分層狀態機
再充實一下英雄的行為,她可能會有更多相似的狀態。 舉個例子,她也許有站立,行走,
奔跑,和滑鏟狀態。在這些狀態中,按B跳,按下蹲。
如果使用簡單的狀態機實現,我們在每個狀態中的都重復了代碼。 如果我們能夠實現一次
,在多個狀態間重用就好了。
如果這是面向對象的代碼而不是狀態機的,在狀態間分享代碼的方式是通過繼承。 我們可
以為“在地面上”定義一個類處理跳躍和速降。 站立,行走,奔跑和滑鏟都從它繼承,然后
增加各自的附加行為。
它的影響有好有壞。 繼承是一種有力的代碼重用工具,但也在兩塊代碼間建立了
非常強的耦合。 這是重錘,所以請小心使用。
你會發現,這是個被稱為分層狀態機的通用結構。 狀態可以有父狀態(這讓它變為子狀態
)。 當一個事件進來,如果子狀態沒有處理,它就會交給鏈上的父狀態。 換言之,它像重
載的繼承方法那樣運作。
事實上,如果我們使用狀態模式實現FSM,我們可以使用繼承來實現層次。 定義一個基類
作為父狀態:
class OnGroundState : public HeroineState
{
public:
virtual void handleInput(Heroine& heroine, Input input)
{
if (input == PRESS_B)
{
// 跳躍……
}
else if (input == PRESS_DOWN)
{
// 俯臥……
}
}
};
每個子狀態繼承它:
class DuckingState : public OnGroundState
{
public:
virtual void handleInput(Heroine& heroine, Input input)
{
if (input == RELEASE_DOWN)
{
// 站起……
}
else
{
// 沒有處理輸入,返回上一層
OnGroundState::handleInput(heroine, input);
}
}
};
這當然不是唯一實現層次的方法。 如果你沒有使用GoF的狀態模式,這可能不會有用。 相
反,你可以顯式的使用狀態棧而不是單一狀態來表示當前狀態的父狀態鏈。
棧頂的狀態是當前狀態,在他下面是它的直接父狀態, 然后是那個父狀態的父狀態,以此
類推。 當你需要狀態的特定行為,你從棧的頂端開始, 然后向下尋找,直到某一個狀態處
理了它。(如果到底也沒找到,就無視它。)
···
// 定義角色狀態
enum CharacterState {
Idle,
Moving,
Attacking,
Ducking,
Jumping,
}
// 定義角色類
class Character extends cc.Component {
private _stateStack: CharacterState[] = [CharacterState.Idle]; // 狀態棧
private _isFiring: boolean = false; // 是否正在開火
private _moveSpeed: number = 100; // 移動速度
private _fireInterval: number = 0.5; // 開火間隔時間
private _fireTimer: number = 0; // 開火計時器
constructor() {
super();
}
update(dt: number) {
this._fireTimer += dt;
}
// 切換狀態方法
private changeState(newState: CharacterState) {
if (this._stateStack[this._stateStack.length - 1] === newState) {
return;
}
this._stateStack.push(newState);
switch (newState) {
case CharacterState.Idle:
this.stopMoving();
break;
case CharacterState.Moving:
this.startMoving();
break;
case CharacterState.Attacking:
this.startAttacking();
break;
case CharacterState.Ducking:
this.startDucking();
break;
case CharacterState.Jumping:
this.startJumping();
break;
}
}
// 結束當前狀態方法
private endCurrentState() {
const currentState = this._stateStack.pop()!;
switch (currentState) {
case CharacterState.Idle:
break;
case CharacterState.Moving:
this.stopMoving();
break;
case CharacterState.Attacking:
this.stopAttacking();
break;
case CharacterState.Ducking:
this.stopDucking();
break;
case CharacterState.Jumping:
this.stopJumping();
break;
}
}
// 開始移動方法
private startMoving() {
// TODO:播放移動動畫等操作
}
// 停止移動方法
private stopMoving() {
// TODO:播放停止動畫等操作
}
// 開始攻擊方法
private startAttacking() {
if (!this._isFiring && this._fireTimer >= this._fireInterval) {
this._isFiring = true;
this._fireTimer = 0;
// TODO:播放攻擊動畫等操作,并在攻擊結束后調用 stopAttacking 方法停止攻擊
}
}
// 停止攻擊方法
private stopAttacking() {
this._isFiring = false;
// TODO:停止播放攻擊動畫等操作
}
// 開始俯臥方法
private startDucking() {
// TODO:播放俯臥動畫等操作,并在俯臥結束后調用 stopDucking 方法停止俯臥
}
// 停止俯臥方法
private stopDucking() {
// TODO:停止播放俯臥動畫等操作
}
// 開始跳躍方法
private startJumping() {
// TODO:播放跳躍動畫等操作,并在跳躍結束后調用 stopJumping 方法停止跳躍
}
// 停止跳躍方法
private stopJumping() {
// TODO:停止播放跳躍動畫等操作
}
// 移動方法
public move(direction: cc.Vec3) {
if (direction.mag() > 0) {
if (this._stateStack[this._stateStack.length - 1] !== CharacterState.Moving) {
this.changeState(CharacterState.Moving);
}
this.node.position = this.node.position.add(direction.normalize().mul(this._moveSpeed));
} else {
if (this._stateStack[this._stateStack.length - 1] === CharacterState.Moving) {
this.endCurrentState();
}
}
}
// 開火方法
public fire() {
if (this._stateStack[this._stateStack.length - 1] !== CharacterState.Attacking) {
this.changeState(CharacterState.Attacking);
}
}
// 跳躍方法
public jump() {
if (this._stateStack[this._stateStack.length - 1] !== CharacterState.Jumping) {
this.changeState(CharacterState.Jumping);
}
}
// 俯臥方法
public duck() {
if (this._stateStack[this._stateStack.length - 1] !== CharacterState.Ducking) {
this.changeState(CharacterState.Ducking);
}
}
// 站起方法
public standUp() {
if (this._stateStack[this._stateStack.length - 1] === CharacterState.Ducking) {
this.endCurrentState();
}
}
}
···
在上面的代碼中,我們定義了一個名為 Character 的角色類,實現了分層狀態機。我們使用狀態棧 _stateStack 來表示角色的狀態,每個狀態都可以有一個或多個父狀態。在 update 方法中,我們更新開火計時器 _fireTimer 的值。在 changeState 方法中,我們根據新狀態切換角色的行為,并在需要時播放相應的動畫。在 endCurrentState 方法中,我們結束當前狀態,并根據需要停止相應的動畫。在 move 方法中,我們根據移動方向更新角色的位置,并根據需要切換角色的狀態。在 fire、jump、duck 和 standUp 方法中,我們切換角色的狀態,并在需要時播放相應的動畫。
需要注意的是,在實際開發中,我們還需要根據具體需求進行修改和優化,并添加相應的條件和轉換條件。同時,在使用分層狀態機時,我們需要小心使用繼承和耦合問題,并盡可能地保持代碼簡潔和易于維護。