在添加方块事件之前及运算方块事件时，各进行一次移动结构分析，前一次移动结构分析只用于判断是否添加至方块事件中运算，而后一次移动结构分析则能得出活塞实际推动与破坏的方块。因此，如果更新时活塞不能推出，那么活塞不会在方块事件中分析移动结构。即使可以推出也不会推出。

当向上的活塞受到更新并激活时，侧面的活塞已经将一个推动完成的方块插入到下方活塞推动于泥土之间，向上推出的活塞分析推出结构时包含了检查树干是否长出，如果树干长出，活塞认为无法推动，不会在方块事件运算时做任何事情；而如果树干未长出，活塞认为可以推动，添加至方块事件列表中。到了运算方块事件的阶段，由于计划刻元件的优先级，上方活塞拉回的方块事件排在下方活塞的推出事件之前，在下方活塞推出的时候，其上方为已经变成了空气，所以不会推动泥土不影响树木生长。

铁头功破基岩

方块事件系统使用先进先出（FIFO）的结构记录方块坐标、方块类型以及两个方块事件的参数。

在运算一个方块事件之前，游戏会检查这个位置的方块是否还是之前的那个方块，如果这个方块变成了其他方块或者被破坏，那么这个对应的方块事件也不会运算。但是，由于方块事件只记录了方块坐标及类型，只会该坐标的方块是否与记录的方块类型相符，但不检查具体的方块状态是否相同，所以，只要方块类型相同，即使该方块的状态发生了变化，改变了方向，该方块事件依然会被执行。

运算方块事件需要的参数中虽然接受了一个方块状态，但是由于添加方块事件时并没有记录当时的方块状态，此方块状态为即时获取的，也就是更新后的活塞方向。破基岩便使用了这一原理改变方块事件中计划收回的活塞朝向来让它朝向基岩收回。活塞收回的动作在前面已经说明，会直接删除活塞臂处的方块。

那么，只需要控制好这些事件执行的顺序就行了。TNT爆炸在实体运算阶段执行，破坏激活活塞的信号源并更新活塞，添加了一个活塞收回事件准备在下一游戏刻中执行，然后，爆炸破坏了活塞，将此处变成可放置的空气。玩家使用连点器在同游戏刻的玩家操作阶段放置了一个向下的活塞，它会在下一游戏刻中的方块事件运算中收回。

另外，还有一个小细节，运算方块事件还会使用两个参数，对于活塞方块事件来说，一个是伸出/收回类型，另一个是活塞朝向。不用担心，此处的朝向参数并没有参与活塞动作及移动方块的判断，而是用于创建活塞底座的b36方块实体。在铁头功破基岩中，我们使用一个朝下的活塞替换了朝上的收回活塞，虽然玩家放置的活塞“继承”了收回的方块事件尝试朝下方收回，但是创建活塞底座的b36方块实体时候依然使用了向上的朝向，所以一次成功的铁头功之后，留下的活塞应该依然是朝上的。

既然铁头功破基岩使用的是活塞方块事件的特性，那么理应适用与粘性活塞与普通活塞，那么，根据活塞收回删除方块以及方块事件检查的知识，判断以下铁头功的示意图中哪些是可以成功破基岩。展示框中有粘液球的表示手持粘性活塞。

无头活塞

无头活塞是前方没有活塞头的伸出状态的活塞底座，可以是粘性的也可以是普通的。它拥有一切与活塞相同的特性，但是它前方的方块不一定是活塞头，所以可以出现一些另外的特性。

无头活塞不会检查自身是否是完整的，它可以稳定地存在，当伸出状态被取消时，它会变回普通的活塞。

创建无头活塞

因为当活塞头被破坏时，会同时破坏其活塞底座，所以要保留一个单独存在的活塞底座，最好在活塞头还不是活塞头的时候将其破坏。在活塞伸出的过程中时，活塞头会被创建为b36方块，而活塞底座会直接设置为伸出状态。

由于b36的爆炸抗性非常低，可以使用爆炸破坏活塞头b36而不破坏活塞底座，从而创建一个无头活塞。使用爆炸手动创建无头活塞通常会使用末影水晶或TNT矿车，这两种方式可以瞬间产生爆炸，方便控制活塞伸出的时间。而对于大量重复地创建无头活塞，使用TNT复制并控制更长的活塞伸出延时会更合适一些。

除爆炸之外，一些结构生成时也会将活塞头b36替换成空气，比如折跃门或末地祭坛的生成：

换头

创建完无头活塞后，可以使用它来移除其他活塞的活塞头，这是一个非常有趣的做法，可以移动无头活塞的位置。

先来分析一个非常常用的活塞换头的过程。拉下拉杆，添加右侧活塞的伸出事件。

在右侧活塞伸出事件中：在活塞前方创建一个活塞头b36，将自己设置成伸出状态，下方活塞受到活塞头b36给出的方块更新，添加收回事件。

在下侧活塞收回事件中：发现活塞前方有一个活塞头b36方块，令其瞬间到位。活塞头b36瞬间到位后会变成空气。然后创建活塞底座b36，在2gt后的方块实体阶段到位。

右侧创建无头活塞利用了活塞头瞬间到位后会变成空气的特性，而非无头活塞删除活塞头位置方块的特性，所以，即便是上述无头活塞不会删除活塞头位置方块的情况下，也可以创建活塞头并且不会影响活塞移动方块的动作。

在此类换头中，两个活塞的类型都没有限制，其关键只在于两个活塞的活塞头位于同一位置，使得活塞头的位置能被另一活塞瞬间到位。

而粘性活塞可以使推出方向一格外位置的b36也瞬间到位，这使得无头粘性活塞能够从后向前传递。

不仅活塞头瞬间到位会变成空气，活塞底座瞬间到位也会变成空气。