정보처리기사

[TIL/정보처리기사] 2023/11/14

1과목: 소프트웨어 설계 🔴 3장: 애플리케이션 설계 🟠 3장-16: 소프트웨어 아키텍처 🟡 3장-16-1: 소프트웨어 아키텍처의 설계 🟢 3장-16-2: 모듈화(Modularity) 🟢 3장-16-3: 추상화(Abstraction) 🟢 3장-16

2023년 11월 14일4min read

1과목: 소프트웨어 설계 🔴

3장: 애플리케이션 설계 🟠

3장-16: 소프트웨어 아키텍처 🟡

#### 3장-16-1: 소프트웨어 아키텍처의 설계 🟢

a) 소프트웨어 개발의 설계 단계는 크게 상위 설계와 하위 설계로 구분할 수 있다. : 상위 설계 별칭: 아키텍처 설계, 예비 설계 설계 대상: 시스템의 전체적인 구조 세부 목록: 구조, DB, 인터페이스

: 하위 설계 별칭: 모듈 설계, 상세 설계 설계 대상: 시스템의 내부 구조 및 행위 세부 목록: 컴포넌트, 자료 구조, 알고리즘

#### 3장-16-2: 모듈화(Modularity) 🟢

a) 소프트웨어의 성능을 향상시키거나 시스템의 수정 및 재사용, 유지 관리 등이 용이하도록 시스템의 기능들을 모듈 단위로 나누는 것을 의미한다.

b) 모듈화를 통해 기능의 분리가 가능하여 인터페이스가 단순해진다.

c) 모듈화를 통해 프로그램의 효율적인 관리가 가능하고 오류의 파급 효과를 최소화할 수 있다.

d) 모듈의 크기를 너무 작게 나누면 개수가 많아져 모듈 간의 통합 비용이 많이 들고, 너무 크게 나누면 개수가 적어 통합 비용은 적게 들지만 모듈 하나의 개발 비용이 많이 든다.

#### 3장-16-3: 추상화(Abstraction) 🟢

a) 추상화의 유형 과정 추상화, 자료(데이터) 추상화, 제어 추상화

#### 3장-16-4: 단계적 분해(Stepwise Refinement) 🟢

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#### 3장-16-5: 정보 은닉(Information Hiding) 🟢

a) 한 모듈 내부에 포함된 절차와 자료들의 정보가 감추어져 다른 모듈이 접근하거나 변경하지 못하도록 하는 기법이다.

b) 어떤 모듈이 소프트웨어 기능을 수행하는데 반드시 필요한 기능이 있어 정보 은닉된 모듈과 커뮤니케이션할 필요가 있을 때는 필요한 정보만 인터페이스를 통해 주고 받는다.

c) 정보 은닉을 통해 모듈을 독립적으로 수행할 수 있고, 하나의 모듈이 변경되더라도 다른 모듈에 영향을 주지 않으므로 수정, 시험, 유지보수가 용이하다.

#### 3장-16-6: 소프트웨어 아키텍처의 품질 속성 🟢

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#### 3장-16-7: 소프트웨어 아키텍처의 설계 과정 🟢

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

3장-17: 아키텍처 패턴 🟡

#### 3장-17-1: 아키텍처 패턴(Patterns)의 개요 🟢

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#### 3장-17-2: 레이어 패턴(Layers pattern) 🟢

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#### 3장-17-3: 클라이언트-서버 패턴(Client-Server Pattern)🟢

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#### 3장-17-4: 파이프-필터 패턴(Pipe-Filter Pattern) 🟢

a) 데이터 스트림 절차의 각 단계를 필터(Filter) 컴포넌트로 캡슐화하여 파이프(Pipe)를 통해 데이털를 전송하는 패턴이다.

b) 필터 간 데이터 이동 시 데이터 변환으로 인한 오버헤드가 발생한다.

#### 3장-17-5: 모델-뷰-컨트롤러 패턴(Model-View-Controller Pattern) 🟢

a) 모델(Model) : 서브시스템의 핵심 기능과 데이터를 보관함

b) 뷰(View) : 사용자에게 정보를 표시함

c) 컨트롤러(Controller) : 사용자로부터 입력된 변경 요청을 처리하가 위해 모델에게 명령을 보냄

#### 3장-17-6: 기타 패턴 🟢

a) 마스터-슬레이브 패턴 : 동일한 구조의 슬레이브 컴포넌트로 작업을 분할한 후, 슬레이브 컴포넌트에서 처리된 결과물을 다시 돌려받는 방식으로 작업을 수행하는 패턴이다.

: 마스터 컴포넌트는 모든 작업의 주체이고, 슬레이브 컴포넌트는 마스터 컴포넌트의 지시에 따라 작업을 수행하여 결과를 반환한다.

: 장애 허용 시스템과 병렬 컴퓨팅 시스템에서 주로 활용된다.

3장-18: 객체지향(Object-Oriented) 🟡

#### 3장-18-1: 객체지향의 개요 🟢

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#### 3장-18-2: 객체(Object) 🟢

a) 데이터와 데이터를 처리하는 함수를 묶어 놓은(캡슐화한) 하나의 소프트웨어 모듈이다.

b) 메세지란, 객체들 간에 상호작용을 하는 데 사용되는 수단으로, 객체에게 어떤 행위를 하도록 지시하는 명령 또는 요구사항이다.

#### 3장-18-3: 클래스(Class) 🟢

a) 공통된 속성과 연산(행위)을 갖는 객체의 집합으로, 객체의 일반적인 타입(Type)을 의미한다.

b) 클래스에 속한 각각의 객체를 인스턴스(Instance)라 한다.

#### 3장-18-4: 캡슐화(Encapsulation) 🟢

a) 데이터(속성)와 데이터를 처리하는 함수를 하나로 묶는 것을 의미한다.

b) 캡슐화된 객체는 외부 모듈의 변경으로 인한 파급 효과가 적다.

c) 캡슐화를 수행하면 인터페이스가 단순화된다.

d) 캡슐화된 객체들은 재사용이 용이하다.

#### 3장-18-5: 상속(Inheritance) 🟢

a) 이미 정의된 상위 클래스(부모 클래스)의 모든 속성과 연산을 하위 클래스(자식 클래스)가 물려받는 것이다.

#### 3장-18-6: 다형성(Polymorphism)🟢

a) 메세지에 의해 객체(클래스)가 연산을 수행하게 될 때 하나의 메세지에 대해 각각의 객체(클래스)가 가지고 있는 고유한 방법(특성)으로 응답할 수 있는 능력을 의미한다.

예1: 오버로딩(Overloading) 기능의 경우 메소드(Method)의 이름은 같지만 인수를 받는 자료형과 개수를 달리하여 여러 기능을 정의할 수 있다.

예2: 오버라이딩(Overriding, 메소드 재정의) 기능의 경우 상위 클래스에서 정의한 메소드(Method)와 이름은 같지만 메소드 안의 실행 코드를 달리하여 자식 클래스에서 재정의해서 사용할 수 있다.

#### 3장-18-7: 연관성(Relationship) 🟢

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3장-19: 객체지향 분석 및 설계 🟡

#### 3장-19-1: 객체지향 분석의 개념 🟢

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#### 3장-19-2: 객체지향 분석의 방법론 🟢

a) Coad와 Yourdon의 방법 : E-R 다이어그램을 사용하여 객체의 행위를 모델링하며, 객체 식별, 구조 식별, 주제 정의, 속성과 인스턴스 연결 정의, 연산과 메세지 연결 정의 등의 과정으로 구성하는 기법이다.

#### 3장-19-3: 럼바우(Rumbaugh)의 분석 기법 🟢

a) 객체(Object) 모델링 : 정보 모델링이라고도 하며, 시스템에서 요구되는 객체를 찾아내어 속성과 연산 식별 및 객체들 간의 관계를 규정하여 객체 다이어그램으로 표시하는 것

b) 동적(Dynamic) 모델링 : 상태 다이어그램(상태도)을 이용하여 시간의 흐름에 따른 객체들 간의 제어 흐름, 상호 작용, 동작 순서 등의 동적인 행위를 표현하는 모델링

c) 기능(Functional) 모델링 : 자료 흐름도(DFD)를 이용하여 다수의 프로세스 간의 자료 흐름을 중심으로 처리 과정을 표현한 모델링

#### 3장-19-4: 객체지향 설계 원칙(SOLID 원칙) 🟢

a) 단일 책임 원칙(SRP, Single Responsibility Principle) : 객체는 단 하나의 책임만 가져야 한다는 원칙으로, 응집도는 높고 결합도는 낮게 설계하는 것을 의미함

b) 개방-폐쇄 원칙(OCP, Open-Closed Principle) : 기존의 코드를 변경하지 않고 기능을 추가할 수 있도록 설계해야 한다는 원칙으로, 공통 인터페이스를 하나의 인터페이스로 묶어 캡슐화하는 방법이 대표적임

c) 리스코프 치환 원칙(LSP, Liskov Substitution Principle) : 자식 클래스는 최소한 자신의 부모 클래스에서 가능한 행위는 수행할 수 있어야 한다는 설계 원칙으로, 자식 클래스는 부모 클래스의 책임을 무시하거나 재정의하지 않고 확장만 수행하도록 해야함

d) 인터페이스 분리 원칙(ISP, Interface Segregation Principle) : 자신이 사용하지 않는 인터페이스와 의존 관계를 맺거나 영향을 받지 않아야 한다는 원칙으로, 단일 책임 원칙이 객체가 갖는 하나의 책임이라면, 인터페이스 분리 원칙은 인터페이스가 갖는 하나의 책임임

e) 의존 역전 원칙(DIP, Dedendency Inversion Principle) : 각 객체들 간의 의존 관계가 성립될 때, 추상성이 낮은 클래스보다 추상성이 높은 클래스와 의존 관계를 맺어야 한다는 원칙으로, 일반적으로 인터페이스를 활용하면 이 원칙은 준수됨