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Unity3D 从零开始实现游戏状态管理器详解

article 2025/3/3 16:42:43

前言

在游戏开发中，游戏状态管理是一个非常重要的部分。它负责管理游戏的不同状态（如主菜单、游戏进行中、暂停、游戏结束等），并确保这些状态之间的切换是平滑且可控的。Unity3D 本身并没有提供一个内置的游戏状态管理器，因此我们需要自己实现一个。本文将详细介绍如何从零开始实现一个简单的游戏状态管理器，并提供代码实现。

对惹，这里有一个游戏开发交流小组，希望大家可以点击进来一起交流一下开发经验呀！

1. 游戏状态管理器的设计

1.1 状态模式

游戏状态管理器通常使用状态模式（State Pattern）来实现。状态模式是一种行为设计模式，它允许对象在其内部状态改变时改变其行为。在游戏开发中，每个游戏状态（如主菜单、游戏进行中、暂停等）都可以被视为一个独立的状态类，这些类继承自一个共同的基类或接口。

1.2 状态管理器的职责

游戏状态管理器的主要职责包括：

管理当前游戏状态。
处理状态之间的切换。
在状态切换时执行必要的初始化和清理操作。

2. 实现游戏状态管理器

2.1 定义状态基类

首先，我们需要定义一个状态基类 GameState，所有具体的游戏状态类都将继承自这个基类。

public abstract class GameState
{
    public abstract void EnterState();
    public abstract void UpdateState();
    public abstract void ExitState();
}

EnterState()：当进入该状态时调用。
UpdateState()：在该状态下每帧调用。
ExitState()：当退出该状态时调用。

2.2 实现具体状态类

接下来，我们可以实现一些具体的游戏状态类。例如，我们可以实现 MainMenuState、PlayingState 和 PausedState。

public class MainMenuState : GameState
{
    public override void EnterState()
    {
        Debug.Log("Entering Main Menu State");
        // 初始化主菜单UI等
    }

    public override void UpdateState()
    {
        // 处理主菜单的逻辑
    }

    public override void ExitState()
    {
        Debug.Log("Exiting Main Menu State");
        // 清理主菜单UI等
    }
}

public class PlayingState : GameState
{
    public override void EnterState()
    {
        Debug.Log("Entering Playing State");
        // 初始化游戏逻辑等
    }

    public override void UpdateState()
    {
        // 处理游戏逻辑
    }

    public override void ExitState()
    {
        Debug.Log("Exiting Playing State");
        // 清理游戏逻辑等
    }
}

public class PausedState : GameState
{
    public override void EnterState()
    {
        Debug.Log("Entering Paused State");
        // 初始化暂停菜单UI等
    }

    public override void UpdateState()
    {
        // 处理暂停菜单的逻辑
    }

    public override void ExitState()
    {
        Debug.Log("Exiting Paused State");
        // 清理暂停菜单UI等
    }
}

2.3 实现游戏状态管理器

现在，我们可以实现游戏状态管理器 GameStateManager。这个管理器将负责管理当前状态，并处理状态之间的切换。

public class GameStateManager : MonoBehaviour
{
    private GameState currentState;

    public void ChangeState(GameState newState)
    {
        if (currentState != null)
        {
            currentState.ExitState();
        }

        currentState = newState;
        currentState.EnterState();
    }

    void Update()
    {
        if (currentState != null)
        {
            currentState.UpdateState();
        }
    }
}

ChangeState(GameState newState)：切换到新的状态。在切换状态时，首先调用当前状态的 ExitState() 方法，然后调用新状态的 EnterState() 方法。
Update()：每帧调用当前状态的 UpdateState() 方法。

2.4 使用游戏状态管理器

最后，我们可以在游戏中使用 GameStateManager 来管理游戏状态。例如，我们可以在 Start 方法中初始化游戏状态，并在游戏过程中切换状态。

public class GameManager : MonoBehaviour
{
    private GameStateManager stateManager;

    void Start()
    {
        stateManager = new GameStateManager();
        stateManager.ChangeState(new MainMenuState());
    }

    void Update()
    {
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
        {
            stateManager.ChangeState(new PlayingState());
        }

        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Escape))
        {
            stateManager.ChangeState(new PausedState());
        }
    }
}

在这个例子中，我们创建了一个 GameManager 类，并在 Start 方法中初始化了 GameStateManager。然后，我们在 Update 方法中根据用户输入切换游戏状态。