코딩묻은 디자이너

객제지향 분석

Object Oriented Analysis ; OOA

사용자의 요구사항을 분석하여 요구된 문제와 관련된 모든 클래스, 이과 연관된 속성과 연산, 그들 같의 관계등을 정의하여 모델링 하는 작업

• 객체와 속성, 클래스와 맴버, 전체와 부분 등으로 나누어서 분석
• 문제를 모형화할 수 있게 해준다
• 객체는 클래스로부터 인스턴스화되고, 이 클래스를 식별하는 것이 객체지향 분석을 주요한 목적이다

객제지향 분석의 방법론

럼바우 분석 기법

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

객체 모델링 -> 동적 모델링 -> 기능 모델링

객체지향 설계 원칙

SOLID원칙

- 단일 책임 원칙

- 개방 - 폐쇠 원칙

- 리스코프 치환 원칙

- 인터페이스 분리 원칙

- 의존 역전 원칙

2021 시나공 정보처리기사 필기 도서를 학습하고 정리하였습니다

객체지향(Object-Oriented)

현실 세계의 개체를 하나의 객체로 만들어 기계 조립하듯 소프트웨어를 개발할 수 있게 한 기법

• 구조적 기법의 문제점으로 인한 소프트웨어의 위기의 해결책으로 채택되어 사용
• 소프트웨어 재사용 및 확장에 용이, 유지보수가 쉽다
• 복잡한 구조를 단계적, 계층적으로 표현하고 멀티미디어 데이터 및 병렬 처리를 지원
• 사용자와 개발자가 쉽게 이해
• 객체, 클래스, 캡슐화, 상속, 다형성, 연관성

객체

데이터와 데이터를 처리하는 함수를 묶어놓은 하나의 소프트웨어 모듈

• 독립적 식별 가능한 이름을 가짐
• 객체가 가질 수 있는 조건을 상태라고 하는데, 일반적으로 상태는 시간에 따라 변한다
• 객체와 객체는 상호 연관성에 의한 관계가 형성
• 객체가 반응할 수 있는 메시지의 집합을 행위라고 한다
• 일정한 기억장소를 가진다

클래스

공통된 속성과 연산을 갖는 객체의 집합, 일반적인 타입을 의미

• 객체들이 가지는 속성과 연산을 정의하는 틀
• 객체지향에서 데이터를 추상화하는 단위
• 클래스에 속한 각각의 객체를 인스턴스 라며, 클래스로부터 새로운 객체를 생성하는 것을 인스턴스화라고 한다
• 동일 클래스에 객체는 공통된 속성과 행위를 가지지만 속성에 대한 저오가 달라 여러 객체를 나타내게 된다
• 슈퍼 클래스는 특정클래스의 부모고, 서브 클래스는 특정 클래스의 자식이다

캡슐화

속성과 함수를 하나로 묶는 것

• 캡슐화된 객체는 인터페이스를 제외한 세부 내용이 은폐되어 외부에서 접근이 제한적이라 외부 모듈의 변경으로 인한 파급 효과가 적다
• 재사용이 용이
• 인터페이스가 단순해지고, 객체 간의 결합도가 낮아진다

상속

이미 정의된 상위 클래스의 모든 속성과 연산을 하위 클래스가 물려받는것

• 소프트웨어의 재사용을 높이는 중요한 개념
• 다중 상속 : 한 개의 클래스가 두 개 이상의 상위 클래스로부터 속성과 연산을 상속 받는 것

다형성

메시지에 의해 객체가 연산을 수행하게 될 때 하나의 메시지에 대해 각각 객체가 가지고 있는 고유한 벙법으로 응답할 수 있는 능력

• 객체들은 동일한 메소드명을 사용하며 같은 의미의 응답을 한다
• 응용 프로그램 상에서 하나의 함수나 연산자가 두 개 이상의 서로 다른 클래스의 인스턴스들을 같은 클래스에 속한 인스턴스처럼 수행할 수 있도록 하는 것이다

연관성

is member of ; 연관화 ; 2개 이상의 객체가 상호 관련되어 있음

is instance of ; 분류화 ; 동일한 형의 특성을 갖는 객체들을 모아 구성하는 것

is part of ; 집단화 ; 관련있는 객체들을 묶어 하나의 상위 객체를 구성하는 것

is a ; 일반화 ; 공통적인 성질들로 추상화한 상위 객체를 구성한ㄴ 것

is a ; 특수화/ 상세화 ; 상위 객체를 구체화하여 하위 객체를 구성하는 것 

2021 시나공 정보처리기사 필기 도서를 학습하고 정리하였습니다

아키텍처 패턴

아키텍처를 선계할 때 참조할 수 있는 전형적인 해결 방식 또는 예제

• 아키텍처 패턴은 소프트웨어 시스템의 구조를 구성하기 위한 기볹ㄱ인 윤곽을 제시
• 아서브시트템들과 그 역할이 저으이되어 있으며, 서브시스템 사이의 관계와 여러 규칙, 지침 등이 포함되어 있다
• 아키텍처 페턴을 아키텍처 스타일 또는 표준 아키텍처라고도 한다
• 아키텍처 패턴의 장점
  • 시행착오를 줄여 개발 시간 단축, 고품질 소프트웨어 생산
  • 안정적인 개발 가능
  • 의사소통 간편
  • 시스템 구조 이해가 쉬워 개발에 참여하지 않은 사람도 손쉽게 유지보수 수행 가능
  • 개발 전에 시스템 특성 예측 가능

레이어 패턴(Layers pattern)

레이어 패턴은 시스템을 계층으로 구분하연 구성하는 고전적 방법

• 각각의 서브시스템들이 계층구조를 이룸, 상위 계층은 하위 계층에 대한 서비스 제공자가 되고, 하위 계층은 상위 계층의 클라이언트가 된다
• 서로 마주보는 두 개의 계층 사이에서만 상호작용이 이루어진다
• 특정 계층만 교체해 시스템 개선이 가능
• 대표적으로 OSI 참조 모델이 있다

클라이언트 - 서버 패턴

• 하나의 서버 컴포넌트와 다수의 클라이언트 컴포넌트로 구성
• 사용자는 클라이언트 컴포넌트와만 의사소통을 한다
• 서버는 클라이언트의 요청에 대비해 항상 대기 상태 유지
• 요청, 응담 받기 위해 동기화 되는 경우 제외하고는 서로 독립적

파이프 - 필터 패턴(Pipe - Filter Pattern)

• 각 단계를 필터 컴포넌트로 캡슐화하여 파이프를 통해 데이터를 전송하는 패턴
• 재사용성이 좋고 추가가 쉬워 확장에 용이
• 다양한 파이프라인 구축 가능
• 데이터 변환, 버퍼링, 동기화 등에 주로 사용
• 대표적으로 유닉스의 쉘이 있다

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

• 서브 시스템을 3개의 부분으로  구조화
• 모델 : 시스템의 핵심 기능과 데이터 보관
• 뷰 : 사용자에게 정보 표시
• 컨트롤러 : 사용자에게 받은 입력 처리
• 각각의 패턴은 별도의 컴포넌트로 분리되어 있어 서로 영향을 받지 않는다
• 여러 개의 뷰를 만들 수 있으므로 하나의 모델에 대해 여러 개의 뷰를 필요로 하는 대화형 애플리케이션에 적합하다

기타 패턴

마스터 - 슬레이브 패턴 : 마스터 컴포넌트에서 슬레이브 컴포넌트로 작업을 분할한 후 슬레이브 컴포넌트에서 처리된 결과물을 다시 돌려받는 방식, 마스터 커포넌트가 모든 작업의 주체, 슬레이브 컴포넌트는 마스터의 지시에 따라 작업을 수행하고 결과를 반환한다, 장애 허용 시스템과 병렬 컴퓨팅 시스템에서 주로 활용

브로커 패턴 : 사용자가 원하는 서비스와 특성을 브로커 컴포넌트에 요청하면 브로커 컴포넌트가 요청에 맞는 컴포넌트와 사용자를 연결해준다, 원격 서비스 호출에 응답하는 컴포넌트들이 여러 개 있을 때 적합한 패턴, 분산 환경 시스템에서 주로 활용

피어 - 투 - 피어 - 패턴 : 피어를 하나의 컴포넌트로 간주, 각 피어는 서비스를 호출하는 클라이언트가 될 수도, 서비스를 제공하는 서버가 될 수도 있는 패턴이다, 전형적인 멀티스레딩 방식을 사용한다

이벤트 - 버스 패턴 : 소스가 특정 채널에 이벤트 메시지를 발행하면, 해당 채널을 구독한 리스너들이 메세지를 받아 이벤트를 처리하는 방식

블랙보드 패턴 : 모든 컴포넌트들이 공유 데이터 저장소와 블랙보드 컴포넌트에 접근이 가능한 형태, 검색을 통해 블랙보드에서 원하는 데이터를 찾을 수 있다, 해결책이 명확하지 않은 문제 해결에 유용, 음성인식, 차량 식별, 신호 해석 등에 주로 활용

인터프리터 패턴 : 프로그램 코드의 각 라인을 수행하는 방법을 지정하고, 기호마다 클래스를 갖도록 구성, 특정 언어로 작성된 프로그램 코드를 해석하는 컴포넌트를 설계할 때 사용

2021 시나공 정보처리기사 필기 도서를 학습하고 정리하였습니다

소프트웨어 아키텍처

소프트웨어의 골격이 되는 기본구조

요소들 간의 관계를 표현하는 시스템의 구조 또는 구조체

모듈화

소프트웨어의 성능을 향상시키거나 시스템의 수정 및 재사용, 유지 관리 등이 용이하도록 시스템의 기능들을 모듈 단위로 나눈 것

• 재사용성이 향상된다
• 너무 작게 나누면 개수가 많아저져 모듈 통합 비용이 많이 들고, 너무 크게 나누면 하나의 재작 비용이 많이 든다

추상화

문제의 전체적이고 포괄적인 개념을 설계한 후 세분화 하여 구체화 시키는 것

• 시스템 구축 전 유사 모델을 만들어 테스트 가능
• 최소의 비용으로 실제 상황 대저 가능
• 과정 추상화 : 전반적인 흐름만 파악
• 데이터 추상화 : 세부적인 속성은 정의하지 않고 데이터 구조를 대표할 수 있는 표현으로 대체
• 제어 추상화 : 이벤트 발생의 정확한 절차나 방법은 정의하지 않고 대표할 수 있는 표현으로 대체

단게적 분해

• 하향식 설계 전략 상위 개념부터 하위개념으로 구체화한다
• 추상화의 반복에 의해 세분화
• 기능 부터 알고리즘, 자료구조 같은건 가능한 나중에

정보은닉

• 다른 모듈이 접근하거나 변경하지 못하도록
• 반드시 필요한 기능이 있어서 커뮤니케이션이 필요하면 필요한 정보만 인터페이스로 주고 받는다
• 독립적으로 수행가능
• 하나의 모듈이 변경되어도 다른 모듈에 영향을 주지 않아 수정, 시험, 유지보수가 용이

소프트웨어 아키텍처의 품질 속성

• 시스템 측면, 비즌스 측면, 아키텍처 측면으로 나뉜다

소프트웨어 아키텍처의 설계 과정

설계 목표 설정 -> 시스템 타입 결정 -> 아키텍처 패턴 적용 -> 서브시스템 구체화 -> 검토

2021 시나공 정보처리기사 필기 도서를 학습하고 정리하였습니다

UML(Unified Modeling Language)

시스템 분석, 설계, 구현 등의 과정에서 개발자와 고객 또는 개발자 상호간의 의사소통이 원할하게 이루어지도록 표준화된 객체지향 모델링 언어

• UML은 Rumbaugh(OMT), Booch, Jcobson 등의 객체지향 방법론의 장점을 통합하였다
• 시스템의 구조를 표현하는 6개의 구조 다이어그램과 시스템의 동작을 표현하는 7개의 행위 다이어그램을 작성할 수 있다.
• 각각의 다이어그램은 사물과 사물 간의 관계를 용도에 맞게 표현
• 구성요소 : 사물, 관계, 다이어그램

구성요소

사물 : 모델을 구성하는 가장 중요한 요소로 다이어그램 안에서 관계가 형성될 수 있는 대상으로 구조 사물, 행동 사물, 그룹 사물, 주해 사물이 있다

관계 : 사물과 사물 사이의 연관성으로 연관관계, 집합 관계, 포함 관계, 일반화 관계, 의존 관계, 실체화 관계가 있다

다이어그램 : 사물과 관계를 도형으로 표현한것으로 여러 관점에서 시스템을 가시화한 뷰를 제공, 정적 모델링에서는 주로 구조적 다이어그램을, 동적 모델링에서는 주로 행위 다이어그램

구조적 다이그램

행위 다이어그램

주요 UML 다이어그램

유스케이스(use case)다이어그램

• 외부 요소와 시스템 간의 상호 작용 확인
• 사용자 요구사항 분석
• 시스템 범위 파악

클래스(Class) 다이어그램

• 구조적 다이어그램
• 시스템 구성 요소를 문서화하는 데 사용된다
• 코딩에 필요한 객체의 속서으 함수 등의 정보를 잘 표현 -> 시스템 모델링에 사용

시퀀스(Sequence) 다이어그램

• 메시지를 표현
• 수행 기간 확인 가능
• 내부 객체들을 기본 단위로 하여 상호작용을 표현
• 주요 기능 모델링에서 작성한 유스케이스 명세서를 하나의 표현 범위로 하지만, 하나의 클래스에 포함된 오퍼레이션을 하나의 범위로 표현하기도 함

2021 시나공 정보처리기사 필기 도서를 학습하고 정리하였습니다