| 2020 정보처리기사 (필기) | 1. 소프트웨어 설계 - 요구사항 확인

1. 소프트웨어 생명 주기

 

소프트웨어 생명 주기 

소프트웨어를 개발하기 위해 정의하고 운용, 유지보수 등의 과정을 각 단계별로 나눈것

 

 

폭포수 모형 (Waterfall Model)

- 폭포에서 한번 떨어진 물을 거슬러 올라갈 수 없듯이 소프트웨어 개발도 이전 단계로 돌아갈 수 없음

- 소프트웨어 개발 과정의 한 단계가 끝나야만 다음 단계로 넘어갈 수 있음

- 다음 단계를 수행하기 위한 결과물이 명확하게 산출되어야 함

- 소프트웨어 공학에서 가장 폭 넓게 사용하는 모형

 

 

프로토 타입 모형 (Prototype Model, 원형 모형)

사용자의 요구사항을 정확히 파악하기 위해 실제 개발될 소프트웨어에 대한 견본(시제)품을 만들어 최종 결과물 예측하는 모형

 

 

나선형 모형 (Spiral Model, 점진적 모형, Bohem)

폭포수 모형, 프로토타입 모형의 장점 + 위험 분석 기능 + 점진적 모형

- 대규모 시스템에 적합

- 초기에 위험 요소를 발견하지 못한 경우, 위험 요소를 제거하기 위해 많은 비용이 소요

- 발생할 수 있는 위험을 관리하여 최소화하는 것이 목적

 

 

 

애자일 모형(Agile Model) = (스프린트(Sprint) 또는 이터레이션(Iteration))

- 고객의 요구사항 변화에 유연하게 대응할 수 있도록 일정한 주기를 반복하면서 개발과정 진행

- 반복되는 주기마다 만들어지는 결과물에 대한 고객 평가와 요구 적극 수용

 

• 애자일 모형 기반으로 하는 소프트웨어 개발 모형

스크럼(Scrum), XP(eXtreme Programming), 칸반(Kanban), Lean, 크리스탈, ASD 등

 

• 애자일 개발 4가지 핵심 중점 가치

1. 개인과의 상호작용

2. 실행되는 SW

3. 고객과 협업하는 것

4. 변화에 반응하는 것

 

2. 스크럼(Scrum) 기법

 

스크럼

팀이 중심이 되어 개발의 효율성을 높인다

 

• 제품 책임자 (PO; Product Owner)

- 이해관계자들 중 제품에 대한 이해도가 높고, 요구사항을 책임지고 의사결정을 함, 주로 개발 의뢰자, 사용자가 담당

- 요구사항이 담긴 백로그(Backlog) 작성, 백로그에 대한 우선순위 지정

* 백로그 : 제품 개발에 필요한 요구사항을 모두 모아 우선순위를 부여해 놓은 목록

 

• 스크럼 마스터 (SM; Scrum Master)

- 스크럼 팀이 스크럼을 잘 수행할 수 있도록 객관적인 시각에서 조언을 해주는 가이드 역할

- 진행 사항 점검, 장애 요소 공론화해 처리

 

• 개발팀 (DT; Development Team)

- PO와 SM을 제외한 모든 팀원

- 백로그에 스토리를 추가하는 것 가능, 우선순위는 지정 못함

* 스토리 : 백로그에 작성되는 요구사항

 

 

스크럼 개발 프로세스

1. 제품 백로그 (Product Backlog)

- 제품 개발에 필요한 모든 요구사항을 우선순위에 따라 나열한 목록

- 제품 백로그에 작성된 사용자 스토리를 기반으로 전체 일정 계획인 릴리즈 계획(Release Plan) 수립

 

2. 스프린트 계획회의 (Sprint Planning Meeting)

- 제품 백로그 중 이번 스프린트에서 수행할 작업을 대상으로 단기 일정을 수립

 

3. 스프린트 (Sprint)

- 실제 개발 작업 과정

 

4. 일일 스크럼 회의 (Daily Scrum Meeting)

- 약 15분, 매일 약속된 시간에 짧은 시간 안에 모든 팀원이 진행상황 점검

- 남은 작업 시간은 소멸 차트(Burn-down Chart)에 표시

 

5. 스프린트 검토 회의 (Sprint Review)

- 요구사항에 잘 부합되는지 사용자 포함 참석자 앞에서 테스팅

- 개선할 사항에 대한 피드백이 정리되면, PO는 다음 스프린트에 반영할 수 있도록 제품 백로그를 업데이트

 

6. 스프린트 회고 (Sprint Retrospective)

- 스프린트 주기를 되돌아보며 규칙을 잘 준수했는지, 개선할 점이 없는지 검토하고 기록

 

3. XP (eXtreme Programming)

 

XP (eXtreme Programming)

수시로 발생하는 고객의 요구사항에 유연하게 대응하기 위해 고객의 참여와 개발 과정의 반복을 극대화하여 개발 생산성을 향상시키는 방법

 

• XP의 5가지 핵심 가치

1) 의사소통

2) 단순성

3) 용기

4) 존중

5) 피드백

 

 

XP 개발 프로세스

릴리즈 계획 수립 - 주기 - 승인 검사 - 소규모 릴리즈

• 사용자 스토리 (User Story)

- 고객의 요구사항을 간단한 시나리오로 표현한 것

- 내용은 기능 단위로 구성, 필요한 경우 간단한 테스트 사항(Test Case)도 기재

 

• 릴리즈 계획 수립 (Release Planning)

- 몇 개의 스토리가 적용되어 부분적으로 기능이 완료된 제품을 제공하는 것

- 부분 혹은 전체 개발 완료 시점에 대한 일정 수립

* 릴리즈(Release) : 몇 개의 요구사항이 적용되어 부분적으로 기능이 완료된 제품을 제공하는 것

 

• 스파이크 (Spike)

- 요구사항의 신뢰성을 높이고 기술 문제에 대한 위험을 감소시키기 위해 별도로 만드는 간단한 프로그램

- 처리할 문제 외의 다른 조건은 모두 무시하고 작성

 

• 주기 (Iteration, 이터레이션)

- 하나의 릴리즈를 더 세분화 한 단위

 

• 승인 검사 (Acceptance Test, 인수 테스트)

- 하나의 이터레이션 안에서 계획된 릴리즈 단위의 부분 완료 제품이 구현되면 수행하는 테스트

 

• 소규모 릴리즈 (Small Release)

- 릴리즈를 소규모로 하게 되면, 고객의 반응을 기능별로 확인할 수 있어, 고객의 요구사항에 좀 더 유연하게 대응 가능

 

 

• XP의 주요 실천 방법

- Pair Programming (짝 프로그래밍)

- Test-Driven Development (테스트 주도 개발)

- Whole Team (전체 팀)

- Continuous Integration (계속적인 통합)

- Design Improvement (디자인 개선) 또는 Refactoring (리팩토링)

- Small Releases (소규모 릴리즈)

 

6. 요구사항 정의

 

요구사항

어떠한 문제를 해결하기 위해 필요한 조건이나 제약사항을 요구하는 것

 

 

요구사항의 유형

유형	내용
기능 요구사항 (Functional requirements)	- 시스템이 무엇을 하는지, 어떤 기능을 하는지에 대한 사항 - 시스템의 입력이나 출력으로 무엇이 포함되어야 하는지, 시스템이 어떤 데이터를 저장하거나 연산을 수행해야 하는지에 대한 사항 - 시스템이 반드시 수행해야 하는 기능 - 사용자가 시스템을 통해 제공받기를 원하는 기능
비기능 요구사항 (Non-functional requirements)	- 시스템 장비 구성 요구사항 - 성능 요구사항 - 인터페이스 요구사항 - 데이터 요구사항 - 테스트 요구사항 - 보안 요구사항 - 품질 요구사항 : 가용성, 집합성, 상호 호환성, 대응성, 신뢰성, 사용성, 유지관리성, 이식성,확장성, 보안성 등으로 구분해 기술 - 제약 사항 - 프로젝트 관리 요구사항 - 프로젝트 지원 요구사항
사용자 요구사항 (User requirements)	- 사용자 관점에서 본 시스템이 제공해야 하 요구사항 - 사용자를 위한 것으로 친숙한 표현으로 이해하기 쉽다
시스템 요구사항 (System requirements)	- 개발자 관점에서 본 시스템 전체가 사용자와 다른 시스템에 제공해야 할 요구사항 - 사용자 요구사항에 비해 전문적이고 기술적인 용어로 표현 - 소프트웨어 요구사항이라고도 함

 

 

요구사항 개발 프로세스

 

요구공학 : 무엇을 개발해야 하는지 요구사항을 정의하고, 분석 및 관리하는 프로세스를 연구하는 학문

 

1. 요구사항 도출 (Requirement Elicitation, 요구사항 수집)

시스템, 사용자, 그리고 시스템 개발에 관련된 사람들이 서로 의견을 교환하여 요구사항이 어디에 있는지, 어떻게 수집할 것인지를 식별하고 이해하는 과정

 

2. 요구사항 분석 (Requirement Analysis)

개발 대상에 대한 사용자의 요구사항 중 명확하지 않거나 모호하여 이해되지 않는 부분을 발견하고 이를 걸러내기 위한 과정

 

3. 요구사항 명세 (Requirement Specification, 요구사항 문서화)

요구사항을 체계적으로 분석한 후 승인될 수 있도록 문서화하는 것

 

4. 요구사항 확인 (Requirement Validation, 요구사항 검증)

개발 자원을 요구사항에 할당하기 전에 요구사항 명세서가 정확하고 완전하게 작성되었는지 검토하는 활동으로, 관리 도구를 이용하여 교구사항 정의 문서들에 대해 형상 관리를 수행

＊ 형상 관리 (SCM; Software Configuration Management) : 소프트웨어의 개발 과정에서 만들어지는 형상들의 변경 사항을 관리하는 일련의 활동 

 

 

9. UML (Unified Modeling Language)

 

UML

시스템 개발자와 고객 또는 개발자 상호간의 의사소통이 원활하게 이루어지도록 표준화한 대표적인 객체지향 모델링 언어

- Rumbaugh, Booch, Jacobson 등 객체지향 방법론의 장점을 통합

- UML의 구성 요소 : 사물, 관계, 다이어그램 등

 

 

사물 (Things)

모델을 구성하는 가장 중요한 기본 요소, 다이어그램 안에서 관계가 형성될 수 있는 대상들을 의미

사물	내용
구조 사물(Structural Things)	- 시스템의 개념적, 물리적 요소 표현 - 클래스(Class), 유스케이스(Use Case), 컴포넌트(Component), 노드(Node) 등
행동 사물(Behavioral Things)	- 시간과 공간에 따른 요소들의 행위 표현 - 상호작용(Interaction), 상태 머신(State Machine) 등
그룹 사물(Grouping Things)	- 요소들을 그룹으로 묶어서 표현 - 패키지(Package)
주해 사물(Annotation Things)	- 부가적인 설명이나 제약조건 등 표현 - 노트(Note)

 

 

관계 (Relationships)

사물과 사물 사이의 연관성을 표현하는 것

 

• 연관 관계

2개 이상의 사물이 서로 관련되어 있음을 표현 (선생님  - 학생)

 

• 집합 관계

하나의 사물이 다른 사물에 포함되어 있는 관계 (컴퓨터 - 프린터)

 

• 포함 관계

집합 관계의 특수 형태 (문 - 열쇠)

 

•일반화 관계 (대분류와 소분류)

하나의 사물이 다른 사물에 비해 더 일반적인지 구체적인지 표현 (커피 - 아메리카노, 에스프레스)

 

• 의존 관계

사물 사이에 서로 연관은 있으나 필요에 의해 서로에게 영향을 주는 짧은 시간 동안만 연관을 유지하는 관계 (등급 - 할인율)

 

• 실체화 관계

사물이 할 수 있거나 해야 하는 기능으로 서로를 그룹화 할 수 있는 관계 (날 수 있는 - 새, 비행기)

 

 

다이어그램 (Diagram)

사물과 관계를 도형으로 표현한 것

 

• 구조적 (Structural) 다이어그램 (클객컴배복패)

- 클래스(Class) 다이어그램 : 클래스와 클래스가 가지는 속성, 관계를 표현하고 시스템의 구조 파악, 구조상의 문제점 도출

- 객체(Object) 다이어그램 

- 컴포넌트(Component) 다이어그램 : 구현 단계에서 사용

- 배치(Deployment) 다이어그램 : 물리적 요소들의 위치를 표현, 구현 단계에서 사용

- 복합체 구조(Composite Structure) 다이어그램 : 클래스나 컴포넌트가 복합 구조를 갖는 경우 그 내부 구조 표현

- 패키지(Package) 다이어그램 : 패키지들의 관계 표현

 

• 행위 (Behavioral) 다이어그램 (유시커상활상타)

- 유스케이스(Use Case) 다이어그램 : 사용자의 요구를 분석하는 것으로 모델링 작업에 사용

- 시퀀스(Sequence) 다이어그램 : 상호 작용하는 시스템이나 객체들이 주고받는 메시지 표현

- 커뮤니케이션 다이어그램 : 메시지뿐만 아니라 객체들 간의 연관까지 표현

- 상태(State) 다이어그램 : 상태가 어떻게 변화하는지 표현

- 활동(Activity) 다이어그램 : 처리의 흐름을 순서에 따라 표현

- 상호작용 개요 다이어그램 : 상호작용 다이어그램 간 제어 흐름 표현

- 타이밍 다이그램 : 객체 상태 변화와 시간 제약을 명시적으로 표현