[Unreal] 컴포지션

🟩 컴포지션

• 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 거대한 클래스를 효과적으로 설계하는데 유용하게 사용할 수 있음

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

 

모던 객체 설계 기법의 핵심은 상속을 단순화하고,

단순한 기능을 가진 다수의 객체를 조합해 복잡한 객체를 구성하는 데 있다.

 

🌟 컴포지션 설계 예시

1. 학교 구성원 시스템의 설계 예시

• 학교 구성원을 위해 출입증을 만들기로 한다. 출입증은 Person에서 구현해 상속시킬 것인가? 아니면 컴포지션으로 분리할 것인가?

2. Person에서 직접 구현해 상속시키는 경우의 문제

• 새로운 형태의 구성원이 등장한다면(예를 들어 출입증이 없는 외부 연수생) Person을 수정할 것인가?
• 상위 클래스 Person을 수정하면, 하위 클래스들의 동작은 문제없음을 보장할 수 있는가?

3. 따라서 설계적으로 출입증은 컴포지션으로 분리하는 것이 바람직하다.

4. 그렇다면 컴포지션으로만 포함시키면 모든 것이 해결될 수 있는가?

 

 

학교 구성원임을 증명하는 출입증 카드의 부여

• 학생, 교사, 직원 모두가 상시 지니고 있음
• 향후 확장성을 고려해 컴포지션으로 구현함

 

🟩 언리얼 엔진에서의 컴포지션 구현 방법

• 하나의 언리얼 오브젝트에는 항상 클래스 기본 오브젝트 CDO가 있다.
• 언리얼 오브젝트간의 컴포지션은 어떻게 구현할 것인가?
• 언리얼 오브젝트에 다른 언리얼 오브젝트를 조합할 때 다음의 선택지가 존재한다.
  • 방법1 : CDO에 미리 언리얼 오브젝트를 생성해 조합한다 (필수적 포함)
  • 방법2 : CDO에 빈 포인터만 넣고 런타임에서 언리얼 오브젝트를 생성해 조합한다 (선택적 포함)
• 언리얼 오브젝트를 생성할 때 컴포지션 정보를 구축할 수 있다.
  • 내가 소유한 언리얼 오브젝트를 Subobject라 한다.
  • 나를 소유한 언리얼 오브젝트를 Outer라 한다.
• 클래스 기본 객체를 생성하는 생성자 코드를 사용해 복잡한 언리얼 오브젝트를 생성할 수 있다.
• 언리얼 C++이 제공하는 확장 열거형을 사용해 다양한 메타 정보를 넣고 활용할 수 있다.

👉 Subobject가 필수적 포함인지 선택적 포함인지에 따라서 선택하면 된다.

 

상 : 생성자 코드

하 : 런타임에서 생성되는 API를 사용하여 구현

 

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🌟 MyGameInstance(cpp)

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#include "MyGameInstance.h"
#include "Student.h"
#include "Teacher.h"
#include "Staff.h"
#include "Card.h"

UMyGameInstance::UMyGameInstance() // 생성자 코드
{
	SchoolName = TEXT("기본학교"); // CDO의 기본값 설정
}

void UMyGameInstance::Init()
{
	Super::Init();

	UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("=========="));
	TArray<UPerson*> Persons = { NewObject<UStudent>(), NewObject<UTeacher>(), NewObject<UStaff>()};
	for (const auto Person : Persons) {
		const UCard* OwnCard = Person->GetCard();
		check(OwnCard); // if문 대신
		ECardType CardType = OwnCard->GetCardType();
		// UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("%s님이 소유한 카드 종류 %d"), *Person->GetName(), CardType);

		// enum의 메타정보 출력
		const UEnum* CardEnumType = FindObject<UEnum>(nullptr, TEXT("/Script/UnrealComposition.ECardType"));
		if (CardEnumType) {
			FString CardMetaData = CardEnumType->GetDisplayNameTextByValue((int64)CardType).ToString();
			UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("%s님이 소유한 카드 종류 %s"), *Person->GetName(), *CardMetaData);
		}
	}

	UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("=========="));
}

 

🌟 Card(h, cpp)

// Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.

#pragma once

#include "CoreMinimal.h"
#include "UObject/NoExportTypes.h"
#include "Card.generated.h"

UENUM()
enum class ECardType : uint8 
{
	Student = 1 UMETA(DisplayName = "For Student"),
	Teacher UMETA(DisplayName = "For Teacher"),
	Staff UMETA(DisplayName = "For Staff"),
	Invalid
};

/**
 * 
 */
UCLASS()
class UNREALCOMPOSITION_API UCard : public UObject
{
	GENERATED_BODY()
	
public:
	UCard();

	ECardType GetCardType() const { return CardType; }
	void SetCardType(ECardType InCardType) { CardType = InCardType; }

private:
	UPROPERTY()
	ECardType CardType;

	UPROPERTY()
	uint32 Id;
	
};

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#include "Card.h"

UCard::UCard()
{
	CardType = ECardType::Invalid;
	Id = 0;
}