Swift-SpriteKit开发笔记（一）玩家状态机

什么是玩家状态机，这还要从状态机说起，通俗点说，就是主体在某个动作趋势下状态从A->B的转移，状态机刻画了状态集合和转移能力。在游戏中，玩家状态机代表玩家的状态转移规律，能够简洁的完成很多逻辑。

下面是一个简单的例子，玩家的状态包括以下六种：站立，跳跃，下落， 冲刺 ，走路， 着陆，在设计游戏代码逻辑和展示画面时，玩家的状态决定了精灵在场景中显示的贴图、交互和动画等，因此玩家状态机是游戏逻辑的核心，需要谨慎构建，才能打好地基，完善上层的丰富内容。

设计如下表格来表示状态转移，第i行第j列表示状态i能否转移到状态j，比如第二行第三列，从跳跃状态转移到下落状态为1，代表允许转移，第三行第二列，从下落状态转移到跳跃状态为0，表示禁止转移。

\	站立	跳跃	下落	冲刺	走路	着陆
站立	0	1	0	1	1	1
跳跃	0	0	1	0	0	0
下落	0	0	0	1	0	1
冲刺	1	0	1	0	1	0
走路	1	1	1	1	0	0
着陆	1	0	0	0	0	0

用Swift实现玩家状态机的代码步骤如下：

1. 构建状态类PlayerState，继承于GKState，设置绑定的玩家节点为成员变量

class PlayerState: GKState {
    unowned var playerNode: SKSpriteNode
    init(playerNode: SKSpriteNode) {
        self.playerNode = playerNode
        super.init()
    }
}

2. 构建六个具体状态类，继承于PlayerState，重载isValidNextState和didEnter两个函数。前者表示状态是否可以从当前状态转移过去的，就是说参数stateClass是否可以作为下一个状态；后者表示当进入到这个类对应的状态时，需要完成哪些操作。下面的代码是三个例子，作为跳跃、下落和着陆的状态类。

class JumpingState: PlayerState {
    override func isValidNextState(_ stateClass: AnyClass) -> Bool {
        switch stateClass {
        case is FallingState.Type:
            return true
        default:
            return false
        }
    }
    
    override func didEnter(from previousState: GKState?) {
        print("enter jumpingState")
        // 玩家对应跳跃的变化的动作或贴图变化
        stateMachine?.enter(FallingState.self)
    }
}

class FallingState: PlayerState {
    override func isValidNextState(_ stateClass: AnyClass) -> Bool {
        switch stateClass {
        case is SprintState.Type, is LandingState.Type:
                return true
        default:
            return false
        }
    }
    override func didEnter(from previousState: GKState?) {
        print("enter FallingState")
        return
    }
}

class LandingState: PlayerState {
    override func isValidNextState(_ stateClass: AnyClass) -> Bool {
        if stateClass is StandState.Type{
            return true
        }
        else {
            return false
        }
    }
    
    override func didEnter(from previousState: GKState?) {
        print("enter LandingState")
        stateMachine?.enter(StandState.self)
    }
}

3. 在GameScene中，添加GKStateMachine，与玩家节点绑定作为状态机，初始进入下落状态，开始随玩家交互和物理规律而转移状态。

playerStateMachine = GKStateMachine(states: [JumpingState(playerNode: knight), SprintState(playerNode: knight), StandState(playerNode: knight), WalkingState(playerNode: knight), FallingState(playerNode: knight), LandingState(playerNode: knight)])
playerStateMachine.enter(FallingState.self)