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개발 환경 구축 - 하드웨어 환경

[ 개발 환경 구축 ]
응용 소프트웨어 개발을 위해 개발 프로젝트를 이해하고 소프트웨어 및 하드웨어 장비를 구축하는 것을 의미

- 하드웨어 환경은 사용자와의 인터페이스  역할을 하는 클라이언트(Client)
- 클라이언트와 통신하여 서비스를 제공하는 서버(Server)로 구성된다.
- 서버는 사용 목적에 따라 웹 서버, 웹 애플리케이션 서버, 데이터 베이스 서버, 파일 서버 등으로 나뉜다.

개발 환경 구축 - 소프트웨어 환경

- 소프트웨어 환경은 클라이언트와 서버 운영을 위한 시스템 소프트웨어
- 개발에 사용되는 개발 소프트웨어로 구성
- 시스템 소프트웨어에는 운영체제(OS), 웹 서버 및 WAS 운용을 위한 서버 프로그램, DBMS등이 있다.
- 개발 소프트웨어는 요구사항 관리 도구, 설계/모델링 도구, 구현 도구, 빌드 도구, 테스트 도구, 형상 관리 도구 등이 있다.

모듈(Module)

모듈화를 통해 분리된 시스템의 각 기능들로, 서브루틴, 서브시스템, 소프트웨어 내의 프로그램, 작업 단위 등과 같은 의미로 사용된다.

- 모듈화
: 소프트웨어의 성능을 향상시키거나 시스템의 수정 및 재사용, 유지 관리 등이 용이하도록 시스템의 기능들을 모듈 단위로 분해하는 것으로 모듈 간 결합도의 최소화, 응집도의 최대화가 목표임
- 모듈의 기능적 독립성은 소프트웨어를 구성하는 각 모듈의 기능이 서로 독립됨을 의미. 모듈이 하나의 기능만을 수행하고 다른 모듈과의 과도한 상호 작용을 배제함으로써 이루어 진다.
- 독립성이 높은 모듈일수록 모듈을 수정하더라도 다른 모듈들에게는 거의 영향을 미치지 않으며, 오류가 발생해도 쉽게 발견하고 해결할 수 있다.
- 모듈의 독립성은 결합도(Coupling)와 응집도(Cohesion)에 의해 측정되며, 독립성을 높이려면 모듈의 결합도는 약하게, 응집도는 강하게, 모듈의 크기는 작게 만들어야한다.

결합도( Coupling )

모듈 간에 상호 의존하는 정도 또는 두 모듈 사이의 연관 관계를 의미한다.

- 결합도가 약할수록 품질이 높고, 강할수록 품질이 낮다.
- 결합도가 강하면 시스템 구현 및 유지보수 작업이 어렵다.

응집도( Cohesion )

정보 은닉 개념을 확장한 것으로, 명령어나 호출문 등 모듈의 내부 요소들의 서로 관련되어 있는 정도
즉, 모듈이 독립적인 기능으로 정의되어 있는 정도를 의미

- 응집도가 강할수록 품질이 높고, 약할수록 품질이 낮다.

팬인(Fan-In)/ 팬아웃(Fan-Out)

- 팬인은 어떤 모듈을 제어(호출)하는 모듈의 수
- 팬아웃은 어떤 모듈에 의해 제어(호출)되는 모듈의 수

- 팬인과 팬아웃을 분석하여 시스템의 복잡도를 알 수 있다.
- 팬인이 높다 => 재사용 측면에서 설계가 잘 되었다.
But, 단일 장애점이 발생할 수 있으므로 중점적인 관리 및 테스트가 필요하다.

공통 모듈

여러 프로그램에서 공통적으로 사용할 수 있는 모듈을 의미

- 자주 사용되는 계산식이나 매번 필요한 사용자 인증과 같은 기능들이 공통 모듈로 구성될 수 있다.
- 다른 개발자들이 해당 기능을 명확히 이해할 수 있도록 다음 명세 기법을 준수해야함.

재사용

비용과 개발 시간을 절약하기 위해 이미 개발된 기능들을 파악하고 재구성해서 새로운 시스템 또는 기능 개발에 사용하기 적합하도록 최적화 시키는 작업

- 재사용되는 대상은 외부 모듈과의 결합도는 낮고, 응집도는 높아야 한다.

DBMS 접속( Connection )

사용자가 데이터를 사용하기 위해 응용 시스템을 이용하여 DBMS에 접근하는 것을 의미

- 응용 시스템은 사용자로부터 매개 변수를 전달받아 SQL을 실행하고 DBMS로부터 전달받은 결과를 사용자에게 전달하느 ㄴ매개체 역할을 수행한다.
- 인터넷을 통해 구동되는 웹 응용 프로그램은 웹 응용 시스템을 통해 DBMS에 접근한다.
- DBMS 접속 기술 : DBMS에 접근하기 위해 사용하는 API 또는 API의 사용을 편리하게 도와주는 프레임워크 등을 의미

- 동적 SQL ( Dynamic SQL )
: 다양한 조건에 따라 SQL 구문을 동적으로 변경하여 처리 할 수 있는 SQL 처리 방식
: 사용자로부터 SQL문의 일부 또는 전부를 입력받아 실행할 수 있다.
: 정적 SQL에 비해 속도가 느리지만, 상황에 따라 다양한 조건을 첨가하는 등 유연한 개발이 가능하다.
* 정적 SQL : SQL 코드를 변수에 담지 않고 코드 사이에 직접 기술한 SQL문

서버 개발

웹 애플리케이션의 로직을 구현할 서버 프로그램을 제작하여 웹 애플리케이션 서버(WAS)에 탑재하는 것을 의미

- 웹 애플리케이션 서버에 구현된 서버 프로그램은 웹 서버로부터 받은 요청을 처리하여 결과를 반환한다.
- 서버 개발에 사용되는 프로그래밍 언어에는 Java, JavaScript, Python, PHP, Ruby 등이 있다.
- 각 프로그래밍 언어에는 해당 언어로 서버 프로그램을 개발하 수 있도록 지원하는 프레임워크가 있다.

• 프레임워크의 특징

서버 개발 과정

서버 개발은 DTO/VO, SQL, DAO, Service, Controller를 각각 구현하는 과정을 통해 이루어진다.

- 구현 순서는 개발자가 임의로 변경할 수 있다.
- 개발하려는 서버 프로그램의 목적, 개발 언어, 규모 등의 이유로 통합되거나 세분화 될 수 있다.
- 모든 과정에서 보안 약점이 발생하지 않도록 소프트웨어 개발 보안 가이드를 참고한다.

배치 프로그램( Batch Program )

사용자와의 상호 작용 없이 여러 작업들을 미리 정해진 일련의 순서에 따라 일괄적으로 처리하는 것을 의미

- 배치 프로그램이 자동으로 수행되는 주기에 따라 정기배치, 이벤트성 배치, On-Demand 배치로 구분
- 배치 프로그램의 필수 요소 : 대용량 데이터, 자동화, 견고성, 안정성, 신뢰성, 성능
- 배치 스케쥴러( Batch Schedular ) : 일괄 처리( Batch Processing ) 작업이 설정된 주기에 맞춰 자동으로 수행되도록 지원도구

통합구현

사용자의 요구사항에 맞춰 송,수신 모듈과 중계 모듈간의 연계를 구현하는 것을 의미한다.

통합구현은 송,수신 시스템과 모듈, 중계시스템, 연계 데이터, 네트워크로 구성된다.
- 송신 시스템과 모듈
: 데이터를 생성 및 변환하여 전송하는 시스템, 송신 모듈과 모니터링(Monitoring)기능으로 구성
송신 모듈은 전송 데이터를 생성하고 필요에 따라 전송 데이터의 변환 등을 수행
모니터링 기능은 전송 데이터의 생성부터 송신까지의 과정과 송신 상태 등을 확인한다.
- 수신 시스템과 모듈
: 수신 받은 데이터를 정제 및 변환하는 시스템, 수신 모듈과 모니터링(Monitoring)기능으로 구성
수신 모듈은 수신 데이터를 정제하고 애플리케이션이나 DB테이블에 적합한 데이터로 변환하는 작업 등을 수행한다. 
- 중계 시스템 : 내,외부 시스템 간 도는 내부 시스템 간의 연계 시 사용되는 아키텍쳐이다.
- 연계 데이터 : 송,수신 시스템 간 송,수신되는 데이터이다. 속성, 길이(size), 타입(type)등이 포함된다.
- 네트워크 : 송수신 시스템, 중계 시스템을 연결해주는 통신망이다.

연계 요구사항 분석

통합 구현을 위해 사용자 요구사항을 분석하고 연계 데이터를 식별 및 표준화하여 연계 데이터를 정의하는 것

연계 요구사항 분석시 확인, 작성 문서
- 시스템 구성도 : 송수신 시스템의 하드웨어,소프트웨어,네트워크 구성 등을 정의한 문서
- 응용 애플리케이션 구성 : 메뉴 구조, 화면 설계, 데이터의 발생 시점, 발생 유형, 발생 주기 등을 정의한 문서
- 테이블 정의서 : 테이블에서 관리되는 컬럼들의 특징, 인덱스, 업무 규칙 등을 정의한 문서
- 코드 정의서 : DB에서 코드성 속성을 정의한 문서
- 연계 요구사항 분석서 : 인터뷰나 설문조사를 통해 확인된 결과를 기반으로 요구사항의 ID,이름,유형,설명,해결방안 등을 정의

연계 데이터 식별 및 표준화

연계 데이터를 구성하기 위해 연계 데이터를 식별하고 식별된 연계 데이터를 표준화한 후 이를 기반으로
연계(인터페이스)정의서를 작성한다.

연계데이터 식별 및 표준화 절차
- 연계 범위 및 항목 정의
- 연계 코드 변환 및 매핑
- 연계 데이터 식별자와 변경 구분 추가
- 연계 데이터 표현 방법 정의
- 연계 정의서 및 명세서 작성
* 궁극적으로 "연계 정의서 및 명세서 작성"을 해야한다.

연계 메커니즘

연계 메커니즘은 데이터의 생성 및 전송을 담당하는 송신 체계
데이터 수신 및 운영 DB 반영을 담당하는 수신 체계로 구성된다.

- 송신 시스템은 운영 DB로부터 인터페이스 테이블이나 파일(xml,text,csv 등)형식으로 연계 데이터를 생성하여 송신
- 수신 시스텀은 송신 시스템으로부터 전송된 데이터를 받아 수신 시스템에 맞는 데이터로 변환한 후 운영 DB에 반영
- 송수신 시스템 사이에는 데이터의 송수신과 송수신 시스템 현황을 모니터링하는 중계 시스템을 설치할 수 있다.
- 송수신 시스템과 중계 시스템은 제각기 역할이 중복되지 않도록 아키텍쳐를 설계한 후 인터페이스 테스트와 통합 테스트를 통해 기능을 검증
- 연계 메커니즘의 연계 방식에는 직접 연계 방식과 간접 연계 방식이있다.

연계 메커니즘의 직접 연계 방식

중간 매개체 없이 송수신 시스템이 직접 연계하는 방식

[ 종류 ]
- DB Link : DB에서 제공하는 DB Link 객체를 이용하는 방식
- API(Application Programming Interface) 
: 데이터를 송신 시스템의 DB에서 읽어와 제공하는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스.
운영체제(OS)나 프로그래밍 언어 등에 있는 라이브러리를 응용프로그램 개발 시 이용할 수 있도록 규칙 등에 대해 정의해 놓은 인터페이스
- Open API : API의 기능을 누구나 무료로 사용하여 프로그램을 개발하거나 Open API에 새로운 API를 추가할 수 있도록 공개된 API

- DB Connection : 수신 시스템의 WAS(웹 애플리케이션 서버)에서 송신 시스템의 DB로 연결해주는 방식
- JDBC(Java DataBase Connectivity) : Java에서 DB에 접근하여 데이터를 삽입,삭제,수정,조회할 수 있도록 java와 DB를 연결해주는 방식

연계 메커니즘의 간접 연계 방식

송수신 시스템 사이에 중간 매개체를 두어 연계하는 방식

[ 종류 ]
- 연계 솔루션 : EAI 서버와 송수신 시스템에 설치되는 클라이언트를 이용하는 방식
* EAI : 송수신 데이터를 식별하기 위해 송수신 처리 및 진행 현황을 모니터링하고 통제하는 시스템
- ESB(Enterprise Service Bus) : 애플리케이션 간 연계, 데이터 변환, 웹 서비스 지원 등 표준 기반의 인터페이스를 제공하는 방식
- Socket : 서버는 통신을 위한 소켓(Socket)을 생성하여 포트를 할당하고 클라이언트의 통신 요청 시 클라이언트와 연결하여 통신하는 네트워크 기술
- Web Service : 웹 서비스(Web Service)에서 WSDL과 UDDI,SOAP 프로토콜을 이용하여 연계하는 방식

• 연계 메커니즘 구성

• 연계 메커니즘 구간별 장애 및 오류 모니터링 현황

• 장애 및 오류 유형과 처리 방안

• 연계 데이터 보안

송신 시스템에서 수신 시스템으로 전송되는 연계 데이터는 보안에 취약할 수 있으므로 데이터의 중요성을 고려하여 보안을 적용해야한다.

연계 모듈의 구현 환경

연계 메커니즘에 따라 구현된 연계 시스템 환경 및 모듈 구현 환경을 의미한다.

XML(eXtensible Markup Language)

웹브라우저 간 HTML 문법이 호환되지 않는 문제와  SGML의 복잡함을 해결하기 위하여 개발된 다목적 마크업 언어

- 유니코드를 기반으로 다국어를 지원
- 사용자가 직접 문서의 태그를 정의할 수 있으며, 다른 사용자가 정의한 태그를 사용할 수 있다.

JSON(JavaScript Object Notation)

속성-값 쌍으로 이루어진 데이터객체를 전달하기 위해 사람이 읽을 수 있는 텍스트를 사용하는 개방형 표준 포맷
비동기 처리에 사용되는 AJAX에서 XML을 대체하여 사용되고 있다.

연계 테스트

[ 절차 ] 연계 테스트 케이스 작성 -> 연계 테스트 환경 구축 -> 연계 테스트 수행 -> 연계 테스트 수행 결과 검증

데이터 모델

현실 세계의 정보들을 컴퓨터에 표현하기 위해서 단순화, 추상화하여 체계적으로 표현한 개념적 모형

데이터 모델의 구성요소
- 개체( Entity ) : 사람이 생각하는 개념이나 정보 단위 같은 현실 세계의 대상체
- 속성( Attribute ) : 데이터의 가장 작은 논리적인 단위
- 관계( Relation ) : 개체 간의 관계 또는 속성 간의 논리적인 연결을 의미

데이터 모델의 종류

- 개념적 데이터 모델 : 현실 세계에 대한 인식을 추상적 개념으로 표현하는 과정 
- 논리적 데이터 모델 : 개념적 모델링 과정에서 얻은 개념적 구조를 컴퓨터 세계의 환경에 맞도록 변환하는 과정
- 물리적 데이터 모델 : 실제 컴퓨터에 데이터가 저장되는 방법을 정의하는 물리 데이터베이스 설계 과정

데이터 모델에 표시할 요소

- 구조( Structure ) : 개체 타입들 간의 관계, 데이터 구조 및 정적 성질을 표현함
- 연산( Operation ) : DB에 저장된 실제 데이터를 처리하는 작업에 대한 명세
- 제약조건( Constraint ) : DB에 저장될 수 있는 실제 데이터의 논리적인 제약 조건

이상( Anomaly )

테이블에서 일부 속성들의 종속으로 인해 데이터의 중복(Redundancy)이 발생하고, 이 중복으로 인해 테이블 조작 시 문제가 발생하는 현상

이상( Anomaly )의 종류
- 삽입 이상( Insertion Anomaly ) : 테이블에 데이터를 삽입할 때, 의도와 상관없이 원치 않은 값들로 인해 삽입할 수 없게 되는 현상 
- 삭제 이상( Deletion Anomaly ) : 테이블에서 한 튜플을 삭제할 때, 의도와 상관없는 값들도 함께 삭제되는 현상
- 갱신 이상( Update Anomaly ) : 테이블에서 튜플에 있는 속성 값을 갱신할 때, 일부 튜플의 정보만 갱신되어 정보의 불일치성이 생기는 현상

함수적 종속( Functional Dependency )

- 어떤 테이블 R에서 X와 Y를 각각 R의 속성 집합의 부분 집합이라 할 때, 속성 X의 값 각각에 대해 시간에 관계없이 항상 속성 Y의 값이 오직 하나만 연관되어 있을 때, Y는 X에 함수적 종속 또는 X가 Y를 함수적으로 결정한다하고 X -> Y로 표기한다.

-  X -> Y의 관계에서 X를 "결정자(Determinant)", Y를 "종속자(Dependent)"라고 한다.
- 완전 함수적 종속 : 어떤 테이블 R에서 속성 Y가 다른 속성 집합 X 전체에 대해 함수적 종속이면서, 속성 집합 X의 어떤 진부분 집합에도 함수적종속이 아닐 때 속성 Y는 속성 집합 X에 "완전 함수적 종속"이라고 한다. 
- 부분 함수적 종속 : 완전함수종속이 아닌 것을 부분 함수 종속이라 한다.

정규화( Normalization )

테이블 속성들이 상호 종속적인 관계를 갖는 특성을 이용하여 테이블을 무손실 분해하는 과정

- 정규화 과정
비정규 R -> ( 도메인이 원자값 )
-> 1NF -> ( 부분적 함수 종속 제거 == 완전 함수종속 )
-> 2NF -> ( 이행적 함수 종속 제거 )
-> 3NF -> ( 결정자이면서 후보키가 아닌 것 제거 )
-> BCNF -> ( 다치 종속 )
-> 4NF -> ( 조인 종속성 이용 ) -> 5NF
- 이행적 함수적 종속 : A -> B, B -> C 이면, A -> C를 만족하는 관계

반정규화( Denormalization )

시스템의 성능 향상, 개발 및 운영의 편의성 등을 위해 정규화된 데이터 모델을 통합, 중복, 분리하는 과정
의도적으로 정규화 원칙을 위배하는 행위

반정규화 방법
- 테이블 통합 : 두 테이블간의 조인(join)연산이 많아 하나의 테이블로 합쳐 사용하는 것이 성능 향상에 도움이 될 경우 수행
- 테이블 분할 : 수평분할(레코드를 기준으로 테이블분할), 수직분할(하나의 테이블에 속성이 너무 많을 경우 테이블 분할)
- 중복테이블 추가 : 여러 테이블에서 데이터를 추출해서 사용해야하거나 다른 서버에 저장된 테이블을 이용해야하는 경우
( 추가방법 : 집계 테이블추가, 진행 테이블추가, 특정 부분만을 포함하는 테이블추가 )
- 중복속성 추가 : 조인해서 데이터 처리할 때 데이터를 조회하는 경로를 단축하기 위해 자주 사용하는 속성을 하나 더 추가

인덱스( Index )

데이터 레코드를 빠르게 접근하기 위해 <키 값, 포인터>쌍으로 구성되는 데이터 구조이다.
인덱스 키의 순서에 따라 데이터가 정렬되어 저장되는 방식 => 클러스터 인덱스
인텍스 키 값만 정렬되어 있을 뿐, 실제 데이터는 정렬되지 않는 방식 => 넌클러스터 인덱스

트리기반 인덱스 : 인덱스 저장 블록들이 트리 구조를 이루고 있다. DBMS에서 트리 구조 기반의 B+트리 인덱스를 주로 활용
비트맵 인덱스 : 인덱스 컬럼 데이터를 Bit값인 0 or 1로 변환하여 인덱스 키로 사용
함수기반 인덱스 : 컬럼의 값 대신 컬럼에 특정 함수( Function )나 수식으로 적용
비트맵 조인 인덱스 : 다수의 조인된 객체로 구성된 인덱스
도메인 인덱스 : 개발자가 필요한 인덱스를 직접 만들어 사용하는 것

뷰( View )

- 사용자에게 접근이 허용된 자료만을 제한적으로 보여주기 위해 하나 이상의 기본 테이블로부터 유도된, 이름을 가지는 가상 테이블
- 저장장치 내에 물리적으로 존재하진 않지만, 사용자에게는 있는 것처럼 간주된다.
- CREATE문으로 정의하고, DROP문으로 제거한다.
- 데이터의 논리적 독립성을 제공한다.

트랜잭션( Transaction )

DB의 상태를 변환시키는 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위
또는 한꺼번에 모두 수행되어야 할 일련의 연산

- Atomicity ( 원자성 ) : 트랜잭션의 연산은 DB에 모두 반영되도록 완료(Commit)되든지 아니면 전혀 반영되지 않도록 복구( Rollback )되어야한다.
- Consistency ( 일관성 ) : 트랜잭션이 그 실행을 성공적으로 완료하면 언제나 일관성 있는 DB상태로 변환한다.
- Isolation ( 독립성 ) : 둘 이상의 트랜잭션이 동시에 병행 실행되는 경우 어느 하나의 트랜잭션 실해중에 다른 트랜잭션의 연산이 끼어들 수 없음
- Durability ( 지속성 ) : 성공적으로 완료된 트랜잭션의 결과는 시스템이 고장나더라도 영구적으로 반영되어야한다. 

클러스터( Cluster )

데이터 저장 시 데이터 액세스 효율을 향상시키기 위해 동일한 성격의 데이터를 동일한 데이터 블록에 저장하는 물리적 저장 방법이다.

- 클러스터링 된 테이블은 데이터 조회 속도는 향상시키지만 데이터 입력, 수정, 삭제에 대한 성능은 저하시킨다.
- 처리 범위가 넓은 경우 => 단일 테이블 클러스터링, 조인이 많이 발생하는 경우 => 다중 테이블 클러스터링
- 클러스터링키로 지정된 컬럼 값의 순서대로 저장되고, 여러 개의 테이블이 하나의 클러스터에 저장된다.

파티션( Patition )

대용량의 테이블이나 인덱스를 작은 논리적 단위로 나누는 것을 말한다.

- 범위 분할( Range Partitioning ) : 지정한 열의 값을 기준으로 분할
- 해시 분할( Hash Partitioning ) : 해시 함수를 적용한 결과 값에 따라 데이터를 분할
- 조합 분할( Composite Partitioning ) : 범위 분할로 반할한 다음 해시 함수를 적용해서 다시 분할
* 인덱스 파티션 : 파티션된 테이블의 데이터를 관리하기위해 인덱스를 나눈 것

현행 시스템 파악절차 3단계

• 1단계
  • 시스템 구성 파악
  • 시스템 기능 파악
  • 시스템 인터페이스 파악
• 2단계
  • 아키텍쳐 구성 파악
  • 소프트웨어 구성 파악
• 3단계
  • 하드웨어 구성 파악
  • 네트워크 구성 파악

개발 기술 환경 파악

• 운영체제(OS, Operating System)
  • 컴퓨터 시스템의 자원들을 효율적으로 관리하여, 사용자가 컴퓨터를 편리하고 효율적으로 사용할 수 있도록 환경을 제공하는 소프트웨어
• 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)
  • 사용자와 데이터베이스 사이에서 사용자의 요구에 따라 정보를 생성해 주고, 데이터베이스를 관리해 주는 소프트웨어
• 웹 애플리케이션 서버(WAS , Web Application Server)
  • 정적인 콘텐츠 처리를 하는 웹 서버와 달리 사용자의 요구에 따라 변하는 동적인 콘텐츠를 처리하기 위해 사용되는 미들웨어이다.
  • 미들웨어(Middle Ware)
    : 운영체제와 해당 운영체제에 의해 실행되는 응용 프로그램 사이에서 운영체제가 제공하는 서비스 이외에 추가적인 서비스를 제공하는 소프트웨어
• 오픈소스(Open Source)
  • 누구나 별다른 제한 없이 사용할 수 있도록 소스 코드를 공개한 것으로 오픈 소스 라이선스를 만족하는 소프트웨어
• 가비지 컬렉션(Garbage Collection)
  • 실제로는 사용되지 않으면서 가용 공간 리스트에 반환되지 않는 메모리 공간인 가비지(Garbage)를 강제로 해제하여 사용할 수 있도록 하는 메모리 관리 기법

요구사항 정의

• 요구사항 개념
  • 소프트웨어가 어떤 문제를 해결하기 위해 제공하는 서비스에 대한 설명과 정상적으로 운영되는데 필요한 제약조건 등
• 요구사항 유형
  • 기능 요구사항
  • 비기능 요구사항
  • 사용자 요구사항
  • 시스템 요구사항

요구사항 개발 프로세스

• 요구사항 도출(Elicitation)
• 시스템, 사용자, 그리고 시스템 개발에 관련된 사람들이 서로 의견을 교환하여 요구사항이 어디에 있는지, 어떻게 수집할 것인지를 식별하고 이해하는 과정
  
• [ 주요 기법 : 인터뷰, 설문, 브레인스토밍, 워크샵, 프로토타이핑, 유스케이스 등 ]
• 브레인스토밍(Brain Storming) : 3인 이상이 자유롭게 의견을 교환하면서 독창적인 아이디어를 산출해내는 방법
• 프로토타이핑(Prototyping) : 프로토타입(견본품)을 통해 효과적으로 요구 분석을 수행하면서 명세서를 산출해내는 방법
• 유스케이스(Use Case) : 사용자의 요구사항을 기능 단위로 표현하는 것
• 요구사항 분석(Analysis)
• 개발 대상에 대한 사용자의 요구사항 중 명확하지 않거나 모호하여 이해되지 않는 부분을 발견하고 이를 걸러내기 위한 과정
• 요구사항 명세(Specification)
• 요구사항을 체계적으로 분석한 후 승인될 수 있도록 문서화하는 것을 의미
• 요구사항 확인(Validation)
• 개발 자원을 요구사항에 할당하기 전에 요구사항 명세서가 정확하고 완전하게 작성되었는지를 검토하는 활동

요구사항 분석 기법

• 요구사항 분류, 개념 모델링, 요구사항 할당, 요구사항 협상, 정형 분석 등이 있다.
• 요구사항 분류(Classification)
• 기능 요구사항과 비기능 요구사항으로 분류한다.
• 우선순위에 따라 분류한다.
• 소프트웨어에 미치는 영향의 범위에 따라 분류한다.
• 등등
• 개념 모델링(Conceptual Modeling)
• 현실 세계의 상황을 단순화하여 개념적으로 표현한 것을 모델이라하고, 모델을 만드는 과정이 모델링
• [ 종류 : 유스케이스 다이어그램, 데이터 흐름모델, 상태모델, 데이터모델 등등 ]
• 모델리 표기는 "UML(Unified Modeling Language)를 사용한다.
• 요구사항 할당(Allocation)
• 요구사항을 만족시키기 위한 구성 요소를 식벼하는 것이다.
• 요구사항 협상(Negotiation)
• 요구사항이 서로 충돌 될 경우 이를 적절히 해결하는 과정
• 정형 분석(Formal Analysis)
• 구문과 의미를 갖는 정형화된 언어를 이용해 요구사항을 수학적 기호로 표현한 후 이를 분석하는 과정

요구사항 확인 기법

• 요구사항 검토(Review), 프로토타이핑(Prototyping), 모델 검증(Model Verification), 인수 테스트(Acceptance Tests) 등이 있다.
• 요구사항 검토(Review)
• 문서화된 요구사항을 훑어보면서 확인하는 것
  
• 프로토타이핑(Prototyping)
• 초기 도출된 요구사항을 토대로 프로토타입(prototype)을 만든 후 대상 시스템의 개발이 진행되는 동안 도출되는 요구사항을 반영하면서 지속적으로 프로토타입을 재작성하는 과정
• 장점 : 빠르게 제작, 반복된 과정으로 발전된 결과물 얻음, 이해하기 쉬어 의사소통 원활 등
  단점 : 사용자 관심이 핵심에서 벗어나 프로토타입에 집중될 수 있다. 과대평가 될 수 있다. 비용이 부담 될 수 있다.
• 모델 검증(Verification)
• 개발된 모델이 요구사항을 충적시키는지 검증하는 것이다.
• 인수 테스트(Acceptance Tests)
• 사용자가 실제로 사용될 환경에서 요구사항들이 모두 충족되는지 사용자 입장에서 확인하는 과정

UML ( Unified Modeling Language )

• 시스템 분석, 설계, 구현 등 시스템 개발 과정에서 시스템 개발자와 고객 또는 개발자 상호 간의 의사소통이 원활하게 이루어지도록 표준화한 대표적인 객체지향 모델링 언어
• UML은 객체지향 방법론의 장점을 통합했으며, 객제 기술에 관한 국제표준화기구에서 표준으로 지정함
• UML을 이용해서 시스템의 구조를 표현하는 6개의 구조 다이어그램과 시스템 동작을 표현하는 7개의 행위 다이어그램을 작성할 수 있다.
• 각각의 다이어그램을 사물과 사물 간의 관계를 용도에 맞게 표현
• 구성요소에는 사물, 관계, 다이어그램 등이 있다.
  
• 사물(Thing)
• 구조사물, 행동사물, 그룹사물, 주해사물이 있다.
• 관계 (Relationships)
• 사물과 사물사이의 연관성을 표현한 것. 연관 관계, 집합 관계, 포함 관계, 일반화 관계, 의존 관계, 실체화 관계 등이 있다.
• 연관관계(Association) : 2개 이상의 사물이 서로 관련되어 있음을 표현한다.
• 집합관계(Aggregation) : 하나의 사물이 다른 사무에 포함되어 있는 관계
• 포함되는 쪽과 포함되는 쪽은 서로 독립적
• 포함되는 족에서 포함하느 쪽으로 속이 빈 마름포를 연결하여 표현
• 포함관계(Comosition) ; 집합 관계의 특수한 형태로, 포함하는 사물의 변화가 포함되는 사물에게 영향을 미치는 관계를 표현
• 포함하는 쪽과 포함되는 쪽은 서로 독립될 수 없고 생명주기르 함께한다.
• 포함되는 쪽에서 포함하는 쪽으로 속이 채워진 마름모를 연결하여 표현
• 일반화(generalization)관계 : 하나의 사물이 다른 사물에 비해 더 일반적인지 구체적인지를 표현한다.
• 예를 들어 사람은 여자와 남자보다 일반적인 개념이고 반대로 여자와 남자는 사람보다 구체적인 개념이다.
• 보다 일반적인 개념을 상위(부모), 보다 구체적인 개념을 하위(자식)라고 부른다.
• 구체적(하위)인 사물에서 일반적(상위)인 사물 쪽으로 속이 빈 화살표를 연결하여 표현한다.
• 의존관계(Dependency) : 연관관계와 같이 사물 사이에 서로 연관은 있으나, 필요에 의해 서로에게 영향을 주는 짧은 시간 동안만 연관을 유지하는 관계를 표현
• 하나의 사물과 다른 사물이 소유 관계는 아니지만 사물의 변화가 다른 사물에도 영향을 미치는 관계
• 영행을 주는 사물이 영향을 받는 사물쪽으로 점선 화살표를 연결하여 표현
• 실체화관계(Realization) : 사물이 할 수 있거나 해야하는 기능(행위,인터페이스)으로 서로를 그룹화 할 수 있는 관계를 표현한다.
• 사물에서 기능 쪽으로 속이 빈 점선 화살표를 연결하여 표현
• 다이어그램(Diagram)
• 사물과 관계를 도형으로 표현한 것
• 정적모델링 : 구조적 다이어그램
  동적모델링 : 행위 다이어그램
• 구조적 다이어그램 종류
• 클래스 다이어그램(Class Diagram) : 클래스와 클래스가 가지는 속성, 클래스 사이의 관계를 표현
• 객체 다이어그램(Object Diagram) : 클래스에 속한 사물들 , 즉 인스턴스를 특정 시점의 객체와 객체사이의 관계로 표현
• 컴포넌트 다이어그램(Component Diagram) : 실제 구현 모듈인 컴포넌트 간의 관계나 컴포넌트 간의 인터페이스를 표현
  
• 구현단계에서 사용되는 다이어그램
• 배치 다이어그램(Deployment Diagram) : 결과물, 프로세스, 컴포넌트 등 물리적 요소들의 위치를 표현한다.
• 구현단계에서 사용되는 다이어그램
• 복합체 구조 다이어그램(Composite Structure Diagram) : 클래스나 컴포너트가 복합 구조를 갖는 경우 그 내부 구조를 표현
• 패키지 다이어그램(Package Diagram) : 유스케이스나 클래스 등의 모델 요소들을 그룹화한 패키지들의 관계
• 행위 다이어그램의 종류
• 유스케이스 다이어그램(Use Case Diagram) : 사용자의 요구를 분석하는 것으로 기능 모델링 작업에 사용한다.
• 시퀀스 다이어그램(Squence Diagram) : 상호 작용하는 시스템들이나 객체들이 주고받는 메시지를 표현
• 커뮤니케이션 다이어그램(Communication Diagram): 메시지 뿐만 아니라 객체들 간의 연관까지 표현한다.
• 등등

기능 모델링 & 유스케이스 다이어그램

• 기능모델링 : 사용자의 요구사항을 분석하여 개발될 시스템이 갖춰야 할 기능들을 정리한 후 사용자와 함께 정리된 내용을 공유하기 위해 표현하는 것
• UML의 기능 모델링에는 1. 유스케이스 다이어그램, 2. 액티비티 다이어그램
• 유스케이스 다이어그램(Use Case Diagram)
• 개발될 시스템과 관련된 외부 요소들, 즉 사용자와 다른 외부 시스템들이 개발될 시스템을 이용해 수행할 수 있는 기능을 사용자의 관점에서 표현한 것
• [ 구성요소 : 시스템 범위, 액터, 유스케이스, 관계 ]
• 시스템범위(System Scope) : 시스템 내부의 유스케이스들을 사각형으로 묶어 시스템의 범위를 표현
• 사각형 안쪽 상단에 시스템 명칭을 기술한다.
• 액터(Actor) : 시스템과 상호작용을 하는 모든 외부 요소로, 사람이나 외부 시스템을 의미
• 주액터 : 주로 사람이 해당
• 부액터 : 주액터의 목적 달성을 위해 시스템에 서비스를 제공하는 외부 시스템
• 유스케이스(Use Case) : 사용자가 보는 관점에서 시스템이 액터에게 제공하는 서비스 또는 기능을 표기, 타원으로 표기
• 관계(Relation)
• 액터와 유스케이스, 유스케이스와 유스케이스 사이에 나타날 수 있다.
• 포함관계, 확장 관계, 일반화 관계의 3종류가 있다.
• 포함관계(Include) : 원래의 유스케이스에서 새롭게 만든 포함되는 유스케이스 쪽으로 점선 화살표를 연결한 후 화살표 위에 <<include>>라고 표기
• 확장관계(extend) : 확장될 유스케이스에서 원래의 유스케이스 쪽으로 점선 화살표를 연결한 후 화살표 위에 <<extends>>라고 표기
• 일반화(generalization) : 유사한 액터나 유스케이스를 하나의 그룹으로 묶고 싶을 때 그보다 일반적인 액터나 유스케이스를 만들어 이들을 연결하여 표현하는 관계

활동 다이어그램(Activity)

• 자료 흐름도와 유사한 것으로 사용자의 관점(view)에서 시스템이 수행하는 기능을 처리 흐름에 따라 순서대로 표현한 것
  
• 구성요소 : 액션, 액티비터, 노드, 스윔레인 등
• 액션(Action) : 더 이상 분해할 수 없는 단일 작업
• 노드(node)
• 스윔레인(swim Lane) : 액티비티 수행을 담당하는 주체를 구분

클래스 다이어그램(Class Diagram)

• 정적 모델링이란 : 사용자가 요구한 기능을 구현하는데 필요한 자료들의 논리적인 구조를 표현
• 정적 모델링은 객체들을 클래스로 추상화하여 표현한다.
• UML을 이용한 정적 모델링의 대표적인 것이 클래스 다이어그램이다.
• 클래스 다이어그램
• 시스템을 구성하는 클래스, 클래스의 특성인 속성과 오퍼레이션, 속성과 오퍼레이션에 대한 제약조건, 클래스 사이의 관계를 표현
• 구조적 다이어그램이다. 시스템 구성요소를 문서화하는 데 사용된다. 시스템모델링에 자주 사용된다.
• 클래스, 제약조건 ,관계 등으로 구성된다.
• 접근제어자
• public ( + ) : 어떤 클래스에서라도 접근 가능
• private ( - ) : 해당 클래스 내부에서만 접근 가능
• protected ( # ) : 동일 패키지 내의 클래스 도는 해당 클래스를 상속 받은 외부 패키지의 클래스에서 접근이 가능
• package( ~ ) : 동일 패키지 내부에 있는 클래스에서만 접근이 가능

커뮤니케이션 다이어그램 / 상태 다이어그램

• 커뮤니케이션(communication) 다이어그램
  : 시퀀스 다이어그램과 같이 동작에 참여하는 객체들이 주고받는 메시지를 표현하는데, 메시지뿐만 아니라 객체들 간의 연관까지 표현
• 커뮤니케이션 다이어그램 구성요소
  : 액터 , 객체, 링크, 메시지 등
   링크(Link) : 객체들 간의 관계를 표현하는데 사용, 액터와 객체, 객체와 객체 간에 실선을 그어 표현
• 상태(State) 다이어그램
  : 하나의 객체가 자신이 속한 클래스의 상태 변화 혹은 다른 객체와의 상호 작용에 따라 상태가 어떻게 변화하는지를 표현
• 상태 다이어그램 구성요소
  : 상태, 이벤트, 상태 전환 등
• 상태(State) : 객체의 상태를 둥근 사간형 안에 기술, 시작상태(채워진 원), 종료상태(속이 채워진 원을 둘러싼 원) 으로 표현
• 이벤트(event) : 조건 외부 신호, 시간의 흐름 등 상태에 변화를 주는 현상
• 상태 전환 : 상태 사이의 흐름, 변화를 화살표로 표현
• 프레임(frame) : 상태 다이어그램의 범위를 표현 

• 변수 ( Variable ) = 값을 저장할 수 있는 공간. 변할 수 있는 값
• 예약어 = 정해진 기능을 수행하도록 이미 용도가 정해져 있는 단어. 변수로 사용 X
• 기억클래스 = 변수 선언 시 변수의 값을 저장하기 위한 기억영역을 결정하는 작업

1. 자동 변수( Automatic Variable ) 
   : 함수나 코드의 범위를 한정하는 블록 내에서 선언되는 변수
   초기화하지 않으면 쓰레기값(Garbage Value) 저장, 함수나 블록 벗어나면 자동으로 소멸
2. 외부 변수( External Variable )
   : 현재 파일이나 다른 파일에서 선언된 변수나 함수를 참조하기위한 변수
   함수 밖에서 선언, 함수가 종료된 뒤에도 값이 소멸 X, 초기화하지 않으면 자동으로 0으로 초기화 된다. 다른 파일에서 선언된 변수를 참조할 경우 초기화 할 수 없다.
3. 정적 변수( Static Variable )
   : 함수나 블록 내에서 선언하는 내부 정적변수,함수 외부에서 선언하는 외부 정적변수.
   선언한 함수나 블록 내에서만 사용, 외부 정적변수는 모든 함수 사용가능 
   함수나 블록이 종료되도 값이 소멸하지 X, 초기화는 선언 시 한번만.
   초기화 생략시 자동으로 초기화.
4. 레지스터 변수 ( Register Variable )
   : 메모리가 아닌 CPU 내부의 레지스터에 기억영역을 할당받는 변수.
   자주 사용되는 변수를 레지스터에 저장. 처리속도 높임.
   함수나 블록에서 벗어나면 자동으로 소멸. 레지스터 사용 개수 한정.
   변수의 주소를 구하는 주소연산자(&)를 사용할 수 없다.   

연산자 우선순위

단항연산자 ( !, ~, ++, --, sizeof )
>> 산술연산자 ( *, /, %, +, - )
>> 시프트 연산자 ( << , >> )
>> 관계연산자 ( <, <=, => , > )
>> 비트연산자 ( &, ^, | )
>> 논리연산자 ( &&, || )
>> 조건연산자(  조건 ? 실행문1 : 실행문2 )
>> 대입연산자 ( =, +=, -=, *=, /=, %=, <<=, >>= 등 )
>> 순서연산자 (,(콤마)) 순

포인터

• 포인터 변수는 필요에 의해 동적으로 할당되는 메모리 영역인 "힙 영역"에 접근하는 동적 변수이다.
• 메모리 영역
  • 코드 영역 : 실행할 프로그램의 코드가 저장됨
  • 힙 영역 : 필요에 의해 동적으로 할당되는 영역
  • 스택 영역 : 함수의 매개 변수와 지역변수가 저장됨
  • 데이터 영역: 전역 변수와 정적 변수가 저장됨

함수 포인터

• C언어에서 함수 이름은 해당 함수가 시작되는 주소를 의미
  변수의 주소를 포인터 변수에 저장하는 것처럼 함수의 주소도 함수 포인터에 저장할 수 있을 뿐만 아니라 함수 포인터를 이용해서 함수를 호출할 수 있다.
• ex) int (*pf)(int,int);  << 함수 포인터 선언
  pf = 함수이름;  << 함수포인터 함수이름에 연결
  pf( int형변수,int형변수 ); 함수형포인터로 함수호출

절차적 프로그래밍 언어

• 장점
  1. 실행속도가 빠르다.
  2. 구조적 프로그래밍이 가능하다.
• 단점
  1. 프로그램 분석이 어렵다.
  2. 유지보수나 코드수정이 어렵다.
• 종류
  • C
    = 포인터를 제공하며, 고급프로그래밍 언어이면서 저급프로그램
    언어이다. 컴파일러 방식의 언어
  • ALGOL
    = 수치계산이나 논리 연산을 위한 과학 기술 계산용 언어이다.
  • COBAL
    = 사무 처리용 언어이다.
  • FORTRAN
    = 과학 기술 계산용 언어이다.

객체지향 프로그래밍 언어

• 객체지향 프로그래밍 언어
  = 현실 세계의 개체(Entity)를 기계의 부품처럼 하나의 객체로 만들어 기계적인 부품들을 조립하여 제품을 만들 듯, 프로그램을 작성할 수 있도록 한 프로그래밍 기법
• 장점
  1. 상속을 통한 재사용과 시스템 확장이 용이
  2. 코드의 재활용성이 높다.
  3. 모델링에 의해 분석과 설계를 쉽 효율적으로 할 수 있다.
  4. 대형 프로그램의 작성의 용이하다.
  5. 소프트웨어 개발 및 유지보수가 용이하다.
• 단점
  
  1. 구현 시 처리 시간이 지연된다.
• 종류
  • Java,C++,Python 정도

객체지향 프로그래밍 언어의 특징

• 캡슐화 ( Encapsulation )
  
  1. 데이터와 데이터를 처리하는 함수를 하나로 묶는 것
  2. 세부내용이 외부에 은폐(정보 은닉)되어, 변경이 발생 할 때 오류의
     파급효과가 적다.
  3. 캡슐화된 객체들은 재사용이 용이하다.
• 정보은닉 ( Information Hiding )
  1. 캡슐화에서 가장 중요한 개념으로, 다른 객체에게 자신의 정보를 숨기고 자신의 연산만을 통하여 접근을 허용
• 추상화 ( Abstraction )
  1. 불필요한 부분을 생략하고 객체의 속성 중 가장 중요한 것에만 중점을 두어 개략화 한 것, 즉 "모델화" 하는 것이다.
  2. 데이터의 공통된 성질을 추출해서 슈퍼 클래스를 선정하는 개념이다.
• 상속성 ( Inheritance )
  1. 이미 정의된 상위 클래스(부모 클래스)의 모든 속성과 연산을 하위 클래스가 물려 받는 것이다.
  2. 상속성을 이용하면 하위 클래스는 상위 클래스의 모든 속성과 연산을 자신의 클래스 내에서 다시 정의하지 않고서도 즉시 사용할 수 있다.
• 다형성 ( Polymorphism )
  1. 메시지에 의해 객체(클래스)가 연산을 수행할 때 하나의 메세지에 대해 각 객체가 가지고 있는 고유한 방법으로 응답할 수 있는 능력
  2. 객체들은 동일한 메소드명을 사용하며 같은 의미의 응답을 한다.

스크립트 언어 ( Script Language )

• 스크립트언어
  = HTML문서 안에 직접 프로그래밍 언어를 삽입하여 사용. 기계어로
  컴파일 되지 않고 별도의 번역기가 소스를 분석하여 동작하는 언어
  - 서버용 스크립트 언어 : ASP, JSP, PHP, 파이썬
  - 클라이언트용 스크립트 언어 : 자바 스크립트
• 장점
  1. 컴파일 없이 바로 실행가능. 결과를 바로 확인
  2. 배우고 코딩하기 쉽다.
  3. 개발 시간이 짧다.
  4. 소스코드를 쉽고 빠르게 수정할 수 있다.
• 단점
  1. 코드를 읽고 해석해야 하므로 실행 속도가 느리다.
  2. 런타임 오류가 많이 발생한다.
• 종류
  • 자바 스크립트 ( Java Script )
    = 클라이언트용 스크립트 언어. 웹 페이지 동작을 제어.
    변수 선언이 필요없음. 서버에서 데이터를 전송할 때 입력 사항을 확인하기 위한 용도로 많이 사용
  • ASP ( Active Server Page )
    = 서버 측에서 동적으로 수행되는 페이지를 만들기 위한 언어
    MS사에서 제작. Windows 계열에서만 수행 가능한 프로그래밍 언어
  • JSP ( Java Server Page )
    = Java로 만들어진 서버용 스크립트 언어로, 다양한 OS에서 사용 가능
  • PHP ( Professional Hypertext Preprocessor )
    = 서버용 스크립트 언어. Linux, Unix, Windows OS에서 사용이 가능
    C,Java 등과 문버이 유사하므로 배우기 쉬어 웹 페이지 제작에 사용
  • 파이썬
    = 객체지향 기능을 지원하는 대화영 인터프리터 언어.
    플랫폼에 독립적이고 문법이 간단하여 배우기 쉽다.

선언형 언어 vs 명령형 언어

• 선언형 언어
  = 프로그램이 수행해야 할 문제를 기술한 언어.
  
  1. 목표를 명시하고 알고리즘은 명시하지 않는다.
  2. 함수형 언어와 논리형 언어 등이 있다.
• 명령형 언어
  = 문제를 해결하기 위한 방법을 기술한 언어.
  
  1. 알고리즘을 명시하고 목표는 명시하지 않는다.
  2. 절차적 언어와 객체지향 언어가 있다.
• 선언형 프로그래밍 언어 종류
  • HTML
    = 인터넷 표준 문서인 하이어텍스트 문서를 만들기 위해 사용한 언어
    특별한 데이터 타입이 없는 단순한 텍스트이므로, 호환성이 좋고 사용이 편리하다.
  • XML
    = 기존 HTML의 단점을 보완하여 웹에서 구조화된 폭넓고 다양한 문서들을 상호 교환할 수 있도록 설계된 언어.
    HTML에 사용자가 새로운 태크(Tag)를 정의할 수 있으며, 문서의 내용과 이를 표현하는 방식이 독립적이다.
  • PROLOG
    = 논리학을 기초로 한 고급언어. 인공지능분야에서 사용
  • LISP
    = 인공지능 분야에서 사용되는 언어

• 객체지향 프로그래밍 언어 구성요소 객체, 클래스, 메시지가 무엇인지 간단하게 서술하시오.
  
  [ 정답 ]
  A. 객체 : 속성과 이를 처리하기 위한 메소드를 결합한 소프트웨어 모듈
  B. 클래스 : 객체의 집합
  C. 메시지 : 객체들 간에 상호작용을 위한 수단. 객체의 메소드를 일으키는 외부의 요구사항.
  
  
• HTML 문서 안에 직접 프로그래밍 언어를 삽입하여 사용하는 것으로, 기계어로 컴파일 되지 않고 별도의 번역기가 소스를 분석하여 동작하게 하는 언어는 ?
  
  [ 정답 ]
  스크립트 언어 ( script Language )
  
  
• 서버용 스크립트 언어의 하나로, Linux, Unix, Windows 운영체제에서 사용된다. C,Java와 언어의 문법과 유사해서 배우기가 쉽고, 웹페이지 제작에 많이 사용하는 이 프로그래밍 언어는 ?
  
  [ 정답 ]
  PHP ( Professional HyperText Preprocessor 
  
  
• 순차적인 명령 수행을 기본으로 하는 언어로, 문제를 처리하기 위한 방법에 초점을 두고 코드를 작성하는 것은 ? 대표적으로 C,Java가 속해있다.
  
  [ 정답 ]
  명령형 언어
  
  
• 선언형 언어는 알고리즘은 명시하지않고 목표만 명시한다. 이러한 선언형 언어의 종류를 3가지만 쓰시오.
  
  [ 정답 ]
  HTML , XML , LISP, PROLOG
  
  

합격하자 !!