1294.94 Halt 동작 검증 테스트

1294.94 Halt 동작 검증 테스트

1. Halt 검증의 범위

Halt 동작 검증 테스트는 제어 노드가 정지될 때 발생하는 일련의 상태 전이와 자원 해제를 검증한다. 검증 대상은 다음과 같다: 부모로부터의 Halt 전파가 RUNNING 자식에게 정확히 도달하는지, Halt 이후 제어 노드의 내부 상태가 올바르게 초기화되는지, 자식 노드의 onHalted() 콜백이 적시에 호출되는지, 그리고 Halt 이후 재실행 시 깨끗한 상태에서 시작하는지이다(Faconti, 2022).

2. 기본 Halt 전파 검증

2.1 SequenceNode의 Halt 전파

TEST(SequenceHalt, PropagatesHaltToRunningChild) {
    action1->setReturn(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    asyncAction2->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
    
    // action2가 RUNNING 상태
    EXPECT_EQ(seq.executeTick(), BT::NodeStatus::RUNNING);
    EXPECT_EQ(asyncAction2->status(), BT::NodeStatus::RUNNING);
    
    // Sequence에 Halt 호출
    seq.halt();
    
    // 검증: asyncAction2의 onHalted() 호출
    EXPECT_EQ(asyncAction2->haltCount(), 1);
    // 검증: 모든 노드가 IDLE로 전환
    EXPECT_EQ(seq.status(), BT::NodeStatus::IDLE);
    EXPECT_EQ(action1->status(), BT::NodeStatus::IDLE);
    EXPECT_EQ(asyncAction2->status(), BT::NodeStatus::IDLE);
}

2.2 FallbackNode의 Halt 전파

TEST(FallbackHalt, PropagatesHaltToRunningChild) {
    action1->setReturn(BT::NodeStatus::FAILURE);
    asyncAction2->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
    
    EXPECT_EQ(fb.executeTick(), BT::NodeStatus::RUNNING);
    
    fb.halt();
    
    EXPECT_EQ(asyncAction2->haltCount(), 1);
    EXPECT_EQ(fb.status(), BT::NodeStatus::IDLE);
    EXPECT_EQ(asyncAction2->status(), BT::NodeStatus::IDLE);
}

2.3 비 RUNNING 자식에 대한 Halt 미전파

TEST(SequenceHalt, DoesNotHaltIdleChildren) {
    action1->setReturn(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    asyncAction2->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
    
    seq.executeTick();  // action1: IDLE(완료), action2: RUNNING, action3: IDLE(미실행)
    
    seq.halt();
    
    // action3는 IDLE 상태이므로 halt가 호출되지 않음
    EXPECT_EQ(asyncAction3->haltCount(), 0);
    // action1도 이미 완료되어 IDLE이므로 halt 불필요
}

ControlNode::halt()는 RUNNING 상태인 자식에 대해서만 Halt를 호출한다. IDLE 상태인 자식에 대해서는 Halt를 호출하지 않는다.

3. 인덱스 초기화 검증

3.1 SequenceNode의 current_child_idx_ 초기화

TEST(SequenceHalt, ResetsChildIndex) {
    action1->setReturn(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    asyncAction2->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
    
    // Tick 1: idx=1 (action2에서 RUNNING)
    seq.executeTick();
    
    // Halt: idx가 0으로 초기화
    seq.halt();
    
    // 재실행: action1부터 시작해야 함
    action1->resetTickCount();
    action1->setReturn(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    asyncAction2->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    action3->setReturn(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    
    seq.executeTick();
    EXPECT_EQ(action1->tickCount(), 1);  // action1 재실행 확인
}

3.2 FallbackNode의 current_child_idx_ 초기화

TEST(FallbackHalt, ResetsChildIndex) {
    action1->setReturn(BT::NodeStatus::FAILURE);
    asyncAction2->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
    
    fb.executeTick();  // idx=1
    fb.halt();         // idx=0
    
    action1->resetTickCount();
    action1->setReturn(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    
    fb.executeTick();
    EXPECT_EQ(action1->tickCount(), 1);  // action1부터 재시작
}

4. ReactiveSequence의 Halt 검증

4.1 조건 FAILURE에 의한 자동 Halt

TEST(ReactiveSequenceHalt, ConditionFailureTriggerHalt) {
    condition->setReturn(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    asyncAction->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
    
    // Tick 1: condition S, action R → RUNNING
    rseq.executeTick();
    EXPECT_EQ(asyncAction->haltCount(), 0);
    
    // Tick 2: condition F → FAILURE (action 자동 Halt)
    condition->setReturn(BT::NodeStatus::FAILURE);
    rseq.executeTick();
    
    // resetChildren()에 의해 action Halt
    EXPECT_EQ(asyncAction->haltCount(), 1);
}

ReactiveSequence에서 앞쪽 조건이 FAILURE를 반환하면, resetChildren()에 의해 RUNNING이었던 뒤쪽 행동 노드가 Halt된다.

4.2 RUNNING 자식 이후 자식의 선택적 Halt

TEST(ReactiveSequenceHalt, HaltsOnlyAfterRunning) {
    condition->setReturn(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    asyncAction1->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
    asyncAction2->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
    
    // Tick 1: condition S, action1 S, action2 R → RUNNING
    asyncAction1->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    rseq.executeTick();
    
    // Tick 2: condition S, action1 R → RUNNING
    // action2는 haltChild()에 의해 Halt
    asyncAction1->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
    rseq.executeTick();
    
    EXPECT_EQ(asyncAction2->haltCount(), 1);  // action2 Halt
}

ReactiveSequence의 tick() 구현에서 RUNNING을 반환한 자식 이후의 모든 자식에 대해 haltChild()가 호출된다.

5. ReactiveFallback의 Halt 검증

5.1 상위 대안 SUCCESS에 의한 Halt

TEST(ReactiveFallbackHalt, SuccessTriggerHalt) {
    action1->setReturn(BT::NodeStatus::FAILURE);
    asyncAction2->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
    
    // Tick 1: action1 F, action2 R → RUNNING
    rfb.executeTick();
    
    // Tick 2: action1 S → SUCCESS (action2 Halt)
    action1->setReturn(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    rfb.executeTick();
    
    EXPECT_EQ(asyncAction2->haltCount(), 1);
}

5.2 상위 RUNNING에 의한 하위 Halt

TEST(ReactiveFallbackHalt, RunningTriggerHaltOfLater) {
    asyncAction1->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::FAILURE);
    asyncAction2->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
    
    // Tick 1: action1 F, action2 R → RUNNING
    rfb.executeTick();
    
    // Tick 2: action1 R → RUNNING (action2 Halt)
    asyncAction1->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
    rfb.executeTick();
    
    EXPECT_EQ(asyncAction2->haltCount(), 1);
}

ReactiveFallback에서 상위 대안이 RUNNING을 반환하면, 하위 RUNNING 대안이 haltChild()에 의해 정지된다.

6. 중첩 트리에서의 Halt 전파 검증

6.1 Sequence 내 Fallback의 Halt 전파

TEST(NestedHalt, SequenceHaltPropagatesThrough Fallback) {
    // Sequence → Fallback → asyncAction
    action1->setReturn(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    fallbackAction1->setReturn(BT::NodeStatus::FAILURE);
    asyncFallbackAction2->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
    
    // asyncFallbackAction2가 RUNNING
    seq.executeTick();
    EXPECT_EQ(seq.status(), BT::NodeStatus::RUNNING);
    
    // Sequence Halt → Fallback Halt → asyncFallbackAction2 Halt
    seq.halt();
    
    EXPECT_EQ(asyncFallbackAction2->haltCount(), 1);
    EXPECT_EQ(asyncFallbackAction2->status(), BT::NodeStatus::IDLE);
}

6.2 다단계 중첩의 Halt 전파

TEST(NestedHalt, DeepNestingHaltPropagation) {
    // outerSeq → innerFb → innerSeq → asyncAction
    // asyncAction이 RUNNING 상태에서 outerSeq Halt
    
    outerSeq.executeTick();
    EXPECT_EQ(asyncAction->status(), BT::NodeStatus::RUNNING);
    
    outerSeq.halt();
    
    // 3단계를 거쳐 asyncAction까지 Halt 전파
    EXPECT_EQ(asyncAction->haltCount(), 1);
    EXPECT_EQ(innerSeq.status(), BT::NodeStatus::IDLE);
    EXPECT_EQ(innerFb.status(), BT::NodeStatus::IDLE);
    EXPECT_EQ(outerSeq.status(), BT::NodeStatus::IDLE);
}

Halt 전파는 트리의 깊이에 관계없이 RUNNING 상태인 모든 노드에 도달해야 한다.

7. Halt 후 재실행 검증

7.1 깨끗한 상태에서의 재시작

TEST(HaltAndRestart, CleanRestart) {
    action1->setReturn(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    asyncAction2->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
    
    // 첫 번째 실행 사이클
    seq.executeTick();
    seq.halt();
    
    // 모든 상태 초기화 확인
    EXPECT_EQ(seq.status(), BT::NodeStatus::IDLE);
    
    // 두 번째 실행 사이클: 처음부터 시작
    action1->resetTickCount();
    action1->setReturn(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    asyncAction2->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    action3->setReturn(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    
    auto result = seq.executeTick();
    EXPECT_EQ(result, BT::NodeStatus::SUCCESS);
    EXPECT_EQ(action1->tickCount(), 1);  // action1 재실행
}

7.2 반복 Halt-재실행 안정성

TEST(HaltAndRestart, RepeatedHaltRestart) {
    for (int cycle = 0; cycle < 10; cycle++) {
        action1->setReturn(BT::NodeStatus::SUCCESS);
        asyncAction2->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
        
        EXPECT_EQ(seq.executeTick(), BT::NodeStatus::RUNNING);
        
        seq.halt();
        EXPECT_EQ(seq.status(), BT::NodeStatus::IDLE);
    }
    
    // 10회 반복 후에도 정상 동작
    EXPECT_EQ(asyncAction2->haltCount(), 10);
    
    // 최종 정상 실행
    action1->setReturn(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    asyncAction2->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    action3->setReturn(BT::NodeStatus::SUCCESS);
    
    EXPECT_EQ(seq.executeTick(), BT::NodeStatus::SUCCESS);
}

반복적인 Halt-재실행 사이클 이후에도 내부 상태 누적이나 리소스 누수 없이 정상 동작하는지 검증한다.

8. onHalted() 콜백의 검증

8.1 콜백 호출 타이밍

TEST(OnHaltedCallback, CalledBeforeStatusChange) {
    BT::NodeStatus status_during_halt = BT::NodeStatus::IDLE;
    
    asyncAction->setOnHaltedCallback([&]() {
        status_during_halt = asyncAction->status();
    });
    
    asyncAction->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
    seq.executeTick();
    
    seq.halt();
    
    // onHalted()가 호출될 때 노드는 아직 RUNNING 상태
    EXPECT_EQ(status_during_halt, BT::NodeStatus::RUNNING);
    // halt 완료 후 IDLE로 전환
    EXPECT_EQ(asyncAction->status(), BT::NodeStatus::IDLE);
}

8.2 리소스 해제 검증

TEST(OnHaltedCallback, ResourceCleanup) {
    bool resource_released = false;
    
    asyncAction->setOnHaltedCallback([&]() {
        resource_released = true;
    });
    
    asyncAction->setReturnOnStart(BT::NodeStatus::RUNNING);
    seq.executeTick();
    
    EXPECT_FALSE(resource_released);
    
    seq.halt();
    
    EXPECT_TRUE(resource_released);
}

9. Halt 검증 시 주의 사항

  1. 이중 Halt 방지: IDLE 상태인 노드에 halt()를 호출해도 오류가 발생하지 않아야 한다. ControlNode::halt()는 RUNNING 자식에 대해서만 Halt를 전파하므로, IDLE 상태에서의 Halt 호출은 무해해야 한다.

  2. Halt 순서 의존성: 다수의 RUNNING 자식이 있는 경우, Halt가 호출되는 순서가 중요할 수 있다. ControlNode::halt()는 children_nodes_ 벡터를 순회하므로 인덱스 순서대로 Halt가 호출된다.

  3. 비동기 정지의 동기성: onHalted() 콜백은 동기적으로 호출되어야 하며, 콜백 내에서의 비동기 작업은 완료될 때까지 차단해야 한다. 그렇지 않으면 Halt 이후에도 자원이 사용 중인 상태가 될 수 있다(Faconti, 2022).

참고 문헌

  • Colledanchise, M., & Ogren, P. (2018). Behavior Trees in Robotics and AI: An Introduction. CRC Press.
  • Faconti, D. (2022). BehaviorTree.CPP documentation and API reference. https://www.behaviortree.dev/