游戏设计模式--状态模式

/*                 设计模式学习--状态模式
 * 优点:在面向对象软件设计时,常常碰到某一个对象由于状态的不同而有不同的行为。
 *       如果用if else或是switch case等方法处理,对象操作及对象的状态就耦合在一起,
 *       碰到复杂的情况就会造成代码结构的混乱。在这种情况下,就可以使用状态模式来解决问题。
 * 定义:状态模式允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为,使对象看起来似乎修改了它的类。
 *       游戏开发时常常碰到设置主角状态的问题,通常解决办法可以用unity自带的动画状态机也
 *       自己写一个有限状态机FSM等方法来解决。
 * 实例: 这里假设主角有3种状态:Idle(闲置) run(跑)attack(攻击)
 *      
 * 
 */
using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class StateStudy : MonoBehaviour
{
    

    void Start()
    {
        Player playerIdle = new Player(new Idle());
        Player playerRun = new Player(new Run());
        Player playerAttack = new Player(new Attack());

        playerIdle.UseState();
        playerRun.UseState();
        playerAttack.UseState();
    }
    

}//StateStudyclass_end
/// <summary>
/// 主角类,定义当前的状态
/// </summary>
public class Player
{
    private IState mState;
    /// <summary>
    /// 定义Player的初始状态
    /// </summary>
    /// <param name="mState"></param>
    public Player(IState mState)
    {
        this.mState = mState;
    }
    public void UseState()
    {
        mState.SetState();
    }
}
/// <summary>  
/// 抽象状态类,定义一个接口以封装与IState的一个特定状态相关的行为  
/// </summary>
public abstract  class IState
{
    public abstract void SetState();
}
/// <summary>
/// Istate的子类,用来设置Idle的状态
/// </summary>
public class Idle : IState
{
    public override void SetState()
    {
       Debug.Log("主角闲置");
    }
}
/// <summary>
/// Istate的子类,用来设置Run的状态
/// </summary>
public class Run : IState
{
    public override void SetState()
    { 
        Debug.Log("主角奔跑");
    }
}
/// <summary>
/// Istate的子类,用来设置 Attack 的状态
/// </summary>
public class Attack : IState
{
    public override void SetState()
    {
       Debug.Log("主角攻击");
    }
}

//严重怀疑自己对状态模式有严重的误解

//先记录,有了新的理解在来修正

<think>好的,我现在需要回答用户关于Java中状态模式的设计与实现的问题,并且根据提供的引用内容来支持回答。首先,我要确保理解状态模式的基本概念和应用场景。 用户提供的引用中,状态模式被定义为一种行为型设计模式,允许对象在内部状态改变时改变其行为,而无需修改其代码。引用[2]提到状态模式通过将行为封装到不同的状态类中,使对象在不同状态下有不同的行为。引用[4]也指出,状态模式在对象内部状态改变时改变其行为,并将行为封装在不同的状态对象中。这些信息帮助我确认状态模式的核心思想是状态与行为的分离。 接下来,用户需要具体的Java示例。引用[3]提到了订单状态的处理,这可能是一个典型的应用场景,比如电商系统中的订单状态机。结合引用[1]中的电子商务项目实例,我可以设计一个订单状态的例子,展示不同状态下的行为变化。 我需要构建一个结构清晰的示例,包括上下文类(Context)和具体的状态类。根据引用中的信息,状态模式的结构通常包含一个抽象状态接口或抽象类,具体状态类实现该接口,上下文类持有当前状态并委托行为给状态对象。 此外,要确保代码符合Java规范,使用合适的设计,比如将状态转换逻辑放在具体状态类中,或者由上下文类管理状态转换。根据引用[3]中的状态机业务实现,可能状态转换由状态类自身触发,比如处理完一个操作后切换到下一个状态。 在编写示例时,需要注意状态之间的转换条件和行为。例如,订单从“待支付”变为“已支付”,再变为“已发货”等。每个状态处理的操作(如支付、发货)会导致状态变更,这需要在具体状态类中实现。 最后,根据用户提供的引用内容,我需要正确标注引用来源。例如,在解释状态模式定义时引用[2]和[4],在提到电商应用时引用[1]和[3]。 现在,我需要将这些思路整合成一个结构清晰的回答,包含定义、结构、实现步骤、示例代码和应用场景,并在适当位置添加引用标注。同时,生成相关问题以帮助用户进一步理解。</think>### Java 状态模式的设计与实现 #### 1. 定义与核心思想 状态模式(State Pattern)是一种行为型设计模式,允许对象在内部状态改变时改变其行为。其核心是将**对象的行为封装到不同的状态类**中,通过切换状态对象实现行为的动态调整,避免大量条件判断语句[^2][^4]。 #### 2. 模式结构 - **上下文类(Context)**:持有当前状态对象,定义客户端调用的接口。 - **抽象状态类(State)**:定义状态行为的接口。 - **具体状态类(ConcreteState)**:实现抽象状态类的行为逻辑,可能触发状态转换。 #### 3. 实现步骤(以电商订单状态为例) ##### 步骤1:定义状态接口 ```java public interface OrderState { void pay(OrderContext context); // 支付操作 void ship(OrderContext context); // 发货操作 } ``` ##### 步骤2:实现具体状态类 - **待支付状态** ```java public class UnpaidState implements OrderState { @Override public void pay(OrderContext context) { System.out.println("支付成功"); context.setState(new PaidState()); // 状态切换 } @Override public void ship(OrderContext context) { System.out.println("错误:尚未支付,无法发货"); } } ``` - **已支付状态** ```java public class PaidState implements OrderState { @Override public void pay(OrderContext context) { System.out.println("错误:订单已支付"); } @Override public void ship(OrderContext context) { System.out.println("发货成功"); context.setState(new ShippedState()); // 状态切换 } } ``` ##### 步骤3:定义上下文类 ```java public class OrderContext { private OrderState currentState; public OrderContext() { this.currentState = new UnpaidState(); // 初始状态 } public void setState(OrderState state) { this.currentState = state; } public void pay() { currentState.pay(this); // 委托给当前状态 } public void ship() { currentState.ship(this); } } ``` #### 4. 使用示例 ```java public class Client { public static void main(String[] args) { OrderContext order = new OrderContext(); order.ship(); // 输出:错误:尚未支付,无法发货 order.pay(); // 输出:支付成功 order.ship(); // 输出:发货成功 } } ``` #### 5. 应用场景 - **订单状态流转**:如电商系统中订单的“待支付→已支付→已发货”流程[^3]。 - **游戏角色状态**:角色“站立→移动→攻击”状态切换。 - **硬件设备控制**:打印机“空闲→打印→缺纸”状态管理。 #### 6. 优势与注意事项 - **优势**:消除复杂条件分支、符合开闭原则、状态转换逻辑集中管理[^1][^2]。 - **注意事项**:避免状态类膨胀(需合理拆分粒度)、上下文类与状态类的职责边界需清晰。 ---
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