[Unreal Engine] Delegate

게임 엔진/Unreal

[Unreal Engine] Delegate

Henzee 2025. 6. 16. 23:47

1. 느슨한 결합

1) 강한 결합과 느슨한 결합

강한 결합 (Tight Coupling)
- 클래스들이 서로 의존성을 가지는 경우를 의미함
- 위 예시에서 Card가 없는 경우 Person이 만들어질 수 없음
- 이때 Person은 Card에 대한 의존성을 가진다고 함
- 핸드폰에서도 인증할 수 있는 새로운 카드가 도입된다면?

느슨한 결합 (Loose Coupling)
- 실물에 의존하지 말고 추상적 설계에 의존하라. (DIP 원칙)
- 왜 Person은 Card가 필요한가? 출입을 확인해야 하기 때문
- 출입에 관련된 추상적인 설계에 의존해야 함
- ICheck를 상속받은 새로운 카드 인터페이스를 선언해 해결
- 이러한 느슨한 결합 구조는 유지 보수를 손쉽게 만들어 줌

2) 느슨한 결합의 간편한 구현 - 델리게이트 (Delegate)

문서 링크: 언리얼 델리게이트

함수를 오브젝트처럼 관리하는 아이디어
함수를 다루는 방법
- 함수 포인터를 활용한 콜백(callback) 함수의 구현
- 가능은 하나 이를 정의하고 사용하는 과정이 꽤나 복잡함
- 안정성을 스스로 검증해줘야 함
- C++ 17 규약의 std::bind와 std::function 활용은 느림
C#의 델리게이트(delegate) 키워드
- 함수를 마치 객체처럼 다룰 수 있음
- 안정적이고 간편한 선언
언리얼 C++도 델리게이트를 지원
- 느슨한 결합 구조를 간편하고 안정적으로 구현 가능

class Card 
{
	public int Id;
	public bool CardCheck() { return true; }
};

public delegate bool CheckDelegate();
public class Person
{
	Person(CheckDelegate InCheckDelegate)
	{
		this.Check = InCheckDelegate;
	}

	public CheckDelegate Check;
};

2. 발행-구독 디자인 패턴

1) 발행 구독 디자인 패턴

푸시(Push) 형태의 알림(Notification)을 구현하는데 적합한 디자인 패턴
발행자(Publisher)와 구독자(Subscriber)로 구분
- 콘텐츠 제작자는 콘텐츠를 생산
- 발행자는 콘텐츠를 배포
- 구독자는 배포된 콘텐츠를 받아 소비
- 제작자와 구독자가 서로를 몰라도 발행자를 통해 콘텐츠를 생산하고 전달 가능 (느슨한 결합)
발행 구독 디자인 패턴의 장점
- 제작자와 구독자는 서로를 모르기 때문에 느슨한 결합으로 구성됨
- 유지 보수가 쉽고, 유연하게 활용될 수 있으며 테스트가 쉬워짐
- 시스템 스케일을 유연하게 조절할 수 있으며 기능 확장에 용이함

2) 예제를 위한 클래스 다이어그램과 시나리오

학교에서 진행하는 온라인 수업 활동 예시
학사정보(CourseInfo)와 학생(Student)
- 학교는 학사 정보를 관리
- 학사 정보가 변경되면 자동으로 학생에게 알림
- 학생은 학사 정보의 알림 구독을 해지 가능
시나리오
1. 학사 정보와 3명의 학생이 존재
2. 시스템에서 학사 정보를 변경
3. 학사 정보가 변경되면 알림 구독한 학생들에게 변경 내용을 자동으로 전달

3) 언리얼 델리게이트를 활용한 예제 설계

언리얼 엔진은 발행 구독 패턴 구현을 위해 델리게이트 기능을 제공
델리게이트의 사전적 의미는 대리자
- 학사 정보의 구독과 알림을 대리해주는 객체
시나리오 구현을 위한 설계
- 학사 정보는 구독과 알림을 대행할 델리게이트를 선언
- 학생은 학사 정보의 델리게이트를 통해 알림을 구독
- 학사 정보는 내용 변경 시 델리게이트를 사용해 등록한 학생들에게 알림
학사 정보 클래스와 학생 클래스의 상호 의존성을 최대한 없앰
- 하나의 클래스는 하나의 작업에만 집중하도록 설계
- 학사 정보 클래스는 델리게이트를 선언하고 알림에만 집중
- 학생 클래스는 알림을 수신하는데만 집중
- 학사 정보와 학생은 서로 헤더를 참조하지 않도록 주의
이를 위해 발행과 구독을 컨트롤하는 주체를 설정
- 학사 정보에서 선언한 델리게이트를 중심으로 구독과 알림을 컨트롤하는 주체 설정

3. 언리얼 델리게이트의 선언

1) 언리얼 델리게이트 선언 시 고려사항

델리게이트를 설계하기 위한 고려사항
- 어떤 데이터를 전달하고 받을 것인가? 인자의 수와 각각의 타입을 설계
  - 몇 개의 인자를 전달할 것인지
  - 어떤 방식으로 전달할 것인지
  - 일대일로 전달
  - 일대다로 전달
- 프로그래밍 환경 설정
  - C++ 프로그래밍에서만 사용할 것인가?
  - UFUNCTION으로 지정된 블루프린트 함수와 사용할 것인가?
- 어떤 함수와 연결할 것인가?
  - 클래스 외부에 설계된 C++ 함수와 연결
  - 전역에 설계된 정적 함수와 연결
  - 언리얼 오브젝트의 멤버 함수와 연결 (대부분의 경우에 이 방식을 사용)

2) 언리얼 델리게이트 선언 매크로

DECLARE_{델리게이트유형}DELEGATE{함수정보}

델리게이트 유형 : 어떤 유형의 델리게이트인지 구상
- 일대일 형태로 C++만 지원한다면 유형은 공란 : DECLARE_DELEGATE
- 일대다 형태로 C++만 지원한다면 MULTICAST를 선언 : DECLARE_MULTICAST
- 일대일 형태로 블루프린트를 지원한다면 DYNAMIC을 선언 : DECLARE_DYNAMIC
- 일대다 형태로 블루프린트를 지원한다면 DYNAMIC과 MULTICAST를 조합 : DECLARE_DYNAMIC_MULTICAST
함수 정보 : 연동될 함수 형태를 지정
- 인자가 없고 반환값도 없으면 공란 : DECLARE_DELEGATE
- 인자가 하나고 반환값이 없으면 OneParam으로 지정 : DECLARE_DELEGATE_OneParam
- 인자가 세 개고 반환값이 있으면 RetVal_ThreeParams로 지정 : DECLARE_DELEGATE_RetVal_ThreeParams (MULTICAST는 반환값을 지원하지 않음)
- 최대 9개까지 지원

3) 언리얼 델리게이트 매크로 선정 예시

DECLARE_MULTICAST_DELEGATE_TwoParams

학사 정보가 변경되면 알림 주체와 내용을 학생에게 전달
- 두 개의 인자
변경된 학사 정보는 다수 인원을 대상으로 발송
- MULTICAST 사용
오직 C++ 프로그래밍에서만 사용
- DYNAMIC 사용 안함

4. 델리게이트를 활용한 예제 구현

1) CourseInfo 클래스 생성 및 델리게이트 구현

// Header File

#pragma once

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

// 델리게이트 선언
DECLARE_MULTICAST_DELEGATE_TwoParams(FCourseInfoOnChangedSignature, const FString&, const FString&)

/**
 * 
 */
UCLASS()
class HELLOUNREAL_API UCourseInfo : public UObject
{
	GENERATED_BODY()
	
public:
	UCourseInfo();

	// 델리게이트 정보를 멤버 변수로 등록
	FCourseInfoOnChangedSignature OnChanged;

	// 외부에서 학사 정보를 변경할 때 사용할 함수
	void ChangeCourseInfo(const FString& InSchoolName, const FString& InNewContents);

private:
	// C++ 에서만 사용할 것이므로 UPROPERTY()로 메모리 관리 필요없음
	FString Contents;
};


// Cpp File

#include "CourseInfo.h"

UCourseInfo::UCourseInfo()
{
	Contents = TEXT("기존 학사 정보");
}

void UCourseInfo::ChangeCourseInfo(const FString& InSchoolName, const FString& InNewContents)
{
	Contents = InNewContents;

	UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("[CourseInfo] 학사 정보가 변경되어 알림을 발송합니다."));
	OnChanged.Broadcast(InSchoolName, Contents);
}

2) Student 클래스에 델리게이트 구현

// Header File

UCLASS()
class HELLOUNREAL_API UStudent : public UPerson, public ILessonInterface
{
	GENERATED_BODY()
	
public:
	UStudent();

	virtual void DoLesson() override;

	void GetNotification(const FString& School, const FString& NewCourseInfo);
};


// Cpp File

void UStudent::GetNotification(const FString& School, const FString& NewCourseInfo)
{
	UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("[Student] %s님이 %s로부터 받은 메시지 : %s"), *Name, *School, *NewCourseInfo);
}

3) MyGameInstance에서 델리게이트 연결

// Header File

UCLASS()
class HELLOUNREAL_API UMyGameInstance : public UGameInstance
{
	GENERATED_BODY()

public:
	UMyGameInstance();

	virtual void Init() override;
	
private:
	UPROPERTY()
	TObjectPtr<class UCourseInfo> CourseInfo;

	UPROPERTY()
	FString SchoolName;
};


// Cpp File

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

UMyGameInstance::UMyGameInstance()
{
	SchoolName = TEXT("학교");
}

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

	CourseInfo = NewObject<UCourseInfo>(this); // CourseInfo 객체의 Outer를 MyGameInstance로 지정 (컴포지션 관계 설정)

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

	UStudent* Student1 = NewObject<UStudent>(); // 바로 사라질 객체라서 Outer 지정 안함
	Student1->SetName(TEXT("학생1"));
	UStudent* Student2 = NewObject<UStudent>(); 
	Student2->SetName(TEXT("학생2"));
	UStudent* Student3 = NewObject<UStudent>(); 
	Student3->SetName(TEXT("학생3"));

	// 델리게이트에 연결
	CourseInfo->OnChanged.AddUObject(Student1, &UStudent::GetNotification);
	CourseInfo->OnChanged.AddUObject(Student2, &UStudent::GetNotification);
	CourseInfo->OnChanged.AddUObject(Student3, &UStudent::GetNotification);

	// ----- 구독 준비 완료 -----

	// CourseInfo 변경
	CourseInfo->ChangeCourseInfo(SchoolName, TEXT("변경된 학사 정보"));

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

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