4.10 《硬啃设计模式》 第27章 是攻击还是逃走?- 状态模式(State Pattern)

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:

4.10 《硬啃设计模式》 第27章 是攻击还是逃走?- 状态模式(State Pattern)_第1张图片  

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:

4.10 《硬啃设计模式》 第27章 是攻击还是逃走?- 状态模式(State Pattern)_第2张图片  

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:

4.10 《硬啃设计模式》 第27章 是攻击还是逃走?- 状态模式(State Pattern)_第3张图片  

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:

4.10 《硬啃设计模式》 第27章 是攻击还是逃走?- 状态模式(State Pattern)_第4张图片  

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。




请看下一文……

 

 

作者:张传波

创新工场创业课堂(敏捷课程)讲师

软件研发管理资深顾问

CMMI首席专家

《火球——UML大战需求分析》作者

www.umlonline.org创办人


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