3. 소프트웨어 설계

• 소프트웨어 설계 원리

  1. 분할과 정복 : 여러 개의 작은 서브 시스템으로 나눠서 각각을 완성
  2. 모듈화[Modularity] : 시스템 기능을 모듈 단위로 분류하여 성능/재사용성 향상
  • 모듈 크기 Up → 모듈 개수 Down → 모듈간 통합비용 Down (but, 모듈 당 개발 비용 Up)
  • 모듈 크기 Down → 모듈 개수 Up → 모듈간 통합비용 Up
  3. 추상화[Abstraction] : 불필요한 부분은 생략하고 필요한 부분만 강조해 모델화 → 문제의 포괄적인 개념을 설계 후 차례로 세분화하여 구체화 진행
     1. 과정 추상화 : 자세한 수행 과정 정의 X, 전반적인 흐름만 파악가능하게 설계
     2. 데이터(자료) 추상화 : 데이터의 세부적 속성/용도 정의 X, 데이터 구조를 표현
     3. 제어 추상화 : 이벤트 발생의 정확한 절차/방법 정의 X, 대표 가능한 표현으로 대체
  4. 단계적 분해[Stepwise refinement] : 하향식 설계 전략 → 추상화의 반복에 의한 세분화/세부 내역은 가능한 뒤로 미루어 진행
  5. 정보 은닉[Information Hiding] : 한 모듈 내부에 포함된 절차/자료 관련 정보가 숨겨져 다른 모듈의 접근/변경 불가 : 모듈을 독립적으로 수행할 수 있어 요구사항에 따라 수정/시험/유지보수가 용이함

• 아키텍처 패턴

  Layer	시스템을 계층으로 구분/구성하는 고전적 방식 (OSI 참조 모델)
  Client-server	하나의 서버 컴포넌트와 다수의 클라이언트 컴포넌트로 구성
  클라이언트와 서버는 요청/응답을 제외하고 서로 독립적
  Pipe-Filter	데이터 스트림 절차의 각 단계를 필터 컴포넌트로 캡슐화 후
  데이터 전송/재사용 및 확장 용이/필터 컴포넌트 재배치 가능
  단방향으로 흐르며, 필터 이동 시 오버헤드 발생
  Model-view Controller	모델[Model]: 서브시스템의 핵심 기능 및 데이터 보관
  뷰[View]: 사용자에게 정보 표시
  컨트롤러[Controller]: 사용자로부터 받은 입력 처리
  → 각 부분은 개별 컴포넌트로 분리되어 서로 영향 X
  → 하나의 모델 대상 다수 뷰 생성 >> 대화형 애플리케이션에 적합
  Master-slave	마스터에서 슬레이브 컴포넌트로 작업 분할/분리/배포 후
  슬레이브에서 처리된 결과물을 다시 돌려 받음(병렬 컴퓨팅)
  Broker	컴포넌트와 사용자를 연결(분산 환경 시스템)
  Peer-to-peer	피어를 한 컴포넌트로 산정 후 각 피어는 클라이언트가 될 수도, 서버가 될 수도 있음(멀티스레딩)
  Event-bus	소스가 특정 채널에 이벤트 메세지를 발행 시 해당 채널을 구독한 리스너들이 메세지를 받아 이벤트를 처리함
  Blackboard	컴포넌트들이 검색을 통해 블랙보드에서 원하는 데이터를 찾음
  Interpreter	특정 언어로 작성된 프로그램 코드를 해석하는 컴포넌트 설계

• UML[Unified Modeling Language] → 구성요소 : 사물, 관계, 다이어그램

• 고객/개발자 간 원활한 의사소통을 위해 표준화한 대표적 객체지향 모델링 언어 **- Rumbaugh, Booch, Jacobson 등 객체지향 방법론의 장점을 통합

  *인터페이스: 클래스/컴포넌트가 구현해야하는 오퍼레이션 세트를 정의하는 모델 요소

1. 사물[Things] : 구조(개념, 물리적 요소) / 행동 / 그룹 / 주해(부가적 설명, 제약 조건)

2. 관계[Relationship]

   연관 관계[Association]	2개 이상의 사물이 서로 관련
   집합 관계[Aggregation]	하나의 사물이 다른 사물에 포함(전체-부분 관계)
   포함 관계[Composition]	집합 관계 내 한 사물의 변화가 다른 사물에게 영향
   일반화 관계[Generalization]	한 사물이 다른 사물에 비해 일반/구체적인지 표현
   (한 클래스가 다른 클래스를 포함하는 상위 개념일 때)
   의존 관계[Dependency]	사물 간 서로에게 영향을 주는 관계
   (한 클래스가 다른 클래스의 기능을 사용할 때)
   실체화 관계[Realization]	한 객체가 다른 객체에게 오퍼레이션을 수행하도록 지정 / 서로를 그룹화할 수 있는 관계

3. 다이어그램[Diagram]

   | 구조, 정적 다이어그램

   (클객컴배복패)	클래스[Class]	클래스 사이의 관계 및 속성 표현
   	객체[Object]	인스턴스를 객체와 객체 사이의 관계로 표현
   	컴포넌트[Component]	구현 모델인 컴포넌트 간의 관계 표현
   	배치[Deployment]	물리적 요소(HW/SW)의 위치/구조 표현
   	복합체 구조[Composite Structure]	클래스 및 컴포넌트의 복합체 내부 구조 표현
   	패키지[Package]	UML의 다양한 모델요소를 그룹화하여 묶음
   각 패키지 간 의존관계[dependency]를 표현
   행위, 동적
   다이어그램
   (유시커상활타상)	유스케이스[Use case]	사용자의 요구를 분석(사용자 관점)
   → 사용자(Actor) + 사용 사례(Use Case)
   	시퀸스[Sequence]	시스템/객체들이 주고받는 메세지 표현
   → 구성항목: 액터/객체/생명선/메시지 제어 삼각형
   	커뮤니케이션[Communication]	객체들이 주고받는 메시지와 객체 간의 연관관계까지 표현
   	상태[State]	다른 객체와의 상호작용에 따라 상태가 어떻게 변하는지 표현
   	활동[Activity]	객체의 처리 로직 및 조건에 따른 처리의 흐름을 순서에 따라 표현
   	타이밍[Timing]	객체 상태 변화와 시간 제약 명시적으로 표현
   	상호작용 개요[Interaction Overview]	상호작용 다이어그램 간 제어 흐름 표현

UI 설계[User Interface] : 직관성, 유효성(사용자 목적 달성), 학습성, 유연성

• 설계 지침 → 사용자 중심 / 일관성 / 단순성 / 결과 예측 / 가시성 / 표준화 / 접근성 / 명확성 / 오류 발생 해결

• CLI[Command Line] : 텍스트

• GUI[Graphical] : 그래픽

• NUI[Natural] : 말/행동

• VUI[Voice] : 음성

• OUI[Organic] : 사물과 사용자 상호 작용

• UI 설계 도구

  Wireframe	기획 초기 단계에 대략적인 레이아웃을 설계
  Story Board	최종적인 산출문서 (와이어프레임-UI, 콘텐츠 구성, 프로세스 등)
  Prototype	와이어프레임 / 스토리보드에 인터랙션 적용
  실제 구현된 것처럼 테스트가 가능한 동적인 형태 모형
  Mockup	실제 화면과 유사한 정적인 형태 모형
  Use case	사용자 측면 요구사항 및 목표를 다이어그램으로 표현