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1. UML(Unified Modeling Language)

시스템 개발 과정에서 의사소통이 원활하게 이루어지도록 표준화한 대표적인 객체지향 모델링 언어

- 구성 요소: 사물(Things), 관계(Relationships), 다이어그램(Diagram)

 

 

2. 사물(Things)

다이어그램 안에서 관계가 형성될 수 있는 대상들

사물 내용
구조 사물
(Structural Things)
- 시스템의 개념적, 물리적 요소를 표현
- 클래스, 유스케이스, 컴포넌트, 노드 등
행동 사물
(Behavioral Things)
- 시간과 공간에 따른 요소들의 행위를 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 등을 표현
- 노트

 

 

3. 관계(Relationship)

사물과 사물 사이의 연관성을 표현하는 것

종류: 연관, 집합, 포함, 일반화, 의존, 실체화

 

연관 관계(Association)

2개 이상의 사물이 서로 관련되어 있는 관계

  • 사물 사이를 실선으로 연결, 방향성은 화살표로 표현
  • 양방향은 화살표 생략
  • 다중도를 선 위에 표기
다중도 의미
1 1개의 객체가 연관되어 있음
n n개의 객체가 연관되어 있음
0..1 연관된 객체가 없거나 1개만 존재함
0..* 또는 * 연관된 객체가 없거나 다수일 수 있음
1..* 연관된 객체가 적어도 1개 이상임
n..* 연관된 객체가 적어도 n개 이상임
n..m 연관된 객체가 최소 n개에서 최대 m개임

 

집합 관계(Aggregation)

하나의 사물이 다른 사물에 포함되어 있는 관계

  • 포함하는 쪽(전체, whole)과 포함되는 쪽(부분, Part)은 서로 독립적
  • 포함되는 쪽에서 포함하는 쪽으로 속이 빈 마름모를 연결
  • ex) 컴퓨터   (마름모)-   프린터      // 컴퓨터: whole, 프린터: part

 

포함 관계(Composition)

포함하는 사물의 변화가 포함되는 사물에게 영향을 미치는 관계

  • 포함하는 쪽(전체, whole)과 포함되는 쪽(부분, part)은 서로 독립될 수 없고 생명주기를 함께함
  • 포함되는 쪽에서 포함하는 쪽으로 속이 채워진 마름모를 연결
  • ex) 문(Door)    (찬 마름모)-    키(Key)

 

일반화 관계(Generalization)

하나의 사물이 다른 사물에 비해 더 일반적이거나 구체적인 관계

  • 일반적인 개념: 상위(부모), 구체적인 개념: 하위(자식)
  • 구체적인 사물에서 일반적인 사물 쪽으로 속이 빈 화살표를 연결

 

의존 관계(Dependency)

서로에게 영향을 주는 짧은 시간 동안만 연관을 유지하는 관계

  • 하나의 사물과 다른 사물이 소유 관계는 아니지만 사물의 변화가 다른 사물에도 영향을 미치는 관계
  • 영향을 주는 사물(이용자)이 영향을 받는 사물(제공자) 쪽으로 점선 화살표를 연결하여 표현
  • ex) 등급 -----> 할인율

 

실체화 관계(Realization)

할 수 있거나 해야 하는 기능으로, 서로를 그룹화 할 수 있는 관계

  • 사물에서 기능 쪽으로 속이 빈 점선 화살표를 연결하여 표현

 

 

4. 다이어그램(Diagram)

사물과 관계를 도형으로 표현한 것

- 정적 모델링: 구조적 다이어그램

- 동적 모델링: 행위 다이어그램

 

구조적(Structural) 다이어그램 종류

종류 내용
클래스 다이어그램
(Class Diagram)
클래스와 클래스가 가지는 속성, 클래스 사이의 관계를 표현함
객체 다이어그램
(Object Diagram)
- 클래스에 속한 사물(객체)들, 즉 인스턴스를 특정 시점의 객체와 객체 사이의 관계로 표현
- 럼바우 객체지향 분석 기법에서 객체 모델링에 활용
컴포넌트 다이어그램
(Component Diagram)
- 실제 구현 모듈인 컴포넌트 간의 관계나 컴포넌트 간의 인터페이스를 표현
- 구현 단계에서 사용
배치 다이어그램
(Deployment Diagram)
- 결과물, 프로세스, 컴포넌트 등 물리적 요소들의 위치를 표현
- 구현 단계에서 사용
복합체 구조 다이어그램
(Composite Structure Diagram)
클래스나 컴포넌트가 복합 구조를 갖는 경우 그 내부 구조를 표현
패키지 다이어그램
(Package Diagram)
유스케이스나 클래스 등의 모델 요소들을 그룹화한 패키지들의 관계를 표현

 

 

행위(Behavioral) 다이어그램의 종류

종류 내용
유스케이스 다이어그램
(Use Case Diagram)
- 사용자의 요구를 분석하는 것으로, 기능 모델링 작업에 사용
- 사용자(Actor)와 사용 사례(Use Case)로 구성
시퀀스 다이어그램
(Sequence Diagram)
상호 작용하는 시스템이나 객체들이 주고받는 메시지를 표현
커뮤니케이션 다이어그램
(Communication Diagram)
동작에 참여하는 객체들이 주고받는 메시지와 객체들 간의 연관 관계를 표현
상태 다이어그램
(State Diagram)
- 하나의 객체가 자신이 속한 클래스의 상태 변화 혹은 다른 객체와의 상호 작용에 따라 상태가 어떻게 변화하는지를 표현
- 럼바우 객체지향 분석 기법에서 동적 모델링에 활용
활동 다이어그램
(Activity Diagram)
시스템이 어떤 기능을 수행하는지 객체의 처리 로직이나 조건에 따른 처리의 흐름을 순서에 따라 표현
상호작용 개요 다이어그램
(Interaction Overview Diagram)
상호작용 다이어그램 간의 제어 흐름을 표현
타이밍 다이어그램 객체 상태 변화와 시간 제약을 명시적으로 표현

 

 

5. 스테레오 타입(Stereotype)

UML에서 표현하는 기본 기능 외에 추가적인 기능을 표현하는 것

표현 형태 의미
<<include>> 연결된 다른 UML 요소에 대해 포함 관계에 있는 경우
<<extends>> 연결된 다른 UML 요소에 대해 화장 관계에 있는 경우
<<interface>> 인터페이스를 정의하는 경우
<<exception>> 예외를 정의하는 경우
<<constructor>> 생성자 역할을 수행하는 경우
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1. 요구사항

소프트웨어가 어떤 문제를 해결하기 위해 제공하는 서비스에 대한 설명과 운영되는데 필요한 제약조건

요구사항 유형

  • 기능 요구사항(Functional requirements)
  • 비기능 요구사항(Non-functional requirements)
  • 사용자 요구사항(User requirements)
  • 시스템 요구사항(System requirements)

 

2. 기능 요구사항(Functional requirements)

기능이나 수행에 관련된 요구사항

 

- 시스템 입/출력으로 무엇이 포함되는지

- 시스템이 어떤 데이터를 저장하거나 연산을 수행해야하는지

- 시스템이 반드시 수행해야 하는 기능

- 사용자가 시스템을 통해 제공받기를 원하는 기능

 

 

3. 비기능 요구사항(Non-functional requirements)

품질이나 제약사항과 관련된 요구사항

 

- 시스템 장비 구성 요구사항

- 성능 요구사항

- 인터페이스 요구사항

- 데이터 구축 위한 요구사항

- 테스트 요구사항

- 보안 요구사항

- 품질 요구사항: 가용성, 정합성, 상호 호환성, 대응성, 이식성, 확장성, 보안성 등

- 제약사항

- 프로젝트 관리 요구사항

- 프로젝트 자원 요구사항

 

 

4. 사용자 요구사항(User requirements)

사용자 관점에서 본 시스템이 제공해야 할 요구사항

 

 

5. 시스템 요구사항(System requirements)

개발자 관점에서 본 시스템 전체가 제공해야 할 요구사항

소프트웨어 요구사항이라고도 부름.

 

 

6. 요구사항 개발 프로세스

요구사항을 도출하고 분석한 후 명세서에 정리한 다음 확인 및 검증하는 활동

순서: 도출(Elicitation), 분석(Analysis), 명세(Specification), 확인(Validation)

 

  • 요구사항 도출(Elicitation, 요구사항 수집)
    • 시스템 개발에 관련된 사람들이 서로 의견을 교환하여 요구사항을 어떻게 수집할 것인지 식별하고 이해하는 과정
    • 주요 기법: 청취&인터뷰, 설문, 브레인스토밍, 워크샵, 프로토타이핑, 유스케이스

 

  • 요구사항 분석(Requirement Analysis)
    • 요구사항 중 이해되지 않는 부분을 걸러내기 위한 과정
    • 개발 대상에 대한 사용자의 요구사항을 이해하고 문서화하는 활동
    • 사용 도구: 자료흐름도(DFD), 자료 사전(DD) => 구조적 분석 기법(자료의 흐름과 처리를 중심으로 하는 요구사항 분석 방법)
      • 자료흐름도(DFD; Data Flow Diagram): 자료의 흐름 및 변환과정과 기능을 도형 중심으로 기술하는 방법
      • 자료 사전(DD; Data Dictionary): 자료 흐롬도에 잇는 자료를 정의하고 기록한 것(=메타데이터)

 

 

  • 요구사항 명세(Requirement Specification)
    • 분석된 요구사항을 바탕으로 모델을 작성하고 문서화하는 것
    • 기능 요구사항 전체, 비기능은 필요한 것만 기술
    • 요구사항 명세 기법
구분 정형 명세 기법 비정형 명세 기법
기법 수학적 원리 기반, 모델 기반 상태/기능/객체 중심
작성 방법 수학적 기호, 정형화된 표기법 일반 명사, 동사 등의 자연어를 기반으로 서술 또는 다이어그램으로 작성
특징 - 요구사항을 정확하고 간결하게 표현 가능
-요구사항에 대한 결과가 작성자에 관계없이 일관성이 있으므로 완전성 검증 가능
- 표기법이 어려워 사용자가 이해하기 어려움
-자연어의 사용으로 인해 요구사항에 대한 결과가 작성자에 따라 다를 수 있어 일관성이 떨어지고, 해석이 달라질 수 있음
- 내용의 이해가 쉬워 의사소통이 용이함
종류 VDM, Z, Petri-net, CSP 등 FSM, Decision Table, ER모델링, State Chart(SADT) 등

 

  • 요구사항 확인(Requirement Validation, 요구사항 검증)
    • 요구사항 명세서가 정확하고 완전하게 작성되었는지를 검토하는 활동

 

7. 요구사항 분석 CASE, HIPO

1. 요구사항 분석용 CASE(자동화 도구)

요구사항을 자동으로 분석하고, 요구사항 분석 명세서를 기술하도록 개발된 도구

SADT - 시스템 정의, 소프트웨어 요구사항 분석, 시스템/소프트웨어 설계를 위한 도구
- SoftTech 사에서 개발
-구조적 요구 분석을 하기 위해 블록 다이어그램을 채택한 자동화 도구
SREM = RSL/REVS - TRW 사가 실시간 처리 소프트웨어 시스템에서 요구사항을 명확히 기술하도록 할 목적으로 개발한 도구
- RSL과 REVS를 사용하는 자동화 도구
PSL/PSA - PSL과 PSA를 사용하는 자동화도구
- 미시간 대학에서 개발
TAGS - 시스템 공학 방법 응용에 대한 자동 접근 방법
- 개발 주기의 전 과정에 이용할 수 있는 통합 자동화 도구

 

2. HIPO(Hierarchy Input Process Output)

시스템 실행 과정인 입력, 처리, 출력의 기능을 표현한 것

- 하향식 소프트웨어 개발을 위한 문서화 도구

- 시스템의 기능을 여러 개의 고유 모듈로 분할하여 이들 간의 인터페이스를 계층 구조로 표현한 것: HIPO Chart

- HIPO Chart 종류:

    - 가시적 도표(Visual Table of Contents, 도식 목차)

    - 총체적 도표(Overview Diagram, 총괄 도표, 개요 도표)

    - 세부적 도표(Detail Diagram, 상세 도표)

 

 

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1. 소프트웨어 생명 주기(Software Life Cycle)

  소프트웨어를 개발하기 위한 과정을 각 단계별로 나눈 것

 

  • 대표적인 생명 주기 모형: 폭포수 모형, 포로토타입 모형, 나선형 모형, 애자일 모형

 

2. 폭포수 모형(Waterfall Model)

  각 단계를 확실히 매듭짓고 결과를 검토하여 승인 과정을 거친 후 다음 단계를 진행하는 개발 방법론(=고전적 생명 주기 모형)

 

3. 프로토타입 모형(Prototype Model, 원형 모형)

  실제 개발될 소프트웨어 견본품(prototype)을 만들어 최종 결과물을 예측하는 모형

 

4. 나선형 모형(Spiral Model, 점진적 모형)

  여러 번의 소프트웨어 개발 과정을 거쳐 점진적으로 개발하는 모형

  • 보헴이 제안
  • 폭포수 모형과 프로토타입 모형의 장점에 위험 분석 기능 추가
  • 유지보수 과정 필요 없음
  • 4가지 주요 활동: 계획 수립 > 위험 분석 > 고객 평가 > 개발 및 검증(다시 계획수립으로)

 

5. 애자일 모형(Agile Model)

  요구사항 변화에 유연하게 대응할 수 있도록 일정한 주기를 반영하면서 개발하는 모형

  • 폭포수 모형과 대조적
  • 대표적인 개발 모형: 스크럼(Scrum), XP(eXtreme Programming), 칸반(Kanban), Lean, 기능 중심 개발(FDD; Feature Driven Development)

5-1. 스크럼(Scrum)

  팀이 중심이 되어 개발의 효율성을 높이는 기법

 

  1.  스크럼 팀
    • 제품 책임자(PO; Product Owner)
      • 요구사항이 담긴 백로그(Backlog)를 작성하는 주체
      • 이해관계자들 중 개발될 제품에 대한 이해도가 높고, 요구사항을 책임지고 의사를 결정할 사람
    • 스크럼 마스터(SM; Scrum Master)
      • 스크럼 팀이 스크럼을 잘 수행할 수 있도록 가이드 역할을 수행
    • 개발팀(DT; Development Team)
      • 제품 책임자와 스크럼 마스터를 제외한 모든 팀원으로 제품 개발 수행
  2. 스크럼 개발 프로세스
    • 스프린트 계획 회의(Sprint Planning Meeting)
      • 제품 백로그 중 이번 스프린트에서 수행할 작업을 대상으로 단기 일정을 수립하는 회의
      • 제품 백로그(Product Backlog): 제품 개발에 필요한 모든 요구사항(User Story)을 우선순위에 따라 나열한 목록
    •  스프린트(Sprint)
      • 실제 개발 작업을 진행하는 과정으로, 보통 2~4주 정도 기간 내에서 진행
    • 일일 스크럼 회의(Daily Scrum Meeting)
      • 모든 팀원이 매일 약 15분 동안 진행 상황을 점검하는 회의
      • 남은 작업 시간은 소멸 차트(Burn-dowm Chart)에 표시
    • 스프린트 검토 회의(Sprint Review)
      • 부분 또는 전체 완성 제품이 요구사항에 잘 부합하는지 테스팅하는 회의
    • 스프린트 회고(Sprint Retrospective)
      • 정해놓은 규칙 준수 여부 및 개선할 점을 확인하고 기록

 

5-2. XP(eXtreme Programming)

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

  • XP 5가지 핵심 가치: 의사소통(Communication), 단순성(Simplicity), 용기(Courage), 존중(Respect), 피드백(Feedback)

 

 

  1. XP 개발 프로세스
    • 릴리스 계획 수립(Release Planning)
      • 부분 혹은 전체 개발 완료 시점에 대한 일정을 수립하는 것
      • 릴리즈: 몇 개의 스토리가 적용되어 부분적으로 기능이 완료된 제품을 제공하는 것
    • 이터레이션(Iteration, 주기)
      • 실제 개발 작업을 진행하는 과정으로, 보통 1~3주 정도의 기간으로 진행
    • 승인 검사(Acceptance Test, 인수 테스트)
      • 하나의 이터레이션 안에서 부분 완료 제품이 구현되면 수행하는 테스트
    • 소규모 릴리즈(Small Release)
      • 요구사항에 유연하게 대응할 수 있도록 릴리즈의 규모를 축소한 것 
  2. XP 주요 실천 방법(Practice)
    • Pair Programming(짝 프로그래밍)
      • 다른 사람과 함께 프로그래밍을 수행함으로써 개발에 대한 책임을 공동으로 나눠 갖는 환경을 조성
    • Collective Ownership(공동 코드 소유)
      • 개발 코드에 대한 권한과 책임을 공동으로 소유함
    • Test-Driven Development(테스트 주도 개발)
      • 개발자가 실제 코드를 작성하기 전에 테스트 케이스를 먼저 작성하므로 자신이 무엇을 해야할지 정확히 파악함
      • 테스트가 지속적으로 진행될 수 있도록 자동화된 테스팅 도구(구조, 프레임워크)를 사용
    • Whole Team(전체 팀)
      • 개발에 참여하는 모든 구성원(고객 포함)들은 각자 자신의 역할이 있고 그 역할에 대한 책임을 가져야 함
    • Continuous Integration(계속적인 통합)
      • 모듈 단위로 나눠서 개발된 코드들은 하나의 직업이 마무리될 때마다 지속적으로 통합됨
    •  Refactoring(리팩토링)
      • 프로그램 기능의 변경 없이 시스템을 재구성함
      • 목적: 프로그램을 쉽게 이해하고 쉽게 수정하여 빠르게 개발할 수 있도록 하기 위함
    • Small Releases(소규모 릴리즈)
      • 릴리즈 기간을 짧게 반복함으로써 고객의 요구 변화에 신속히 대응할 수 있음

 

6. 애자일 개발 4가지 핵심 가치

  • 프로세스, 도구 << 개인, 상호작용
  • 방대한 문서 << SW
  • 계약 협상 << 고객, 협업
  • 계획 따르기 << 변화에 반응

 

7. 소프트웨어 공학

  소프트웨어의 위기를 극복하기 위한 방안으로 연구된 학문

  • 소프트웨어 공학의 기본 원칙
    1. 현대적인 프로그래밍 기술을 계속적으로 적용해야 한다.
    2. 개발된 소프트웨어의 품질이 유지되도록 지속적으로 검증해야 한다.
    3. 소프트웨어 개발 관련 사항 및 결과에 대한 명확한 기록을 유지해야 한다.

 

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