정보처리기사 실기 4장 - 서버프로그램 구현

62. 개발 환경 구축 (D)

1. 개발 환경 구축

• 개발 프로젝트를 이해하고 SW 및 HW 장비를 구축하는 것

2. 하드웨어 환경

• 클라이언트와 서버로 구성됨
• 클라이언트 : 개인용 컴퓨터(PC), 스마트폰 등
• 서버
  • 웹 서버
  • 웹 어플리케이션 서버 (WAS)
  • DB 서버
  • 파일 서버

3. 소프트웨어 환경

• 클라이언트와 서버운영을 위한 시스템 SW와 개발에 사용되는 개발 SW로 구성됨
• 시스템 SW 종류 : OS, 웹 서버 및 WAS운용을 위한 서버 프로그램, DBMS 등
• 개발 SW 종류
  • 요구사항 관리 도구 : 요구사항의 수집과 분석, 추적 등을 편리하게 해줌
  • 설계/모델링 도구 : UML(통합 모델링 언어)을 지원하며, 개발의 전 과정에서 설계 및 모델링을 도움
  • 구현 도구 : 개발 언어를 통해 실제 구현을 지원
  • 빌드 도구 : 구현 도구를 통해 작성된 소스의 빌드 및 배포, 라이브러리 관리를 지원
  • 테스트 도구 : 모듈들이 잘 구현되었는지 테스트하는 SW
  • 형상 관리 도구 : 버전 관리하는 SW

4. 웹 서버의 기능

• HTTP/HTTPS 지원 : 브라우저로부터 요청을 응답할 때 사용되는 프로토콜
• 통신 기록 (Communication Log) : 처리한 요청들을 로그 파일로 기록하는 기능
• 정적 파일 관리 (Managing Static Files) : HTML, CSS 이미지 등의 정적 파일을 관리하는 기능
• 대역폭 제한 (Bandwidth Throttling) : 네트워크 트래픽 포화 방지를 위해 응답 속도를 제한하는 기능
• 가상 호스팅 (Virtual Hosting) : 하나의 서버로 여러 개의 도메인 이름을 연결하는 기능
• 인증 (Authentication) : 사용자가 합법적인 사용자인지 확인하는 기능

5. 개발 언어 선정 기준

• 적정성 : 개발하려는 SW의 목적에 적합해야 함
• 효율성: 코드의 작성 및 구현이 효율적이어야 함
• 이식성 : 다양한 시스템 및 환경에 적용이 가능해야 함
• 친밀성 : 개발 언어에 대한 개발자들의 이해도와 활용도가 높아야 함
• 범용성 : 다른 개발 사례가 존재하고 여러 분야에서 활용되고 있어야 함

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63. 소프트웨어 아키텍처 (A)

1. 소프트웨어 아키텍처

• 소프트웨어를 구성하는 요소들 간의 관계를 표현하는 시스템의 구조 또는 구조체

2. 모듈화 (Modularity)

• 모듈화는 SW의 성능 향상, 시스템의 수정 및 재사용, 유지 관리 등이 용이하도록 시스템의 기능들을 모듈 단위로 나누는것

3. 추상화 (Abstraction)

• 추상화는 문제의 전체적이고 포괄적인 개념을 설계한 후 차례로 세분화하여 구체화시켜 나가는 것
• 추상화의 유형
  • 과정 추상화 : 자세한 수행 과정을 정의하지 않고, 전반적인 흐름만 파악할 수 있게 설계하는 것
  • 데이터 추상화 : 데이터의 세부적인 속성이나 용도를 정의하지 않고, 데이터 구조를 대표할 수 있는 표현으로 대체하는 것
  • 제어 추상화 : 이벤트 발생의 정확한 절차나 방법을 정의하지 않고, 대표할 수 잇는 표현으로 대체하는 것

* 제어, 과정, 자료 (제과자로 암기)

4. 단계적 분해 (Stepwise Refinement)

• 단계적 분해는 문제를 상위의 중요 개념으로부터 하위의 개념으로 구체화시키는 분할 기법
• Niklaus Wirth에 의해 제안된 하향식 설계 전략
• SW의 포괄적인 기능에서부터 점차적으로 구체화하고, 알고리즘, 자료구조 등 상세 내역은 뒤로 미루어 진행

5. 정보 은닉 (Information Hiding)  

• 정보 은닉은 한 모듈 내부에 포함된 절차와 자료들의 정보가 감추어져 다른 모듈이 접근하거나 변경하지 못하도록 하는 기법
• 정보 은닉을 통해 모듈을 독립적으로 수행 가능
• 하나의 모듈이 변경되더라도 다른 모듈에 영향을 주지 않으므로, 수정, 시험, 유지보수 용이

6. 상위 설계와 하위 설계

	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, 자료구조, 알고리즘

 

7. 소프트웨어 아키텍처의 품질 속성

• SW 아키텍처가 요구하는 수준의 품질을 유지 및 보장할 수 있게 설계되어있는지 확인하기 위해 품질 평가 요소들을 구체화한 것
• 품질 평가 요소 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

 8. 소프트웨어 아키텍처의 설계 과정

1. 설계 목표 설정 : 요구사항을 분석하여 전체 시스템의 설계목표 설정
2. 시스템 타입 설정 : 시스템과 서브시스템의 타입을 결정하고, 아키텍처 패턴 선택
3. 아키텍처 패턴 적용 : 시스템의 표준 아키텍처 설계
4. 서브시스템 구체화 : 서브시스템의 기능 및 서브시스템간의 상호작용을 위한 동작과 인터페이스 정의
5. 검토

9. 협약(Contract)에 의한 설계

• 컴포넌트를 설계할 때 클래스에 대한 여러 가정을 공유할 수 있도록 명세한 것
• 컴포넌트에 대한 정확한 인터페이스를 명세한다.
• 명세에 포함될 조건
  • 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

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64. 아키텍처 패턴 (B)

1. 아키텍처 패턴

• 아키텍처를 설계할 때 참조할 수 있는 전형적인 해결 방식 또는 예제
• 소프트웨어 시스템의 구조를 구성하기 위한 기본적인 윤곽을 제시
• 시행착오를 줄여 개발 시간 단축, 고품질의 소프트웨어 생산
• 검증된 구조로 개발하기 때문에 안정적인 개발
• 공통된 아키텍처를 공유하여 의사소통 원활
• 손쉬운 유지보수
• 레이어 패턴, 클라이언트-서버 패턴, 파이프-필터 패턴, MVC패턴 등

* 컴포넌트 : 컴포넌트는 독립적인 업무 또는 기능을 수행하는 실행코드 기반으로 작성된 모듈

2. 레이어 패턴 (Layers pattern)

• 시스템을 계층(Layer)으로 구분하여 구성하는 고전적인 방법
• 각각의 서브시스템들이 계층 구조를 이루며, 하위 계층은 상위 계층에 대한 서비스 제고자가 되고, 상위계층은 하위계층의 클라이언트가 된다.
• 레이어 패턴은 서로 마주 보는 두 개의 계층 사이에서만 상호작용
• 특정 계층만을 교체해 시스템 개선 가능

3. 클라이언트-서버 패턴(Client-Server Pattern)

• 하나의 서버 컴포넌트와 다수의 클라이언트 컴포넌트로 구성된 패턴
• 사용자는 클라이언트와만 의사소통, 사용자가 클라이언트를 통해 서버에 요청하고, 클라이언트가 응답을 받아 사용자에게 제공하는 방식
• 서버는 클라이언트의 요청에 대비해 항상 대기 상태 유지
• 클라이언트나 서버는 요청과 응답을 받기 위해 동기화되는 경우를 제외하고 서로 독립적

4. 파이프-필터 패턴 (Pipe-Filter Pattern)

• 데이터 스트림 절차의 각 단계를 필터 컴포넌트로 캡슐화하여 파이프를 통해 데이터를 전송하는 패턴
• 필터는 재사용성이 좋고, 추가가 쉬워 확장 용이
• 필터들을 재배치하여 다양한 파이프라인을 구축하는 것이 가능
• 파이프-필터 패턴은 데이터 변환, 버퍼링, 동기화 등에 주로 사용
• 필터 간 데이터 이동 시 데이터 변환으로 인한 오버헤드 발생
• 대표적으로 UNIX의 쉘(Shell)

5. 모델-뷰-컨트롤러 패턴 (Model-View-Controller Pattern; MVC)

• 서브시스템을 모델, 뷰, 컨트롤러로 구조화하는 패턴
• 모델 : 서브시스템의 핵심 기능과 데이터를 보관
• 뷰 : 사용자에게 정보를 표시
• 컨트롤러 : 사용자로부터 입력된 변경 요청을 처리하기 위해 모델에게 명령을 보냄
• 모델-뷰-컨트롤러의 각 부분은 별도의 컴포넌트로 분리되어 있으므로 서로 영향을 받지 않고 개발 작업 수행 가능
• 여러 개의 뷰를 만들 수 있으므로 한 개의 모델에 대해 여러개의 뷰를 필요로 하는 대화형 애플리케이션에 적합

* 대화형 어플리케이션 : 온라인 쇼핑몰이나 스마트폰 앱과 같이 사용자의 요구가 발생하면 시스템이 이를 처리하고 반응하는 소프트웨어

 

6. 기타 패턴

마스터 슬레이브 패턴 (Master-Slave Pattern)

• 마스터는 동일한 구조의 슬레이브로 작업을 분할한 후, 슬레이브에서 처리된 결과물을 다시 돌려받는 방식으로 작업을 수행
• 마스터는 모든 작업의 주체, 슬레이브는 마스터의 지시에 따라 수행하여 결과를 반환
• 장애 허용 시스템과 병렬 컴퓨팅 시스템에서 주로 사용

 브로커 패턴 (Broker Pattern)

• 사용자가 원하는 서비스와 특성을 브로커에 요청하면 브로커가 요청에 맞는 컴포넌트와 사용자를 연결
• 원격 서비스 호출에 응답하는 컴포넌트들이 여러 개 있을 때 적합
• 분산 환경 시스템에서 주로 사용

피어-투-피어 패턴 (Peer-To-Peer Pattern)

• 피어(Peer)를 하나의 컴포넌트로 간주, 각 피어는 서비스를 호출하는 클라이언트가 될 수도, 서비스를 제공하는 서버가 될 수도 있음
• P2P 방식이라 생각하면 되는 듯
• 멀티스레딩 방식을 사용, 파일 공유 네트워크

이벤트-버스 패턴 (Event-Bus Pattern)

• 소스가 특정 채널에 이벤트 메시지를 발행하면, 해당 채널을 구독한 리스너들이 메시지를 받아 이벤트를 처리하는 방식
• 알림 서비스

블랙보드 패턴 (Blackboard Pattern)

• 모든 컴포넌트들이 공유 데이터 저장소와 블랙보드 컴포넌트에 접근이 가능한 형태로, 컴포넌트들은 검색을 통해 블랙보드에서 원하는 데이터를 찾을 수 있다.
• 해결책이 명확하지 않은 문제를 처리할 때 사용
• 음성인식, 차량식별, 신호 해석 등

인터프리터 패턴 (Interpreter Pattern)

• 프로그램 코드의 각 라인을 수행하는 방법을 지정하고, 기호마다 클래스를 갖도록 구성된다.
• 특정 언어로 작성된 프로그램 코드를 해석하는 컴포넌트를 설계할 때 사용
• 번역기, 컴파일러, 인터프리터

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65. 객체지향 (Object-Oriented) (A)

1. 객체지향

• 각 요소들을 객체(Object)로 만든 후, 객체들을 조립해서 SW를 개발하는 기법
• 구조적 기법의 단점 해결
• SW의 재사용및 확장 용이, SW를 빠르게 개발할 수 있고 유지보수 쉬움
• 객체지향의 구성 요소
  • 객체
  • 클래스
  • 메시지
• 객체지향의 특징
  • 캡슐화
  • 상속
  • 다형성
  • 연관성

2. 객체(Obejct)

• 객체는 데이터와 이를 처리하기위한 함수를 묶어 놓은 SW 모듈
• 데이터 : 객체가 갖고있는 정보로 속성이나 상태, 분류 등
• 함수 : 객체가 수행하는 기능으로 객체가 갖는 데이터를 처리하는 알고리즘, 객체의 상태를 참조하거나 변경하는 수단

3. 클래스(Class)

• 공통된 속성과 연산을 갖는 객체의 집합
• 각각의 객체들이 갖는 속성과 연산을 정의하고 있는 틀
• 클래스에 속한 각각의 객체를 인스턴스(Instance)라고 함

4. 메시지(Message)

• 객체들 간의 상호작용을 하는데 사용되는 수단, 객체에게 어떤 행위를 하도록 지시하는 명령
• 메시지를 받은 객체는 대응하는 연산을 수행하여 예상된 결과를 반환

5. 캡슐화 (Encapsulation)

• 외부에서의 접근을 제한하기 위해 인터페이스를 제외한 세부 내용을 은닉하는 것
• 캡슐화된 객체는 외부 모듈의 변경으로 인한 파급 효과가 적다
• 객체들간에 메시지를 주고받을 때 상대 객체의 세부 내용은 알 필요가 없으므로 인터페이스가 단순해지고, 객체 간의 결합도가 낮아진다.

6. 상속 (Inheritance)

• 상위 클래스의 모든 속성과 연산을 하위 클래스가 물려받는 것
• 하위 클래스는 물려받은 속성과 연산을 다시 정의하지 않아도 즉시 자신의 속성으로 사용할 수 있다.
• 하위 클래스는 상속받은 속성과 연산 외에 새로운 속성과 연산을 첨가하여 사용할 수 있다.

7. 다형성(Polymorphism)

• 하나의 메시지에 대해 각각의 객체가 가지고 있는 고유한 방법으로 응답할 수 있느 ㄴ능력
• 객체들은 동일한 메소드명을사용하며 같은 의미의 응답을 한다.
• 예) '+' 연산자는 숫자에서는 덧샘, 문자에서는 문자열의 연결기능으로 사용

8. 연관성 (Relationship)

• 두 개 이상의 객체들이 상호 참조하는 관계
• 연관성 종류

종류	의미	특징
is member of	연관화(Association)	2개 이상의 객체가 상호 관련되어 있음
is instance of	분류화(Classfication)	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 구성하는것
	특수화/상세화 (Specialization)	상위 객체를 구체화하여 하위 객체를 구성하는 것

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66. 객체지향 분석 및 설계 (A)

1. 객체지향 분석 (OOA; Object Oriented Analysis)

• 사용자의 요구사항과 관련된 객체, 속성, 연산, 관계 등을 정의하여 모델링하는 작업
• 클래스를 식별하는 것이 객체지향 분석의 주 목적

2. 객체지향 분석의 방법론

• Rumbaugh(럼바우) 방법
  • 분석 활동을 통해 객체 모델, 동적 모델, 기능 모델로 나누어 수행 (객동기)
• Booch(부치) 방법
  • 미시적(Micro)개발 프로세스와 거시적(Macro) 개발 프로세스 모두 사용
  • 클래스와 객체들을 분석 및 식별하고 클래스의 속성과 연산을 정의
• Jacobson 방법
  • 유스케이스를 강조하여 사용
• Coad와 Yourdon 방법
  • E-R 다이어그램을 사용하여 객체의 행위를 모델링함
  • 객체 식별, 구조 식별, 주제 정의 속성과 인스턴스 연결 정의, 연산과 메시지 연결 정의 등의 과정으로 구성
• Wirfs-Brock 방법
  • 분석과 설계간의 구분이 없고, 고객 명세서를 평가해서 설계 작업까지 연속적으로 수행

3. 럼바우(Rumbaugh)의 분석 기법

• 모든 소프트웨어 구성 요소를 그래픽 표기법을 이용하여 모델링하는 기법
• 객체 모델링 기법이라고도 함
• 분석 활동은 객체 모델링 > 동적 모델링 > 기능 모델링 순서

객체 모델링

• 정보 모델링(Information Modeling)이라고도 함
• 시스템에서 요구되는 객체를 찾아서 속성과 연산 식별 및 객체들 간의 관계를 규정하여 객체 다이어그램으로 표시

동적 모델링

• 상태 다이어그램을 이용하여 시간의 흐름에 따른 객체들 간의 제어 흐름, 상호 작용, 동작 순서 등의 동적인 행위를 표현하는 모델링 

기능 모델링

• 자료 흐름도(DFD)를 이용하여 다수의 프로세스들 간의 자료 흐름을 중심으로 처리 과정을 표현한 모델링

4. 객체지향 설계 원칙

• 변경이나 확장에 유연한 시스템을 설계하기 위해 지켜져야 할 원칙
• SRP, OCP, LSP, ISP, DIP 를 따서 SOLID 원칙이라 함

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

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67. 모듈 (A)

1. 모듈(Module)

• 모듈화를 통해 분리된 시스템의 각 기능
• 서비루틴, 서브시스템, 소프트웨어 내의 프로그램, 작업 단위 등
• 독립성이 높은 모듈일수록 모듈은 수정하더라도 다른 모듈들에게 거의 영향을 미치지 않으며, 오류가 발생해도 쉽게 발견하고 해결할 수 있다.
• 독립성을 높이려면 결합도는 약하게, 응집도는 강하게, 모듈의 크기는 작게 만들어야 한다.

 

결합도 강함 -> 약함

내공은 외제를 쓰(스)자

응집도 강함 -> 약함

기-순-교-절-시-논-우

2. 결합도 (Coupling)

• 모듈 간에 상호 의존하는 정도
• 강할수록 안좋음, 약할수록 좋음

3. 결합도의 종류 (강함순, 안좋은순)

내용 결합도 (Content Coupling)

• 한 모듈이 다른 모듈의 내부 기능 및 그 내부 자료를 직접 참조하거나 수정할 때의 결합

공통(공유) 결합도 (Common Coupling)

• 공유되는 공통 데이터 영역을 여러 모듈이 사용할 때의 결합도
• 파라미터가 아닌 모듈 밖에 선언된 전역 변수를 사용하여 전역 변수를갱신하는 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 내리는권리 전도 현상 발생

스탬프(검인) 결합도 (Stamp Coupling)

• 모듈 간의 인터페이스로 배열이나 레코드 등의 자료구조가 전달될 때의 결합도

자료 결합도 (Data Coupling)

• 모듈 간의 인터페이스가 자료 요소로만 구성될 때의 결합도

4. 응집도

• 모듈 내부 요소들이 서로 관련되어 있는 정도
• 강할수록 좋음, 약할수록 안좋음

5. 응집도의 종류 (강함순, 좋은순)

기능적 응집도 (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 경우 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 (Coincidental Cohesion)

• 모듈 내부의 각 구성 요소들이 서로 관련 없는 요소로만 구성된 경우의 응집도

6. 팬인(Fan-in) / 팬아웃(Fan-out)

• 팬인은 어떤 모듈을 제어하는 모듈의 수
• 팬아웃은 어떤 모듈에 의해 제어되는 모듈의 수
• 팬인이 높음 - 재사용 측면에서 잘 설계됨
• 팬인이 높은 경우 단일 장애점이 발생할 수 있으므로 중점관리 및 테스트 필요
• 팬아웃이 높은 경우 불필요하게 다른 모듈을 호출하고 있는지 검토하고, 단수화 여부 검토 필요
• 복잡도를 최적화하려면 팬인은 높게, 팬아웃은 낮게 설계

 

모듈	팬인	팬아웃
A	0	3
B	1	2
C	1	1
D	1	1
E	1	0
F	3	2
G	1	0
H	1	0

 

 

7. N-S 차트(Nassi-Schneiderman Chart)

• 논리의 기술에 중점을 두고 도형을 이용해 표현하는 방법
• 박스 다이어그램, Chapin Chart 라고도 함
• GOTO나 화살표를 사용하지 않음
• 연속, 선택 및 다중 선택, 반복의 3가지 제어 논리 구조로 표현
• 조건이 복합되어 있는 곳의 처리를 시각적으로 명확히 식별하는데 적합

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68. 단위 모듈 (A)

1. 단위 모듈(Unit Module)

• 단위 모듈은 SW구현에 필요한 여러 동작 중 한 가지 동작을 수행하는 기능을 모듈로 구현한 것
• 단위 모듈로 구현되는 하나의 기능을 단위 기능이라 함
• 독립적인 컴파일이 가능하며, 다른 모듈에 호출되거나 삽입되기도 함
• 단위 모듈 구현 과정
  1. 단위 기능 명세서 작성 : 기능 및 코드 명세서나 설계 지침과 같은 단위 기능을 명세화
  2. 입출력 기능 구현: 입출력 기능을 위한 알고리즘 및 데이터 구현
  3. 알고리즘 구현 : 단위 기능별로 모듈을 구현

2. IPC(Inter-Process Communication)

• 모듈 간 통신 방식을 구현하기 위해 사용되는 대표적인 프로그래밍 인터페이스 집합
• 복수의 프로세스를 수행하며 이뤄지는 프로세스 간 통신까지 구현 가능
• IPC의 대표 메소드 5가지

Shared Memory

• 공유 가능한 메모리를 구성하여 다수의 프로세스가 통신하는 방식

Socket

• 네트워크 소켓을 이용하여 네트워크를 경유하는 프로세스간에 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 이용중이라면 다른 프로세스는 접근할 수 없음

Message Queueing

• 메시지가 발생하면 이를 전달하는 방식으로 통신하는 방식

3. 단위 모듈 테스트

• 프로그램의 단위 기능으로 구현된 모듈이 정해진 기능을 정확히 수행하는지 검증하는 것
• 단위 테스트(Unit Test)라고도 함
• 단위 모듈 테스트의 기준은 단위 모듈에 대한 코드이므로 시스템 수준의 오류는 잡아낼 수 없음

4. 테스트 케이스(Test Case)

• 구현된 SW가 사용자의 요구사항을 정확하게 준수했는지 확인하기 위한 테스트항목에 대한 명세서
• 테스트케이스를 이용하지 않으면 검증이 누락되거나 불필요한 검증의 반복으로 인력과 시간낭비할 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 HW나 SW 환경
특수 절차 요구(Special Procedure Requirement)	테스트 케이스 수행 시 특별히 요구되는 절차
의존성 기술(Inter-case Dependencies)	테스트 케이스간의 의존성

 

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69. 공통 모듈 (B)

1. 공통 모듈

• 여러 프로그램에서 공통으로 사용할 수 있는 모듈

2. 공통 모듈 명세 기법의 종류

• 정확성(Correctness) : 시스템 구현시 해당 기능이 필요하다는 것을 알 수 있도록 정확히 작성
• 명확성(Clarity) : 해당 기능을 이해할 때 중의적으로 해석되지 않도록 명확하게 작성
• 완전성(Completeness) : 시스템 구현을 위해 필요한 모든 것을 기술
• 일관성(Consistency) : 공통 기능들 간 상호 출돌이 발생하지 않도록 작성
• 추적성(Traceability) : 기능에 대한 요구사항의 출처, 관련 시스템 등의 관계를 파악할 수 있도록 작성

3. 재사용(Reuse)

• 이미 개발된기능들을 새로운 시스템이나 기능 개발에 사용하기 적합하도록 최적화하는 작업
• 개발 비용과 시간 절약
• 재사용 규모에 따른 분류

함수와 객체

• 클래스나 메소드 단위의 소스 코드를 재사용

컴포넌트

• 독립적인 업무 도는 기능을 수행하는 실행 코드 기반으로 작성된 모듈
• 컴포넌트 자체에 대한 수정 없이 인터페이스를 통해 통신하는 방식으로 재사용

애플리케이션

• 공통된 기능들을 제공하는 애플리케이션을 공유하는 방식으로 재사용

4. 효과적인 모듈 설계 방안

• 결합도는 줄이고 응집도는 높여서 모듈의 독립성과 재사용성을 높임
• 복잡도와 중복성을 줄이고 일관성 유지
• 모듈의 기능은 예측이 가능해야하며 지나치게 제한적이어서는 안됨
• 효과적인 제어를 위해 모듈 간의 계층적 관계를 정의하는 자료가 제시되어야 함

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70. 코드 (B)

1. 코드(Code)

• 자료의 분류, 조합, 집계, 추출을 용이하게 하기 위해 사용하는 기호

2. 코드의 주요 기능

• 식별 기능 : 데이터 간의 성격에 따라 구분이 가능함
• 분류 기능 : 특정 기준이나 동일한 유형에 해당하는 데이터를 그룹화 할 수 있음
• 배열 기능 : 의미를 부여하여 나열할 수 있음
• 표준화 기능 : 다양한 데이터를 기준에 맞추어 표현할 수 있음
• 간소화 기능 : 복잡한 데이터를 간소화할 수 있음

3. 코드의 종류

순차 코드 (Sequence Code)

• 차례대로 일련번호를 부여하는 방법
• 순서코드, 일련번호 코드라고도 함
• 예) 1, 2, 3, 4 ...

블록 코드(Block Code)

• 공통성이 있는 것끼리 블록으로 구분하고, 각 블록 내에서 일련번호르 ㄹ부여하는 방법
• 구분 코드라고도 함
• 예) 1001~1100 : 총무부, 1101~1200 : 영업부

10진 코드(Decimal Code)

• 0~9까지 10진 분할하고, 다시그 각각에 대해 10진 분할하는 방법을 반복
• 도서 분류식 코드라고도 함
• 예) 1000: 공학, 1100: 소프트웨어 공학, 1110: 소프트웨어 설계

그룹 분류 코드(Group Classification Code)

• 일정 기준에 따라 대분류, 중분류, 소분류 등으로 구분하고, 각 그룹 안에서 일련번호를 부여
• 예) 1-01-001 : 본사-총무부-인사계, 2-01-001 : 지사-총무부-인사계

연상 코드(Mnemonic Code)

• 대상 항목의 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)

• 물리적 수치를 그대로 코드에 적용시키는 방법
• 유효 숫자 코드라고도 함
• 예) 120-720-1500 : 두께x폭x길이가 120x720x1500인 강판

합성 코드 (Combined Code)

• 필요한 기능을 하나의 코드로 수행하기 어려운 경우 2개이상의 코드를 조합하여 만듦
• 예) 연상코드+순차코드 - KE-711 : 대한항공 711기, AC-253 : 에어캐나다 253기

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71. 디자인 패턴 (A)

1. 디자인 패턴(Design Pattern)

• 모듈 간의 관계 및 인터페이스를 설계할 때 참조할 수 있는 전형적인 해결 방식 또는 예제
• 생성, 구조, 행위 패턴으로 구분

2. 생성 패턴(Creational Pattern)

• 클래스나 객체의 생성과 참조 과정을 정의하는 패턴

• 추상 팩토리 패턴(abstract factory)
  • 구체적인 클래스에 의존하지 않고, 인터페이스를 통해 서로 연관·의존하는 객체들의 그룹으로 생성하여 추상적으로 표현
  • 연관된 서브 클래스를 묶어 한 번에 교체 가능
  • 서로 다른 부품을 조립만 하는 조립 공장(Factory)
• 빌더 패턴(builder)
  • 작게 분리된 인스턴스를 건축하듯이 조합하여 객체를 생성
  • 객체의 생성 과정과 표현 방법을 분리하고 있어, 동일한 객체 생성에서도 서로 다른 결과를 만들어냄 
  • 건축가(Builder)가 블록을 조립하는 모습 
• 팩토리 메소드 패턴(factory method)
  • 객체 생성을 서브 클래스에서 처리하도록 분리하여 캡슐화 한 패턴
  • 상위 클래스에서 인터페이스만 정의하고 실제 생성은 서브 클래스가 담당
  • 가상 생성자(Virtual Constructor) 패턴이라고도 한다. 
  • 부품부터 완성품까지 통째로 찍어내는 공장(Factory)
• 프로토타입 패턴(prototype)
  • 원본 객체를 복제하는 방법으로 객체를 생성하는 패턴
  • 일반적인 방법으로 객체를 생성하며, 비용이 큰 경우 주로 이용
  • 원형(Prototype)을 두고 복제품을 만드는 것
• 싱글톤 패턴(singleton)
  • 하나의 객체를 생성하면 생성된 객체를 어디서든 참조할 수 있지만, 여러 프로세스가 동시에 참조할 수는 없다.
  • 클래스 내에서 인스턴스가 하나뿐임을 보장하며, 불필요한 메모리 낭비를 최소화할 수 있다. 
  • 식당에서 누구나 사용하는 하나뿐(Singleton)인 정수기

3. 구조 패턴(Structural Pattern)

• 구조가 복잡한 시스템을 개발하기 쉽도록 클래스나 객체들을 조합하여 더 큰 구조로 만드는 패턴

- 구조를 통해 확장성을 꾀하는 패턴

- 구조 패턴은 구조가 복잡한 시스템을 개발하기 쉽게 도와준다.

• 어댑터(adapter)
  • 호환성이 없는 클래스들의 인터페이스를 다른 클래스가 이용할 수 있도록 변환해 주는 패턴
  • 기존의 클래스를 이용하고 싶지만 인터페이스가 일치하지 않을 때 이용
  • 전압을 맞춰주는 변압기(Adapter)
• 브릿지(bridge)
  • 구현부에서 추상층을 분리하여, 서로가 독립적으로 확장할 수 있도록 구성한 패턴
  • 기능과 구현을 두 개의 별도 클래스로 구현
  • 두 섬을 연결하는 다리(Bridge) 
• 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
  • 폴더와 파일을 합성(Composite)
• 데코레이터(decorator)
  • 객체 간의 결합을 통해 능동적으로 기능들을 확장할 수 있는 패턴
  • 임의의 객체에 부가적인 기능을 추가하기 위해 다른 객체들을 덧붙이는 방식으로 구현
  • 장식(Decorator)
• 퍼싸트(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 필요
  • 외부(Facade)의 리모컨 버튼 
• 플라이웨이트(flyweight)
  • 인스턴스가 필요할 때마다 매번 생성하는 것이 아닌 가능한 한 공유해서 사용함으로써 메모리를 절약하는 패턴
  • 다수의 유사 객체를 생성하거나 조작할 때 유용하게 사용
  • 부담을 가볍게(Flyweight)하기 위해 물품을 공유하는 것
• 프록시(proxy)
  • 접근이 어려운 객체와 여기에 연결하려는 객체 사이에서 인터페이스 역할을 수행하는 패턴
  • 네트워크 연결, 메모리와 대용량 객체로의 접근 등에 이용
  • 내가 하기 어려운 법률 업무를 대리(Proxy)해서 처리해 주는 변호사 

 

행위 패턴(Behavioral Pattern)

• 클래스나 객체들이 서로 상호작용하는 방법이나 책임 분배 방법을 정의하는 패턴

- 행위의 변경, 수정 등을 위한 패턴

- 행위 패턴은 하나의 객체로 수행할 수 없는 작업을 여러 객체로 분배하면서 결합도를 최소화할 수 있도록 도와준다.

• 역할 사슬 패턴(책임 연쇄, chain of reposibillty)
  • 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 넘어간다.
  • 연속(Chain)해서 나눠 받는(Responsibility) 물레방아
• 커맨드 패턴(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 단순화
  • 각종 명령어(Command)를 하나로 합쳐둔 것
• 인터프리터 패턴(interpreter)
  • 언어에 문법 표현을 정의하는 패턴
  • SQL이나 통신 프로토콜과 같은 것을 개발할 때 사용
  • 번역기(Interpreter)
• 이터레이터 패턴(반복자, iterator)
  • 자료구조와 같이 접근이 잦은 객체에 대해 동일한 인터페이스를 사용하도록 하는 패턴
  • 내부 표현 방법의 노출 없이 순차적인 접근 가능
• 미디에이터 패턴(중재자, mediator)
  • 수많은 객체들 간의 복잡한 상호작용(Interface)을 캡슐화하여 객체로 정의하는 패턴
  • 객체 사이의 의존성을 줄여 결합도를 감소시킬 수 있다.
  • 중재자는 객체 간의 통제와 지시의 역할을 수행
  • 중고나라, 당근마켓 등 중개해주는(Mediator) 사이트
• 메멘토 패턴(memento)
  • 특정 시점에서의 객체 내부 상태를 객체화함으로써 이후 요청에 따라 객체를 해당 시점의 상태로 돌릴 수 있는 기능을 제공하는 패턴
  • Ctrl+z 기능 
• 옵저버 패턴(observer)
  • 한 객체의 상태가 변화하면 객체에 상속되어 있는 다른 객체들에게 변화된 상태를 전달하는 패턴
  • 주로 분산된 시스템 간에 이벤트를 생성·발행(Publish)하고, 이를 수신(Subscribe)해야 할 때 이용
  • 변화를 지켜보고(Observer) 알려주는 것 
• 상태 패턴(state)
  • 객체의 상태에 따라 동일한 동작을 다르게 처리해야 할 때 사용하는 패턴
  • 객체 상태를 캡슐화하고 이를 참조하는 방식으로 처리
  • 환자의 상태(State)에 따라 치료방법이 다른 것 
• 전략 패턴(strategy)
  • 동일한 계열의 알고리즘들을 개별적으로 캡슐화하여 상호 교환할 수 있게 정의하는 패턴
  • 클라이언트는 독립적으로 원하는 알고리즘을 선택하여 사용, 클라이언트에 영향 없이 알고리즘의 변경 가능
  • A, B, C 등 여러 전략들을 정하고 필요할 때 원하는 전략(Strategy)을 선택하여 쓰는 것
• 템플릿 메소드 패턴(template method)
  • 상위 클래스에서 골격을 정의하고 하위 클래스에서 세부 처리를 구체화하는 구조의 패턴
  • 유사한 서브 클래스를 묶어 공통된 내용을 상위 클래스에서 정의하의 코드 양을 줄이고 유지보수 용이
  • 세모, 네모, 동그라미를 그리는 방법(Method)들을 도형이라는 하나의 큰 틀(Template)로 묶는 것
• 비지터 패턴(방문자, visitor)
  • 각 클래스들의 데이터 구조에서 처리 기능을 분리하여 별도의 클래스로 구성하는 패턴
  • 분리된 처리 기능은 각 클래스를 방문(Visit)하여 수행

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72. 개발 지원 도구

1. 통합 개발 환경(IDE; Integrated Development Environment)

• 개빌에 필요한 다양한 툴을 하나의 인터페이스로 통합하여 제공하는 환경

2. IDE 종류

• 이클립스
• 비쥬얼 스튜디오
• 엑스코드(Xcode)
• 안드로이드 스튜디오
• IDEA

3. 빌드 도구

• 소스 코드 파일들을 컴퓨터에서 실행할 수 있는 제품 SW로 변환하는 과정 또는 결과물
• 빌드 도구는 전처리(Preprocessing), 컴파일(Complie)등의 작업 수행

대표적인 빌드 도구

Ant(Another Neat Tool)

• 아파치 SW 재단 개발
• 자바 프로젝트의 공식적인 빌드 도구
• 정해진 규칙이나 표준 없음

Maven

• 아파치에서 Ant의 대안으로 개발
• 의존성(Dependency)을 설정하여 라이브러리 관리
• 규칙이나 표준이 존재하여 예외 사항만 기록

Gradle

• 한스 도커(Hans Dockter)가 Ant와 Maven을 보완하여 개발
• 안드로이드 스튜디오의 공식 빌드 도구
• 그루비(Groovy) 기반의 빌드 스크립트 사용

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73. 서버 개발 (D)

서버 개발 프레임워크

• 다양한 네트워크 설정, 요청 및 응답 처리, 아키텍처 모델 구현 등을 손쉽게 처리할 수 있도록 클래스나 인터페이스를 제공하는 SW
• 대부분 MVC패턴

Spring

• Java기반
• 전자정부 표준 프레임워크

Node.js

• JS 기반
• 비동기 입출력 처리와 이벤트 위주의 높은 처리 성능으로 실시간 입출력이 빈번한 애플리케이션에 적합

Django

• Python 기반
• 컴포넌트의 재사용과 플러그인화를 강조하여 신속한 개발 가능

Codeigniter

• PHP 기반
• 인터페이스가 간편하며 서버 자원을 적게 사용함

Ruby on Rails

• Ruby 기반
• 테스트를 위한 웹 서버를 지원, DB작업을 단순화, 자동화 시켜 개발 코드의 길이가 짧아져 빠른 개발 가능

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