四川省城乡建设厅门户网站,网页设计教学网站,c语言如何做网站,crm管理系统使用状态模式是一种行为型设计模式#xff0c;允许对象在内部状态改变时动态改变其行为#xff0c;使对象的行为看起来像是改变了。该模式通过将状态逻辑拆分为独立类#xff0c;消除复杂的条件分支语句#xff0c;提升代码的可维护性和扩展性。 状态模式的…状态模式是一种行为型设计模式允许对象在内部状态改变时动态改变其行为使对象的行为看起来像是改变了。该模式通过将状态逻辑拆分为独立类消除复杂的条件分支语句提升代码的可维护性和扩展性。 状态模式的核心价值在于解耦状态逻辑与上下文为复杂状态管理提供结构化解决方案。在游戏开发中它尤其适合管理角色控制、AI行为等动态状态流转场景但需权衡类膨胀和性能成本。
优点
1. 消除复杂条件分支消除大量if-else或switch语句避免代码臃肿且难以维护将每个分支独立为一个状态类通过状态切换取代条件分支。 2.提高扩展性新增状态无需修改上下文类只需添加新的状态类即可。 3.职责单一化每个状态类仅关注自身行为符合单一职责原则。 4.状态转换显式管理状态转换条件封装在状态类中避免分散在代码各处。 5.提高可测试性每个状态可单独测试无需依赖其他逻辑。
缺点
1.类数量增多每个状态对应一个类可能导致类数量过多。例如10个状态 → 10个类 接口 上下文类 优化 1.使用 层级状态机 合并相似状态如 BaseMovementState 派生 Walk/Run。 2.对简单状态使用 枚举 委托 简化实现。 2.Context数据共享状态类需访问上下文数据可能导致过度暴露接口如Player类需向状态类公开血量、位置等字段。 优化 1.将共享数据封装为 上下文接口限制访问权限。 2.通过事件/委托通信减少直接依赖。 3.性能开销频繁创建/销毁状态对象可能影响性能如每帧切换状态。 优化 1.使用对象池复用状态实例。
说明例子
1.UML类图 2.实现
1.定义State的抽象类 public abstract class State{protected Context m_Context null;public State(Context _context){m_Context _context;}public abstract void Handler(int value);}
2.定义Context类 public class Context{State m_State null;public void Request(int value){m_State.Handler(value);}public void SetState(State state){Debug.Log(Context.SetState: state);m_State state;}}
3.定义具体状态类ConcreteStateA、ConcreteStateB、ConcreteStateC public class ConcreteStateA : State{public ConcreteStateA(Context _context) : base(_context){}public override void Handler(int value){Debug.Log(ConcreteStateA.Handler);if (value 10){m_Context.SetState(new ConcreateStateB(m_Context));}}}public class ConcreateStateB : State{public ConcreateStateB(Context _context) : base(_context){}public override void Handler(int value){Debug.Log(ConcreteStateB.Handler);if (value 20){m_Context.SetState(new ConcreateStateC(m_Context));}}}public class ConcreateStateC : State{public ConcreateStateC(Context _context) : base(_context){}public override void Handler(int value){Debug.Log(ConcreteStateC.Handler);if (value 30){m_Context.SetState(new ConcreteStateA(m_Context));}}}
4.测试类
public class StateParttern : MonoBehaviour
{// Start is called before the first frame updatevoid Start(){Context context new Context();context.SetState(new ConcreteStateA(context));context.Request(5);context.Request(15);context.Request(25);context.Request(35);}
}
游戏中的使用场景
1.角色行为管理玩家状态 -- 站立、移动、跳跃、攻击、死亡。 2.AI决策系统敌人AI -- 巡逻、追击、攻击、逃跑。 3.UI界面切换游戏菜单 -- 主界面、设置、背包、暂停。 4.场景切换游戏场景 -- 开始场景、大厅场景、战斗场景切换。 5.物理交互系统物体状态 -- 静止、运动、碰撞、销毁。
总结
状态模式的核心价值在于解耦状态逻辑与上下文为复杂状态管理提供结构化解决方案。在游戏开发中它尤其适合管理角色控制、AI行为等动态状态流转场景但需权衡类膨胀和性能成本。
参考书籍
《Hands-On Game Development Patterns with Unity 2019》
《设计模式与游戏完美开发》
