Template을 이용한 Observer 패턴 – 1단계

C++의 template을 이용해서 Observer를 구현하는 것에 대한 단계적 설명입니다. 원본은 데브피아에서 김태현(tipani)님이 올려 놓으신 글을 기반으로 작성했으며 한단계 더 업그레이드 했습니다. 제가 늘 느껴오는 것이지만 C++의 template은 기존의 클래스간 관계도에 한정해 볼적에 그 디자인을 획기적으로 개선한다는 점에서 그 판도를 확 바꿀 수 있는 강력한 개념이라고 생각합니다. 아무쪼록 제가 김태현님의 글을 보고 매우 재미있게 template에 한발짝 다가섯듯이 여러분도 제 글을 통해 template에 한발짝 다가 설수있다면 정말 기쁘겠습니다. 참고로 이 글을 읽기 전에 Observer 패턴이 무엇인지 패턴입문서를 살펴보시길 바랍니다. 또한 이 글의 진행은 단계 단계 개선해 나가는 흐름으로 진행된다는 점에 유의하시길 바랍니다.

먼저 1단계입니다. 아래의 코드는 Observer들의 관리에 대한 책임을 맡고 있는 Observed 클래스입니다.

template 
class Observed {
public:
    Observed() {}
    typedef std::list typeObservers;
    virtual ~Observed() {}

    void RegisterObserver(T *pOb) {
        m_listObserver.push_back( pOb );
    }

    void UnRegisterObserver(T *pOb) {
        m_listObserver.remove(pOb);
    }

protected:
    typeObservers m_listObserver;

};

Observed가 관리하는 Observer 클래스인 Observabe 입니다. 단순히 Observed가 호출할 Observer의 OnEvent 함수가 순수가상함수로 선언되어 있습니다.

class Observable {
    virtual void OnEvent(int a) = 0;
};

그리고 아래는 Obserable를 상속받아 구현한 클래스들입니다.

class Observable_A : public Observable
{
    virtual void OnEvent(int a) {
        std::cout << "Fire_A -> " << a << std::endl;
    }
};

class Observable_B : public Observable
{
    virtual void OnEvent(int a) {
        std::cout << "Fire_B -> " << a << std::endl;
    }
};

이제 마지막으로 Observed가 자신이 관리하고 있는 Observable의 OnEvent를 호출해 줘야 하는데, Observed 클래스는 자신이 관리하고 있는 Observable의 타입을 모르기 때문에 Observed와 Observable의 관계를 연결해 주기 위한, Observed로부터 상속받은 EventSrc 클래스가 필요합니다.

class EventSrc : public Observed
{
    void Fire(int a)
    {
        typeObservers::itrator it;
        for(it=m_listObserver.begint(); it!=m_listObserver.end; ++it) {
            (*it)->OnEvent(a);
        }
    }
};

드디어 1단계의 Observer 패턴의 구현이 완성되었습니다. 실제 사용하는 예는 다음과 같습니다.

int main() {
    EventSrc *pES = new EventSrc();
    Observable *pO_A = new Observale_A();
    Observable *pO_B = new Observale_B();

    pES->RegisterObserver(pOA);
    pES->RegisterObserver(pOB);

    pES->Fire(99);


    delete pO_B;
    delete pO_A;
    delete pES;

    return 0;
}

1단계에서 산출된 소스만으로도 충분할 수도 있겠지만, 큰 문제점이 하나 있습니다. 그것은 바로 SRP(Single Responsiblity Principle)를 위반한다는 사실입니다. 즉, Obserable를 관리하는 책임을 Observed와 EventSrc라는 두개의 클래스가 책임을 나눠서 지고 있다는 점입니다. 그럴수밖에 없는 이유는 본문에 언급을 했구요.

이제 다음 2단계 이후부터는 이러한 SRP의 원칙을 지켜나가는 것을 해결문제로 다뤄나가면서 점차적으로 개선된 Observer 패턴을 구현해보겠습니다.

FreeType을 이용한 Font 처리

FreeType의 주된 용도는 Anti-Aliasing 처리가 된 세련된 폰트의 출력에 있습니다. FreeType은 Windows는 물론이고, Linux나 MacOS에서 특히 더 많이 사용되고 있는 오픈소스 라이브러리입니다. 3D에서 한글출력을 위해 FreeType을 사용하는데, 류광님의 주도하에 개발된 glan이라는 한글출력 라이브러리도 안티알리아싱 처리된 문자의 출력을 위해서 FreeType을 활용하고 있는 것으로 알고 있습니다. OpenGL에서 한글출력을 고민하고 계시다면 반드시 glan에 관심을 가져보시길 바랍니다.

저 역시 FreeType에 관심을 가지게 된 이유도 3D에서의 한글출력 문제 때문이였습니다. 하지만 기존의 한글출력 방식은 하나의 이미지에 한글을 그려 놓고, 출력하고자 하는 문자을 텍스쳐 맵핑 방식으로 출력하는 방법을 사용합니다. 장점은 속도가 무척 빠르기 때문에 게임에서 주로 사용됩니다. 하지만 단점은 큰 크기의 한글을 출력하고자 할때 텍스쳐 이미지가 그에 따라 확대되어 커지게 되므로 뭉개지는 결과가 발생하게 되고, 다양한 한글 폰트를 사용하기 위해서 그 다양한 한글 폰트의 종류만큼 한글 맵핑 이미지를 미리 생성해 놓아야 합니다.


그러나 어찌되었든지 게임이라는 장르에서는 한글을 크게 출력할 필요가 없고 다양한 폰트를 사용할 필요가 없기때문에 이러한 단점이 문제가 되지 않습니다. 그러나 게임이 아닌 경우에 다양한 한글 포트와 한글의 크기에 상관없이 미려한 한글 출력을 원할 경우에 다른 방법은 없을지 고민이였습니다.

쉽게 생각할 수 있는 것이 한글을 구성하는 좌표를 구해서 Mesh 형태로 뿌리는 것이였습니다. 물론 속도면에서의 희생이 따르는 방법이긴 합니다만, 경험상 화면상에 문제 출력은 사실 수십자 정도에 불과합니다. 즉, 많아봐야 수백자라는 이야기이지요. 하지만 여려운 점은 글자를 구성하는 좌표를 얻어오는 방법이였습니다. 방법은 2가지인데, 하나는 Windows API를 이용하는 방법과 앞서 언급한 FreeType을 이용하는 방법이 있습니다.

저는 FreeType을 사용하기로 결정하였는데, OpenGL과 같은 플렛폼 독립적인 라이브러리와 궁합이 정확히 맞아 떨어진다는 생각에서 였습니다. 제가 시험삼에 작성한 코드의 그 결과 화면은 위와 같습니다.

지정된 폰트의 글자에 대한 Anti-Aliasing 처리된 한글 표시와 그 글자의 구성 좌표를 표시하고 있습니다. 구성좌표는 박스로 나타내었는데, 빨강색 박스는 곡선처리를 위한 제어점(Control Point)입니다.

FreeType의 초기화, 안티알리아싱 처리된 글자의 출력, 글자의 구성 좌표를 얻는 방법에 대한 전체 코드가 담긴 첨부파일을 참고하시길 바랍니다. 2006년이라는 시대에 한글처리 문제로 고민해야 하는 웃지 못할 상황에 도움이 되길 바라는 마음에서 글을 올립니다.