내일배움캠프 30일차 TIL, 디자인패턴 - 전략패턴

황오영·2024년 5월 28일

내일배움캠프

TIL

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30/56

특강 - 디자인패턴

챌린지반 특강으로 디자인패턴 강의를 진행해서 정리를 해본다.
서치중 좋은 참고자료도 있어서 링크 첨부! 자바쪽 언어여서 유니티공부하는 나에겐 다르지만 구조적으로 보기는 좋았다.

https://inpa.tistory.com/entry/GOF-%F0%9F%92%A0-%EC%A0%84%EB%9E%B5Strategy-%ED%8C%A8%ED%84%B4-%EC%A0%9C%EB%8C%80%EB%A1%9C-%EB%B0%B0%EC%9B%8C%EB%B3%B4%EC%9E%90

디자인 패턴?

소프트웨어 개발 방법에서 사용되어 프로그램 개발에서 자주 나타내는 과제를 해결하기 위한 방법을 의미힌다.
과거의 소프트웨어 개발 과정에서 발견된 설계의 노하우를 축적하여 이후에 재이용하기 좋은 형태로 특정의 규약을 묶어서 정리한 것
유니티에서 대표적으로 사용해본것은 싱글톤, 오브젝트폴링, 컴포넌트 패턴등등..
디자인 패턴은 기본적으로 객체지향의 4대특성인 캡슐화, 상속, 추상화,다형성 + SOLID설계 원칙을 기반으로 되어있다.
이번 특강에선 4개를 소개해 주셨다.

전략패턴

하나의 로봇에 다양한 소프트웨어를 설치하여 그 로봇의 역할을 변화시키는 것과 같다.
로봇에 청소 소프트웨어를 설치하면 청소 로봇 경비 소프트웨어를 설치하면 경비 로봇이 되는것처럼 어떤 소프트웨어를 사용하느냐에 따라 역할과 해동이 정해진다.
전략 패턴은 로직군을 정의 하고 로직군을 교체하게 만드는 패턴 클라이언트는 구체적인 행동을 독립적으로 정의할 수 있다.
즉 전략패턴은 객체지향 그 자체인 패턴이다. 공통적인 내용을 추상화하고 이를 동적으로 프로그램의 실행 흐름을 변경시켜준다.

흐름도

(출처 : 챌린지반 특강자료)

기본적으로 interface로 정의를 해두고 각각이 재정의 하여 부품을 갈아 끼우듯이 사용하는 방식이다.

예제

public interface ICharacterAction
{
    void Execute();
}

public class JumpAction : ICharacterAction
{
    public void Execute()
    {
        Debug.Log("Jumping");
    }
}

public class RunAction : ICharacterAction
{
    public void Execute()
    {
        Debug.Log("Running");
    }
}

public class ShootAction : ICharacterAction
{
    public void Execute()
    {
        Debug.Log("Shooting");
    }
}

public class Character : MonoBehaviour
{
    private ICharacterAction characterAction;

    public void SetAction(ICharacterAction newAction)
    {
        characterAction = newAction;
    }

    void Update()
    {
        characterAction?.Execute();
    }
}

전략 인퍼테이스 및 구현부, interface를 선언해 주고 각각의 클래스에서 이를 상속 받은 뒤 선언을 해주게 되면 Character에서 이를 받아 와서 실행을 시켜준다.

public class GameController : MonoBehaviour
{
    public Character character;

    void Start()
    {
        character.SetAction(new JumpAction());
    }

    void Update()
    {
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.J))
        {
            character.SetAction(new JumpAction());
        }
        else if (Input.GetKeyDown(KeyCode.R))
        {
            character.SetAction(new RunAction());
        }
        else if (Input.GetKeyDown(KeyCode.S))
        {
            character.SetAction(new ShootAction());
        }
    }
}

실제 컨트롤러에서 입력을 받고 키값에 따라서 행동을 다르게 정의해주면 된다!

언제 사용하면 좋을까

전략 알고리즘의 여러 버전 또는 변형이 필요할 때 클래스화를 통해 관리
알고리즘 코드가 노출되어서는 안되는 데이터에 엑세스 하거나 데이터를 활용할 때
알고리즘의 동작이 런타임 도중 실시간으로 교체될 때

단점과 주의점

알고리즘이 많아질수록 관리해야되는 객체의 수가 늘어난다.
알고리즘이 자주 변경되지 않고 간단하다면 굳이 인터페이스를 만들어 프로그램을 복잡하게 만들 필요가 없다.
개발자가 적절한 전략을 선택하기 위해 전략간의 차이점을 알고 있어야한다.

Temaplate Method와의 비교

전략 패턴과 탬플릿 메서드 패턴은 알고리즘을 때에 따라 적용한다는 컨셉에서는 비슷하다.
개방형 폐쇄 원칙을 충족하고 코드를 변경하지 않고 쉽게 소프트웨어를 확장하는데 사용된다.
다만 전략 패턴은 합성을 통해 해결책을 찾고 템플릿은 상속을 통해 해결책을 찾는다.
그래서 전략패턴은 결합이 느슨하지만 템플릿 메서드는 모듈이 밀접하게 결합된다.
전략패턴은 인터페이스를 사용하고 템플릿은 추상혹은 구체적인 클래스를 사용한다.
전략 패턴은 전체 전략을 변경 할 수 있지만 템플릿 메서드는 일부만 변경 가능해 나머지는 변경 되지 않은 상태로 템플릿에 종속이 되어버린다. 그렇기 때문에 단일상속만이 가능한 자바에서는 보통 전략패턴이 좀 더 많이 사용된다고 한다! 유니티는 상속 갯수 제한이 없기 때문에 둘다 가능할듯?