전자책 업데이트: 더 많은 디자인 패턴과 SOLID 원칙

2022년 가을에 유니티는 전자책을 출시했습니다. 게임 프로그래밍 패턴으로 코드 레벨 업하기와 샘플 코드가 포함된 GitHub 리포지토리를 출시했습니다. 또한 전자책과 샘플 프로젝트와 함께 제공되는 5부작 동영상 튜토리얼 시리즈도 공개했습니다.

이러한 리소스에 대한 피드백을 많이 받았으며, 많은 분들이 추가적인 디자인 패턴을 다뤄달라고 요청했습니다. 피드백을 공유해 주셔서 감사합니다. 저희 팀과 저는 여러분의 의견을 면밀히 검토하고 있으며 정말 감사하게 생각하고 있습니다.

오늘, 디자인 패턴과 SOLID로 코드 레벨업하기 전자책의 업데이트 버전과 디자인 패턴 샘플 프로젝트의 업데이트 버전이 출시되었음을 알려드리며, Unity 에셋 스토어에서 다운로드할 수 있습니다.

이제 전자책과 샘플 프로젝트는 모두 Unity 6를 기반으로 하며 더 많은 예제와 패턴이 포함되어 있습니다. 샘플 프로젝트에는 커뮤니티의 인기 요청 사항인 데이터 바인딩을 시연하는 예제를 포함하여 UI 툴킷의 더 많은 기능도 포함되어 있습니다.

참고: Unity 6는 올해 말에 출시될 예정입니다. 가이드의 예제와 함께 제공되는 데모 프로젝트를 따라 해보고 싶으시다면 Unity 6 프리뷰를 다운로드하세요.

전자책의 새로운 내용을 살펴보기 전에 개념에 익숙하지 않은 분들 중 일부는 궁금해하실 수도 있습니다: 디자인 패턴에 대해 배워야 하는 이유와 디자인 패턴이 Unity 게임 개발에 어떻게 적용되나요?

다시 피드백으로 돌아와서, 객체 지향 프로그래밍의 기본은 많은 사람에게 익숙하지만, 이러한 원칙을 자신의 코드에 적용하는 것은 때때로 추상적이고 지나치게 학문적으로 느껴질 수 있습니다.

이렇게 생각하세요: 여러분이 직면하는 모든 소프트웨어 설계 문제에 대해 수많은 개발자가 여러분보다 먼저 비슷한 문제를 겪었습니다. 항상 직접 조언을 구할 수는 없지만 디자인 패턴을 통해 그들의 솔루션에서 배울 수 있습니다.

디자인 패턴은 소프트웨어 엔지니어링의 일반적인 문제에 대한 일반적인 해결책을 제공합니다. 이러한 템플릿은 코드에 복사하여 붙여넣을 수 있는 기성 템플릿이 아니라 필요할 때 활용할 수 있는 도구 상자에 있는 도구입니다. 어떤 패턴은 다른 패턴보다 더 직관적이지만 각 패턴은 상황에 따라 유용할 수 있습니다.

디자인 패턴을 처음 접하거나 복습이 필요한 분들을 위해 이 가이드를 만들었습니다. 이러한 패턴을 적용할 수 있는 게임 개발의 일반적인 시나리오를 설명합니다. Java 또는 C++와 같은 다른 객체 지향 언어에서 C#으로 전환하는 경우, 이러한 패턴을 Unity에 맞게 조정하는 방법에 대한 실용적인 예제를 확인할 수 있습니다.

디자인 패턴의 핵심은 단순한 아이디어입니다. 모든 상황에 적용되지는 않지만 올바르게 사용하면 확장 가능한 애플리케이션을 구축하는 데 도움이 될 수 있습니다. 프로젝트에 통합하면 코드 가독성과 유지 관리가 향상됩니다. 이러한 패턴에 익숙해지면 개발 프로세스를 간소화할 수 있는 기회를 발견할 수 있습니다.

간단히 말해, 이 가이드는 코딩 기술을 향상하고 더 나은 Unity 프로젝트를 제작하며 커리어 전반에 걸쳐 활용할 수 있는 일반적인 업계 모범 사례에 대한 이해를 돕기 위해 마련되었습니다.

디자인 패턴 리소스에 새로 추가된 주요 내용을 살펴보겠습니다:

SOLID 원칙을 구현하는 방법에 대한 확장된 섹션

이제 SOLID의 다섯 가지 핵심 원칙은 각각 샘플 프로젝트에 구현된 실행 가능한 코드 예제로 전자책에 설명되어 있습니다. 다시 한 번 말씀드리자면, SOLID는 소프트웨어 설계의 다섯 가지 핵심 기본 사항의 약자로, 객체 지향 설계를 이해하기 쉽고 유연하며 유지 관리하는 데 도움이 되는 다섯 가지 기본 규칙이라고 생각하시면 됩니다.

SOLID가 무엇을 의미하는지 간단히 기억해 두세요:

• 단일 책임 원칙: 클래스는 변경해야 할 이유가 하나만 있어야 하며, 즉 하나의 직무 또는 책임만 가져야 합니다.
• 개방형 폐쇄 원칙: 클래스는 확장을 위해 열려 있지만 수정을 위해 닫혀 있어야 하므로 기존 코드를 변경하지 않고도 확장할 수 있습니다.
• 리스코프 대체 원칙: 수퍼클래스의 객체는 프로그램의 정확성에 영향을 주지 않고 그 하위 클래스의 객체로 대체할 수 있어야 합니다.
• 인터페이스 분리 원칙: 고객이 사용하지 않는 인터페이스에 의존하도록 강요해서는 안 됩니다. 단일 범용 인터페이스를 통해 특정 인터페이스를 만들 수 있습니다.
• 종속성 반전 원칙: 상위 레벨 모듈은 하위 레벨 모듈에 의존해서는 안 되지만, 둘 다 추상화에 의존해야 합니다.

예시를 살펴봄으로써 얻을 수 있는 주요 시사점은 원칙을 따르면 게임 개발에서 다음과 같은 이점을 얻을 수 있다는 것입니다:

• 가독성: 명확하고 체계적으로 정리된 코드는 프로젝트 기능을 효율적으로 이해할 수 있도록 도와줍니다. SOLID 원칙을 준수하면 코드 가독성을 높일 수 있으며, 코드 표준이 일관되면 팀 내 게임 프로그래머 간의 원활한 협업이 이루어질 가능성이 높아집니다.
• 확장성: SOLID 원칙을 구현하면 유지 관리가 가능한 코드가 만들어지며, 이는 확장하려는 프로젝트에 매우 중요합니다. 이러한 원칙을 준수하면 코드베이스의 한 부분을 변경해도 다른 곳에서 예기치 않은 문제가 발생할 가능성이 줄어듭니다. 이 접근 방식은 코드를 유연하게 유지하고 변화하는 요구 사항에 적응할 수 있도록 합니다.
• 속도: 궁극적으로 SOLID 원칙은 게임 개발 워크플로를 개선하는 데 기여합니다. SOLID에서 강조하는 핵심 요소인 모듈식 코드는 시스템을 관리하기 쉬운 작은 구성 요소로 분해하는 것입니다. 이 모듈식 접근 방식은 프로젝트 전반에서 테스트, 디버깅 및 코드 재사용을 용이하게 하여 개발 시간을 단축하고 생산성을 향상시킵니다.

업데이트된 전자책과 프로젝트에는 4개의 새로운 패턴이 포함되어 총 11개의 패턴이 추가되었습니다. 각 기능에 대한 간략한 설명은 다음과 같습니다:

• 공장 패턴: 대표적인 사용 사례는 속도 향상, 보호막, 추가 생명력 등 여러 속성을 공유하지만 기능이 다른 파워업이 있는 경우입니다. 여기서 팩토리 패턴을 사용하면 공통 인터페이스 또는 기본 클래스에서 파생된 다양한 파워업 클래스의 인스턴스를 생성할 수 있으므로 기존 클라이언트 코드를 수정하지 않고도 새로운 파워업을 유연하게 추가할 수 있습니다.
• 오브젝트 풀링: 일부에서는 이를 디자인 패턴이라기보다는 성능 최적화 기법이라고 부르기도 합니다. 어쨌든 객체를 자주 생성하고 폐기하는 대신 재사용하여 성능을 개선하는 방법이라고 생각하면 됩니다. 샘플 장면에서 많은 양의 총알을 빠른 속도로 발사하는 포탑의 예를 확인할 수 있습니다. 패턴을 사용할 때마다 인스턴스화하는 대신(그리고 상당한 성능 비용을 들여 목적을 달성한 후에는 정리하는 대신) 패턴을 반복해서 재활용할 수 있습니다.
• 싱글톤: 싱글톤은 게임 개발에서 흔히 볼 수 있는 패턴 중 하나이며, 현재 이미 사용하고 있을 가능성이 높습니다. 전체 씬에서 동작을 조정하는 하나의 오브젝트가 필요한 경우 유용합니다. 예를 들어 씬에서 한 명의 게임 매니저가 메인 게임 루프를 디렉팅하도록 할 수 있습니다. 하지만 싱글톤 패턴을 사용할 때 주의해야 할 몇 가지 함정이 있으며, 가이드에서 설명합니다.
• 명령 패턴: 실행 취소/다시 실행 기능을 사용하거나 입력 내역을 목록으로 보관하는 게임을 플레이해 본 적이 있다면 이러한 명령 패턴을 보셨을 것입니다. 예를 들어, 사용자가 입력된 순서대로 실제로 실행하기 전에 여러 턴을 계획할 수 있는 전략 게임에 활용할 수 있는 패턴입니다.
• 상태 패턴: 이를 통해 오브젝트의 내부 상태가 변경되면 동작을 변경할 수 있으므로 게임 캐릭터나 UI 요소의 복잡한 상태 종속적 동작을 간단하게 관리할 수 있습니다. 플레이어의 맵 내 위치 등 다양한 게임 시나리오에 따라 '유휴', '순찰', '공격' 등 다양한 행동을 하는 적 NPC를 생각해 보세요.
• 관찰자 패턴: 이 패턴은 객체가 이벤트에 동적으로 구독하고 반응할 수 있는 효율적인 이벤트 시스템을 구현하는 데 도움이 됩니다. 한 가지 사용 사례는 액션 게임에서 플레이어가 탄약을 수집할 때 사운드 재생, UI 업데이트, 애니메이션 재생 등 다양한 이벤트가 트리거되는 경우입니다.
• 모델 뷰 프레젠터(MVP): 이 패턴의 핵심은 상태 표시를 실제 상태와 분리하여 모델 변경에 따라 뷰가 자동으로 업데이트되는 반응형 디자인을 가능하게 하는 것으로, UI 프로그래밍에서 흔히 볼 수 있는 패턴입니다. 모델은데이터, 뷰는사용자 인터페이스, 발표자는뷰의 로직을 처리하고 모델의 데이터를 동기화하는 매개체 역할을 합니다.
• 모델-보기-보기 모델 (신규): 이름에서 알 수 있듯이 이 패턴은 MVP 패턴과 관련이 있지만 런타임 데이터 바인딩을 추가하여 UI 요소 업데이트 방식을 단순화함으로써 확장됩니다. 이 예제에서는 UI 툴킷과 Unity 6 프리뷰의 새로운 데이터 바인딩 기능을 활용합니다.
• 전략 패턴(신규): 이 패턴은 각 알고리즘을 캡슐화하여 알고리즘을 상호 교환할 수 있도록 하여 알고리즘을 사용하는 클라이언트와 독립적으로 알고리즘을 변경할 수 있도록 알고리즘 제품군을 정의합니다. 예를 들어 게임 AI에서 다양한 움직임 동작을 구현하는 데 유용한 패턴입니다.
• 플라이급 패턴(신규): 이 패턴을 사용하면 유사한 객체와 최대한 많은 데이터를 공유하여 메모리 사용량을 최적화할 수 있습니다. 기본 아이디어는 개체 간에 공유되는 데이터를 중앙 집중화하는 것입니다.
• 더티 플래그(신규): 이 패턴은 개체가 변경될 때 '더티'로 표시하여 필요할 때만 다시 계산하거나 업데이트하도록 함으로써 성능을 최적화하는 데 유용합니다. 이 패턴은 게임 루프나 일부 UI 렌더링에서 비용이 많이 드는 업데이트를 관리하는 데 도움이 될 수 있습니다.

샘플 프로젝트는 11가지 패턴 각각이 실제로 작동하는 모습을 보여줌으로써 전자책에 반영되어 있습니다. 에셋 스토어에서 프로젝트를 다운로드하고 해당 장면을 따라하면 실제 시나리오에서 이러한 패턴이 적용된 것을 확인할 수 있습니다. 이 프로젝트에는 Unity 6 Preview 이상이 필요합니다.

프로젝트를 시작하기 전에 몇 가지 유용한 팁을 알아두세요.

부트스트랩 장면부터 시작하세요. 이 장면은 데모를 구성하고 메인 메뉴에 대한 액세스를 제공합니다(SceneBootStrapper의 개념에 대한 자세한 내용은 전자책에서 확인할 수 있습니다). 주 메뉴에서 해당 샘플로 이동할 수 있습니다. 각 장면은 서로 다른 SOLID 원리 또는 디자인 패턴을 보여줍니다.

샘플 프로젝트와 가이드의 코드 예제 간에는 약간의 차이가 있을 수 있습니다. 명확성과 가독성을 높이기 위해 일부 예제에서는 공개 필드와 같이 코드를 간소화했습니다.

팀에서 이 가이드나 샘플 프로젝트에 사용된 규칙과 다른 코딩 스타일을 선호할 수도 있습니다. 특정 요구 사항에 맞는 C# 스타일 가이드를 만들어 팀 전체에서 일관되게 따르는 것이 좋습니다. 자세한 내용은 나만의 스타일 가이드를 만드는 방법에 대한 전자책을 참조하세요.

제공된 예시를 고려하여 프로젝트 요구 사항에 가장 적합한 디자인 패턴을 결정하세요. 이러한 패턴에 익숙해지면 개발 워크플로우를 간소화하고 개선할 수 있는 잠재력을 발견할 수 있습니다.

디자인 패턴 사용에 관한 전자책과 샘플 프로젝트는 모두 무료로 다운로드할 수 있습니다:

행복한 코딩!