状态模式（State Pattern）

是攻击还是逃走？—— 状态模式（State Pattern）简介

摘要：

某游戏有以下规则：1.玩家距离敌人比较远时，敌人会看不见玩家，按既定路线巡逻。2.玩家距离敌人比较近时，敌人会发现玩家并进行攻击。
3.当敌人被杀得差不多，只剩下一两个时，敌人会逃走。4.敌人可能会隐藏起来伏击玩家。…… 请你用状态模式设计这些敌人！

作者：

张传波
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作者自述：
在高中时已经很喜欢coding，可惜没有考上计算机相关的大学专业，但仍然偏执于写程序，毕业后做了几年的程序员，后来成为项目经理直到常务副总。熟悉的语言有Basic、VB、C#，一直遗憾的事情是没有花时间去精通C++。很早就“看中”设计模式，但直到现在仅能在实际工作中实践过其中几种设计模式。所以，本文欢迎各位高手拍砖！

 

正文：

在游戏软件中，有很多NPC。NPC是“Non-Player-Controlled Character”的缩写，直接翻译就是“非玩家控制角色”，也就是由程序所控制的角色。

某动作游戏NPC的行为如下：

游戏有以下规则：
1.玩家距离敌人比较远时，敌人会看不见玩家，按既定路线巡逻。
2.玩家距离敌人比较近时，敌人会发现玩家并进行攻击。
3.当敌人被杀得差不多，只剩下一两个时，敌人会逃走。
4.敌人可能会隐藏起来伏击玩家。
5.……(省略号的意思是表示规则还会修改和增加)

你会怎样设计这些NPC呢？

某设计方案如下：

控制NPC行为的代码如下：
//判断当前状态
.......
//根据不同状态采取不同反应
switch(state)
case 攻击
npc.Attack();
case 逃跑
npc.Escape();
......

以上设计办法有什么问题呢？
最大问题就是如果修改或者增加规则，在NPC类及控制NPC行为的代码都需要修改！

设计分析：
NPC的行为无非是攻击、逃跑、隐藏、巡逻等，我们可以视作NPC在不同状态下具有不同的行为，如果能把状态抽离出来，并且可以让NPC切换状态从而具备不同的行为，这样就完美了！

应用了状态模式的设计如下：

说明：
1.Attack、Escape等NPC行为不直接写在NPC类中了。
2.Attack、Escape等行为被抽象成IState，NPC类含有各种状态的引用，并且通过SetCurrentState()方法来设置当前状态。
3.调用NPC.TakeAction()，NPC就会根据当前的状态做出适当的行为。
4.增加一个状态，只需要增加一个IState的实现便可。

问题：
NPC发动攻击时，如果发现不够打要逃跑，代码应该如何写？
回答：
Attack类含有对NPC的引用，以及由攻击到逃跑状态的判断代码，需要转换状态时，调用m_NPC.SetCurrentState(逃跑)便可。
各状态类可各自实现由本状态转换为其它状态的代码，这样可降低状态转换代码的复杂度。

状态模式的类图如下：

对象根据不同的状态，需要有不同的行为，而状态之间转换判断逻辑又异常复杂，可用状态模式来解决这问题。

 

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