❀ 前言 ❀

什麼是狀態

就像 discord 中的狀態
線上綠點、掛機月亮、正在玩遊戲…等等
而遊戲也因不同事件會有不同的狀態
這次以角色為例，例如：閒置、跑步、跳躍…等等。

❀ 正題 ❀

流程圖

各個類的職責

IState：製作介面(interface)，讓 State 都有固定的版面。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public interface IState
{
    void Enter();
    void Exit();
    void LogicUpdate();
    void PhysicUpdate();
}

PlayerState：負責 handle 玩家有的各個狀態。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.InputSystem;

public class PlayerState : ScriptableObject, IState
{
    protected PlayerStateMachine playerStateMachine;

    protected PlayerMovement playerMovement;

    protected PlayerInput input;
    public void Initialize(PlayerMovement playerMovement, PlayerInput input, PlayerStateMachine playerStateMachine)
    {
        this.playerStateMachine = playerStateMachine;
        this.playerMovement = playerMovement;
        this.input = input;
    }
    public virtual void Enter()
    {
        
    }

    public virtual void Exit()
    {
        
    }

    public virtual void LogicUpdate()
    {
        
    }

    public virtual void PhysicUpdate()
    {
        
    }
}

StateMachine：使 StateMachine 有固定的版面。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class StateMachine : MonoBehaviour
{
    IState currentState;

    protected Dictionary<System.Type, IState> stateTable;
    void Update()
    {
        currentState.LogicUpdate();
    }
    private void FixedUpdate()
    {
        currentState.PhysicUpdate();
    }
    protected void SwitchOn(IState newState)
    {
        currentState = newState;
        currentState.Enter();
    }
    public void SwitchState(IState newState)
    {
        currentState.Exit();
        SwitchOn(newState);
    }
    public void SwitchState(System.Type newState)
    {
        SwitchState(stateTable[newState]);
    }
}

PlayerStateMachine：負責執行狀態的行為，與切換狀態的方法。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.InputSystem;

public class PlayerStateMachine : StateMachine
{
    [SerializeField] public PlayerState[] states;

    PlayerMovement playerMovement;

    PlayerInput input;

    private void Awake()
    {
        playerMovement = GetComponent<PlayerMovement>();
        
        input = GetComponent<PlayerInput>();
        
        stateTable = new Dictionary<System.Type, IState> (states.Length);

        foreach (PlayerState state in states)
        {
            state.Initialize(playerMovement, input, this);
            stateTable.Add(state.GetType(), state);
        }
    }
    private void Start()
    {
        SwitchOn(stateTable[typeof(PlayerState_Idle)]);
    }
}

各狀態的邏輯

進入狀態該做的事
當前狀態該做的事
如何切換狀態
離開狀態該做的事
以下，我將圍繞著這四點說明
(本人尚未放置動畫)

Idle State

進入時播放閒置動畫
無:)
當玩家輸入移動，則切換成跑步

無:)

using UnityEngine;

[CreateAssetMenu(menuName = "Data/StateMachine/PlayerState/Idle", fileName = "PlayerState_Idle")]
public class PlayerState_Idle : PlayerState
{
    public override void Enter()
    {
        playerMovement.Move(0f);
    }
    public override void LogicUpdate()
    {
        if (input.Move)
        {
            playerStateMachine.SwitchState(typeof(PlayerState_Run));
        }
    }
}

Run State

進入時播放跑步動畫
使玩家移動
當玩家無輸入移動，則切換成閒置

無:)

using UnityEngine;

[CreateAssetMenu(menuName = "Data/StateMachine/PlayerState/Run", fileName = "PlayerState_Run")]
public class PlayerState_Run : PlayerState
{
    [SerializeField] float runSpeed = 5f;

    public override void LogicUpdate()
    {
        if (!input.Move)
        {
            playerStateMachine.SwitchState(typeof(PlayerState_Idle));
        }
    }
    public override void PhysicUpdate()
    {
        playerMovement.Move(runSpeed);
    }
}

❀ 後話 ❀

switch V.S State Pattern (狀態模式)

明明可以用一連串的if-else(或switch)，為何需要那麼麻煩的狀態機？

更好讀
如果要用 if-else，那必須將一連串程式碼寫在 Update() 中
也就是說程式可能長這樣

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class StateMachine : MonoBehaviour
{
    protected PlayerStateMachine playerStateMachine;

    protected PlayerMovement playerMovement;

    protected PlayerInput input;
    public void Initialize()
    {
        this.playerStateMachine = this;
        this.playerMovement = GetComponent<PlayerMovement>();
        this.input = GetComponent<PlayerInput>();
    }

    private void Awake()
    {
        Initialize();
    }
    void Update()
    {
        if (!input.Move)
        {
            playerMovement.Move(0f);
        }
    }
    private void FixedUpdate()
    {
        if (input.Move)
        {
            playerMovement.Move(runSpeed);
        } 
    }
}

發現了嗎，無法一次從程式中找到何種狀態該在何處添加。
當然可以加註解，但當狀態多起來時就會變得雜亂。
此外，我也有用到 FixedUpdate()
所以狀態的判斷就需要做兩次(此處剛好沒用上)

易維護
我將各個狀態變為 ScriptableObject，
如果想移除狀態，只需拉出，不會影響到其他程式碼。
若像上方，則不易新增與移除(移除要找到對應程式後刪除，且要再新增就崩盤)

參考資料

若想實做一遍，請參閱：阿嚴 unity 教程
裡面有更完整的介紹。