[Unity] 스테이트 머신 구현

Unity 상태머신(State Machine) 구현 예시

1. 상태머신 개념

• 상태(State): 객체가 가질 수 있는 상태 (예: Idle, Move, Attack)
• 상태 전이(Transition): 상태가 다른 상태로 전환되는 규칙
• 상태별 로직: 각 상태마다 독립적으로 동작 수행

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2. 상태머신 기본 구조 (클래스 기반)

2.1 상태 인터페이스 정의

public interface IState
{
    void Enter();
    void Execute();
    void Exit();
}

모든 상태는 Enter(), Execute(), Exit() 메서드를 포함.

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2.2 상태 구현 클래스

public class IdleState : IState
{
    public void Enter() { Debug.Log("Idle: Enter"); }
    public void Execute() { Debug.Log("Idle: Execute"); }
    public void Exit() { Debug.Log("Idle: Exit"); }
}

public class MoveState : IState
{
    public void Enter() { Debug.Log("Move: Enter"); }
    public void Execute() { Debug.Log("Move: Execute"); }
    public void Exit() { Debug.Log("Move: Exit"); }
}

각 상태마다 동작 정의.

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2.3 상태머신 관리 클래스

public class StateMachine
{
    private IState currentState;

    public void ChangeState(IState newState)
    {
        if (currentState != null)
            currentState.Exit();

        currentState = newState;

        if (currentState != null)
            currentState.Enter();
    }

    public void Update()
    {
        if (currentState != null)
            currentState.Execute();
    }
}

ChangeState()로 상태 변경, Update()로 현재 상태 실행.

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2.4 Unity 컴포넌트 연결

using UnityEngine;

public class Enemy : MonoBehaviour
{
    private StateMachine stateMachine;

    private void Start()
    {
        stateMachine = new StateMachine();
        stateMachine.ChangeState(new IdleState());
    }

    private void Update()
    {
        stateMachine.Update();

        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
        {
            stateMachine.ChangeState(new MoveState());
        }
    }
}

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3. 실행 결과

1. 게임 시작 시 "Idle: Enter" 출력
2. 매 프레임 "Idle: Execute" 출력

3. 스페이스바 누르면:

   • "Idle: Exit"
   • "Move: Enter"
   • 이후 매 프레임 "Move: Execute" 출력

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4. 구조 요약

Enemy (MonoBehaviour)
 └ StateMachine
     ├ IState (interface)
     ├ IdleState
     └ MoveState

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5. 이 방식의 장점

• 상태 추가/수정 시 클래스만 추가하면 됨
• 각 상태 코드가 독립적 (SRP 원칙 만족)
• 상태 전이 로직이 명확하고 깔끔

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6. 대안 방법

더 복잡하거나 시각적 상태머신 필요 시:

• Unity Animator + Animation State Machine 사용
• Unity Visual Scripting
• PlayMaker 같은 3rd Party FSM Asset 사용

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Unity 상태머신 구현 방식 비교 (클래스 기반 vs enum 기반)

1. 기본 개념

방식	설명
클래스 기반	각 상태를 별도의 클래스로 정의
enum 기반	상태를 enum 값으로 구분, 상태마다 분기문 작성

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2. 코드 구조 예시

클래스 기반 예시

interface IState { void Enter(); void Execute(); void Exit(); }
class IdleState : IState { ... }
class MoveState : IState { ... }

StateMachine.ChangeState(new IdleState());
StateMachine.Update(); // 현재 상태의 Execute() 실행

• 상태마다 독립 클래스 + 메서드 호출

enum 기반 예시

enum State { Idle, Move }
State currentState;

void Update()
{
    switch (currentState)
    {
        case State.Idle:
            // Idle 로직
            break;
        case State.Move:
            // Move 로직
            break;
    }
}

• switch 문 안에 상태별 로직 작성

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3. 주요 차이점

항목	클래스 기반	enum 기반
상태 확장성	✔ 클래스 추가만 필요	❌ switch-case 수정 필요
상태 코드 분리	✔ 각 상태 클래스 별도 파일	❌ 모든 상태 로직 한 파일에 작성
유지보수성	✔ 각 상태 독립 → 영향 적음	❌ 상태 늘어날수록 switch 복잡
초보자 이해	❌ 추상화 개념 필요	✔ 직관적이고 간단함
실행 속도	거의 동일 (최적화 영향 미미)	거의 동일
다형성 (override)	✔ OOP 다형성 지원	❌ 불가능

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4. enum 기반이 적합한 경우

• 상태 개수가 적고 간단할 때
• 간단한 상태 전이만 필요할 때
• 프로토타입, 테스트 코드 작성

예: Idle, Move, Attack 정도의 간단한 상태

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5. 클래스 기반이 적합한 경우

• 상태마다 복잡한 로직 포함
• 상태별 Enter, Execute, Exit 메서드 필요
• 상태 추가/삭제/수정이 자주 일어날 때
• 상태를 다른 객체에서도 재사용해야 할 때

예: 적 AI, 플레이어 상태, 보스 패턴 관리

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6. 예시 비교

클래스 기반 상태 전환

stateMachine.ChangeState(new MoveState());

→ MoveState.Enter(), MoveState.Execute(), MoveState.Exit() 자동 관리

enum 기반 상태 전환

currentState = State.Move;
switch (currentState) { case State.Move: ... }

→ 상태별 진입/종료 로직 직접 호출 필요

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7. 추천 상황 요약

상황	추천 방식
상태 개수 적고 간단	enum 기반
상태 많고 복잡	클래스 기반
유지보수성, 확장성 중시	클래스 기반
빠른 구현, 프로토타입	enum 기반

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결론:

• 클래스 기반 → 확장성과 유지보수성
• enum 기반 → 간단함과 빠른 작성