[정보처리기사 필기] 소프트웨어 설계

 

 

 

2022년도 1회차 필기시험 준비하면서 노트 정리 했던 내용을 간단하게 정리해보려고 합니다. 정리해 놨던 내용들이 일부 사라진 것만 같은 기분이긴 한데... 있는 자료라도 올려두겠습니다. 🤣🤣 시험을 보실 분들께 작은 도움이 되었으면 하는 마음입니다.

 

해당 내용은 2022년도 수제비 출판사의 정보처리기사 필기 책의 내용이 조금 포함되어 있습니다.

2022 수제비 정보처리기사 필기 1권+2권 합본세트 - 인터파크

 

가급적 책은 구매하셔야 하고 출판사는 수제비 또는 시나공으로 공부하시는 것을 추천드립니다.

 

 

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#1. 개념 및 용어 정리

 

1. 럼바우(Rumbaugh)
   • 럼바우란(Rumbaugh)? 소프트웨어 구성 요소를 그래픽 표기법을 이용하여 모델링하는 객체지향 분석(Object-oriented Analysis) 기법
   • 객체 모델링(Object Modeling): 객체 다이어그램, 정보 모델링이라고도 하며 시스템에서 요구하는 객체를 찾고 객체들 간의 관계를 정의, 가장 중요하며 선행되어야 함
   • 동적 모델링(Dynamic Modeling): 상태 다이어그램, 시간의 흐름에 따라 객체들 사이의 제어 흐름, 동작 순서 등의 동적인 행위를 표현
   • 기능 모델링(Functional Modeling): 자료 흐름도(DFD), 프로세스들의 자료 흐름을 중심으로 처리 과정 표현
   • 럼바우 객체지향 분석 기법의 절차는 객체 모델링 -> 동적 모델링 -> 기능 모델링 순서로 진행
2. UML(Unified Modeling Language)
   • UML(Unified Modeling Language)이란? 소프트웨어 시스템을 개발하는 과정에서 산출물의 명세화, 시각화, 문서화할 때 사용하는 모델링 언어로써 하나의 시스템을 표현하기 위한 표준적인 방법을 제공하기 위해 만들어졌다.
   • UML 특징 [가구명문]
     1. 가시화
     2. 구축
     3. 명세화
     4. 문서화 언어
   • UML 구성요소 [사관다]
     1. 사물(Things)
     2. 관계(Relationships)
     3. 다이어그램(Diagrams)
   • 구조적(Structural) / 정적(Static) 다이어그램(Diagram) [클객 컴배 복패]
     1. 클래스 다이어그램(Class): 시스템 내 클래스의 정적 구조를 표현. 속성과 동작으로 구성. 시스템의 구조를 파악하고 구조상의 문제점 도출 가능. 구성요소는 클래스 이름, 속성, 연산, 접근 제어자가 있음
     2. 객체 다이어그램(Object): 클래스에 속한 사물들, 즉 인스턴스를 특정 시점의 객체와 객체 사이의 관계로 표현. 객체 인스턴스를 나타내는 대신 실제 클래스를 사용. 연관된 모든 인스턴스를 표현
     3. 컴포넌트 다이어그램(Component): 코드 컴포넌트 기반의 물리적 구조 표현. 실질적 프로그래밍 작업에 사용
     4. 배치 다이어그램(Deployment): 컴포넌트 사이의 종속성을 표현. 결과물, 프로세스, 컴포넌트 등 물리적 요소들의 위치를 표현
     5. 복합체 구조 다이어그램(Composite Structure): 클래스나 컴포넌트가 복합 구조를 갖는 경우 그 내부 구조를 표현
     6. 패키지 다이어그램(Package): 유스케이스나 클래스 등의 모델 요소들을 그룹화한 패키지들의 관계를 표현
   • 행위적(Behavioral) / 동적(Dynamic) 다이어그램(Diagram) [유시커 상활타]
     1. 유스케이스 다이어그램(Usecase): 사용자 관점에서 시스템의 활동을 표현. 유스케이스는 시스템의 기능적 요구정의에 활용. 구성요소는 유스케이스, 액터, 시스템이 있음
     2. 시퀀스 다이어그램(Sequence): 객체 간 상호작용을 메세지 흐름으로 표현. 객체 사이 메세지를 보내는 시간을 표현. 구성요소는 객체, 생명선, 실행, 메세지가 있음
     3. 커뮤니케이션 다이어그램(Communication): 시퀀스 다이어그램과 같이 동작에 참여하는 객체들이 주고받는 메세지를 표현하는데, 메세지뿐만 아니라 객체 간의 연관까지 표현
     4. 상태 다이어그램(State): 모든 가능한 상태와 전이를 표현. 다시 말해 하나의 객체에서 발생하는 활동 변화를 그림으로 표현한 다이어그램
     5. 활동 다이어그램(Activity): 여러 활동들이 순차, 병행 방식 등을 수행하는 상황을 표현한 다이어그램
     6. 타이밍 다이어그램(Timing): 객체 상태 변화와 시간 제약을 명시적으로 표현
   • UML의 관계(Relationships) [연집포 일의실]
     1. 연관(Associaition): 2개 이상의 사물이 서로 관련된 상태로 표현 [ -> ], 서로에게 영향을 주는 양방향 관계의 경우 화살표를 생략하고 실선으로만 연결
     2. 집합(Aggregation): 하나의 사물이 다른 사물에 포함된 관계 표현 [ ◇ ]
     3. 포함(Composition): 집합 관계의 특수한 형태로, 포함하는 사물의 변화가 포함되는 사물에 영향을 미치는 관계를 표현 [ ◆ ]
     4. 일반화(Generalization): 하나의 사물이 다른 사물에 비해 더 일반적인지 구체적인지를 표현. 일반적인 개념을 부모(상위)라고 하고, 구체적인 개념을 자식(하위)이라 함 [ -▷ ]
     5. 의존(Dependency): 사물 사이에 서로 연관은 있으나 필요에 따라 서로에게 영향을 주는 짧은 시간 동안만 연관을 유지하는 관계를 표현 [ ...> (실선)]
     6. 실체화(Realization): 사물이 할 수 있거나, 해야 하는 기능(행위, 인터페이스)으로 서로를 그룹화할 수 있는 관계를 표현 [ ...▷ (실선)]
   • UML확장 모델에서 스테레오 타입 객체를 표현할 때 사용하는 기호: <<>>
3. 애자일(Agile)
   • 애자일(Agile)이란? 애자일 방법론은 소프트웨어 개발방법론의 하나로서 개발과 함께 즉시 피드백을 받아서 유동적으로 개발하는 방법
   • 애자일 방법론 특징
     1. 프로젝트의 요구사항은 기능 중심으로 정의
     2. 절차와 도구보다 개인과 소통을 중요하게 생각
     3. 작업 계획을 짧게 세워 요구 변화에 유연하고 신속하게 대응
     4. 소프트웨어가 잘 실행되는 것에 가치를 둠
     5. 고객과의 피드백을 중요하게 생각
   • 애자일 방법론 유형
     1. XP(eXtreme Programming): 의사소통 개선과 즉각적 피드백으로 소프트웨어 품질을 높이기 위한 방법론. 5가지 가치와 12개의 실천항목이 존재
        • 5가지 가치: 용기, 단순성, 의사소통, 피드백, 존중 [용단의 피존]
        • 12가지 기본원리: 짝 프로그래밍, 공통 코드 소유, 지속적인 통합, 계획 세우기, 작은 릴리즈, 메타포어, 간단한 디자인, 테스트 기반 개발, 리팩토링, 40시간 작업, 고객 상주, 코드 표준
     2. 스크럼(SCRUM): 메일 정해진 시간, 장소에서 짧은 시간의 개발을 하는 팀을 위한 프로젝트 관리 중심 방법론
        • 주요 개념: 백로그, 스프린트, 스크럼 미팅, 스크럼 마스터, 스프린트 회고, 번다운 차트
     3. 린(LEAN): 도요타의 린 시스템 품질기법을 소프트웨어 개발 프로세스에 적용해서 낭비요소를 제거하여 품질을 향상시킨 방법론. JIT(Just In Time), 칸반(Kanban) 보드 사용
        • 7가지 원칙: 낭비제거, 품질 내재화, 지식 창출, 늦은 확정, 빠른 인도, 사람 존중, 전체 최적화 [낭품지 확인사전]
4. 자료 사전(Data Dictionary)
   • =: 자료 원소에 대하여 값이나 단위를 나타냄
   • (): 자료의 생략 가능함을 나타냄
   • [] : 자료의 선택을 나타냄
   • {}: 자료의 반복을 나타냄
   • +: 자료의 연결을 나타냄
   • *: 자료의 설명을 나타냄. 주석
5. 데이터 흐름도(Data Flow Diagram; DFD)
   • 특징: 구조적 분석 기법에 이용. 데이터의 흐름에 중심을 두는 분석용 도구. 제어의 흐름은 중요하지 않음. 시간 흐름을 명확하게 표현할 수는 없음
   • 구성요소: 처리기(Process), 데이터 흐름(Data Flow), 데이터 저장소(Data Store), 단말(Terminator) [프플스터]
6. 모델링
   • 절차: 요구사항 분석 -> 개념 모델링 -> 논리 모델링 -> 물리 모델링
7. 분석 자동화 도구 주요 기능(CASE 도구)
   • 그래픽 지원
   • 소프트웨어 생명주기의 전 단계를 연결
   • 다양한 소프트웨어 개발 모형을 지원
   • 표준화된 개발 환경 구축 및 문서 자동화 기능을 제공
   • 작업 과정 및 데이터 공유를 통해 작업자 간의 커뮤니케이션을 증대
8. 객체지향(Object Oriented)
   • 개념: 객체지향은 실세계의 개체를 속성과 메서드가 결합한 형태의 객체로 표현하는 기법
   • 구성요소: 클래스(Class), 객체(Object), 메서드(Method), 메세지(Message), 인스턴스(Instance), 속성(propertiy)
   • 기법
     1. 캡슐화(Encapsulation): 서로 관련성이 많은 데이터와 이와 관련된 함수들을 한 묶음으로 처리하는 기법. 결합도가 낮아지고 재사용이 용이. 인터페이스가 단순화됨. 정보은닉과 관계가 깊음. 변경 발생 시 오류의 파급 효과가 적음
     2. 상속성(Inheritance): 상위 클래스의 속성과 메서드를 하위 클래스에서 재정의 없이 물려받아 사용하는 기법
     3. 다형성(Polymorphism): 하나의 메세지에 대해 각 객체가 가지고 있는 고유한 방법으로 응답할 수 있는 능력. 오버로딩, 오버라이딩이 대표적
     4. 추상화(Abstraction): 공통 성질을 추출하여 추상 클래스를 설정하는 기법. 기능 추상화, 자료 추상화, 제어 추상화
     5. 정보은닉(Information Hiding): 코드 내부 데이터와 메서드를 숨기고 공개 인터페이스를 통해서만 접근이 가능하도록 하는 코드 보안 기술. 고려되지 않은 영향(Side-Effect)들을 최소화하기 위하여 사용
     6. 관계성(Relationship): 두 개 이상의 엔터티 형에서 데이터를 참조하는 관계를 나타내는 기법
        • 종류: 연관화(is-member-of), 집단화(is part of, part-whole), 분류화(is-instance-of), 일반화(is-a), 특수화(is-a, 고유 특성을 지님)
   • 방법론 종류
     1. OOSE: 야콥슨(Jacobson)
     2. OMT: 럼바우(Rumbaugh)
     3. OOD: 부치(Booch)
9. 요구사항(Requirements Analysis)
   • 개념: 요구분석은 도출된 요구사항 간 상충을 해결하고 소프트웨어의 범위를 파악하여 외부 환경과의 상호작용을 분석하는 과정. 개발 대상에 대한 사용자의 요구사항 중 명확하지 않거나 모호하여 이해되지 않는 부분을 발견하고 이를 걸러내기 위한 과정
   • 특징: 분석결과의 문서화를 통해 향후 유지보수에 유용하게 활용 가능. 소단위 명세서 활용 가능. 개발 비용이 가장 많이 소요되는 단계 X
   • 기법: 확인(Validation), 검증(Verification), 비용 추정이 가능하도록 충분하고 정확하게 기술
     1. 요구사항 분류: 기능or비기능 분류. 소프트웨어에 미치는 영향 범위 파악
     2. 개념 모델링 생성 및 분석: 요구사항을 더 쉽게 이해할 수 있도록 현실 세계의 상황을 단순화, 개념적으로 표현한 것을 모델이라고 하며, 모델링은 이러한 모델을 만드는 과정. 모델링 표기는 주로 UML 사용
     3. 요구사항 할당: 다른 구성요소와 어떻게 상호작용하는지 분석을 통해 추가적인 요구사항 발견 가능
     4. 요구사항 협상: 두 명의 이해관계자가 서로 상충되는 내용을 요구하는 경우, 적절한 지점에서 합의하기 위한 기법. 우선순위 부여하여 중요도 순으로 처리
     5. 정형 분석: 구문(Syntax)과 의미(Semantics)를 갖는 정형화된 언어를 사용하여 수학적 기호로 표현
10. GUI, CLI, CUI, MUI 각각의 의미 및 기능
    • CLI(Command Line Interface): 명령어를 텍스트로 입력하여 조작하는 사용자 인터페이스
    • GUI(Graphical User Interface): 그래픽 환경을 기반으로 한 마우스나 전자펜을 이용하는 사용자 인터페이스
    • CUI(Character User Interface): GUI의 이전판. CLI과 별 차이가 없는 것으로 보임
    • MUI(Multilingual User Interface): 다중 언어 사용자 인터페이스
11. 미들웨어 솔루션(Middleware Solution)
    • 개념: 컴퓨터와 컴퓨터 간의 연결을 쉽고 안전하게 할 수 있도록 해주고 이에 대한 관리를 도와주는 소프트웨어
    • 유형
      1. DB 미들웨어
      2. 원격 프로시저 호출
      3. 메세지 지향 미들웨어
      4. 트랜잭션 처리
      5. 레거시웨어
      6. 객체 기반
      7. WAS
    • EAI: 기업 내부의 이기종 응용 모듈 간 통합 / 집중 / 기업 내부망
    • ESB: 기업 간의 서비스 교환을 위해 표준 API로 통합 / 분산 / 기업 외부 채널망
12. GoF(Gang of Four) 디자인 패턴 설명
    • 참고) 패턴별로 속한 내용들 출제
    • 생성 패턴: Builder, Prototype, Factory Method, Abstract Factory, Singleton
    • 구조 패턴: Bridge, Decorator, Facade, Flyweight, Proxy, Composite, Adapter
    • 행위 패턴: Interpreter, Template Method, Chain of Responsibility, Command, Iterator, Mediator, Memento, Observer, State, Strategy, Visitor
13. 소프트웨어 설계에서 사용되는 대표적인 추상화(Abstraction) 기법 종류 및 기능 설명
    • 제어 추상화: 제어의 정확한 메커니즘을 정의하지 않고 원하는 효과를 정하는데 이용하는 방법
    • 기능 추상화: 입력 자료를 출력자료로 변환하는 과정을 추상화하는 방법
    • 자료 추상화: 자료와 자료에 적용될 수 있는 기능을 함께 정의함으로써 자료 객체를 구성하는 방법
14. 아키텍처 패턴의 유형
    • 레이어 패턴(계층화 패턴, Layers Pattern)
      1. 시스템을 계층구조(Layer)로 쌓아둔 전형적 패턴
      2. 각각의 상위, 하위 레이어끼리만 상호작용
      3. 특정 레이어만 유지보수하여 시스템 개선 가능
      4. ex) 네트워크 프로토콜
    • 클라이언트-서버 패턴
      1. 서버(=1, 항시대기): 자원제공 / 클라이언트(=다수): 자원 요청
      2. 서버: 몬스터 생성 / 클라이언트: 몬스터 사냥 > 각자의 기능이 독립적으로 동작
    • 파이프-필터 패턴
      1. 데이터의 흐름(스트림)의 각 단계를 파이프와 필터로 연결
      2. 파이프: 각 단계명 / 필터: 각 파이프를 통해 넘어온 데이터를 처리하고 캡슐화
      3. 앞 시스템의 처리 결과물을 파이프를 통해 전달받아 처리한 다음 그 결과물을 다시 파이프를 통해 다음 시스템으로 넘겨주는 패턴을 반복하는 것이 파이프-필터 패턴
      4. 재사용성, 확장성이 좋아 다양한 파이프라인 생성 가능
      5. 데이터 변환, 버퍼링, 동기화 등에 유리
    • *모델-뷰-컨트롤러 패턴(MVC) (일반적인 대화형 애플리케이션에 적합)
      1. 모델: 핵심 기능과 데이터 보관 / 컨트롤러: 입력 처리 / 뷰: 처리된 정보 표시(여러 형태의 뷰)
      2. 대화형 애플리케이션: 온라인 쇼핑몰 사이트나 스마트폰 앱과 같이 사용자의 요구가 발생하면 시스템이 이를 처리하고 반응하는 소프트웨어
    • 마스터-슬레이브 패턴
      1. 마스터 컴포넌트가 지시한 일을 여러 슬레이브 컴포넌트가 병렬처리하여 결과를 취합
      2. 도중에 몇 개의 슬레이브가 고장 나도 업무 처리에는 문제가 없음
    • 브로커 패턴
      1. 클라이언트의 요청을 중간에서 브로커가 적절한 서버로 연결해 주는 형식(서버 여러개=분산환경 시스템)
    • 피어 투 피어 패턴(P2P)
      1. 서버와 클라이언트가 서로 역할을 바꿀 수 있는 형태(토렌트, 웹하드)
      2. 두 가지 일을 병렬로 수행하는 멀티스레딩(자원요청/제원제공)이 특징
    • 이벤트-버스 패턴
      1. 특정 이벤트를 발행하면 해당 채널(버스)를 구독하고 있는 리스너들이 이벤트를 받아서 처리하는 형식
    • 블랙보드 패턴
      1. 공유데이터를 관리하는 블랙보드에 접근하여 원하는 데이터를 찾는 형식(음성인식, 차량식별, 신호해석 등)
15. 객체지향 분석 기법
    • 상향식 방식. 하향식으로 변형되어 문제 출제 가능성 있음
16. 사용자 인터페이스(User Interface; UI)의 대한 설명. 가볍게 봐도 될 듯

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마치며..

 

원래는 저만 보려고 노트 정리했던 내용이라서 허술한 점이 많기도 할 거고 오타도 있을 수 있습니다. 참고용으로만 봐주세요 😂

 

많이 부족한 내용이셨겠지만 도움이 되셨다면 댓글 한 번씩 남겨주시면 많이 뿌듯할 것 같습니다. 😁😁

 

 

 

 

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