[정보처리기사] 2020년 4회차 (1)소프트웨어 설계

정보처리기사

애자일 방법론

- eXtreme Programming: 수시로 발생하는 고객의 요구사항에 유연하게 대응하기 위해 고객의 참여와 개발 과정의 반복을 극대화하여 개발 생산성을 향상시키는 방법
    - 5가지 핵심 가치: 의사소통, 피드백, 존중, 용기, 단순성
    - 12가지 기본 원리
        - Pair programming
        - 공동 코드 소유 Collective Ownership: 시스템에 있는 코드는 누구든지 언제라도 수정 가능
        - 지속적인 통합 Continuous Integration(CI): 매일 여러 번씩 소프트웨어를 통합하고 빌드
        - 계획 세우기 Planning Process
        - Small Release: 작은 시스템을 먼저 만들고, 짧은 단위로 업데이트
        - Metaphor: 공통적인 이름 체계와 시스템 서술서를 통해 고객과 개발자 간의 의사소통을 원활하게 함
        - Simple Design: 현재의 요구사항에 적합한 가장 단순한 시스템을 설계
        - Test Driven Development(TDD): 테스트를 먼저 수행하고, 이 테스트를 통과할 수 있도록 코드를 작성
        - Refactoring: 프로그램의 기능을 바꾸지 않으면서 중복 제거, 단순화 등을 위해 시스템을 재구성
        - 40-Hour Work
        - 고객 상주 On Site Customer
        - Coding Standard
- Scrum
    - 짧은 단위시간(Sprint) 내 실행가능한 SW 개발
    - 매일 15분 정도의 Scrum meeting 회의
- FDD(Feature-Driven Development): 기능주도 개발
- Crystal
- LEAN: 낭비 요소를 제거하여 품질 향상

 

요구사항 분석 기법

구조적 분석

: 하향식 접근 방식(폭포수 모형)

• DFD: 프로세스와 프로세스 간에 존재하는 상호작용 표현
• DD: 데이터 흐름도(Data Flow Diagram)에 기술된 자료들에 대해 정의
• Mini spec.: 자료 흐름도를 보완 설명
• ERD: 시스템에서 처리되는 개체와 속성 그리고 관계를 표현하여 개체를 모델화하는 도구
• STD(State Transition Diagram): 시스템의 상태와 변화를 모델링

객체지향적 분석

: 상향식 접근 방식

• Rumbaugh: 가장 일반적으로 사용되는 방법으로 분석 활동을 객체, 동적, 기능 모델로 나누어 순서대로 수행
  • 객체 모델링(Object Modeling): 클래스 다이어그램을 이용하여 시스템에서 요구되는 객체을 표현한 것
  • 동적 모델링(Dynamic Modeling): 상태 다이어그램을 이용하여 시간의 흐름에 따른 객체들 사이의 동적인 행위를 표현한 것
  • 기능 모델링(Functional Modeling): 자료 흐름도(DFD)를 이용하여 다수의 프로세스들 간의 자료 흐름을 중심으로 처리 과정을 표현한 것
• Booch: 미시적(Micro) 개발 프로세스와 거시적(Macro) 개발 프로세스를 모두 사용
• Jacobson: UseCase를 강조하여 사용
• Coad와 Yourdon: E-R다이어그램을 사용
• Wirfs-Brock: 분석과 설계간의 구분이 없음

 

언어 번역

• Compiler
  • Java, C, C++ 등을 번역할 때 사용
  • 짜여진 소스코드 전체를 한번에 번역
• Interpreter
  • Python, Perl 등을 번역할 때 사용
  • 명령 하나하나 실행할 때마다 번역
• Assembler
  • assembly어를 기계어로 번역

 

객체지향 설계원칙, SOLID

1. 단일 책임 원칙 (Single Responsibility Principle)
2. 개방-폐쇄 원칙 (Open Closed Principle)
3. 리스코프 치환 원칙 (Liskov Substitution Principle)
   : 자식 클래스는 언제나 자신의 부모 클래스를 대체할 수 있음
4. 인터페이스 분리 원칙 (Interface Segregation Principle)
   : 자신이 사용하지않는 인터페이스는 구현하지 말아야 함
5. 의존 역전 원칙 (Dependency Inversion Principle)

 

아키텍쳐 패턴의 유형

1. 계층화(Layers) 패턴: 시스템을 계층구조(Layer)로 쌓아둔 전형적 패턴
2. 클라이언트-서버 패턴:
   • 서버(=1, 항시대기): 자원 제공
   • 클라이언트(=다수): 자원 요청, 연산 가능
3. 마스터-슬레이브 패턴:
   • Client-Server 구조와 유사하나, Slaves는 연산이 불가하며 데이터 수집 기능만 수행
4. 피어 투 피어 패턴:
   • 서버와 클라이언트가 서로 역할을 바꿀 수 있는 형태(torrent)
   • 두 가지 일을 병렬로 수행하는 멀티스레딩(자원요청/제원제공)이 특징
5. 파이프-필터 패턴: 데이터의 흐름(단방향)의 각 단계를 파이프와 필터로 연결되어 처리 및 결과 송부 작업이 반복되는 패턴
   • 파이프: 각 단계명
   • 필터: 각 파이프를 통해 넘어온 데이터를 처리하고 캡슐화
6. 모델-뷰-컨트롤러 패턴(MVC)
7. 이벤트-버스 패턴: 특정 이벤트를 발행하면 해당 채널(버스)를 구독하고 있는 리스너들이 이벤트를 받아서 처리하는 형식
8. 블랙보드 패턴: 공유데이터를 관리하는 블랙보드에 접근하여 원하는 데이터를 찾는 형식

 

코드 종류

• 순차 코드(Sequence Code)
  • 일정 기준에 따라 차례로 일련번호를 부여
  • 순서 코드, 일련번호 코드
• 블록 코드(Block Code)
  • 공통성이 있는 것끼리 블록으로 구분하고, 각 블록 내에서 일련번호를 부여
  • 구분 코드
  • 예: 10011100 : 총무부, 11011200 : 영업부
• 10진 코드(Demical Code)
  • 코드화 대상 항목을 0~9까지 10진 분할하고, 다시 그 각각에 대해 10진 분할 하는 방법을 필요한 만큼 반복
  • 도서 분류식 코드
  • 예: 1000: 공학, 1100: 소프트웨어 공학, 1110: 소프트웨어 설계
• 그룹 분류 코드(Group Classification Code)
  • 코드화 대상 항목을 일정 기준에 따라 대, 중, 소 분류 등으로 구분하고, 각 그룹 안에서 일련번호를 부여
  • 예: 1-01-001 : 본사-총무부-인사계, 2-01-001 : 지사-총무부-인사계
• 연상 코드(Mnemonic Code)
  • 명칭이나 약호와 관계있는 숫자나 문자, 기호를 이용하여 코드를 부여
    예: TV-40 : 40인치 TV, L-15-220 : 15W 220V의 램프
• 표의 숫자 코드(Significant Digit Code)
  • 코드화 대상 항목의 성질, 즉 길이, 넓이, 부피, 지름, 높이 등의 물리적 수치를 그대로 코드에 적용
  • 유효 숫자 코드
  • 예: 120-720-1500 : 두께 x 폭 x 길이가 120 x 720 x 1500인 강판
• 합성 코드(Combined Code)
  • 필요한 기능을 하나의 코드로 수행하기 어려운 경우 2개 이상의 코드를 조합하여 만드는 방법
  • 예: 연상 코드 + 순차 코드, KE-711 : 대한항공 711기

 

GoF(Gang of Four) 디자인 패턴(시험 직전에 확인)

: 객체지향언어에서 자주 발생하는 문제에 대해 일반적인 소스코드 형식을 미리 만들어둔 해결 방법

생성 패턴(Creational Patterns) 5 : 객체 생성에 대한 패턴

종류	설명
Abstract Factory	특정 그룹에 속하는 여러 객체들을 하나의 팩토리로 묶어서 생성할 수 있는 패턴
Builder	복잡한 객체들을 단계별로 생성할 수 있도록 하는 생성 디자인 패턴
Factory Method	클라이언트가 특정 객체의 생성을 직접 생성하지 않고 "팩토리" 역할을 하는 객체에 위임하는 패턴
Prototype	원본 객체를 복사하여 새 객체를 생성
SingleTon	오직 하나의 객체만을 생성

구조 패턴(Structural Patterns) 7 : 클래스나 객체를 조합해 더 큰 구조를 만드는 패턴

종류	설명
Adapter	호환되지 않는 인터페이스를 가진 객체들간의 기능을 변환 제공하여 호환성을 확보
Bridge	추상화 클래스 계층과 구현 클래스 계층을 분리
Composite	복잡한 객체구조를 표현하여 객체집합 속에 또 다른 객체집합을 갖음
Decorator	새로운 기능이 추가될 때마다 새로운 객체를 만들고, 이전 객체의 기능은 새로운 객체내에서도 그대로 유지, 보장
Facade(퍼싸드)	서브시스템이 복잡할 경우 간단한 인터페이스를 통해 서브시스템의 주요기능을 사용할 수 있도록 함
Fly weight	인스턴스의 공유를 통해 불필요한 객체 생성을 하지않도록 함
Proxy	원래 객체에 대한 접근을 제어하므로, 요청이 원래 객체에 전달되기 전 또는 후에 무언가를 수행할 수 있도록 함

행위 패턴(Behavioral Patterns) 11 : 반복적으로 사용되는 객체들의 상호작용을 패턴화

 

자료 흐름도(Data Flow Diagram)

• 자료 흐름도(Data Flow Diagram): 프로세스와 프로세스 간에 존재하는 상호작용 표현
• DD: 데이터 흐름도(Data Flow Diagram)에 기술된 자료들에 대해 정의
  • = 정의
  • + 연결
  • {} 반복
  • [] 선택
  • () 생략
  • ** 주석
• Mini spec.: 자료 흐름도를 보완 설명

 

UML(Unified Modeling Language) (시험 직전에 확인)

• 표준화된 모델링(개발하기 위한 그림을 그려주는) 언어
• 구성 요소: 사물(Things), 관계(Relationship), 다이어그램(Diagram, 사물과 사물 간의 관계)

 

요구사항 명세(Requirement Specification)

: 분석된 요구사항을 바탕으로 모델을 작성하고 문서화하는 것

- 정형 명세 기법
    - 수학적 기호, 정형화된 표기법
    - 요구사항을 정확하고 간결하게 표현 가능
    - 표기법이 어려워 사용자가 이해하기 어려움
- 비정형 명세 기법
    - 일반 명사, 동사 등의 자연어를 기반으로 서술 또는 다이어그램으로 작성
    - 일관성이 떨어지고, 해석이 달라질 수 있음
    - 내용의 이해가 쉬어 의사소통이 용이

 

미들웨어

: 클라이언트와 서버 간의 통신을 담당하는 소프트웨어

• Remote Procedure Call: 원격 프로시저를 로컬 프로시저처럼 호출(원격 데스크톱 등)
• Message Oriented Middleware: 비동기형 메시지를 전달, 즉각적인 응답보다는 쌓아두고 시간이 있을 때 처리하는 방식
• Transaction Processing Monitor: 항공기나 철도 예약 업무 등과 같은 온라인 트랜잭션을 처리 및 감시, 빠른 응답속도를 유지해야 할 경우 주로 사용
• Web Application Server: 동적인 콘텐츠를 처리하기 위한 미들웨어로, 웹 환경을 구현하기 위해 사용
• Object Request Broker: 객체들 간의 클라이언트/서버 관계를 맺어주는 미들웨어
• DataBase: 데이터베이스와 연결하기 위한 미들웨어(ODBC, JDBC 등)

 

 

 

참고 자료

흥달쌤

컴파일러 & 어셈블러 & 인터프리터 알아보기

컴파일러 Compiler / 어셈블러 Assembler / 인터프리터 Interpreter

1-3-6장. 코드 - B

DFD(Data Flow Diagram) 작성기법

요구사항 명세(Requirement Specification) 기법

데이타 흐름도 (DFD) 작성요령