【《游戏编程模式》实战04】状态模式实现敌人AI

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Events;
// 每个敌人身上都该有
public class Enemy : MonoBehaviour
{
    [HideInInspector]public EnemyState state;
    public int distance;// 距离
    public int thresholdA=10;// 阈值A
    public int thresholdB=20;// 阈值B
    public int hp=10;// 血量
    UnityEvent<Enemy> stateChangeEvent = new UnityEvent<Enemy>();//状态改变事件
    void Start()
    {
        ChangeState(EnemyState.IdleState);//设置为初始状态
    }
    
    public void ChangeState(EnemyState newState)
    {
        if (state != null)
        {
            stateChangeEvent.RemoveListener(state.handleData);//移除原本的方法引用
        }
        state = newState;//切换至新状态
        stateChangeEvent.AddListener(state.handleData);//添加新状态的方法引用
        stateChangeEvent.Invoke(this);//调用下一个状态的handleData
    }
    
}

在Start方法中初始化了敌人的状态并调用初始状态的handleData方法，这样在开始时，敌人就会执行与IdleState状态相关的行为。
当敌人的状态改变时，ChangeState方法通过 stateChangeEvent.Invoke(this)触发事件，从而调用切换后状态的 handleData方法。（有一个坑是在使用AddListener的时候里面的参数传的其实是一个方法引用（地址值），因此在改变state的值以前，一定要把原本注册的方法移除，再添加新的，不然调用的还会是之前状态的方法/空引用异常。）

这本书这部分写得真不咋滴啊，对象类的函数不清不楚，没写如果把条件判断也加到状态类里去了，对象要怎么切换状态，这部分是我自己想的。

EnemyState.cs

cs 复制代码

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using Unity.VisualScripting;
using Unity.VisualScripting.Antlr3.Runtime;
using UnityEditor;
using UnityEditor.EditorTools;
using UnityEngine;

public class EnemyState :MonoBehaviour
{
    // 定义所有可能的状态
    public static IdleState IdleState; // 空闲状态
    public static StandState StandState; // 站立状态
    public static MoveState MoveState; // 移动状态
    public static AttackState AttackState; // 攻击状态
    public static DieState DieState; // 死亡状态
    public static DefenseState DefenseState;// 防御状态
    void Awake()
    {
        // Awake方法在对象被激活时调用且会被派生类继承
        // 派生类生成时也会被调用，所以一定要加条件防止重复添加
        if (gameObject.GetComponent<IdleState>() == null)
        {
            // 添加各个状态的组件实例
            // 用add的原因是继承自MonoBehaviour的类不能直接new
            IdleState = gameObject.AddComponent<IdleState>();
            StandState = gameObject.AddComponent<StandState>();
            MoveState = gameObject.AddComponent<MoveState>();
            AttackState = gameObject.AddComponent<AttackState>();
            DieState = gameObject.AddComponent<DieState>();
            DefenseState = gameObject.AddComponent<DefenseState>();
        }
    }
    
    // 虚拟的handleData方法，用于每个状态具体的处理逻辑
    public virtual void HandleData(Enemy enemy){
        
        // 检查敌人的血量
        StartCoroutine(UpdateDieState(enemy));
      
    }

    // 虚拟的状态更新方法，每个状态可以自定义自己的更新逻辑
    public virtual IEnumerator UpdateState(Enemy enemy)
    {
        yield return null;
    }

    // 死亡状态的更新方法，持续检查敌人的血量是否小于等于零
    public  IEnumerator UpdateDieState(Enemy enemy)//这个只需要在初始状态调一次
    {
        while (true)
        {
            if (enemy.hp <= 0)
            {
                enemy.ChangeState(EnemyState.DieState);
                break;
            }
            yield return null;
        }
           
        }
    
}
public class IdleState :EnemyState
{
    public override void HandleData(Enemy enemy)
    {
        base.HandleData(enemy);// 调用基类的处理方法，检查死亡状态
        Debug.Log("初始状态");
        enemy.ChangeState(EnemyState.StandState);
    }
}
public class StandState : EnemyState
{
   
    public override void HandleData(Enemy enemy)
    {

        Debug.Log("站立状态");
        StartCoroutine(UpdateState(enemy));// 开始更新状态，判断是否切换到其他状态
    }
    public override IEnumerator UpdateState(Enemy enemy)
    {
        while (true)
        {
            if (enemy.distance < enemy.thresholdA) // 距离小于阈值A，进入攻击状态
            {
                enemy.ChangeState(EnemyState.AttackState);
                yield break; // 结束当前协程
            }
            else if (enemy.distance > enemy.thresholdA) // 距离大于阈值A，进入移动状态
            {
                enemy.ChangeState(EnemyState.MoveState);
                yield break; // 结束当前协程
            }
            yield return null; // 每帧检查一次
        }
    }
}
public class MoveState : EnemyState
{
     public override void HandleData(Enemy enemy)
    {
        Debug.Log("追逐状态");
        StartCoroutine(UpdateState(enemy)); // 开始更新状态，判断是否切换到其他状态
    }

    public override IEnumerator UpdateState(Enemy enemy)
    {
        while (true)
        {
            if (enemy.distance < enemy.thresholdA) // 距离小于阈值A，进入站立状态
            {
                enemy.ChangeState(EnemyState.StandState);
                break; // 结束当前协程
            }
            yield return null; // 每帧检查一次
        }
    }
    
}
public class AttackState : EnemyState
{
    public override void HandleData(Enemy enemy)
    {
       
        Debug.Log("攻击状态");
        StartCoroutine(UpdateState(enemy));// 开始更新状态，判断是否切换到其他状态

    }
    public override IEnumerator UpdateState(Enemy enemy)
    {
        while (true)
        {
            if (enemy.distance > enemy.thresholdA) // 距离大于阈值A，进入移动状态
            {
                enemy.ChangeState(EnemyState.MoveState);
                break; // 结束当前协程
            }
            yield return null; // 每帧检查一次
        }
    }
}
public class DieState : EnemyState
{
    public override void HandleData(Enemy enemy)
    {
        GameObject.Destroy(enemy.gameObject);// 销毁敌人对象，表示死亡
        Debug.Log("死亡状态");
    }
}
public class DefenseState : EnemyState
{
    public override void HandleData(Enemy enemy)
    {
      
        Debug.Log("防御状态");
        StartCoroutine(UpdateState(enemy));// 开始更新状态，判断是否切换到其他状态
 
    }
    public override IEnumerator UpdateState(Enemy enemy)
    {
        while (true)
        {
            //如果是释放过程中注意都要等防御技能结束才行
            //防御状态要切换到其他状态的条件应是被打断/成功防住
            if (enemy.distance > enemy.thresholdA)// 距离大于阈值A，进入移动状态
            {
                enemy.ChangeState(EnemyState.MoveState);
                break;// 结束当前协程
            }
            else if (enemy.distance < enemy.thresholdA)// 距离小于阈值A，进入攻击状态
            {
                enemy.ChangeState(EnemyState.AttackState);
                break;// 结束当前协程
            }
            yield return null;// 每帧检查一次
        }
    }
}

通过EnemyState 作为基类来定义所有可能的敌人状态（如 IdleState、MoveState、AttackState 等）。每个状态类都会实现 handleData方法和 UpdateState 协程方法，这样每个状态都可以自定义自己的行为和状态转移条件。
状态切换：通过 enemy.ChangeState(EnemyState.XXX) 来切换敌人的状态，每个状态都有自己的逻辑来判断何时切换到下一个状态。
血量和死亡判断：EnemyState类中的 UpdateDieState 协程用于实时检查敌人的血量，一旦血量降至 0 或以下，就会触发死亡状态并销毁敌人对象。
状态更新：handleData 方法负责初始化和启动状态检查，UpdateState 协程负责检查条件并更新状态。

6、unity里的设置

建一个空物体挂上EnemyState类（继承自monobehavior类的都需要挂到某物体上才能用）

建两个胶囊体挂上Enemy类，阈值和血量可以根据敌人的不同自定义，这里我随便设的值。

7、运行效果展示

由于这只是框架，所以我检查效果的方式就是直接在Inspector里调Distance来观察状态转换是否成功。对照着这个状态转移图来看：

运行后，两个胶囊体分别从初始进入站立状态，又由于d<a而进入攻击状态

将其中一个胶囊体的Distance调为11>a,攻击->追逐。另外可观察到另一个胶囊体状态不受影响

将胶囊体Distance调回0，按照状态转移图从追逐->站立->攻击

最后，将胶囊体的Hp调为0 ，该胶囊体切换至死亡状态后执行销毁行为，另一胶囊体不受影响。