分层状态机系统提供了一个灵活、可扩展的状态管理解决方案。系统支持状态嵌套、状态历史记录、事件处理和变量共享等特性，特别适合用于游戏AI、UI交互和游戏流程控制等场景。
- 代表一个具体的行为或状态
- 可以有自己的进入/退出逻辑
- 支持更新（每帧）和物理更新（固定帧率）
- 可以处理事件
- 可以访问和修改共享变量
- 管理多个状态之间的转换
- 维护当前活动状态
- 处理状态切换逻辑
- 支持状态历史记录
- 管理共享变量
- 状态可以包含子状态机
- 子状态可以访问父状态的变量
- 事件可以在状态层级间传播
- 支持状态的继承和复用
# 创建一个简单的状态
class_name IdleState extends BaseState
func enter(msg := {}):
super.enter(msg)
print("进入空闲状态")
func update(delta: float):
if agent.is_moving:
transition_to("move")
# 使用状态机
var state_machine = BaseStateMachine.new()
state_machine.add_state("idle", IdleState)
state_machine.add_state("move", MoveState)
state_machine.transition_to("idle")# 创建一个包含子状态机的状态
class_name CombatState extends BaseState
var sub_state_machine: BaseStateMachine
func _init():
sub_state_machine = BaseStateMachine.new(self)
sub_state_machine.add_state("attack", AttackState)
sub_state_machine.add_state("defend", DefendState)
func enter(msg := {}):
super.enter(msg)
sub_state_machine.transition_to("attack")
# 在主状态机中使用
main_state_machine.add_state("combat", CombatState)
main_state_machine.add_state("explore", ExploreState)# 在状态中处理事件
class_name PlayerState extends BaseState
func _on_damage_taken(amount: int):
if amount > 50:
transition_to("hurt")
elif parent_state:
parent_state.handle_event("damage_taken", [amount])
# 触发事件
state_machine.handle_event("damage_taken", [30])-
状态组织
- 将相关状态组织在同一个状态机中
- 使用有意义的状态名称
- 保持状态逻辑简单明确
-
状态切换
- 在适当的时机切换状态
- 使用msg参数传递必要的切换信息
- 善用状态历史记录功能
-
变量管理
- 合理使用共享变量
- 注意变量的作用域
- 及时清理不需要的变量
-
事件处理
- 合理使用事件传播机制
- 避免事件处理循环
- 保持事件参数简单明确
-
状态机初始化
- 确保在使用前正确初始化状态机
- 设置必要的初始状态
- 正确配置状态机的代理对象
-
性能考虑
- 避免在update中进行密集计算
- 合理使用物理更新
- 及时清理不需要的状态和变量
-
调试
- 使用状态机提供的信号进行调试
- 监控状态切换和事件传播
- 检查变量的变化
状态机系统提供了一种强大而灵活的方式来管理游戏状态和转换。它旨在处理复杂的游戏逻辑，同时保持代码的清晰性和可维护性。
- 🔄 层级状态机：支持嵌套状态机
- 🎮 游戏专用状态：内置支持常见游戏状态（菜单、游戏、暂停）
- 📊 状态管理：清晰的状态转换和更新 API
- 🎯 输入处理：每个状态集成的输入处理
- 🔍 调试功能：内置状态跟踪调试功能
所有状态的基础类。提供：
- 状态生命周期方法（进入、退出、更新）
- 输入处理
- 状态转换管理
class MyState extends BaseState:
func _enter(msg := {}) -> void:
# 进入状态时调用
pass
func _exit() -> void:
# 退出状态时调用
pass
func _update(delta: float) -> void:
# 每帧调用
pass
func _handle_input(event: InputEvent) -> void:
# 处理输入事件
pass管理状态集合及其转换：
- 状态注册和切换
- 状态更新和输入传播
- 支持层级状态机
class MyStateMachine extends BaseStateMachine:
func _ready() -> void:
# 注册状态
add_state("idle", IdleState.new(self))
add_state("walk", WalkState.new(self))
# 设置初始状态
start("idle")游戏中所有状态机的全局管理器：
- 状态机的中央注册
- 全局状态机更新
- 调试信息和监控
# 通过 CoreSystem 访问管理器
CoreSystem.state_machine_manager.register_state_machine("player", player_state_machine)这是一个简单的角色状态机示例：
# 角色状态机
class CharacterStateMachine extends BaseStateMachine:
func _ready() -> void:
add_state("idle", IdleState.new(self))
add_state("walk", WalkState.new(self))
add_state("jump", JumpState.new(self))
start("idle")
# 空闲状态
class IdleState extends BaseState:
func _enter(msg := {}) -> void:
owner.play_animation("idle")
func _handle_input(event: InputEvent) -> void:
if event.is_action_pressed("move"):
switch_to("walk")
elif event.is_action_pressed("jump"):
switch_to("jump")
# 注册到管理器
func _ready() -> void:
var character_sm = CharacterStateMachine.new(self)
CoreSystem.state_machine_manager.register_state_machine("character", character_sm)-
状态组织
- 保持状态小而专注
- 对复杂行为使用层级状态机
- 考虑使用状态工厂进行动态状态创建
-
状态转换
- 使用消息传递进行状态通信
- 验证状态转换
- 在 _exit() 中处理清理工作
-
调试
- 启用状态转换的调试日志
- 使用内置的状态监控工具
- 添加状态验证检查
enter(msg: Dictionary): 进入状态exit(): 退出状态update(delta: float): 更新状态逻辑handle_input(event: InputEvent): 处理输入switch_to(state_name: String, msg: Dictionary = {}): 切换到另一个状态
add_state(name: String, state: BaseState): 注册新状态remove_state(name: String): 移除已注册的状态start(initial_state: String): 启动状态机stop(): 停止状态机switch_to(state_name: String, msg: Dictionary = {}): 切换到指定状态
register_state_machine(name: String, state_machine: BaseStateMachine): 注册状态机unregister_state_machine(name: String): 注销状态机get_state_machine(name: String) -> BaseStateMachine: 获取已注册的状态机