Python 입문 시리즈 #15: 클래스로 현실 세계를 코드로 설계하기

1. RPG 캐릭터 시스템 문제

여러분이 게임 개발 스튜디오에 입사한 신입 개발자라고 가정해보겠습니다. 첫 번째 업무는 캐릭터 시스템을 만드는 것입니다.

지금까지 배운 방식으로 전사 캐릭터를 만들면 다음처럼 작성할 수 있습니다.

warrior_name = "전사"
warrior_level = 10
warrior_hp = 100
warrior_attack = 20

마법사를 추가합니다.

wizard_name = "마법사"
wizard_level = 12
wizard_hp = 70
wizard_attack = 35

궁수도 추가합니다.

archer_name = "궁수"
archer_level = 8
archer_hp = 80
archer_attack = 25

2. 클래스가 등장한 이유

지금까지 우리는 변수, List, Dictionary를 배웠습니다. 하지만 현실 세계의 데이터는 서로 관계가 있습니다.

Python은 이런 현실 세계를 코드로 표현하기 위해 클래스 Class를 제공합니다.

건물을 짓기 전에는 설계도가 필요하고, 자동차를 생산하기 전에도 설계도가 필요합니다. 게임 캐릭터를 만들기 전에도 캐릭터 설계도가 필요합니다.

3. 클래스 기본 구조

가장 단순한 캐릭터 설계도입니다.

class Character:
    pass

이것만으로는 아직 아무 기능도 없습니다. 빈 설계도일 뿐입니다.

class Character:

    def __init__(
        self,
        name,
        level,
        hp
    ):
        self.name = name
        self.level = level
        self.hp = hp

처음 보면 어렵지만, __init__은 캐릭터 생성 설명서라고 생각하면 쉽습니다.

설계도를 만들었으니 실제 캐릭터를 생성합니다.

warrior = Character(
    "전사",
    10,
    100
)

이름을 출력합니다.

print(warrior.name)

결과입니다.

전사

레벨을 출력합니다.

print(warrior.level)

결과입니다.

10

warrior = Character(
    "전사",
    10,
    100
)

wizard = Character(
    "마법사",
    12,
    70
)

archer = Character(
    "궁수",
    8,
    80
)

4. 객체 Object 이해하기

초보자가 가장 헷갈리는 용어가 Class와 Object입니다.

Python 예시입니다.

class Car:
    pass

tesla = Car()
bmw = Car()

여기서 tesla와 bmw가 바로 객체 Object입니다.

5. 메서드로 행동 만들기

지금까지 캐릭터는 이름과 값만 가지고 있었습니다. 하지만 캐릭터는 행동도 할 수 있어야 합니다.

class Character:

    def __init__(
        self,
        name,
        attack
    ):
        self.name = name
        self.attack = attack

    def attack_enemy(self):
        print(
            self.name +
            " 공격!"
        )

캐릭터를 생성합니다.

warrior = Character(
    "전사",
    20
)

공격 행동을 실행합니다.

warrior.attack_enemy()

결과입니다.

전사 공격!

6. 실무 프로젝트의 클래스

여러분이 사용하는 거의 모든 서비스는 클래스로 표현할 수 있습니다.

현실 세계의 모든 것을 코드로 표현하는 방법이 객체지향 프로그래밍입니다.

class User:

    def __init__(
        self,
        name,
        email
    ):
        self.name = name
        self.email = email

class Product:

    def __init__(
        self,
        name,
        price
    ):
        self.name = name
        self.price = price

class Order:

    def __init__(
        self,
        user,
        product
    ):
        self.user = user
        self.product = product

실제 서비스들은 수백 개 이상의 클래스가 협력하여 동작합니다.

7. AI 개발에서 만나는 객체

AI 개발에서도 클래스와 객체는 계속 등장합니다. 머신러닝 라이브러리에서 사용하는 model도 객체입니다.

model.fit()

model.predict()

model.train()

8. 초보자가 자주 하는 실수

잘못된 코드입니다.

def attack():

올바른 코드입니다.

def attack(self):

객체 안의 메서드는 현재 객체 자신을 받기 위해 self를 첫 번째 매개변수로 둡니다.

Character는 설계도입니다.

Character

warrior는 실제 캐릭터입니다.

warrior

9. 개발자의 성장과 클래스

게임 개발자 관점에서 성장 과정을 보면 클래스가 왜 필요한지 더 분명해집니다.

name = "전사"

player = {
    "name":"전사"
}

class Player:

class Monster:
class Item:
class Inventory:
class Skill:

레고 벽돌 하나만 가지고는 아무것도 만들 수 없습니다. 하지만 벽돌을 조합하면 집도 만들고 자동차도 만들고 우주선도 만들 수 있습니다.

클래스도 마찬가지입니다. 작은 클래스들이 모여 웹사이트가 되고, 게임이 되고, AI가 되고, 운영체제가 됩니다.

10. 정리와 다음 편 예고

오늘 배운 내용을 한 문장으로 정리하면 함수 Function이 행동을 재사용하는 기술이라면, 클래스 Class는 현실 세계를 코드로 설계하는 기술입니다.