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THEMA 85 소프트웨어 개발 생명주기(SDLC)

1. 계획

(1) 비용계획

• LOC, COCOMO, 기능점수

(2) 일정계획

• WBS, CPM, PERT, 간트차트

2. 분석

(1) 기능적/비기능적 요구

(2) 구조적 분석도구

• 자료흐름도, 자료사전, 소단위 명세서

(3) 객체지향적 분석도구

• Use-Case Diagram

3. 설계

(1) 상위설계/하위설계

• 상위설계: 아키텍처 설계, 디자인 패턴
• 하위설계: 모듈 설계 (결합도, 응집력)

(2) 구조적 설계도구

• 구조도, HIPO, NS차트

(3) 객체지향적 설계도구 (UML)

• Sequence Diagram, Class Diagram, State Diagram

4. 구현

(1) 리팩토링

5. 테스트

(1) 정적테스트/동적테스트

• 동적테스트: 블랙박스 테스트, 화이트박스 테스트

(2)

단위 테스트 → 통합 테스트 → 시스템 테스트 → 인수 테스트
+) JUnit: 단위 테스트 도구

6. 유지보수

• 수정 유지보수, 완전 유지보수, 적응 유지보수, 예방 유지보수
• 회귀 테스트

THEMA 86 소프트웨어 개발 방법론

1. 폭포수 모형

2. 프로토타입 모형

3. 나선형 모형

• 대규모 프로젝트
• 계획 및 정의 → 위험 분석 → 개발(공학) → 고객 평가 단계를 반복

4. V 모형

• 요구분석 → 시스템설계 → 세부설계 → 구현 → 단위테스트 → 통합테스트 → 시스템테스트 → 인수/유지보수

5. 통합 프로세스 (UP: Unified Process)

(1) 특징

• 객체지향 소프트웨어 개발 방법론
• 반복적이고 점진적인 개발 방법
• use case 기반
• 아키텍처 중심의 개발 지향
• 위험 관리 중시

(2) 개발 활동

도입(Inception)	소프트웨어 개발에 관련된 사람들과 개발을 준비하는 단계	요구사항 관련 작업의 비중이 높다.
상세(Elaboration)	대부분의 요구사항들과 개발 시스템에 대한 기본적인 아키텍처가 작성되는 단계	분석, 설계 관련 작업의 비중이 높다.
구축(Construction)	설계를 기반으로 시스템을 구축하는 단계	시스템을 구현하고 평가하는 작업의 비중이 높다.
이행(Transition)	제품의 완성 단계	설계, 구현, 평가활동의 비중이 높다. 사용자에게 제품을 인도한다.

6. 애자일 방법론

(1) XP(익스트림 프로그래밍)

• 용기, 단순성, 의사소통, 피드백, 존중
• 요구사항은 스토리 카드에 기록되고, 릴리스마다 스토리의 상대적 우선순위가 결정된다.
• 기능이 구현되기 이전에 그 기능을 시험하기 위해 자동화된 단위시험 프레임워크를 이용한다.
• 모든 개발자들이 전체 코드에 대한 공동 책임을 가지며, 개발자 누구든지 어떤 코드라도 변경할 수 있다.

(2) Scrum(스크럼)

• 백로그(Backlog): 제품과 프로젝트에 대한 요구사항
• 스프린트(Sprint): 30일 단위의 짧은 개발기간으로 반복 수행

THEMA 87 프로젝트 관리

THEMA 88 계획

1. 노력 추정

(1) LOC (원시코드 라인수)

• 추정 LOC = ((낙관적 LOC)*1 + (중간치 LOC)*4 + (비관적 LOC)*1)) /6
• LOC = LOC / MM(man-month) * 프로그래머 명수(man) * 개발기간(month)

(2) COCOMO

• 단순형(5만 라인 이하) MM = 2.4 * LOC^1.05 * 노력조정수치
• 중간형(30만 라인 이하) MM = 3.0 * LOC^1.12 * 노력조정수치
• 내장형(30만 라인 이상) MM = 3.6 * LOC^1.20 * 노력조정수치

(3) 기능점수

• 시스템이 사용자에게 제공하는 기능을 기초로 응용 소프트웨어의 규모를 측정
• 소프트웨어 시스템이 가지는 기능을 정량화한 것
• 기능점수 산출 시 적용되는 가중치는 시스템의 특성에 따라 달라질 수 있다.
• 기능점수는 소프트웨어 개발 생명주기의 전체 단계에서 사용 가능하다.

2. 일정 계획

(1) WBS

(2) CPM

(3) 간트 차트

THEMA 89 위험 관리 프로세스

THEMA 90 요구분석

• what: 분석, how: 설계

1. 요구분석

(1) 신뢰도

• MTBF (Mean Time Between Failure)
• MTTF (Mean Time To Failure)
• MTTR (Mean Time To Repair)
• MTBF = MTTF + MTTR

(2) 가용도

• 이용도(가용도) = MTTF / (MTTF + MTTR) * 100(%)

2. 구조적 분석

• 문제를 기능적 관점의 프로세스로 나누고 프로세스에 어떤 입력 자료와 출력 자료가 필요한 지 고려한다
• 구조적 분석 도구: 자료 흐름도, 자료사전, 소단위 명세서

3 객체지향 분석

• 사용자의 기능적 관점을 파악하여 UML의 사용사례 다이어그램으로 나타낸다

(1) Use-Case Diagram

• 시스템의 기능을 나타내기 위하여 사용자의 요구를 추출하고 분석하는데 사용
• 컴퓨터 시스템을 사용할 때 사용자가 무엇을 하고 경험하는지를 글로 표현
• 포함(include)관계: 다른 사용 사례의 행동을 포함하는 경우, 기본 사용 사례에서 포함 사용 사례 방향
• 확장(extend)관계: 확장 사용 사례에서 기본 사용 사례 방향

4. 요구분석 명세서

• 무결성/완벽성
• 명확성
• 일관성
• 기능적
• 검증 가능성
• 추적 가능성

5. 요구공학 단계

• 타당성 조사 → 요구사항 추출 및 분석 → 요구사항 명세화 → 요구사항 검증

THEMA 91 설계

1. 설계 종류

(1) 상위 설계

• 아키텍처 설계: 시스템의 전체적인 구조
• 사용자 인터페이스 설계: 사용자가 익숙하고 편리하게 사용할 수 있도록 설계

(2) 하위 설계

• 모듈 설계: 모듈 단위로 설계
• 알고리즘 설계: 각 모듈의 내부를 알고리즘 형태로 표현

2. 구조적 설계 도구

(1) 구조도

• 시스템 기능을 몇 개의 기능으로 분할하여 모듈로 나타내고, 모듈간의 인터페이스를 계층 구조로 표현한 도형

(2) HIPO

• 프로그램 논리의 문서화와 설계를 위해 도식적인 방법을 제공

(3) N-S Chart

• 논리 기술에 중점을 둔 도형식 표현 도구
• 순차, 선택, 반복의 3가지 제어구조를 표현
• 화살표나 GOTO문은 사용하지 않음

2. 소프트웨어 아키텍처

(1) 정의

• 외부에서 인식할 수 있는 특성을 가진 소프트웨어 구성요소들의 기본 구조
• 소프트웨어가 수행하는 여러 기능을 각 서브시스템 또는 컴포넌트에 적절히 할당하는 것

(2) 특징

• 의사소통 도구로 활용 가능
• 구현에 대한 제약사항을 정의
• 품질 속성을 결정
• 재사용 가능하게 설계

THEMA 92 UML(Unified Modeling Language)

THEMA 93 디자인 패턴

1. 생성 패턴

• 객체를 생성하는 것과 관련된 패턴

(1) Factory method

• 상위 클래스에서 객체를 생성하는 인터페이스를 정의하고, 하위 클래스에서 인스턴스를 생성하도록 한다.
• 생성자와는 별도로 객체 생성 메소드를 두어 기본 클래스로부터 파생클래스가 생성되게 한다.

(2) Singleton

• 객체를 하나만 생성하는 클래스를 정의

(3) Prototype

(4) Builder

• 복잡한 인스턴스를 조립하여 만드는 구조

(5) Abstraction Factory

• 객체 그룹의 추상화

2. 구조 패턴

• 프로그램 내의 자료구조나 인터페이스 구조 등 프로그램의 구조를 설계하는데 활용

(1) Composite

• 단일 객체와 복합 객체 모두 동일하게 다룬다.
• 기본 클래스와 이를 포함하는 컨테이너 클래스를 구분하지 않고 처리하는 재귀적 합성

(2) Adapter

• 기존 클래스를 재사용할 수 있게 인터페이스를 변환

(3) Bridge

• 구현과 추상화된 부분을 분리

(4) Decorator

• 기본 내용을 코어 객체로 하고 추가할 객체를 데코레이터로 만든 후 필요할 때 합성

(5) Facade

• 서브시스템의 내부가 복잡하여 클라이언트 코드가 사용하기 힘들 때

3. 행위 패턴

• 반복적으로 사용되는 객체들의 상호작용을 패턴화

(1) Template method

• 상위 클래스에서는 추상적으로 표현, 하위 클래스에서 구체적 내용 정의

(2) Iterator

• 반복이 필요한 자료구조를 모두 동일한 인터페이스를 통해 접근

(3) Observer

• 어떤 클래스에 변화가 일어났을 때 이를 감지하여 다른 클래스에 통보

(4) Strategy

• 알고리즘이 사용하는 곳과 알고리즘을 제공하는 곳을 분리
• 알고리즘을 동적으로 교체 가능

(5) Visitor

• 객체의 구조는 변경하지 않으면서 기능만 추가/확장

(6) Mediator

• 서로 관계된 객체의 수가 많아질 경우 복잡한 통신을 중간에서 통제하고 지시하는 역할

THEMA 94 모듈 설계

1. 결합도(Coupling)

• 자료 결합도: 모듈들이 매개변수를 통해 데이터만 교환
• 스탬프 결합도: 데이터 구조를 매개변수로 사용
• 제어 결합도: 제어 플래그를 매개변수로 사용
• 외부 결합도: 시스템 범위 밖의 요소에 의존하는 경우
• 공통 결합도: 오듈들이 전역변수를 사용
• 내부 결합도: 모듈 간의 인터페이스를 사용하지 않고 직접 참조

2. 응집력(Cohesion)

• 기능적 응집도: 단일 기능의 요소로 하나의 모듈을 구성
• 순차적 응집도: 한 작업의 출력이 다른 작업의 입력으로 사용, 두 작업이 하나의 모듈을 구성
• 교환적 응집도: 같은 입력/같은 출력을 만드는 구성요소들을 하나의 모듈로 구성
• 절차적 응집도: 순서가 정해진 몇 개의 구성 요소를 하나의 모듈로 구성
• 시간적 응집도: 같은 시간대에 실행되는 요소를 하나의 모듈로 구성
• 논리적 응집도: 유사 성격 작업을 한 모듈로 구성
• 우연적 응집도: 아무 관계 X

THEMA 95 객체지향 기본 개념

THEMA 96 테스트

1. 정적 테스트

• 프로그램 코드를 실행하지 않고 테스트
• walk-through, software inspection

2. 동적 테스트

(1) 블랙박스 테스트

• 프로그램 내부의 구조나 알고리즘을 보지 않고 테스트
• 동등 분할(Equivalence Partitioning): 테스트 대상의 입출력 값을 특정 클래스로 분할한 후, 각각의 클래스로부터 대푯값을 추출
• 경곗값 분석(Boundary Value Analysis): 동등 분할 기법을 확장시킨 것, 분할된 클래스의 경계에 대한 값까지 검사
• 인과 그래프(Cause-Effect Graph): 입력 데이터 간 관계가 출력에 영향을 미치는 상황을 분석하여 테스트 케이스 도출
• 비교 검사(Caomparison Test): Back-to-Back 시험, 소프트웨어의 신뢰성이 중요한 경우

(2) 화이트박스 테스트

• 프로그램 로직이나 코드 구조를 보며 테스트
• 문장 검증 기준(Statement Coverage): 프로그램 내의 모든 문장이 최소한 한 번은 실행되도록
• 분기 검증 기준(Branch Coverage): 원시코드에 존재하는 조건문에 대해 T/F
• 조건 검증 기준(Condition Coverage): 개별 조건식들에 대해서만 T/F
• 기본 경로 테스트(Basic Path Test): 원시코드의 독립적인 경로를 최소한 한 번은 실행되도록
• 자료 흐름 테스트(Data Flow Test): 프로그램 내의 데이터흐름을 중심으로 테스트

3. 테스트 수행 단계에 의한 분류

(1) 단위 테스트(Unit Test)

• 주로 화이트박스 테스트 기법 이용
• 상위 가상 모듈: 드라이버, 하위 가상 모듈: 스텁

(2) 통합 테스트(Integration Test)

(3) 시스템 테스트(System Test)

(4) 인수 테스트(Validation Test)

• 알파 테스트: 특정 사용자가 개발자 환경에서 테스트
• 베타 테스트: 최종 사용자가 사용자 환경에서 테스트

THEMA 97 유지보수/형상관리

1. 유지보수

• 수정 유지보수: 검사 단계에서 발견하지 못한 오류를 찾아 수정
• 적응 유지보수: 환경 변화를 기존 SW에 반영
• 완전 유지보수: 새로운 기능 추가, 성능 개선
• 예방 유지보수: 미래에 유지보수를 용이하게 하기 위해

2. 소프트웨어 형상관리(SCM: Software Configuration Management)

THEMA 98 프로세스 품질 평가 모델

1. ISO 12207

2. CMMI

단계	프로세스	내용
초기 단계	X	예측&통제 불가능
관리 단계	규칙화된 프로세스	기본적 프로젝트 관리 체계 수립
정의 단계	표준화된 프로세스	조직 차원의 표준 프로세스를 통한 프로젝트 지원
정량적 단계	예측 가능한 프로세스	정량적으로 프로세스가 측정&통제
최적화 된계	지속적 개선 프로세스	프로세스 개선 활동

3. SPICE (ISO 15504)

레벨	단계	내용
레벨0	불완전 단계	미구현 또는 미달성
레벨1	수행 단계	프로세스 수행 및 목적 달성
레벨2	관리 단계	프로세스 수행 계획 및 관리
레벨3	확립 단계	정의된 표준 프로세스 사용
레벨4	예측 단계	프로세스의 정량적 이해 및 통제
레벨5	최적화 단계	프로세스를 지속적으로 개선

THEMA 99 프로그래밍 언어

1. 프로그래밍 패러다임

(1) 명령형 프로그래밍

• 명령의 순차적인 실행
• Cobol, Fortran, C, Ada, Perl

(2) 객체지향형 프로그래밍

• 상태를 변환시키는 메시지를 주고받으며 상호 교류하는 객체의 모임
• Smalltalk, C++, Java, C#, Objective-C

(3) 함수형 프로그래밍

• Lisp, Scheme

(4) 논리형 프로그래밍

• Prolog

THEMA 100 언어 번역

1. 컴파일 기법

• 어휘 분석기(Lexical Analyzer) → 구문 분석기(Syntax Analyzer) → 중간 코드 생성기(Intermediate Code Generator) → 최적화(Optimization) → 코드 생성기(Code Generator)

• 링커(Linker): 여러 목적 모듈을 통합하여 실행 가능한 하나의 모듈로 변환

• 로더(Loader): 실행 가능한 모듈을 주기억장치에 적재, 할당/연결/재배치/적재 기능

2. 순수 해석(Pure Interpreter) 기법

• 실행시간이 매우 느리다.
• JavaScript

3. 하이브리드 기법

• Java
• 바이트 코드라 불리는 중간 코드로 번역, JVM(자바가상머신)이 바이트 코드 실행

THEMA 101 문법

1. 촘스키 문법 분류

(1) Type 0: 무제한 문법

(2) Type 1: 문맥 의존 문법

(3) Type 2: 문맥 자유 문법

• 구문 분석: BNF(Backus-Naur Form), 파스트리, EBNF, 구문도표

(4) Type 3: 정규 문법

• 어휘분석: 정규식, 정규표현식, 유한오토마타

THEMA 102 C언어

1. 연산자 우선순위

(1) 단항 연산자

• 단항 연산자: !(논리부정), ~(비트부정), ++, --, sizeof

(2) 이항 연산자

• 산술 연산자: *, /, %
• 산술 연산자: +, -
• 쉬프트 연산자: <<, >>
• 관계 연산자: <, <=, >=, >
• 비트논리 연산자: &, ^, |
• 논리 연산자, &&, ||

(3) 삼항 연산자

• 조건 연산자: ? :

(4) 대입 연산자

• 대입 연산자: =, +=, <<=, ..

(5) 콤마 연산자

• 콤마 연산자: ,

THEMA 103 JAVA

1. 접근지정자 (Access Modifier)

접근지정자	클래스 내부	같은 패키지 내 클래스	다른 패키지 내 자식 클래스	모든 클래스
private	O	X	X	X
default	O	O	X	X
protected	O	O	O	X
public	O	O	O	O

2. 상속 (Inheritance)

• extends

3. 다형성 (Polymorphism)

• 메소드 오버라이딩(overriding): 구현부가 다름
• 메소드 오버로딩(overloading): 매개변수가 다름

4. 추상클래스

• 추상메소드: 처리 내용을 기술하지 않고, 호출 방법만 정의
• 추상메소드를 가진 클래스 → 추상클래스
• abstract
• 추상클래스의 객체는 생성 불가
• 상속받은 추상메소드는 오버라이딩

5. 인터페이스(Interface)

• 상수와 추상메소드로만 구성된 것
• 인터페이스는 다중상속 가능 (클래스는 불가능)
• 자식클래스에서 인터페이스 상속을 위해 implements 사용, 반드시 추상메소드 모두 구현