[Part1] 8.언리얼C++ 설계(2)-컴포지션

언리얼 오브젝트의 컴포지션

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컴포지션(Composition)

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• 객체 지향 설계에서 상속이 가진 Is-A 관계만 의존해서는 설계와 유지보수가 어려움.
• 컴포지션은 객체 지향 설계에서 Has-A 관계를 구현하는 설계 방법
• 컴포지션의 활용
  • 복합적인 기능을 가진 거대한 클래스를 효과적으로 설계하는데 유용하게 사용할 수 있음.
  • 아래 코드는 어떤 사람이 카드를 소유하는 개념을 컴포지션을 사용해서 구현한 예시

class Card
{
public:
	CarD(int InId) : Id(InId) {}
	int Id = 0;
};

class Person
{
public:
	Person(Card InCard) : IdCard(InCard) {}

protected:
	Card IdCard;
};

모던 객체 설계 기법과 컴포지션

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• 좋은 객체지향 설계 패턴을 제작하기 위한 모던 객체 설계 기법(SOLID)
  • Single Responsibility Principle (단일 책임 원칙)
    • → 하나의 객체는 하나의 의무만을 가지도록 설계한다.
  • Open-Closed Principle (개방 폐쇠 원칙)
    • → 기존에 구현된 코드를 변경하지 않으면서 새로운 기능을 추가할 수 있도록 설계한다.
  • Liskov Subsituion Principle (리스코프 치환 원칙)
    • → 자식 객체를 부모 객체로 변경해도 작동우 문제 없을 정도로 상속을 단순히 사용한다.
  • Interface Segregation Design (인터페이스 분리 원칙)
    • → 객체가 구현해야 할 기능이 많다면 이들을 여러 개의 단순한 인터페이스들로 분리해 설계한다.
  • Dependency Injection Principle (의존성 역전 원칙)
    • 구현된 실물보다 구축해야 할 추상적 개념에 의존한다.

모던 객체 설계 기법의 설계 핵심은 상속을 단순화하고, 단순한 기능을 가진 다수의 객체를 조합해 복잡한 객체를 구성하는데 있음.

컴포지션 설계 예제

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• 학교 구성원 시스템의 설계 예시
  • 학교 구성원을 위해 출입증을 만들기로 한다.
  • 출입증은 Person에서 구현해 상속시킬 것인가? 아니면 컴포지션으로 분리할 것인가?
• Person에서 직접구현해 상속시키는 경우의 문제
  • 새로운 형태의 구성원이 등장한다면(예를 들어 출입증이 없는 외부 연수생)Person을 수정할 것인가?
  • 상위 클래스 Person을 수정하면, 하위 클래스들의 동작은 문제 없음을 보장할 수 있는가?
• 따라서 설계적으로 출입증은 컴포지션으로 분리하는 것이 바람직함.
• 그렇다면 컴포지션으로만 포삼시키면 모든 것이 해결될 수 있는가?

효과적인 설계를 위해 프로그래밍 언어가 제공하는 고급 기법을 활용해야 함.

언리얼 엔진에서의 컴포지션 구현 방법

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• 하나의 언리얼 오브젝트에는 항상 클래스 기본 오브젝트 CDO가 있다.
• 언리얼 오브젝트간의 컴포지션은 어떻게 구현할 것인가?
• 언리얼 오브젝트에 다른 언리얼 오브젝트를 조함할 때 다음의 선택지가 존재한다.
  • 방법 1: CDO에 미리 언리얼 오브젝트를 생성해 조합한다. (필수적 포함)
  • 방법 2: CDO에 빈 포인터만 넣고 런타임에서 언리얼 오브젝트를 생성해 조합한다. (선택적 포함)
• 언리얼 오브젝트를 생성할 때 컴포지션 정보를 구축할 수 있다.
  • 내가 소유한 언리얼 오브젝트를 Subobject라고 한다.
  • 나를 소유한 언리얼 오브젝트를 Outher라고 한다.
    

📌기억해야 할 것들

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• 언리얼에서의 열거형은 다음과 같이 선언한다.

/*
* 언리얼의 enum타입
* UENUM과 UMETA를 사용 안하면 그대로 C++의 열겨형이다.
*/ 
UENUM()
enum class ECardType : uint8
{
	Student = 1 UMETA(DisplayName = "For Student"),
	Teacher UMETA(DisplayName = "For Teacher"),
	Staff UMETA(DisplayName = "For Staff"),
	Invalid
};

• 열거형의 UMETA를 받아와서 DisplayName을 출력할려면 다음과 같이 한다.

const UEnum* CardEnumType = FindObject<UEnum>(nullptr, TEXT("/Script/UnrealComposition.ECardType"));
if (CardEnumType)
{
	FString CardMetaData = CardEnumType->GetDisplayNameTextByValue((int64)CardType).ToString();
	// enum타입의 UMETA로 설정한 DisplayName이 찍힘 (For Teacher, For Student, For Staff)
	UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("%s님이 소유한 카드 종류 %s"), *person->GetName(), *CardMetaData);
}

• 언리얼5에서의 클래스 전방선언은 아래와 같이 한다.

	// 전방선언을 통해 헤더를 Include하지 않을 수 있음
	UPROPERTY()
	// 언리얼4까진 이렇게 해도 됐음
	class UCard* Card;
	// 언리얼5에선 아래 방법을 권장 함
	TObjectPtr<class UCard> Card;

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이 글은 옵시디언에서 마크다운으로 작성되었습니다.