行为树由一个个节点组成

• 结构：树状结构
• 运行流程：从根节点开始自顶向下往下遍历，每经过一个节点就执行节点对应的功能。

我们规定，每个节点都提供自己的excute函数，返还执行失败/成功结果。
然后根据不同节点的执行结果，遍历的路径随之改变，而这个过程中遍历到什么节点就执行excute函数。

主流的行为树实现，将节点主要分为四种类型。
下面列举四种节点类型及其对应excute函数的行为：

• 控制节点（非叶节点），用于控制如何执行子节点（控制遍历路径的走向）。
• 条件节点（叶节点），行为是提供条件的判断结果。
• 行为节点（叶节点）：

  行为节点是代表智能体行为的叶节点，其执行函数一般位该节点代表的行为。

  行为节点的类型是比较多的，毕竟一个智能体的行为是多种多样的，而且都得根据自己的智能体模型定制行为节点类型。
  这里列举一些行为：站立，射击，移动，跟随，远离，保持距离....

• 装饰节点 ：行为是修饰（辅助）其他三类节点。例如执行结果取反/并/或,重复执行若干次等辅助修饰节点的作用，均可做成装饰节点。

持续行为

一些行为是可以瞬间执行完的(例如转身?)，
而另外一些动作则是执行持续一段时间才能完成的(例如攻击从启动攻击行为到攻击结算要1秒左右的时间)。

因此，这些持续行为节点的excute函数里，应先启动智能体的持续行为，然后挂起该行为树（更通俗地说是暂停行为树），等到持续时间结束才允许退出excute函数并继续遍历该行为树。
为了支持挂起行为树而不影响其他CPU代码执行，我们往往需要利用协程等待该其行为完成而不产生CPU阻塞，而且开销远低于真正的线程。
此外，一般是一个行为树对应维护一个协程。

条件节点:

执行节点不会总是一帆风顺的，有成功也总会有失败的结果。
这就是引入前提条件的作用——
满足前提条件，才能成功执行行为，返还执行成功结果。否则不能执行行为，返还执行失败结果。

但是每个节点的前提总会不同，或有些没有前提(换句话说总是能满足前提)。

一个可行的做法是：让行为节点含有bool函数对象（或函数接口）。这样对于不同的逻辑条件，就可以写成不同的bool函数，绑定给相应的行为节点。

现在比较成熟的做法是把前提条件抽象分离成新的节点类型，称之为条件节点。
将其作为叶节点混入行为树，提供条件的判断结果，交给控制节点决策。

它相当模块化,更加方便适用。

这里的Sequence节点是上面控制节点的一种：能够让其所有子节点依次运行，若运行到其中一个子节点失败则不继续往下运行。
这样可以实现出不满足条件则失败的效果。

相比较传统的有限状态机：

• 易脚本化/可视化的决策逻辑
• 逻辑和实现的低耦合，可复用的节点
• 可以迅速而便捷的组织较复杂的行为决策

这里并不是说有限状态机一无所用：

• 状态机可以搭配行为树：状态机负责智能体的身体状态，行为树则负责智能体的智能决策。这样在行为树做决策前，得考虑状态机的状态。
• 状态机适用于简单的AI：对于区区需两三个状态的智能，状态机解决绰绰有余。
• 状态机运行效率略高于行为树：因为状态机的运行总是在当前状态开始，而行为树的运行总在根开始，这样就额外多了一些要遍历的节点（也就多了一些运行开销）。

在《杀手：赦免》的人群系统里，人群的状态机AI只有简单的3种状态，由于人群的智能体数量较多，若采取行为树AI，则会大大影响性能。

代码示例：

enum Status {SUCCESS,FAILURE,RUNNING
}// 基础节点类
abstract class Node {abstract execute(): Status;
}// 非叶节点类，用于容纳子节点
abstract class CompositeNode extends Node {protected children: Node[] = [];addChild(child: Node): void {this.children.push(child);}
}// 选择器节点：依次执行子节点，直到其中一个成功为止
class SelectorNode extends CompositeNode {execute(): Status {for (const child of this.children) {const status = child.execute();if (status === Status.SUCCESS) {return Status.SUCCESS;}}return Status.FAILURE;}
}// 序列节点：依次执行子节点，直到其中一个失败为止
class SequenceNode extends CompositeNode {execute(): Status {for (const child of this.children) {const status = child.execute();if (status === Status.FAILURE) {return Status.FAILURE;}}return Status.SUCCESS;}
}// 条件节点：判断某个条件是否满足，并返回结果
abstract class ConditionNode extends Node {abstract check(): boolean;execute(): Status {return this.check() ? Status.SUCCESS : Status.FAILURE;}
}// 行为节点：执行具体的动作，并返回结果
abstract class ActionNode extends Node {abstract performAction(): boolean;execute(): Status {return this.performAction() ? Status.SUCCESS : Status.FAILURE;}
}// 装饰节点：用于修改其他节点的行为，通常只有一个子节点
abstract class DecoratorNode extends Node {protected child: Node;constructor(child: Node) {super();this.child = child;}
}// 反转节点：将子节点的结果反转
class InverterNode extends DecoratorNode {execute(): Status {const status = this.child.execute();if (status === Status.SUCCESS) {return Status.FAILURE;} else if (status === Status.FAILURE) {return Status.SUCCESS;} else {return status;}}
}// 重复执行装饰节点：重复执行子节点指定的次数，或直到满足某个条件
class RepeaterNode extends DecoratorNode {private maxRepeats: number;private stopOnSuccess: boolean;private stopOnFailure: boolean;constructor(child: Node, maxRepeats: number, stopOnSuccess: boolean = false, stopOnFailure: boolean = false) {super(child);this.maxRepeats = maxRepeats;this.stopOnSuccess = stopOnSuccess;this.stopOnFailure = stopOnFailure;}execute(): Status {let count = 0;while (this.maxRepeats === -1 || count < this.maxRepeats) {const status = this.child.execute();if (this.stopOnSuccess && status === Status.SUCCESS) {return Status.SUCCESS;}if (this.stopOnFailure && status === Status.FAILURE) {return Status.FAILURE;}count++;}return Status.SUCCESS;}
}// 判断敌人是否在范围内的条件节点
class IsEnemyInRange extends ConditionNode {check(): boolean {// 判断敌人是否在范围内return Math.random() < 0.5; // 50% 概率敌人在范围内}
}// 追击敌人的行为节点
class ChaseEnemy extends ActionNode {performAction(): boolean {console.log("Chasing the enemy!");return true; // 假设追击成功}
}// 攻击敌人的行为节点
class AttackEnemy extends ActionNode {performAction(): boolean {console.log("Attacking the enemy!");return true; // 假设攻击成功}
}// 创建行为树
const root = new SelectorNode();const sequence = new SequenceNode();
root.addChild(sequence);const condition = new IsEnemyInRange();
sequence.addChild(condition);const chase = new ChaseEnemy();
const repeater = new RepeaterNode(chase, 3); // 重复执行ChaseEnemy 3次
sequence.addChild(repeater);const attack = new AttackEnemy();
sequence.addChild(attack);// 执行行为树
const status = root.execute();
console.log(`Behavior tree execution status: ${Status[status]}`);