프로토타입(Prototype) 패턴 for Game (C++)
16 Feb 2017 | 디자인패턴 C++Prototype 패턴
프로토타입(Prototype) 패턴은 인스턴스를 복제하여 새로운 객체를 생성해내는 방식의 디자인 패턴입니다.
예제
스타크래프트에서 저글링을 생성하는 ‘스포닝풀(Spawning Pool)’을 생각해봅시다. 각 Unit들을 클래스로 표현하면 다음과 같습니다.
class Unit {
// Implementation
};
class Zergling: public Unit {};
class Hydralisk: public Unit {};
class Mutalist: public Unit {};
이런 경우 각각의 Unit을 생산하는 스포닝풀은 다음과 같이 ‘ZerglingSpawningPool’, ‘HydraliskSpawningPool’,’MutalistSpaswningPool’이 필요하게 됩니다.
class SpawningPool {
public:
virtual ~SpawningPool();
virtual Unit *spawn() = 0;
};
class ZerglingSpawningPool: public SpawningPool {
public:
virtual Unit *spawn() {
return new Zergling();
}
};
class HydraliskSpawningPool: public SpawningPool {
// Implementation
};
class MutalistSpawningPool: public SpawningPool {
// Implementation
};
각 클래스마다 Unit과 SpawningPool이 필요하다보니 클래스 개수도 많아지며, 중복되는 코드도 많아집니다 .여기에 프로토타입 패턴을 적용하면 코드를 좀 더 깔끔하게 관리할 수 있게 됩니다.
프로토타입 패턴은 어떤 객체가 자기와 비슷한 객체를 만들어낼 수 있는 패턴입니다. 현재 예제에서는 어떤 Unit이든 자신과 비슷한 객체로부터 생성을 해낼 수 있게 됩니다.
프로토타입 패턴을 적용한 코드는 다음과 같습니다.
class Unit {
public:
virtual ~Unit() {}
virtual Unit *clone() = 0;
};
class Zergling: public Unit {
public:
Zergling(int hp, int atk, int spd) : mHp(hp), mAtk(atk), mSpd(spd) {}
virtual Unit *clone() {
return new Zergling(mHp, mAtk, mSpd);
}
private:
int mHp;
int mAtk;
int mSpd;
};
class SpawningPool {
public:
SpawningPool(Unit *prototype) : mPrototype(prototype) {}
Unit *spawn() {
return mPrototype->clone();
}
private:
Unit *mPrototype;
};
프로토타입 패턴은 프로토타입의 클래스 뿐만 아니라 상태까지 같이 복제를 한다는 장점이 있습니다.
각 유닛들의 스포닝풀은 다음과 같은 코드로 만들 수 있습니다.
Zergling* zerglingPrototype = new Zergling(35, 40, 2); SpawningPool* zerglingSpawingPool = new SpawningPool(zerglingPrototype);
프로토타입의 단점
위와 같은 코드들을 통해 각 유닛당 SpawningPool을 만들 필요는 없어졌습니다. 하지만, 각 유닛마다 clone() 메소드를 구현해야 하고, 코드의 양이 크게 줄어들지도 않습니다.
또한, 복제를 할 때 주소 값들이 가리키고 있는 값들도 모두 복사하는 ‘Deep Clone’을 할 것인지 또는 단순히 주소 값만 복사를 하는 ‘Shallow Clone’을 할 것인지도 명확하지 않습니다.
