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FSM(有限状态机)

news 2025/8/9 15:20:00

FSM有限状态机

FSM
- 创建控制有限状态机的脚本
- 设置FSM状态机下的各个状态
- 添加测试类
- FSM的优点

FSM

虽然Unity已经有了动画状态机，但是为了代码的开放封闭原则，这时FSM有限状态机的作用就凸显了出来。

创建控制有限状态机的脚本

先创建一个脚本用来控制有限状态机（FSM),主要用于切换状态。
首先用一个枚举列举出各个状态

public enum StateType
{ldle,run,jumping,dying,shooting
}

然后我们需要一个容器来保存当前的状态，用字典存储起来方便随后的更改下一状态随后初始化类，将字典创建，并添加两个增加和设置状态的方法，最后再每一帧执行。代码如下

  //当前在运行什么状态private State currentState;public StateType stateType;//各个状态的标识符//写一个保存所有状态的容器private Dictionary<StateType, State> allSaveState;public FSMControl(){allSaveState = new Dictionary<StateType, State>();}public void OnTick()//每一帧执行一次{currentState?.OnUpdate();}public void AddState(StateType stateType, State state){if (allSaveState.ContainsKey(stateType))return;allSaveState.Add(stateType, state);}public void SetState(StateType stateType)//我们需要传一个参数，告诉状态机需要切换到哪一个状态中去{if (currentState == allSaveState[stateType]) return;//判断当前状态是否重复currentState?.OnEnter();//判断当前状态是否为空currentState = allSaveState[stateType];currentState.OnEnter();}

完整代码如下

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public enum StateType
{ldle,run,jumping,dying,shooting
}
public class FSMControl
{//当前在运行什么状态private State currentState;public StateType stateType;//各个状态的标识符//写一个保存所有状态的容器private Dictionary<StateType, State> allSaveState;public FSMControl(){allSaveState = new Dictionary<StateType, State>();}public void OnTick()//每一帧执行一次{currentState?.OnUpdate();}public void AddState(StateType stateType, State state){if (allSaveState.ContainsKey(stateType))return;allSaveState.Add(stateType, state);}public void SetState(StateType stateType)//我们需要传一个参数，告诉状态机需要切换到哪一个状态中去{if (currentState == allSaveState[stateType]) return;//判断当前状态是否重复currentState?.OnEnter();//判断当前状态是否为空currentState = allSaveState[stateType];currentState.OnEnter();}}

设置FSM状态机下的各个状态

接下来将展示其中的一个状态，以此类推可以写出其他的状态

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public  class ldle: State
{private Animator animator;private float deltaTime = 5f;private FSMControl fsm;public ldle(Animator animator,FSMControl fsm){this.animator = animator;this.fsm = fsm;}
//刚刚进入状态时的行为public override void OnEnter(){Debug.Log("闲");}
//正在进行状态时的行为public override void OnUpdate(){Debug.Log("站着吧");if (deltaTime >= 0){deltaTime -= Time.deltaTime;if (deltaTime<0){fsm.SetState((StateType.run));//更改状态为跑}}}
//退出状态后的行为public override void OnExit(){Debug.Log("该动起来了");}
}

可以根据自己的条件去更改切换状态的条件，我这里设置的是5秒后改变状态为跑

添加测试类

但我们将前两个脚本写完，就可以添加测试类，也就是增加各个状态以及设置初始状态的操作后就可以正常运行了

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class TestFSM : MonoBehaviour
{private FSMControl fsm;private StateType stateType;private Animator animator;private void Awake(){fsm = new FSMControl();animator = GetComponentInChildren<Animator>();fsm.AddState(StateType.ldle, new ldle(animator,this.fsm));fsm.AddState(StateType.run, new run(animator));fsm.SetState(StateType.ldle);}private void Update(){fsm.OnTick();}
}