[정보처리기사 #4] 서버 프로그램 구현

[[A]] 소프트웨어 아키텍처

: 소프트웨어를 구성하는 요소들 간의 관계를 표현하는 시스템의 구조 또는 구조체

- 애플리케이션의 분할 방법과 분할된 모듈에 할당될 기능, 모듈 간의 인터페이스 등을 결정함

 

소프트웨어 아키텍처 설계의 기본 원리 (모추단정)

• 모듈화
• 추상화
• 단계적 분해
• 정보은닉

 

모듈화 (Modularity)

: 시스템의 기능들을 모듈 단위로 나누는 것

- 모듈의 크기를 너무 작게 나누면 개수가 많아져 모듈 간의 통합 비용이 많이 듦

- 모듈의 크기를 너무 크게 나누면 개수가 적어 통합 비용은 적게 들지만 모듈 하나의 개발 비용이 많이 듦

 

추상화 (Abstraction) : 전체 → 구체화

: 전체적이고 포괄적인 개념을 설계한 후 구체화시켜 나가는 것

- 완전한 시스템을 구축하기 전에 그 시스템과 유사한 모델을 만들어서 여러 가지 요인들을 테스트할 수 있음

 

추상화의 유형 (과데제)

과정 추상화	자세한 수행 과정을 정의하지 않고, 전반적인 흐름만 파악할 수 있게 설계하는 방법
데이터 추상화	데이터의 세부적인 속성이나 용도를 정의하지 않고, 데이터 구조를 대표할 수 있는 표현으로 대체하는 방법
제어 추상화	이벤트 발생의 정확한 절차나 방법을 정의하지 않고, 대표할 수 있는 표현으로 대체하는 방법

 

단계적 분해 (Stepwise Refinement)

: 상위의 중요 개념으로부터 하위의 개념으로 구체화시키는 분할 기법

- Niklaus Wirth에 의해 제안된 하향식 설계 전략

- 소프트웨어의 포괄적인 기능에서부터 시작하여 점차적으로 구체화하고, 알고리즘, 자료 구조 등 상세한 내역은 가능한 한 뒤로 미루어 진행함

 

정보 은닉 (Information Hiding)

: 모듈 내부에 포함된 절차와 자료들의 정보가 감추어져 다른 모듈이 접근하거나 변경하지 못하도록 하는 기법

- 정보 은닉을 통해 모듈을 독립적으로 수행할 수 있음

- 하나의 모듈이 변경되더라도 다른 모듈에 영향을 주지 않으므로 수정, 시험, 유지보수가 용이함

 

상위 설계 VS 하위 설계 ( 소프트웨어 개발의 설계 단계)

	상위 설계	하위 설계
별칭	아키텍처 설계, 예비 설계	모듈 설계, 상세 설계
설계 대상	시스템의 전체적인 구조	시스템의 내부 구조 및 행위
세부 목록	구조, DB, 인터페이스	컴포넌트, 자료 구조, 알고리즘

 

소프트웨어 아키텍처의 품질 속성

: 소프트웨어 아키텍처가 이해 관계자들이 요구하는 수준의 품질을 유지 및 보장할 수 있게 설계되었는지 확인하기 위해 품질 평가 요소들을 구체화 시켜 놓은 것

 

품질 평가 요소의 종류

시스템 측면	성능, 보안, 가용성, 기능성, 사용성, 변경 용이성, 확장성 등
비즈니스 측면	시장 적시성, 비용과 혜택, 예상 시스템 수명, 목표 시장, 공개 일정 등
아키텍처 측면	개념적 무결성, 정확성, 완결성, 구축 가능성, 변경성, 시험성 등

 

소프트웨어 아키텍처의 설계 과정

1. 설계 목표 설정
2. 시스템 타입 결정
3. 아키텍처 패턴 적용
4. 서브시스템 구체화
5. 검토

 

협약(Contract)에 의한 설계

: 컴포넌트를 설계할 때 클래스에 대한 여러 가정을 공유할 수 있도록 명세한 것

- 컴포넌트에 대한 정확한 인터페이스를 명세함

 

명세에 포함될 조건

조건	내용
선행 조건 (Precondition)	오퍼레이션이 호출되기 전에 참이 되어야 할 조건
결과 조건 (Postcondition)	오퍼레이션이 수행된 후 만족되어야 할 조건
불변 조건 (Invariant)	오퍼레이션이 실행되는 동안 항상 만족되어야 할 조건

 

 

[[B]] 아키텍처 패턴 (Patterns)

: 아키텍처를 설계할 때 참조할 수 있는 전형적인 해결 방식 또는 예제

- 소프트웨어 시스템의 구조를 구성하기 위한 기본적인 윤곽을 제시

- 아키텍처 패턴에는 서브시스템 사이의 관계와 여러 규칙/지침 등이 포함되어 있음

 

주요 아키텍처 패턴의 종류

• 레이어 패턴
• 클라이언트-서버 패턴
• 파이프-필터 패턴
• 모델-뷰-컨트롤러 패턴

 

레이어 패턴 (Layers pattern)

: 시스템을 계층으로 구분하여 구성하는 고전적인 방법의 패턴

- 하위 계층은 상위 계층에 대한 서비스 제공자가 되고 / 상위 계층은 하위 계층의 클라이언트가 됨

- 서로 마주보는 두 개의 계층 사이에서만 상호작용이 이루어짐

- 대표적으로 OSI 참조 모델이 있음

 

클라이언트 - 서버 패턴 (Client-Server Pattern)

: 하나의 서버 컴포넌트와 다수의 클라이언트 컴포넌트로 구성되는 패턴

- 사용자가 클라이언트를 통해 서버에 요청하면 클라이언트가 응답을 받아 사용자에게 제공하는 방식

 

파이프-필터 패턴 (Pipe-Filter Pattern)

: 데이터 스트림 절차의 각 단계를 필터로 캡슐화하여 파이프를 통해 전송하는 패턴

- 앞 시스템의 처리 결과물을 파이프를 통해 전달받아 처리한 후 그 결과물을 다시 파이프를 통해 다음 시스템으로 넘겨주는 패턴을 반복함

- 데이터 변환, 버퍼링, 동기화 등에 주로 사용됨

- 대표적으로 UNIX의 쉘(Shell)이 있음

 

모델-뷰-컨트롤러 패턴 (Model-View-Controller Pattern)

: 서브시스템을 모델, 뷰, 컨트롤러로 구조화하는 패턴

- 컨트롤러가 사용자의 요청을 받으면 핵심 기능과 데이터를 보관하는 모델을 이용하여 뷰에 정보를 출력하는 구조

- 여러 개의 뷰를 만들 수 있음

- 한 개의 모델에 대해 여러 개의 뷰를 필요로 하는 대화형 애플리케이션에 적합함

 

기타 패턴

종류	내용
마스터-슬레이브 패턴 (Master-Slave Pattern)	슬레이브 컴포넌트에서 처리된 결과물을 다시 돌려받는 방식으로 작업을 수행하는 패턴
브로커 패턴 (Broker Pattern)	사용자가 원하는 서비스와 특성을 브로커 컴포넌트에 요청하면 브로커 컴포넌트가 요청에 맞는 컴포넌트와 사용자를 연결해주는 패턴
피어-투-피어 패턴 (Peer-To-Peer Pattern)	피어(Peer)라 불리는 하나의 컴포넌트가 클라이언트가 될 수도, 서버가 될 수도 있는 패턴 ex) 파일 공유 네트워크
이벤트-버스 패턴 (Event-Bus Pattern)	소스가 특정 채널에 이벤트 메시지를 발행(Publish)하면, 해당 채널을 구독(Subscribe)한 리스너(Listener)들이 메시지를 받아 이벤트를 처리하는 패턴
블랙보드 패턴 (Blackboard Pattern)	모든 컴포넌트들이 공유 데이터 저장소와 블랙보드 컴포넌트에 접근이 가능한 패턴 ex) 음성 인식, 차량 식별, 신호 해석
인터프리터 패턴 (Interpreter Pattern)	프로그램 코드의 각 라인을 수행하는 방법을 지정하고, 기호마다 클래스를 갖도록 구성된 패턴 ex)번역기, 컴파일러, 인터프리터

 

 

[[A]] 객체지향 (Object-Oriented)

: 소프트웨어의 각 요소들을 객체(Object)로 만든 후, 객체들을 조립해서 소프트웨어를 개발하는 기법

- 구조적 기법의 문제점으로 인한 소프트웨어 위기의 해결책으로 채택되어 사용되고 있음

- 소프트웨어의 재사용 및 확장이 용이하여 고품질의 소프트웨어를 빠르게 개발할 수 있고 유지보수가 쉬움

 

객체지향의 구성 요소 (객클메)

• 객체 (Object)
• 클래스 (Class)
• 메시지 (Message)

 

객체지향의 특징 (캡상다연)

• 캡슐화 (Encapsulation)
• 상속 (Inheritance)
• 다형성 (Polymorphism)
• 연관성 (Relationship)

 

객체 (Object)

: 데이터와 이를 처리하기 위한 함수를 묶어 놓은 소프트웨어 모듈

데이터	객체가 가지고 있는 정보로, 속성이나 상태, 분류 등
함수	- 객체가 수행하는 기능으로 객체가 갖는 데이터를 처리하는 알고리즘 - 객체의 상태를 참조하거나 변경하는 수단

 

클래스 (Class)

: 공통된 속성과 연산을 갖는 객체의 집합

- 각각의 객체들이 갖는 속성과 연산을 정의하고 있는 틀

- 클래스에 속한 각각의 객체를 인스턴스(Instance)라고 함

 

메시지 (Message)

: 객체들 간의 상호작용을 하는데 사용되는 수단으로, 객체에게 어떤 행위를 하도록 지시하는 명령 또는 요구사항

- 메시지를 받은 객체는 대응하는 연산을 수행하여 예상된 결과를 반환함

 

캡슐화 (Encapsulation)

: 외부에서의 접근을 제한하기 위해 인터페이스를 제외한 세부 내용을 은닉하는 것

- 캡슐화된 객체는 외부 모듈의 변경으로 인한 파급 효과가 적음

- 객체들 간에 메시지를 주고받을 때 상대 객체의 세부 내용은 알 필요가 없으므로 인터페이스가 단순해지고, 객체 간의 결합도가 낮아짐

 

상속 (Inheritance)

: 상위 클래스의 모든 속성과 연산을 하위 클래스가 물려받는 것

- 하위 클래스는 물려받은 속성과 연산을 다시 정의하지 않아도 즉시 자신의 속성으로 사용할 수 있음

- 하위 클래스는 상속받은 속성과 연산 외에 새로운 속성과 연산을 첨가하여 사용할 수 있음

 

다형성 (Polymorphism)

: 하나의 메시지에 대해 각각의 객체가 가지고 있는 고유한 방법으로 응답할 수 있는 능력

- 객체들은 동일한 메소드명을 사용하며 같은 의미의 응답을 함

 

연관성 (Relationship)

: 두 개 이상의 객체들이 상호 참조하는 관계

 

연관성의 종류

종류	의미	특징
is member of	연관화 (Association)	2개 이상의 객체가 상호 관련되어 있음을 의미
is instance of	분류화 (Classification)	동일한 형의 특성을 갖는 객체들을 모아 구성하는 것
is part of	집단화 (Aggregation)	관련 있는 객체들을 묶어 하나의 상위 객체를 구성하는 것
is a	일반화 (Generalization)	공통적인 성질들로 추상화한 상위 객체를 구성하는 것
	특수화/상세화 (Specialization)	상위 객체를 구체화하여 하위 객체를 구성하는 것

 

 

[[A]] 객체지향 분석 및 설계

객체지향 분석 (OOA; Object Oriented Analysis)

: 사용자의 요구사항과 관련된 객체, 속성, 연산, 관계 등을 정의하여 모델링하는 작업

- 개발을 위한 업무를 객체와 속성, 클래스와 멤버, 전체와 부분 등으로 나누어서 분석함

- 클래스를 식별하는 것이 객체지향 분석의 주요 목적

 

객체지향 분석의 방법론

종류	내용
Rumbaugh(럼바우) 방법 : 객동기	분석 활동을 객체 모델, 동적 모델, 기능 모델로 나누어 수행함
Booch(부치) 방법 : 미시적/거시적	- 미시적(Micro) 개발 프로세스와 거시적(Macro) 개발 프로세스를 모두 사용함 - 클래스와 객체들을 분석 및 식별하고 클래스의 속성과 연산을 정의함
Jacobson 방법 : 유스케이스	유스케이스(Use Case)를 강조하여 사용함
Coad와 Yourdon 방법 : E-R 다이어그램	- E-R 다이어그램을 사용하여 객체의 행위를 모델링함 - 객체 식별, 구조 식별, 주제 정의, 속성과 인스턴스 연결 정의, 연산과 메시지 연결 정의 등의 과정으로 구성함
Wirfs-Brock 방법 : 분석/설계 구분X	분석과 설계 간의 구분이 없고, 고객 명세서를 평가해서 설계 작업까지 연속적으로 수행함

 

럼바우(Rumbaugh) 분석 기법

: 모든 소프트웨어 구성 요소를 그래픽 표기법을 이용하여 모델링하는 기법

- 객체 모델링 기법(OMT, Object-Modeling Technique)이라고도 함

- 분석 활동은 '객체 모델링 - 동적 모델링 - 기능 모델링' 순으로 이루어짐

객체 모델링 (Object Modeling)	정보 모델링(Information Modeling)이라고도 하며, 시스템에서 요구되는 객체를 찾아내어 속성과 연산 식별 및 객체들 간의 관계를 규정하여 객체 다이어그램으로 표시하는 것
동적 모델링 (Dynamic Modeling)	상태 다이어그램을 이용하여 시간의 흐름에 따른 객체들 간의 제어 흐름, 상호 작용, 동작 순서 등의 동적인 행위를 표현하는 모델링
기능 모델링 (Functional Modeling)	자료 흐름도(DFD)를 이용하여 다수의 프로세스들 간의 자료 흐름을 중심으로 처리 과정을 표현한 모델링

 

객체지향 설계 원칙

: 변경이나 확장에 유연한 시스템을 설계하기 위해 지켜져야 할 원칙

- SRP, OCP, LSP, ISP, DIP 다섯 가지 원칙의 앞 글자를 따 SOLID 원칙이라고 부름

 

객체지향 설계 원칙의 종류 (SOLID)

종류	내용
단일 책임 원칙 (SRP)	객체는 단 하나의 책임만 가져야 한다는 원칙
개방-폐쇄 원칙 (OCP)	기존의 코드를 변경하지 않고 기능을 추가할 수 있도록 설계해야 한다는 원칙
리스코프 치환 원칙 (LSP)	자식 클래스는 최소한 부모 클래스의 기능은 수행할 수 있어야 한다는 원칙
인터페이스 분리 원칙 (ISP)	자신이 사용하지 않는 인터페이스와 의존 관계를 맺거나 영향을 받지 않아야 한다는 원칙
의존 역전 원칙 (DIP)	의존 관계 성립 시 추상성이 높은 클래스와 의존 관계를 맺어야 한다는 원칙

 

 

[[A]] 모듈 (Module)

: 모듈화를 통해 분리된 시스템의 각 기능으로, 서브루틴, 서브시스템, 소프트웨어 내의 프로그램, 작업 단위 등을 의미함

- 모듈의 기능적 독립성은 소프트웨어를 구성하는 각 모듈의 기능이 서로 독립됨을 의미함

- 모듈의 독립성은 결합도(Coupling)와 응집도(Cohesoin)에 의해 측정됨

* GOOD = 결합도↓, 응집도↑

 

결합도 (Coupling)

: 모듈 간에 상호 의존하는 정도, 또는 두 모듈 사이의 연관 관계

- 결합도가 약할수록 품질이 높음

 

결합도의 종류와 강도 (강한 것부터 내공외제스자)

1. 내용 결합도
2. 공통 결합도
3. 외부 결합도
4. 제어 결합도
5. 스탬프 결합도
6. 자료 결합도

 

결합도의 종류

종류	내용
내용 결합도 (BAD) (Content Coupling)	한 모듈이 다른 모듈의 내부 기능 및 그 내부 자료를 직접 참조하거나 수정할 때의 결합도
공통(공유) 결합도 (Common Coupling)	- 공유되는 공통 데이터 영역을 여러 모듈이 사용할 때의 결합도 - 파라미터가 아닌 모듈 밖에 선언된 전역 변수를 사용하여 전역 변수를 갱신하는 방식으로 상호작용하는 때의 결합도
외부 결합도 (External Coupling)	어떤 모듈에서 선언한 데이터(변수)를 외부의 다른 모듈에서 참조할 때의 결합도
제어 결합도 (Control Coupling)	- 어떤 모듈이 다른 모듈 내부의 논리적인 흐름을 제어하기 위해 제어 신호나 제어 요소를 전달하는 결합도 - 하위 모듈에서 상위 모듈로 제어 신호가 이동하여 하위 모듈이 상위 모듈에게 처리 명령을 내리는 권리 전도 현상이 발생하게 됨
스탬프(검인) 결합도 (Stamp Coupling)	모듈 간의 인터페이스로 배열이나 레코드 등의 자료 구조가 전달될 때의 결합도
자료 결합도 (GOOD) (Data Coupling)	모듈 간의 인터페이스가 자료 요소로만 구성될 때의 결합도

 

응집도 (Cohesion)

: 모듈의 내부 요소들이 서로 관련되어 있는 정도

- 응집도가 강할수록 품질이 높음

 

응집도의 종류와 강도 (강한 것부터 기순교절시논우)

1. 기능적 응집도
2. 순차적 응집도
3. 교환적 응집도
4. 절차적 응집도
5. 시간적 응집도
6. 논리적 응집도
7. 우연적 응집도

 

응집도의 종류

종류	내용
기능적 응집도 (GOOD) (Functional Cohesion)	모듈 내부의 모든 기능 요소들이 단일 문제와 연관되어 수행될 경우의 응집도
순차적 응집도 (Sequential Cohesion)	모듈 내 하나의 활동으로부터 나온 출력 데이터를 그 다음 활동의 입력 데이터로 사용할 경우의 응집도
교환(통신)적 응집도 (Communication Cohesion)	동일한 입력과 출력을 사용하여 서로 다른 기능을 수행하는 구성 요소들이 모였을 경우의 응집도
절차적 응집도 (Procedural Cohesion)	모듈이 다수의 관련 기능을 가질 때 모듈 안의 구성 요소들이 그 기능을 순차적으로 수행할 경우의 응집도
시간적 응집도 (Temporal Cohesion)	특정 시간에 처리되는 몇 개의 기능을 모아 하나의 모듈로 작성할 경우의 응집도
논리적 응집도 (Logical Cohesion)	유사한 성격을 갖거나 특정 형태로 분류되는 처리 요소들로 하나의 모듈이 형성되는 경우의 응집도
우연적 응집도 (BAD) (Coincidental Cohesion)	모듈 내부의 각 구성 요소들이 서로 관련 없는 요소로만 구성된 경우의 응집도

 

팬인(Fan-In) / 팬아웃(Fan-Out)

• 팬인 : 어떤 모듈을 제어하는 모듈의 수 ('나'를 가리키는 모듈 수 (=들어오는))
• 팬아웃 : 어떤 모듈에 의해 제어되는 모듈의 수 (내가 가리켜 나가는 모듈 수 (=나가는))

- 팬인이 높다 == 재사용 측면에서 설계가 잘 되어있다

- 그러나 팬인이 높은 경우 단일 장애점이 발생할 수 있으므로 중점적인 관리 및 테스트가 필요함

* 단일 장애점 : 전체 시스템이 중단되어 버리는 요소

 

N-S 차트 (Nassi-Schneiderman Chart)

: 논리의 기술에 중점을 두고 도형을 이용해 표현하는 방법

- 박스 다이어그램, Chapin Chart 라고도 함

- GOTO나 화살표를 사용하지 않음

- 3가지 제어 논리 구조로 표현함 (연속, 선택 및 다중 선택, 반복)

- 조건이 복합되어 있는 곳의 처리를 시각적으로 명확히 식별하는 데 적합함

 

 

[[A]] 단위 모듈 (Unit Module)

: 한 가지 동작을 수행하는 기능을 모듈로 구현한 것

- 단위 모듈로 구현되는 하나의 기능을 단위 기능이라고 부름

- 독립적인 컴파일이 가능하며, 다른 모듈에 호출되거나 삽입되기도 함

 

단위 모듈의 구현 과정

1. 단위 기능 명세서 작성
2. 입/출력 기능 구현
3. 알고리즘 구현

 

IPC (Inter-Process Communication)

: 모듈 간 통신 방식을 구현하기 위해 사용되는 대표적인 프로그래밍 인터페이스 집합

- 복수의 프로세스를 수행하며 이뤄지는 프로세스 간 통신까지 구현이 가능함

 

IPC 대표 메소드 5가지

메소드	특징
Shared Memory	공유 가능한 메모리를 구성하여 다수의 프로세스가 통신하는 방식
Socket	네트워크 소켓을 이용하여 네트워크를 경유하는 프로세스 간에 통신하는 방식
Semaphores	공유 자원에 대한 접근 제어를 통해 통신하는 방식
Pipes & named Pipes	- 'Pipe'라고 불리는 선입선출 형태로 구성된 메모리를 여러 프로세스가 공유하여 통신하는 방식 - Pipe는 하나의 프로세스가 이용 중이라면 다른 프로세스는 접근할 수 없음
Message Queueing	메시지가 발생하면 이를 전달하는 방식으로 통신하는 방식

 

단위 모듈 테스트

: 모듈이 정해진 기능을 정확히 수행하는지 검증하는 것

- 단위 테스트(Unit Test)라고도 불림

- 단위 모듈 테스트의 기준은 단위 모듈에 대한 코드이므로 시스템 수준의 오류는 잡아낼 수 없음

 

테스트 케이스 (Test Case)

: 소프트웨어가 사용자의 요구사항을 정확하게 준수했는지를 확인하기 위한 테스트 항목에 대한 명세서

- 테스트 케이스를 이용하지 않은 테스트는 특정 요소에 대한 검증이 누락되거나 불필요한 검증의 반복으로 인해 인력과 시간을 낭비할 수 있음

 

ISO/IEC/IEEE 29119-3 표준에 따른 테스트 케이스의 구성 요소

식별자 (Identifier)	항목 식별자, 일련번호
테스트 항목 (Test Item)	테스트 대상 (모듈 또는 기능)
입력 명세 (Input Specification)	입력 데이터 또는 테스트 조건
출력 명세 (Output Specification)	테스트 케이스 수행 시 예상되는 출력 결과
환경 설정 (Environmental Needs)	필요한 하드웨어나 소프트웨어의 환경
특수 절차 요구 (Special Procedure Requirement)	테스트 케이스 수행 시 특별히 요구되는 절차
의존성 기술 (Inter-case Dependencies)	테스트 케이스 간의 의존성

 

 

[[B]] 공통 모듈

: 여러 프로그램에서 공통으로 사용할 수 있는 모듈

- 자주 사용되는 계산식이나 매번 필요한 사용자 인증과 같은 기능들이 공통 모듈로 구성될 수 있음

- 공통 모듈을 구현할 때는 해당 기능을 명확히 이해할 수 있도록 명세 기법을 준수해야 함

 

공통 모듈 명세 기법의 종류 (정명완일추)

명세 기법	내용
정확성 (Correctness)	시스템 구현 시 해당 기능이 필요하다는 것을 알 수 있도록 정확히 작성함
명확성 (Clarity)	해당 기능을 이해할 때 중의적으로 해석되지 않도록 명확하게 작성함
완전성 (Completeness)	시스템 구현을 위해 필요한 모든 것을 기술함
일관성 (Consistency)	공통 기능들 간 상호 충돌이 발생하지 않도록 작성함
추적성 (Traceability)	기능에 대한 요구사항의 출처, 관련 시스템 등의 관계를 파악할 수 있도록 작성함

 

재사용 (Reuse)

: 이미 개발된 기능들을 새로운 시스템이나 기능 개발에 사용하기 적합하도록 최적화하는 작업

- 새로 개발하는데 필요한 비용과 시간을 절약할 수 있음

- 누구나 이해할 수 있고 사용이 가능하도록 사용법을 공개해야 함

 

재사용 규모에 따른 분류 (함객, 컴, 애)

함수와 객체	클래스나 메소드 단위의 소스 코드를 재사용함
컴포넌트	- 독립적인 업무 또는 기능을 수행하는 실행 코드 기반으로 작성된 모듈 - 컴포넌트 자체에 대한 수정 없이 인터페이스를 통해 통신하는 방식으로 재사용함
애플리케이션	공통된 기능들을 제공하는 애플리케이션을 공유하는 방식으로 재사용함

 

효과적인 모듈 설계 방안

- 결합도(Coupling)는 줄이고 응집도(Cohesion)는 높여서 모듈의 독립성과 재사용성을 높임

- 복잡도와 중복성을 줄이고 일관성을 유지시킴

- 모듈의 기능은 예측이 가능해야 하며 지나치게 제한적이어서는 안 됨

- 모듈 크기는 시스템의 전반적인 기능과 구조를 이해하기 쉬운 크기로 분해함

- 효과적인 제어를 위해 모듈 간의 계층적 관계를 정의하는 자료가 제시되어야 함

 

 

[[A]] 디자인 패턴 (Design Pattern)

: 모듈 간의 관계 및 인터페이스를 설계할 때 참조할 수 있는 전형적인 해결 방식 또는 예제

- 문제 및 배경, 실제 적용된 사례, 재사용이 가능한 샘플 코드 등으로 구성되어 있음

- '바퀴를 다시 발명하지 마라(Don't reinvent the wheel)' 라는 말과 같이, 개발 과정 중에 문제가 발생하면 새로 해결책을 구상하는 것보다 문제에 해당하는 디자인 패턴을 참고하여 적용하는 것이 더 효율적임

- GOF의 디자인 패턴은 생성 패턴, 구조 패턴, 행위 패턴으로 구분됨

 

생성 패턴 (Creational Pattern) (추빌팩프싱)

: 클래스나 객체의 생성과 참조 과정을 정의하는 패턴

추상 팩토리 (Abstract Factory)	- 구체적인 클래스에 의존하지 않고, / 인터페이스를 통해 서로 연관/의존하는 객체들의 그룹으로 생성하여 추상적으로 표현함 - 연관된 서브 클래스를 묶어 한 번에 교체하는 것이 가능함
빌더 (Builder)	- 작게 분리된 인스턴스를 건축 하듯이 조합하여 객체를 생성함 - 객체의 생성 과정과 표현 방법을 분리하고 있어, 동일한 객체 생성에서도 서로 다른 결과를 만들어 낼 수 있음
팩토리 메소드 (Factory Method)	- 객체 생성을 서브 클래스에서 처리하도록 분리하여 캡슐화한 패턴 - 상위 클래스에서 인터페이스만 정의하고 / 실제 생성은 서브 클래스가 담당함 - 가상 생성자(Virtual Constructor) 패턴이라고도 함
프로토타입 (Prototype)	- 원본 객체를 복제하는 방법으로 객체를 생성하는 패턴 - 일반적인 방법으로 객체를 생성하며, 비용이 큰 경우 주로 이용함
싱글톤 (Singleton)	- 하나의 객체를 생성하면 생성된 객체를 어디서든 참조할 수 있지만, 여러 프로세스가 동시에 참조할 수는 없음 - 클래스 내에서 인스턴스가 하나뿐임을 보장하며, 불필요한 메모리 낭비를 최소화 할 수 있음

 

구조 패턴 (Structural Pattern) (어브컴데퍼플프)

: 클래스나 객체들을 조합하여 더 큰 구조로 만드는 패턴

어댑터 (Adapter)	- 호환성이 없는 클래스들의 인터페이스를 다른 클래스가 이용할 수 있도록 변환해주는 패턴 - 기존의 클래스를 이용하고 싶지만 인터페이스가 일치하지 않을 때 이용함
브리지 (Bridge)	- 구현부에서 추상층을 분리하여, 서로가 독립적으로 확장할 수 있도록 구성한 패턴 - 기능 / 구현을 두 개의 별도 클래스로 구현함
컴포지트 (Composite)	- 여러 객체를 가진 복합 객체와 단일 객체를 구분 없이 다루고자 할 때 사용하는 패턴 - 객체들을 트리 구조로 구성하여 디렉터리 안에 디렉터리가 있듯이 복합 객체 안에 복합 객체가 포함되는 구조를 구현할 수 있음
데코레이터 (Decorator)	- 객체 간의 결합을 통해 능동적으로 기능들을 확장할 수 있는 패턴 - 임의의 객체에 부가적인 기능을 추가하기 위해 다른 객체들을 덧붙이는 방식으로 구현함
퍼싸드 (Facade)	- 복잡한 서브 클래스들을 피해 더 상위에 인터페이스를 구성함으로써 서브 클래스들의 기능을 간편하게 사용할 수 있도록 하는 패턴 - 서브 클래스들 사이의 통합 인터페이스를 제공하는 Wrapper 객체가 필요함
플라이웨이트 (Flyweight)	- 인스턴스가 필요할 때마다 매번 생성하는 것이 아니고 가능한 한 공유해서 사용함으로써 메모리를 절약하는 패턴 - 다수의 유사 객체를 생성하거나 조작할 때 유용하게 사용할 수 있음
프록시 (Proxy)	- 접근이 어려운 객체와 여기에 연결하려는 객체 사이에서 인터페이스 역할을 수행하는 패턴 - 네트워크 연결, 메모리의 대용량 객체로의 접근 등에 주로 이용함

 

행위 패턴 (Behavioral Pattern)

: 클래스나 객체들이 서로 상호작용하는 방법이나 책임 분배 방법을 정의하는 패턴

책임 연쇄 (Chain of Responsibility)	- 요청을 처리할 수 있는 객체가 둘 이상 존재하여 한 객체가 처리하지 못하면 다음 객체로 넘어가는 형태의 패턴 - 요청을 처리할 수 있는 각 객체들이 고리(Chain)로 묶여 있어 요청이 해결될 때까지 고리를 따라 책임이 넘어감
커맨트 (커로) (Command)	- 요청을 객체의 형태로 캡슐화하여 재이용하거나 취소할 수 있도록 요청에 필요한 정보를 저장하거나 로그에 남기는 패턴 - 요청에 사용되는 각종 명령어들을 추상 클래스와 구체 클래스로 분리하여 단순화함
인터프리터 (인문) (Interpreter)	- 언어에 문법 표현을 정의하는 패턴 - SQL이나 통신 프로토콜과 같은 것을 개발할 때 사용함
반복자 (Iterator)	- 자료 구조와 같이 접근이 잦은 객체에 대해 동일한 인터페이스를 사용하도록 하는 패턴 - 내부 표현 방법의 노출 없이 순차적인 접근이 가능함
중재자 (Mediator)	- 수많은 객체들 간의 복잡한 상호작용(Interface)을 캡슐화하여 객체로 정의하는 패턴 - 객체 사이의 의존성을 줄여 결합도를 감소시킬 수 있음
메멘토 (Memento)	- 특정 시점에서의 객체 내부 상태를 객체화함으로써 이후 요청에 따라 객체를 해당 시점의 상태로 돌릴 수 있는 기능을 제공하는 패턴 - Ctrl+Z 와 같은 되돌리기 기능을 개발할 때 주로 이용함
옵서버 (Observer)	- 한 객체의 상태가 변화하면 객체에 상속되어 있는 다른 객체들에게 변화된 상태를 전달하는 패턴 - 일대다의 의존성을 정의함 - 주로 분산된 시스템 간에 이벤트를 생성/발행(Publish)하고, 이를 수신(Subscribe)해야 할 때 이용함
상태 (State)	- 객체의 상태에 따라 동일한 동작을 다르게 처리해야 할 때 사용하는 패턴 - 객체의 상태를 캡슐화하고 이를 참조하는 방식으로 처리함
전략 (Strategy)	- 동일한 계열의 알고리즘들을 개별적으로 캡슐화하여 상호 교환할 수 있게 정의하는 패턴 - 클라이언트는 독립적으로 원하는 알고리즘을 선택하여 사용할 수 있으며, 클라이언트에 영향 없이 알고리즘의 변경이 가능함
템플릿 메소드 (Template Method)	- 상위 클래스에서 골격을 정의하고, 하위 클래스에서 세부 처리를 구체화하는 구조의 패턴 - 유사한 서브 클래스를 묶어 공통된 내용을 상위 클래스에서 정의함으로써 코드의 양을 줄이고 유지보수를 용이하게 해줌
방문자 (Visitor)	- 각 클래스들의 데이터 구조에서 처리 기능을 분리하여 별도의 클래스로 구성하는 패턴 - 분리된 처리 기능은 각 클래스를 방문(Visit)하여 수행함