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目录+ 真实事件+ 定义枚举+ 教程进度表示+ 定义角色类+ 定义角色类+ 测试代码+ 状态模式出场+ 定义+ 代码重构+ 创建状态基类+ 重建教程类+ 创建各个子状态+ 添加状态容器+ 结束语+ 真实事件+ 当老人

目录

• 真实的故事
• 定义枚举表示教程进度
• 定义角色类
• 定义教程类
• 测试代码
• 状态模式出场
• 定义
• 代码重构
• 创建状态基类
• 重构教程类
• 创建各个子状态
• 添加状态容器
• 结语

真实的故事

当老胡还是小胡的时候，跟随团队一起开发一款游戏。这款游戏是一款末日生存类游戏，玩家可以

• 收集资源，两种，一种金子，一种铁。
• 升级自身
• 击杀敌人
• 用资源合成装备

项目开发的很顺利，我那时得到一个任务，是为游戏做一个新手教程，在这个教程里面，通过一系列步骤，引导新手玩家熟悉这个游戏。游戏设计给出的教程包含以下步骤

• 收集金子
• 收集铁
• 击杀敌人
• 升级

同时要求在不用的阶段显示不同的提示以正确引导玩家。考虑合成装备算是高级玩家才会接触到的功能，所以暂时不打算放在新手教程里面。

当老大把任务交给我的时候，我感觉简单爆了，不就写一个新手教程么，要求又那么明确，应该要不了多少时间。于是，一个上午过后，我交出了如下代码。

定义枚举表示教程进度

首先用一个枚举，表示教程进行的不同程度

enum TutorialState { GetGold, GetIron, KillEnemy, LevelUp }

定义角色类

无需多言，封装收集到的资源数、击杀敌人数量、角色等级和一些升级接口等

class Player { private int ironNum; private int goldNum; private int enemyKilled; private int level; public int IronNum => ironNum; public int GoldNum => goldNum; public int EnemyKilled => enemyKilled; public int Level => level; public void CollectIron(int num) { ironNum += num; } public void CollectGold(int num) { goldNum += num; } public void KillEnemy() { enemyKilled++; } public void LevelUp() { level++; } }

定义教程类

定义一个教程类，包括

• 显示帮助文字以协助玩家通过当前教程步骤
• 判断玩家是否已经完成当前教程步骤，若是，切换到下一个步骤直到完成教程

class GameTutorial { private TutorialState currentState; private Player player; public GameTutorial(Player player) { this.player = player; } public void ShowHelpDescription() { switch (currentState) { case TutorialState.GetGold: Console.WriteLine("Please follow instruction to get gold"); break; case TutorialState.GetIron: Console.WriteLine("Please follow instruction to get Iron"); break; case TutorialState.KillEnemy: Console.WriteLine("Please follow instruction to kill enemy"); break; case TutorialState.LevelUp: Console.WriteLine("Please follow instruction to Up your level"); break; default: throw new Exception("Not Support"); } } public void ValidateState() { switch (currentState) { case TutorialState.GetGold: { if (player.GoldNum > 0) { Console.WriteLine("Congratulations, you finished Gold Collect Phase"); currentState = TutorialState.GetIron; } else { Console.WriteLine("You need to collect gold"); } break; } case TutorialState.GetIron: { if (player.IronNum > 0) { Console.WriteLine("Congratulations, you finished Iron Collect Phase"); currentState = TutorialState.KillEnemy; } else { Console.WriteLine("You need to collect Iron"); } break; } case TutorialState.KillEnemy: { if (player.EnemyKilled > 0) { Console.WriteLine("Congratulations, you finished Enemy Kill Phase"); currentState = TutorialState.LevelUp; } else { Console.WriteLine("You need to kill enemy"); } break; } case TutorialState.LevelUp: { if (player.Level > 0) { Console.WriteLine("Congratulations, you finished the whole tutorial"); currentState = TutorialState.LevelUp; } else { Console.WriteLine("You need to level up"); } break; } default: throw new Exception("Not Support"); } } }

测试代码

static void Main(string[] args) { Player player = new Player(); GameTutorial tutorial = new GameTutorial(player); tutorial.ShowHelpDescription(); tutorial.ValidateState(); //收集黄金 player.CollectGold(1); tutorial.ValidateState(); tutorial.ShowHelpDescription(); //收集木头 player.CollectIron(1); tutorial.ValidateState(); tutorial.ShowHelpDescription(); //杀敌 player.KillEnemy(); tutorial.ValidateState(); tutorial.ShowHelpDescription(); //升级 player.LevelUp(); tutorial.ValidateState(); }

运行结果

看起来一切都好。。编写的代码既能够根据当前步骤显示不同的提示，还可以成功的根据玩家的进度切换到下一个步骤。

于是，我自信满满的申请了code review，按照我的想法，这段代码通过code review应该是板上钉钉的事情，谁知，老大看到代码，差点没背过气去。。。稍微平复了一下心情之后，他给了我几个灵魂拷问。

• GameTutorial需要知道各个步骤的满足条件和提示，它是不是知道的太多了？这符合迪米特法则吗？
• 如果我们游戏之后新增一个教程步骤，指导玩家升级武器，是不是GameTutorial需要修改？能有办法规避这种新增的改动吗？
• 如果我们要修改现在的教程步骤之间的顺序关系，GameTutorial是不是又不能避免要被动刀？能有办法尽量减少这种修改的工作量吗？
• Switch case 在现有的情况下已经如此长，如果我们再加入新的步骤，这个方法会变成又臭又长的裹脚布吗？

本来以为如此简单的一个功能，没想到还是有那么多弯弯道道，只怪自己还是太年轻啊！最后他悠悠的告诉我，去看看状态模式吧，想想这段代码可以怎么重构。

状态模式出场

定义

对象拥有内在状态，当内在状态改变时允许其改变行为，这个对象看起来像改变了其类

有点意思，看来我们可以把教程的不同步骤抽象成不同的状态，然后在各个状态内部实现切换状态和显示帮助文档的逻辑，这样做的好处是

• 符合迪米特法则，把各个步骤所对应的逻辑推迟到子类，教程类就不需要了解每个步骤的逻辑细节，同时隔离了教程类和状态类，确保状态类的修改不会影响教程类
• 符合开闭原则，如果新添加步骤，我们仅仅需要添加步骤子类并修改相邻的步骤切换逻辑，教程类无需任何改动

接着我们看看UML，

一目了然，在我们的例子里面，state就是教程子步骤，context就是教程类，内部包含教程子步骤并转发请求给教程子步骤，我们跟着来重构一下代码吧。

代码重构

创建状态基类

第一步我们需要删除之前的枚举，取而代之的是一个抽象类当作状态基类，即，各个教程步骤类的基类。注意，每个子状态要自己负责状态切换，所以我们需要教程类暴露接口以满足这个功能。

abstract class TutorialState { public abstract void ShowHelpDescription(); public abstract void Validate(GameTutorial tutorial); }

重构教程类

重构教程类体现在以下方面

• 添加内部状态表面当前处于哪个步骤，在构造函数中给予初始值
• 暴露接口以让子状态能修改当前状态以完成状态切换
• 因为需要子状态能访问玩家当前数据以判断是否能切换状态，需要新加接口以避免方法链
• 修改ShowHelpDescription和ValidateState的逻辑，直接转发方法调用至当前状态

class GameTutorial { private TutorialState currentState; private Player player; public int PlayerIronNum => player.IronNum; public int PlayerLevel => player.Level; public int PlayerGoldNum => player.GoldNum; public int PlayerEnemyKilled => player.EnemyKilled; public void SetState(TutorialState state) { currentState = state; } public GameTutorial(Player player) { this.player = player; currentState = TutorialStateContext.GetGold; } public void ShowHelpDescription() { currentState.ShowHelpDescription(); } public void ValidateState() { currentState.Validate(this); } }

创建各个子状态

接着我们创建各个子状态代表不同的教程步骤

class TutorialSateGetGold : TutorialState { public override void ShowHelpDescription() { Console.WriteLine("Please follow instruction to get gold"); } public override void Validate(GameTutorial tutorial) { if (tutorial.PlayerGoldNum > 0) { Console.WriteLine("Congratulations, you finished Gold Collect Phase"); tutorial.SetState(TutorialStateContext.GetIron); } else { Console.WriteLine("You need to collect gold"); } } } class TutorialStateGetIron : TutorialState { public override void ShowHelpDescription() { Console.WriteLine("Please follow instruction to get Iron"); } public override void Validate(GameTutorial tutorial) { if (tutorial.PlayerIronNum > 0) { Console.WriteLine("Congratulations, you finished Iron Collect Phase"); tutorial.SetState(TutorialStateContext.KillEnemy); } else { Console.WriteLine("You need to collect iron"); } } } class TutorialStateKillEnemy : TutorialState { public override void ShowHelpDescription() { Console.WriteLine("Please follow instruction to kill enemy"); } public override void Validate(GameTutorial tutorial) { if (tutorial.PlayerEnemyKilled > 0) { Console.WriteLine("Congratulations, you finished enemy kill Phase"); tutorial.SetState(TutorialStateContext.LevelUp); } else { Console.WriteLine("You need to collect kill enemy"); } } } class TutorialStateLevelUp : TutorialState { public override void ShowHelpDescription() { Console.WriteLine("Please follow instruction to level up"); } public override void Validate(GameTutorial tutorial) { if (tutorial.PlayerLevel > 0) { Console.WriteLine("Congratulations, you finished the whole tutorial"); } } }

添加状态容器

这是模式中没有提到的知识点，一般来说，为了避免大量的子状态对象被创建，我们会构造一个状态容器，以静态变量的方式初始化需要使用的子状态。

static class TutorialStateContext { public static TutorialState GetGold; public static TutorialState GetIron; public static TutorialState KillEnemy; public static TutorialState LevelUp; static TutorialStateContext() { GetGold = new TutorialSateGetGold(); GetIron = new TutorialStateGetIron(); KillEnemy = new TutorialStateKillEnemy(); LevelUp = new TutorialStateLevelUp(); } }

测试代码部分保持不变，直接运行，结果和原来一样，重构成功。

结语

• 这就是状态模式和它的使用场景，比较一下重构前和重构后的代码，发现代码通过重构满足了开闭原则和迪米特法则，相信重构后的代码能通过code review吧。_
• 不过状态模式虽然好，也有自己的缺点，因为需要一个子类对应一个子状态，那么子状态太多的时候，就会出现类爆炸的情况。还请大家多注意。
• 作为行为模式之一的状态模式，在日常开发中出现的频率还是挺高的，比如游戏中经常用到的状态机，就是状态模式的一种应用场景，大家在平时工作中保持善于观察的眼睛，就能学到更多的东西。

以上就是C#中对象状态模式 教程示例的详细内容，更多关于C#对象状态模式 的资料请关注自由互联其它相关文章！