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바인더블 프로퍼티

바인더블 프로퍼티를 사용하여 C++ 코드를 간소화하는 방법을 보여줍니다.

이 예제에서는 서로 다른 객체 간의 관계를 표현하는 두 가지 접근 방식, 즉 신호/슬롯 연결 기반과 바인더블 프로퍼티 기반에 대해 설명합니다. 이를 위해 구독 비용을 계산하기 위한 구독 서비스 모델을 고려해 보겠습니다.

신호/슬롯 접근 방식으로 구독 시스템 모델링하기

먼저 일반적인 Qt 6 이전 구현을 고려해 보겠습니다. 구독 서비스를 모델링하기 위해 Subscription 클래스가 사용됩니다:

class Subscription : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    enum Duration { Monthly = 1, Quarterly = 3, Yearly = 12 };

    Subscription(User *user);

    void calculatePrice();
    int price() const { return m_price; }

    Duration duration() const { return m_duration; }
    void setDuration(Duration newDuration);

    bool isValid() const { return m_isValid; }
    void updateValidity();

signals:
    void priceChanged();
    void durationChanged();
    void isValidChanged();

private:
    double calculateDiscount() const;
    int basePrice() const;

    QPointer<User> m_user;
    Duration m_duration = Monthly;
    int m_price = 0;
    bool m_isValid = false;
};

이 클래스는 구독에 대한 정보를 저장하고 수신자에게 구독 정보 변경 사항을 알리기 위한 해당 getter, setter 및 알림 신호를 제공합니다. 또한 User 클래스의 인스턴스에 대한 포인터를 유지합니다.

구독 가격은 구독 기간에 따라 계산됩니다:

double Subscription::calculateDiscount() const
{
    switch (m_duration) {
    case Monthly:
        return 1;
    case Quarterly:
        return 0.9;
    case Yearly:
        return 0.6;
    }
    Q_ASSERT(false);
    return -1;
}

그리고 사용자의 위치:

int Subscription::basePrice() const
{
    if (m_user->country() == User::Country::AnyTerritory)
        return 0;

    return (m_user->country() == User::Country::Norway) ? 100 : 80;
}

가격이 변경되면 priceChanged() 신호가 전송되어 수신자에게 변경 사항을 알립니다:

void Subscription::calculatePrice()
{
    const auto oldPrice = m_price;

    m_price = qRound(calculateDiscount() * int(m_duration) * basePrice());
    if (m_price != oldPrice)
        emit priceChanged();
}

마찬가지로, 구독 기간이 변경되면 durationChanged() 신호가 전송됩니다.

void Subscription::setDuration(Duration newDuration)
{
    if (newDuration != m_duration) {
        m_duration = newDuration;
        calculatePrice();
        emit durationChanged();
    }
}

참고: 두 방법 모두 데이터가 실제로 변경되었는지 확인한 다음 신호를 전송해야 합니다. setDuration() 또한 기간이 변경되면 가격을 다시 계산해야 합니다.

Subscription 는 사용자의 국가와 연령이 유효하지 않으면 유효하지 않으므로 다음과 같은 방식으로 유효성을 업데이트합니다:

void Subscription::updateValidity()
{
    bool isValid = m_isValid;
    m_isValid = m_user->country() != User::Country::AnyTerritory && m_user->age() > 12;

    if (m_isValid != isValid)
        emit isValidChanged();
}

User 클래스는 사용자의 국가와 연령을 저장하고 해당되는 게터, 세터 및 알림 신호를 제공합니다:

class User : public QObject
{
    Q_OBJECT

public:
    using Country = QLocale::Territory;

public:
    Country country() const { return m_country; }
    void setCountry(Country country);

    int age() const { return m_age; }
    void setAge(int age);

signals:
    void countryChanged();
    void ageChanged();

private:
    Country m_country { QLocale::AnyTerritory };
    int m_age { 0 };
};

void User::setCountry(Country country)
{
    if (m_country != country) {
        m_country = country;
        emit countryChanged();
    }
}

void User::setAge(int age)
{
    if (m_age != age) {
        m_age = age;
        emit ageChanged();
    }
}

main() 함수에서는 User 과 Subscription 의 인스턴스를 초기화합니다:

    User user;
    Subscription subscription(&user);

그리고 UI 요소가 변경되면 user 및 subscription 데이터를 업데이트하기 위해 적절한 신호 슬롯 연결을 수행합니다. 이는 간단하므로 이 부분은 생략하겠습니다.

다음으로 Subscription::priceChanged() 에 연결하여 가격이 변경될 때 UI의 가격을 업데이트합니다.

    QObject::connect(&subscription, &Subscription::priceChanged, priceDisplay, [&] {
        QLocale lc{QLocale::AnyLanguage, user.country()};
        priceDisplay->setText(lc.toCurrencyString(subscription.price() / subscription.duration()));
    });

또한 Subscription::isValidChanged() 에 연결하여 구독이 유효하지 않은 경우 가격 표시를 비활성화합니다.

    QObject::connect(&subscription, &Subscription::isValidChanged, priceDisplay, [&] {
        priceDisplay->setEnabled(subscription.isValid());
    });

구독 가격과 유효 기간도 사용자의 국가와 연령에 따라 달라지므로 User::countryChanged() 및 User::ageChanged() 신호에 연결하여 subscription 를 적절히 업데이트해야 합니다.

    QObject::connect(&user, &User::countryChanged, &subscription, [&] {
        subscription.calculatePrice();
        subscription.updateValidity();
    });

    QObject::connect(&user, &User::ageChanged, &subscription, [&] {
        subscription.updateValidity();
    });

이 방법은 작동하지만 몇 가지 문제가 있습니다:

  • user 와 subscription 의 변경 사항을 제대로 추적하기 위해 신호-슬롯 연결을 위한 상용구 코드가 많이 필요합니다. 가격의 종속성이 변경되면 해당 알림 신호를 내보내고 가격을 다시 계산한 다음 UI에서 업데이트해야 한다는 점을 기억해야 합니다.
  • 향후 가격 계산을 위한 종속성이 더 추가되면 신호 슬롯 연결을 더 추가하고 종속성이 변경될 때마다 모든 종속성이 제대로 업데이트되는지 확인해야 합니다. 전체적인 복잡성이 커지고 코드 유지 관리가 더 어려워질 것입니다.
  • Subscription 및 User 클래스는 메타객체 시스템에 의존하여 신호/슬롯 메커니즘을 사용할 수 있습니다.

더 잘할 수 있을까요?

바인딩 가능한 속성으로 구독 시스템 모델링하기

이제 Qt Bindable 프로퍼티가 같은 문제를 해결하는 데 어떻게 도움이 되는지 살펴봅시다. 먼저 Subscription 클래스와 비슷하지만 바인더블 프로퍼티를 사용하여 구현된 BindableSubscription 클래스를 살펴봅시다:

class BindableSubscription
{
public:
    enum Duration { Monthly = 1, Quarterly = 3, Yearly = 12 };

    BindableSubscription(BindableUser *user);
    BindableSubscription(const BindableSubscription &) = delete;

    int price() const { return m_price; }
    QBindable<int> bindablePrice() { return &m_price; }

    Duration duration() const { return m_duration; }
    void setDuration(Duration newDuration);
    QBindable<Duration> bindableDuration() { return &m_duration; }

    bool isValid() const { return m_isValid; }
    QBindable<bool> bindableIsValid() { return &m_isValid; }

private:
    double calculateDiscount() const;
    int basePrice() const;

    BindableUser *m_user;
    QProperty<Duration> m_duration { Monthly };
    QProperty<int> m_price { 0 };
    QProperty<bool> m_isValid { false };
};

가장 먼저 눈에 띄는 차이점은 데이터 필드가 이제 QProperty 클래스 안에 래핑되고 알림 신호(결과적으로 메타객체 시스템의 종속성)가 사라지고 대신 각 QProperty 에 대해 QBindable 을 반환하는 새로운 메서드가 추가되었다는 점입니다. calculatePrice() 및 updateValidty() 메서드도 제거됩니다. 아래에서 더 이상 필요하지 않은 이유를 살펴보겠습니다.

BindableUser 클래스는 User 클래스와 비슷한 방식으로 다릅니다:

class BindableUser
{
public:
    using Country = QLocale::Territory;

public:
    BindableUser() = default;
    BindableUser(const BindableUser &) = delete;

    Country country() const { return m_country; }
    void setCountry(Country country);
    QBindable<Country> bindableCountry() { return &m_country; }

    int age() const { return m_age; }
    void setAge(int age);
    QBindable<int> bindableAge() { return &m_age; }

private:
    QProperty<Country> m_country { QLocale::AnyTerritory };
    QProperty<int> m_age { 0 };
};

두 번째 차이점은 이러한 클래스의 구현에 있습니다. 우선, subscription 와 user 사이의 종속성은 이제 바인딩 표현식을 통해 추적됩니다:

BindableSubscription::BindableSubscription(BindableUser *user) : m_user(user)
{
    Q_ASSERT(user);

    m_price.setBinding(
            [this] { return qRound(calculateDiscount() * int(m_duration) * basePrice()); });

    m_isValid.setBinding([this] {
        return m_user->country() != BindableUser::Country::AnyCountry && m_user->age() > 12;
    });
}

바인딩 가능한 속성은 종속성 변경을 추적하고 변경이 감지될 때마다 속성 값을 업데이트합니다. 예를 들어 사용자의 국가나 연령이 변경되면 구독의 가격과 유효기간이 자동으로 업데이트됩니다.

또 다른 차이점은 이제 설정자가 사소해졌다는 점입니다:

void BindableSubscription::setDuration(Duration newDuration)
{
    m_duration = newDuration;
}

void BindableUser::setCountry(Country country)
{
    m_country = country;
}

void BindableUser::setAge(int age)
{
    m_age = age;
}

속성 값이 실제로 변경되었는지 설정자 내부에서 확인할 필요 없이 QProperty 에서 이미 확인합니다. 종속 속성은 값이 실제로 변경된 경우에만 변경에 대한 알림을 받게 됩니다.

UI에서 가격에 대한 정보를 업데이트하는 코드도 간소화되었습니다:

    auto priceChangeHandler = subscription.bindablePrice().subscribe([&] {
        QLocale lc{QLocale::AnyLanguage, user.country()};
        priceDisplay->setText(lc.toCurrencyString(subscription.price() / subscription.duration()));
    });

    auto priceValidHandler = subscription.bindableIsValid().subscribe([&] {
        priceDisplay->setEnabled(subscription.isValid());
    });

bindablePrice() 및 bindableIsValid() 을 통해 변경 사항을 구독하고 이러한 속성 중 하나라도 값이 변경되면 그에 따라 가격 표시를 업데이트합니다. 구독은 해당 핸들러가 살아 있는 한 계속 유지됩니다.

또한 BindableSubscription 및 BindableUser 의 복사 생성자는 복사 시 바인딩에 어떤 일이 발생해야 하는지 정의되어 있지 않으므로 비활성화되어 있다는 점에 유의하세요.

보시다시피 코드가 훨씬 간단해졌고 위에서 언급한 문제가 해결되었습니다:

  • 신호-슬롯 연결에 대한 상용구 코드가 제거되고 종속성이 자동으로 추적됩니다.
  • 코드 유지 관리가 더 쉬워졌습니다. 앞으로 더 많은 종속성을 추가하려면 해당 바인딩 가능한 속성을 추가하고 서로 간의 관계를 반영하는 바인딩 표현식을 설정하기만 하면 됩니다.
  • Subscription 및 User 클래스는 더 이상 메타객체 시스템에 의존하지 않습니다. 물론 여전히 메타객체 시스템에 노출하고 필요한 경우 Q_PROPERTY를 추가하여 C++ 및 QML 코드 모두에서 바인딩 가능한 프로퍼티의 이점을 누릴 수 있습니다. 이를 위해 QObjectBindableProperty 클래스를 사용할 수 있습니다.

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