2021 정보처리기사 실기 - 4. 서버 프로그램 구현(2)

모듈

모듈의 개요

- 모듈화를 통해 분리된 시스템의 각 기능들

- 서브루틴, 서브시스템, 소프트웨어 내의 프로그램, 작업 단위 등과 같은 의미로 사용

- 단독으로 컴파일 가능하며 재사용 할 수 있음

- 각 모듈의 기능이 서로 독립적이고 모듈이 하나의 기능만을 수행하고 다른 모듈과의 과도한 상호작용을 배제함

- 독립성이 높을수록 모듈을 수정해도 다른 모듈에 영향이 없어 오류가 발생해도 쉽게 해결 가능

- 모듈의 독립성을 높이기 위해서는 결합도는 약하게, 응집도는 강하게 해야함

 

결합도

- 모듈 간에 상호 의존도 또는 모듈 사이의 연관 관계

- 결합도와 품질은 반비례 관계

- 결합도가 강하면 시스템 구현 및 유지보수 작업이 어려움

응집도

- 정보 은닉 개념을 확장한 것으로 모듈의 내부 요소들의 서로 관련되어 있는 정도

- 모듈이 독립적인 기능으로 정의되어 있는 정도

- 응집도와 품질은 비례 관계

팬 인/아웃

- 팬 인 : 호출하는 모듈의 수

- 팬 아웃 : 호출되는 모듈의 수

단위 모듈

단위 모듈의 개요

- 소프트웨어 구현에 필요한 여러 동작 중 한 가지 동작을 수행하는 기능을 모듈로 구현한 것

- 사용자 또는 다른 모듈로부터 값을 전달받아 시작되는 작은 프로그램

단위 모듈 구현 순서

단위 기능 명세서 작성

- 단위 기능을 명세화한 문서

- 복잡한 시스템을 단순하게 구현하기 위한 추상화 작업이 필요

- 대형 시스템을 분해하여 단위 기능별로 구분하고 각 기능들로 계층적으로 구성하는 구조화 과정을 거침

 

입출력 기능 구현

- 단위 기능 명세서에서 정의한 데이터 형식에 따라 입출력 기능을 위한 알고리즘 및 데이터 구현

- 모듈 간 연동 또는 통신을 위한 데이터 구현

- IPC(Inter Process Communication) : 모듈 간 통신을 구현하기 위해 사용되는 프로그래밍 인터페이스 집합

    -> 공유 메모리 : 다수의 프로세스가 공유 가능한 메모리를 구성하여 통신 수행

    -> 소켓 : 네트워크 소켓을 이용하여 네트워크를 경유하는 통신 수행

    -> 세마포어 : 공유 자원에 대한 접근 제어를 통해 통신 수행

    -> 파이프 : 선입선출의 형태로 구성된 메모리를 여러 프로세스가 공유하여 통신 수행

    -> 메시지 큐잉 : 메시지가 발생하면 이를 전달하는 형태로 통신 수행

 

알고리즘 구현

- 입출력 데이터를 바당으로 단위 기능별 요구 사항들을 구현 가능 언어를 이용하여 모듈로 구현

 

공통 모듈

공통 모듈의 개요

- 여러 프로그램에서 공통적으로 사용할 수 있는 모듈

- 자주 사용되는 계산식이나 매번 필요한 사용자 인증 같은 기능들이 공통 모듈로 구성될 수 있음

- 공통 모듈의 명세 기법 : 정확성, 명확성, 완전성, 일관성, 추적성

 

재사용

- 비용과 시간을 절약하기 위해 이미 개발된 기능들을 파악하고 재구성하여 새로운 시스템 개발에 사용하기 적합하도록 최적화 시키는 작업

- 재사용되는 대상은 외부 모듈과의 결합도는 낮고 응집도는 높아야 함

 

효과적인 모듈 설계 방안

- 결합도는 줄이고 응집도는 높여 모듈의 독립성과 재사용성을 높임

- 하나의 입구와 하나의 출구를 가져야 함

 

코드

코드의 개요

- 컴퓨터를 이용하여 자료를 처리하는 과정에서 분류, 조합 및 집계를 용이하게 하고 특정 자료의 추출을 쉽게 하기 위해 사용하는 기호

- 코드의 기능 : 식별 기능, 분류 기능, 배열 기능

 

코드의 종류

- 순차 코드 : 일정 기준에 따라 최초의 자료부터 일련번호를 부여하는 방법

- 블록 코드 : 대상 항목에서 공통적인 것을을 블록으로 구분하고 블록 내에 일련번호를 부여하는 방법

- 10진 코드 : 대상 항목을 0~9까지 10진 분할하고 다시 각각에 대하여 10진 분할을 필요한 만큼 반복하는 방법

- 그룹 분류 코드 : 일정 기준에 따라 대분류, 중분류, 소분류 등으로 구분하고 그룹 안에서 일련번호를 부여하는 방법

- 연상 코드 : 항목의 명칭이나 약호와 관계있는 숫자, 문자, 기호를 이용하여 코드를 부여하는 방법

- 표의 숫자 코드 : 항목의 성질(길이, 넓이, 부피 등)의 물리적인 수치를 그대로 코드에 적용시키는 방법

- 합성 코드 : 하나의 코드로 수행하기 어려운 경우 2개 이상의 코드를 조합하여 적용시키는 방법

 

코드 부여 체계

- 코드(이름)만으로도 개체의 용도와 적용 범위를 알 수 있도록 코드를 부여하는 방식

- 시스템의 고유한 코드와 개체를 나타내는 코드 등이 정의되어야 함

 

디자인 패턴

디자인 패턴의 개요

- 각 모듈의 세분화된 역할이나 모듈들 간의 인터페이스와 같은 코드를 작성하는 수준의 세부적인 구현 방안을 설계할 때 참조할 수 있는 전형적인 해결 방식 또는 예제

- 개발 과정에 문제가 발생 시 새로 해결책을 구상하기보다 문제에 해당하는 디자인 패턴을 참고하여 적용하는 것이 더욱 효율적임

- 재사용할 수 있는 기본형 코드들이 포함되어 있음

 

생성 패턴

- 객체의 생성과 참조 과정을 샘플화 하여 객체가 생성되거나 변경되어도 프로그램의 구조에 영향을 크게 받지 않도록 하여 프로그램의 유연성을 더해줌

- 추상 팩토리 : 구체적인 클래스에 의존하지 않고 인터페이스를 통해 서로 연관, 의존하는 객체들의 그룹으로 생성하여 추상적으로 표현

- 빌더 : 작게 분리된 인스턴스를 건축 하듯이 조합하여 객체 생성

- 팩토리 메소드 : 객체 생성을 서브 클래스에서 처리하도록 분리하여 캡슐화한 패턴

- 프로토타입 : 원본 객체를 복제하는 방법으로 객체를 생성하는 패턴

- 싱글톤 : 하나의 객체를 생성하면 생성된 객체를 어디서든 참조할 수 있지만 여러 프로세스가 동시에 참조할 수는 없음

 

구조 패턴

- 클래스나 객체들을 조합하여 더 큰 구조로 만들 수 있게 해주는 패턴

- 어댑터 : 호환성이 없는 클래스들의 인터페이스를 다른 클래스가 이용할 수 있도록 변환해주는 패턴

- 브리지 : 구현부에서 추상층을 분리하여 서로가 독립적으로 확장할 수 있도록 구성한 패턴

- 컴포지트 : 여러 객체를 가진 복합 객체와 단일 객체를 구분 없이 다루고자 할 때 사용하는 패턴

- 데코레이터 : 객체 간의 결합을 통해 능동적으로 기능들을 확장할 수 있는 패턴

- 퍼싸드 : 복잡한 서브 클래스들을 피해 더 상위에 인터페이스를 구상함으로써 서브 클래스의 기능을 간편하게 사용할 수 있도록 하는 패턴

- 플라이웨이트 : 인스턴스가 필요할 때마다 생성하는 것이 아닌 공유해서 사용함으로써 메모리를 절약하는 패턴

- 프록시 : 접근이 어려운 객체와 여기에 연결하려는 객체 사이에서 인터페이스 역할을 수행하는 패턴

 

행위 패턴

- 클래스나 객체들이 서로 상호작용하는 방법이나 책임 분배 방법을 정의한 패턴

- 책임 연쇄 : 요청을 처리할 수 있는 객체가 둘 이상 존재하여 한 객체가 처리하지 못하면 다음 객체로 넘어가는 형태의 패턴

- 커맨드 : 요청을 객체의 형태로 캡슐화하여 재이용하거나 취소할 수 있도록 요청에 필요한 정보를 저장하거나 로그에 남기는 패턴

- 인터프리터 : 언어에 문법 표현을 정의하는 패턴

- 반복자 : 자료 구조와 같이 접근이 잦은 객체에 대해 동일한 인터페이스를 사용하도록 하는 패턴

- 중재자 : 수많은 객체들 간의 복잡한 상호작용을 캡슐화하여 객체로 정의하는 패턴

- 메멘토 : 특정 시점에서의 객체 내부 상태를 객체화함으로써 이후 요청에 따라 객체를 해당 시점의 상태로 돌릴 수 있는 기능을 제공하는 패턴

- 옵서버 : 한 객체의 상태가 변화하면 객체에 상속되어 있는 다른 객체들에게 변화된 상태를 전달하는 패턴

- 상태 : 객체의 상태에 따라 동일한 동작을 다르게 처리해야 할 때 사용하는 패턴

- 전략 : 동일한 계열의 알고리즘들을 개별적으로 캡슐화하여 상호 교환할 수 있게 정의하는 패턴

- 템플릿 메소드 : 상위 클래스에서 골격을 정의하고 하위 클래스에서 처리를 구체화하는 구조의 패턴

- 방문자 : 각 클래스들의 데이터 구조에서 처리 기능을 분리하여 별도의 클래스로 구성하는 패턴

 

배치 프로그램

배치 프로그램의 개요

- 사용자와의 상호 작용 없이 여러 작업들을 미리 정해진 작업을 일괄적으로 처리하는 것

- 배치 프로그램의 필수 요소 : 대용량 데이터, 자동화, 견고성, 안정성, 신뢰성, 성능

- 정기 배치 : 정해진 기간에 정기적으로 수행

- 이벤트성 배치 : 설정한 특정 조건이 충족될 때 수행

- On-Demand 배치 : 사용자 요청 시 수행

 

배치 스케줄러

- 일괄 처리 작업이 설정된 주기에 맞춰 자동으로 수행되도록 지원해주는 도구

- 잡 스케줄러라고도 함

- 스프링 배치

    -> Spring Source 사와 Accenture 사가 공동 개발한 오픈소스 프레임워크

    -> 스프링 프레임워크의 특성을 그대로 가져와 스프링의 기능을 모두 사용할 수 있음

    -> 데이터베이스나 파일의 데이터를 교환하는데 필요한 컴포넌트를 제공

    -> 로그 관리, 추적, 트랜잭션 관리, 작업 처리 통계, 작업 재시작 등의 다양한 기능 제공

    -> 구성요소 : Job, Job Launcher, Step, Job Repository

- Quatz

    -> 스프링 프레임워크로 개발되는 응용 프로그램들의 일괄 처리를 위한 다양한 기능을 제공하는 오픈소스 라이브러리

    -> 수행할 작업과 수행 시간을 관리하는 요소들을 분리하여 일괄 처리 작업에 유연성을 제공

    -> 구성요소 : Scheduler, Job, JobDetail, Trigger

실기 정리

2021 정보처리기사 실기 정리