유한 상태 기계 (FSM, Finite State Machines)

FSM이란?

FSM은 이름처럼 유한한 수의 상태로 구성되며, 주어진 시간에 이 상태는 하나만 활성화된다.

각 상태는 수신하는 입력에 따라 출력으로 전환할 상태를 정의한다. 

출력 상태가 새 활성 상태가 된다. 즉, 상태 전환이 발생한다.

 

예시

플랫포머 게임에서 바닥에 서 있는 캐릭터

스탠딩 상태는 버튼을 눌러 캐릭터를 점프할 때까지 활성 상태이다.
버튼 누름을 유효한 입력으로 식별하고 출력으로 점프 상태로 전환한다.

 

계층적 상태 머신

계층적 상태 머신을 통해 공유하거나 공통인 동작을 위해 다른 상태로 일종의 위임을 할 수 있다.

계층적 상태 머신에서 하위 상태는 처리되지 않은 입력을 상위 상태로 위임한다.

이를 통해 논리를 유지하면서 FSM의 크기와 복잡성을 줄일 수 있다.

 

상태 패턴의 의도

내부 상태가 변경되면 객체가 동작을 변경하도록 허용한다. 개체가 클래스를 변경하는 것처럼 보인다.

Entry : 상태를 입력하고 처음 상태에 들어갈 때 한 번만 해야 하는 작업을 수행하는 곳

Exit : 상태가 변경되기 전에 한 번만 수행하면 되는 정리 작업을 수행

Update Loop: 모든 프레임에서 실행되는 핵심 업데이트 로직이 존재한다. 물리 업데이트를 위한 루프 또는 입력 처리를 위한 루프 등 여러 부분으로 나눌 수 있다