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모듈화​

모듈화의 개념​

• 시스템을 분해하고 추상화하여 SW 성능을 향상시키거나, 시스템의 디버깅, 테스트, 통합 및 수정을 용이하도록 하는 SW 설계 기법

모듈화의 장점​

• 모듈 재사용성, 개발과 유지보수성
• 복잡성 감소
• 오류 파급효과 최소화
• 기능 분리가능, 인터페이스 단순화
• 낮은 결합도, 높은 응집도

응집도와 결합도 개요​

응집도와 결합도의 개념​

• 응집도: 하나의 모듈 내부의 처리요소 간 기능적 연관성을 측정하는 척도
• 결합도: 모듈 간의 관련성을 측정하는 척도

응집도와 결합도의 배경​

• 최근 MSA 적용에 따른 모듈화의 중요성이 증가되었고, MSA의 각 서비스 단위(컴포넌트)는 응집도가 높고 결합도가 낮게 구현되어야함.

응집도와 결합도 종류 및 설명​

응집도의 종류 및 설명​

우논시절통순기

종류	설명	응집도
기능적	모든 요소가 단일 기능 수행	높음
순차적	한 기능의 출력이 다른 기능의 입력으로 사용	▲
통신적	동일한 입출력 데이터로 다른 기능 수행	⎮
절차적	기능 요소가 반드시 특정 순서대로 실행	⎮
일시적	기능 요소가 모두 같은 시간에 실행	⎮
논리적	논리적으로 유사하나 관계가 밀접하지 않음	⎮
우연적	모듈 내 요소가 연관이 없음	낮음

• 가능한 높은 응집도를 추구하여 유지보수 용이성 확보
• 모듈 간 결합도는 최소화하여 각 모듈은 높은 응집도 확보
• Co-incidental -> Logical -> Temporal -> Procedural -> Communicational -> Sequential -> Functional

결합도의 종류 및 설명​

내공외제스자

종류	설명	결합도
자료	모듈 간 파라미터 전달	낮음
스탬프	모듈 간 자료구조 전달	⎮
제어	다른 모듈을 제어하기 위해 플래그 전송	⎮
외부	모듈이 SW외부 환경과 연관	⎮
공통	모듈들이 공통 데이터 참조	▼
내용	다른 모듈의 내부 데이터 변경	높음

• 모듈 상호간 낮은 결합도 추구
• 모듈 간 사이드 이펙트(리플 이펙트) 최소화
• Contents -> Common -> External -> Control -> Stamp -> Data

응집도, 결합도 적용방안​

구분	내용	비고
설계	시스템 모듈화, API통신	유지보수 용이성
개발	모듈간 인터페이스 단순화, 명확한 역할 분담	의존성 주입

모듈성을 높이기 위한 고려사항​

• 코드리뷰를 통해 개발단계에서의 의존성 문제, 인터페이스 불일치 등 저해요인 방지
• MSA 설계시 서비스 단위로 높은 응집도, 낮은 결합도를 갖게 설계

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몽키테스트, 회귀테스트 개요​

몽키테스트와 회귀테스트 개념​

몽키테스트와 회귀테스트 배경​

• 애자일 개발 방법론 도입으로 소프트웨어의 잦은 변경으로 인하여 자동화되고 연속적인 테스트의 필요성이 증가.
• 기존 테스트로를 지속하면 살충제 패러독스가 발생하므로, 새로운 버그 발견을 위해 몽키테스트 실행.

몽키테스트와 회귀테스트 개념도, 구성요소​

몽키테스트와 회귀테스트의 개념도​

• 테스트케이스나 시나리오 없이 예측할 수 없는 방식으로 무작위 테스트

• 코드, 기능 변경 후 기존 기능이 정상적으로 동작하는지 테스트

몽키테스트와 회귀테스트 구성요소​

구분	몽키테스트	회귀테스트
목적	예기치 못한 버그 발견	기존 기능 동작 확인
방식	무작위 입력, 스트레스, 랜덤 클릭	기존 테스트케이스 재실행
시기	주로 시스템테스트 단계	통합, 시스템, 인수테스트 변경시
완료	오류 미검출	사이드이펙트 수정 완료
장점	예상치 못한 행동 시뮬레이션	SW안정성 유지
단점	재현 어려움, 비일관성	살충제 패러독스

통합테스트 계획시 포함할 주요사항​

• 시스템 목적, 범위
• 대상시스템 구조
• 테스트 자원, 일정
• 시작 및 종료 조건
• 테스트 시나리오
• 테스트 방법 및 절차 교육

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데이터옵스, 데브옵스 개념​

• 데이터옵스: 데이터 분석/관리 프로세스에 DevOps 원칙을 적용하여 분석 처리의 효율성을 높이는 방법론
• 데브옵스: 개발과 운영을 통합하여 SW개발주기를 단축하고 품질을 향상시키는 방법론
• 데이터 요구사항, 비지니스 요구사항에 실시간으로 대응하기 위해 필요성 대두

데이터옵스, 데브옵스 개념도, 구성요소, 적용방안​

데이터옵스, 데브옵스 개념도​

데이터옵스, 데브옵스의 구성요소​

구분	데이터옵스	데브옵스
목표	데이터 파이프라인 자동화	개발, 배포, 운영 자동화
프로세스	데이터 수집, 저장, 처리, 분석, 시각화, 품질관리	계획, 개발, 빌드, 테스트, 배포, 운영, 모니터링
조직	데이터엔지니어, 데이터과학자, 데이터분석가, DBA	개발자, QA엔지니어, 보안엔지니어, 시스템엔지니어
도구	Apache Airflow, Spark	Jenkins, GitLab
협업	기업 전체 데이터 관련 부서	IT부서
기대효과	스토리지, 워크플로우, 데이터파이프라인 최적화	짧은 개발주기, 지속적 통합, 배포

데이터옵스의 추가적인 고려사항​

• AI를 활용하는 MLOps로까지 확장하여, 데이터 기반의 의사결정을 더 빠르게 가져갈 수 있음.

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소프트웨어 안정성 분석 개요​

• 각 개발 수명주기에서 안전 보증, 확인 활동 수행
• SW시스템의 오류, 장애, 실패를 예방하고, 위험을 회피, 전가, 감수, 수용하기 위해 시스템 위험요소를 식별하고 평가하는 과정.
• IoT와 안전필수시스템(자율주행, UAM 등)의 기능적 사고로 인한 인명피해방지를 위해 필요

소프트웨어 안정성 분석 주요 기법​

FTA, Fault Tree Analysis​

• 시스템 주요 실패 이벤트를 트리구조롤 분석하여 원인 규명
• Top-Down 방식
• 분석범위의 정의 및 분석수준의 결정 -> 대상제품의 특성 파악 -> 정상사상 정의 -> 결함수의 구성 -> 결함트리의 정성적 분석 -> 결함트리의 정량적 분석 -> 분석결과의 평가 및 보고

FMEA, Failure Mode and Effects Analysis​

• 분석 과제 정의 및 분석 준비 -> 분석 실시 -> 분석 결과의 정리 및 심층 분석

HAZOP, Hazard and Operability study​

• 목적 및 분석범위 설정 -> 분석팀 구성 -> 예비조사 -> 브레인스토밍 -> 분석결과 기록

소프트웨어 안정성 분석시 고려사항​

• ISO 26262 등 해당 산업의 규제 및 표준을 준수하여 분석 수행

통합테스트 개요​

통합테스트 개념​

• 소프트웨어 각 모듈 간의 인터페이스 관련 오류 및 결함을 찾아내기 위한 테스트 방법

통합테스트 필요성​

• 시스템에서 일부 모듈만 새로 구축하는 경우 안정성을 위해 통합테스트 필요.
• 연결된 외부 모듈의 테스트 환경이 제공되지 않을 경우 상위 모듈이면 테스트 드라이버로 모킹, 하위 모듈이면 테스트 스텁으로 모킹.

통합테스트의 절차, 통합방식 비교​

통합테스트의 절차​

• 통합계획 수립시 통합 방식 결정
• 모듈 통합시 테스트 드라이버, 테스트 스텁 사용

통합테스트 비점진적 통합방식, 점진적 통합방식 비교​

구분	비점진적	점진적
개념	프로그램을 이루는 각 모듈을 하나로 통합하여 테스트 수행	완성모듈을 기존 모듈과 하나식 통합하면서 테스트 수행
종류	빅뱅테스트	하향식, 상향식, 샌드위치 테스트
장점	소규모 적합, 절차 간단	오류 발견용이, 오류시 직전 통합테스트 모듈 확인
단점	오류 및 원인파악 어려움	더미모듈, 테스트스텁, 테스트드라이버 개발 리소스 필요

점진적 통합을 위한 테스트 드라이버, 테스트 스텁 비교​

구분	테스트 드라이버	테스트 스텁
개념	하위모듈 호출, 상위모듈로 데이터 전달용 가상 모듈	하위모듈 기능 대체 가상 모듈
활용	하위모듈이 있으나 상위모듈 없는 경우, 상향식	상위모듈 있으나 하위모듈 없는 경우, 하향식
목적	하위 모듈 동작 검증	상위 모듈 동작 검증
예시	가입테스트시 인증서버 모듈	가입 페이지 없는 경우 기능 모방
-	서버 가상모듈 제작	클라이언트 가상 모듈 제작

통합테스트 고려사항​

• 일관된 기준 데이터를 각 스테이지별로 두어 데이터 정합성으로 인한 테스트 이슈 방지

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리팩토링 개요​

리팩토링 개념​

• 외부적 기능은 수정하지 않고, 내부를 단순화하여 유지보수성을 향상시키는 기법

리팩토링 필요성​

• 애자일 개발 방법론의 도입으로 TDD를 기반으로 코드스멜을 제거하기 위한 리팩토링의 중요성이 강조됨.

리팩토링의 개념도, 세부절차, 적용방안​

리팩토링의 개념도​

리팩토링의 세부절차​

구분	내용	비고
리팩토링 대상선정	코드스멜을 통해 개선 필요 코드 선정	중복 코드, 긴 메소드명 등
테스트코드 작성	로직의 기대결과를 테스트로 작성	TDD
리팩토링	리팩토링 후 코드스멜 발생시 반복	메소드 분리 등

리팩토링의 적용방안​

구분	내용	비고
결합도 측면	이동	패키지 재구성, 메소드 이동
-	분리	기능 분리 별도 클래스화, 인터페이스 분리
응집도 측면	일반화	중복 메소드 제거
-	통합	공통 필드 수퍼 클래스 통합
가독성 측면	재명명	목적과 이름이 다른 경우
-	주석	테스트코드만으로 설명할 수 없는 경우

리팩토링시 고려사항​

• sonarlint, eslint 등 정적분석 도구를 활용하여 가독성, 복잡도 등 코드스멜 감지 및 수정 자동화

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아키텍처스타일과 디자인패턴의 개념​

• 아키텍처스타일: SW를 구성하는 서브시스템, 컴포넌트 간 관계를 분리하는 시스템 구조 스타일
• 디자인패턴: SW개발 과정에서 발견된 설계의 노하우를 재사용하기 좋은 형태로 정리한 패턴

아키텍처스타일, 디자인패턴의 관계도, 주요 유형​

아키텍처스타일, 디자인패턴의 관계도​

아키텍처스타일의 주요 유형​

구분	내용	비고
Layered Architecture	소프트웨어를 계층으로 나누어 각 계층이 특정 기능을 담당하며 상위 계층이 하위 계층에 의존하는 구조	MVC 패턴
Client-Server	요청-응답 구조, 주로 네트워크 기반 애플리케이션에서 사용	웹 애플리케이션
Microservices	독립적으로 배포 가능한 작은 서비스들로 구성된 아키텍처로, 각 서비스는 특정 비즈니스 기능을 담당	대규모 시스템에
Event-Driven	시스템 구성 요소가 이벤트를 발생시키고, 이벤트를 수신하여 처리하는 구조	실시간 처리
SOA	서비스 단위로 시스템을 구성, 각 서비스는 명확하게 정의된 인터페이스로 통신	재사용, 유연성 향상
Serverless	요청시 CSP가 자동으로 서버 자원을 할당하고 실행하는 구조	AWS Lambda 등
Reactive	비동기 데이터 스트림을 사용하여 변화에 빠르게 반응하는 시스템을 구성	고성능 실시간 시스템
Pipeline	데이터가 여러 단계를 거쳐 처리되는 구조로, 각 단계는 독립적으로 작동하고 데이터를 변환	ETL 프로세스 등
Broker	클라이언트와 서버가 직접 통신하지 않고 중개자를 통해 통신하는 구조	메시지 큐
Peer-to-Peer	모든 노드가 동등한 자격으로 통신하고 자원을 공유하는 구조	분산 시스템

디자인패턴 주요 유형​

구분	개념	비고
생성패턴	객체의 생성방식 결정, 클래스 정의, 구조화, 캡슐화	Factory, Builder, Singleton
구조패턴	객체 조직화 방법 제시, 객체 구성에 확장성 추가	Adaptor, Bridge, Decorator
행위패턴	객체 행위를 조직화, 그룹화, 객체와 클래스 연동	Strategy, Observer, Visiter, Template

아키텍처스타일, 디자인패턴 적용시 고려사항​

• CBAM, ATAM을 통해 적절한 아키텍처 스타일 선택
• 디자인패턴이 적용되어있는 프레임워크 사용

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CBAM의 개요​

CBAM의 개념​

• Cost Benefit Analysis Method
• 시스템 아키텍처 의사결정에 있어 시스템 엔지니어와 이해관계자들이 잠재적 비용과 편익을 비교한 SW아키텍처 평가모델

CBAM의 배경​

• SAAM, ATAM의 기술적 측면만 고려한 평가에서 기존 아키텍처 평가 방법의 한계로 비용 측면까지 고려 필요.
  • SAAM: Software Architecture Analysis Method
  • ATAM: Architecture Trade-off Analysis Method

CBAM의 구성도, 세부절차, 활용방안​

CBAM의 구성도​

• 비용대비 편익 고려하여 최종 의사결정

CBAM의 세부절차​

단계	설명	예시
목표설정	아키텍처 목표 설정	프로젝트 기대 성과
비용 추정	아키텍처 구현 및 유지 비용 추정	리소스, 시간, 노력
편익 추정	예상되는 이익 추정	기능개선, 비용절감, 성능향상

CBAM의 활용방안​

분야	설명	활용예시
공공	공공의 이익을 최대화하기 위한 정책 결정 지원	인프라 프로젝트, 사회 서비스 개선 프로젝트
금융	투자의 장기적 수익성과 리스크 평가를 위해 사용	투자 은행에서의 대규모 투자 프로젝트 평가
민간	비용 대비 이익 분석을 통해 사업의 경제적 타당성 확인	기업에서의 신제품 개발 또는 사업 확장 결정

CBAM과 ATAM의 비교​

구분	CBAM	ATAM
평가기준	비용과 편익 정량적 분석	아키텍처 품질 속성 평가
특징	품질속성과 경제성	품질속성 상충관계
관심사항	이해관계자 이익	아키텍처 품질
결과	비용효율적 아키텍처 선택	품질요구사항 만족하는 아키텍처 선택
장점	비용일정, 위험파악	기존시스템 분석가능
단점	품질속성 평가 미흡	경제성 평가곤란

CBAM 고려사항​

• ATAM 이후 CBAM을 수행하여 품질속성 도출 후 비용편익이 좋은 아키텍처 결정

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폭포수 방법론, 애자일 방법론의 개요​

개념​

• 폭포수 방법론: 요구사항 분석, 설계, 구현, 유지보수 과정을 순차적으로 접근하는 개발방법론
• 애자일 방법론: 고객의 다양한 니즈를 수용하기 위해 스프린트 주기 내 개발하고 변화에 대응하기 위한 개발방법론

배경​

• 급변하는 비지니스 요구사항과 소비자의 니즈 변화에 대응하기 위해 SDLC 와 개발 리드타임이 짧아질 필요가 있음.
• 전통적인 폭포수 개발 방법론은 변경에 유연하게 대응하지 못하여 애자일 개발 방법론 대두.

폭포수 방법론, 애자일 방법론 개념도, 상세 비교, 적용방안​

폭포수 방법론, 애자일 방법론 개념도​

폭포수 방법론, 애자일 방법론 상세 비교​

구분	폭포수 개발 방법론	애자일 개발 방법론
프로세스	선형 순차적 모델, 단계별 완료 후 다음 단계로 진행, 큰 변경 비용	반복적이고 점진적인 접근, 짧은 개발 주기(스프린트)로 진행, 변경 수용 가능
도구	요구사항 문서, 설계 문서, 테스트 계획서 등	사용자 스토리, 백로그, 번다운 차트 등
기법	요구사항 분석, 설계, 개발, 테스트, 배포	CI/CD, 스프린트, 스크럼, 칸반
조직	명확한 역할 구분(기획자, 디자이너, 개발자, 테스터)	자율적인 팀 구성, 크로스 펑셔널 팀

폭포수, 애자일 방법론의 적용방안​

구분	내용	비고
공공	대국민 서비스는 전통적인 기능을 제공하는 경우가 많으므로 신 RFP 기반의 폭포수 개발 방법론 도입	레거시어플리케이션
금융	전통적인 여신/이체 기능과 신규 서비스 기능을 나눠 두 가지 개발 방법론 선택	복합적
민간	비지니스 니즈에 대응하기 위해 애자일 개발 방법론 도입	인터넷 비지니스, 이커머스

인터넷 비지니스에 가까우면 애자일 개발방법론, 전통적인 기능을 제공하면 폭포수 개발방법론 적용.

개발방법론 적용시 고려사항​

• 애자일 방법론은 팀 구성원 역량에 따라 산출물이 크게 차이나므로, 폭포수 방법론과 애자일 방법론을 결합한 하이브리드 방법론 고려 필요