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[소프트웨어 공학] 2. 소프트웨어 프로세스

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[소프트웨어 공학] 12. 상호작용 다이어그램
CS
Software Engineering
2023/06/11 15:16
[소프트웨어 공학] 12. 상호작용 다이어그램
CS
Software Engineering
2023/06/11 15:16

1. 소프트웨어 프로세스

1.1. 소프트웨어 프로세스

소프트웨어 시스템을 개발하거나 유지보수할 목적으로 수행되는 활동 일체 또는 절차
활동이란
누가 언제하는지와 어떤 결과물을 만드는가
개발조직은 적당한 프로세스 모델을 보유하여 공통의 개발 문화와 공통의 기술을 제공해야함
프로세스 모델이 존재해야하는 이유
전체 프로세스 이해에 도움이 됨
구조화된 방법을 개발에 적용
자원 사용에 대한 사전 계확을 가능하게 함
자원 사용을 통제할 수 있음
시스템 개발 과정을 추적하고 관리할 수 있음

1.2. 주요 프로세스 활동

프로세스 모델 선택시 고려 사항
개발 조직마다 프로세스가 다름
프로젝트 유형에 따라 다름
대형 시스템의 경우에는 부분마다 다른 프로세스 적용
주요 프로세스 활동
소프트웨어 명세
소프트웨어 기능과 운영상 제약 조건을 정함
소프트웨어 개발
소프트웨어를 설계하고 프로그래밍
소프트웨어 검증
고객이 원하는 것을 수행하는지 검사함
소프트웨어 진화
소프트웨어를 변경함

2. 폭포수 모델

2.1. 폭포수 모델

정의
성형 순차 모델, 고전적 소프트웨어 생명 주기라고 함
기본적으로 각 단계는 병행 수행되지 않고 거슬러 반복되지 않고, 한 방향으로 진행됨
실제로 수정을 위한 재작업을 위해 앞단계로의 피드백이 불가피
프로세스
타당성 조사
요구분석과 명세
설게외 명세
코딩과 단위 테스트
통합과 시스템 테스트
인도
유지보수

2.2. 타당성 조사

문제점을 파악하고 해결방안을 제시하여 투입 비용 대비 이익을 평가
조직 측면의 타당성: 조직의 전략적 목표를 충족하는가
경제적 타당성: 비용 대비 수익 효과가 큰가
기술적 타당성: 정해진 시간 안에 현재 기술 수준으로 개발 할 수 있는가
운영의 타당성: 운영/사용 능력과 다른 시스템과의 연동 가능성 판단
시간적 제약과 정신적 압박감 존재
타당성 조사 보고서
문제적 정의
기술적 경제적 타당성
해결방안과 기대효과
비용과 인도 날짜

2.3. 요구 분석과 명세

프로젝트의 성패를 좌우하는 중요한 단계로 무엇을 개발할지 결정
요구사항
문제 해결을 위해 시스템이 갖추어야 하는 조건이나 능력
시스템이 제공해야하는 기능이나 서비스가 무엇이고, 개발이나 운영상의 제약조건이 무엇이 있는지 명시하는 것
요구사항 명세서나 계약서에 명시되어야함
요구사항 명세서(SRS)
의뢰자와 개발자 간의 의사소통 수단으로 정확하고 일관성이 있으며 완전해야함
요구사항 명세서의 구성
시스템의 목적과 범위
문제점을 구체적으로 기술하고 대안 제시
기능적 요구사항, 비기능적 요구사항
기타제약조건 등

2.4. 설계와 명세

what을 how로 변화하는 작업
요구사항들을 구현 작업에 적합하게 명확하고 조직화된 구조로 바꾸는 것
설계 단게의 구분
아키텍쳐 설계
인터페이스 설계
프로그램(모듈) 설계
설계 방법
전통적 설계 방법: 구조적 분석의 수행 결과에 구조적 설계 방법을 적용
객체지향 설계 방법: 객체 지향 기술을 적용하여 설계함

2.5. 코딩과 단위 테스트

설계 결과를 프로그램으로 작성함
구현된 모듈이 명세서를 만족하는지 테스트하여 확인함
고려 사항
코딩표준의 준수
조직이 정한 레이아웃, 주석의 사용, 네이밍 등
테스트 절차의 준수
테스트 계획의 작성, 테스트 방법, 테스트 수준의 결정 등
코드 인스펙션
코드의 정적 분석 방법

2.6. 통합과 시스템 테스트

통합 테스트
모듈들을 통합하여 점증적으로 시스템을 구축해 나감
통합과 테스트 작업은 점증적 방식으로 함
시스템 테스트
모든 모듈을 통합한 후, 최종적으로 완성된 시스템이 요구사항을 만족하는지 확인
알파 테스트
소프트웨어 개발 현장에서 수행
일반 소프트웨어
독립적 테스트 팀이 먼저 알파 테스트(내부적 인수테스트) 수행 후 베타 버전 릴리즈
주문형 소프트웨어
실제 사용환경을 시뮬레이션 한 후, 개발자와 고객 사이에 제품의 인수에 대한 동의가 이루어질 때까지 수행 (인수테스트)
베타 테스트
고객의 실제 사용 환경에서 수행
일반 소프트웨어의 제품 출시 전에 가망 사용자로부터 미리 제품을 평가 받음

2.7. 인도와 유지보수

인도
실제 사용을 위해 고객에서 소프트웨어를 배포하는 것
유지보수
고객이 사용한 후 폐기되기 전가지 일어나는 수정 및 보완 활동
유지보수 대신 소프트웨어 진화라는 표현을 사용하기도 함
주로 일반 소프트웨어에서 사용되는 용어
유지보수 노력이 적게 드는 소프트웨어를 개발하는 것이 중요

2.8. 유지보수의 종류

수정 유지보수
오류 수정
적응 유지보수
변경된 환경에 적응
완전 유지보수
기능 개선 / 성능 향상
가장 비중이 큰 유지보수
예방 유지보수
유지보수성을 높이기 위한 것

2.8. 폭포수 모델의 장단점

장점
선형 모델로 단순하고 이해하기 어려움
단계적으로 정형화된 접근 방법과 체계적 문서화가 가능
프로젝트 진행 상황을 명확히 알 수 있음
단점
요구사항을 완벽하게 작성해야함
변경을 수용하기 어려움
시스템의 동작을 후반에나 볼 수 있음
문서화를 위한 노력이 지나침
위험 분석 결여, 일정의 지연 가능성이 큼
대형 프로젝트에 적용하기 어려움

3. 반복진화형 모델

3.1. 반복진화형 모델

초기 버전을 만들고 요구사항을 정제하여 새로운 버전을 개발하는 작업을 반복하면서 시스템을 완성해가는 방식
분명한 요구사항과 시스템의 범위를 정하는 노력이 선행 됨
한번의 진화 단계에서 프로토타이핑을 통해 요구사항을 보완
최종 버전이 나온 후 유지보수 단계로 들어감
예시

3.2. 반복진화형 모델의 장단점

장점
요구사항이 완성되지 못한 경우에도 초기 버전을 만들고 점차적으로 명확한 요구사항을 도출함
단점
관리적 관점에서 개발 비용의 예상이 힘들고 재작업이 잦아지면 종료 시점이 늦춰질 가능성이 큼
공학적관점에서 잦은 수정 작업은 소프트웨어 구조에 악영향을 줘어 유지보수에 문제가 생기게 됨

3.3. 점증적 모델과의 차이

반복진화형 모델은 요구사항이 불안정하고 명확하지 못할 때 사용
개발이 진행되면서 요구의 변화를 수용함
명확히 이해할 수 없는 새로운 기술을 적용할때 사용
한꺼번에 모든 기능을 포함해 인도해야 하는 경우에 사용
점증적 모델은 요구사항의 중요도에 따라 요구사항을 나누고 작업 순서를 정함
중요한 요구사항을 먼저 개발함
조금씩 개발하면서 여러번 릴리즈가 일어남

3.4. 프로토타이핑 방법

소프트웨어 요구사항을 파악하기 위한 좋은 방법
일반적으로 사용자는 소프트웨어의 입출력과 처리기능을 자세히 요구하지 못함
개발자도 알고리즘의 효율성이나 운영체제 호환성 및 상호작용 형태를 정확히 파악하기 힘듦
프로세스
빠른 계획 → 빠른 설계 → 프로토타입 만들기 → 프로토타입 실행과 피드백 → 빠른 계획…

3.5. 프로토 타이핑 종류

throwaway prototyping
프로토타입을 고객과의 의사소통 수단으로만 사용하는 경우
요구가 확인되면 프로토타입을 버리고 새로운 시스템을 개발함
evolutionary prototyping
잘 알고 있는 부분부터 시작하여 계속적으로 발전시켜 완제품을 만드는 방법

3.6. 프로토 타이핑의 장단점

장점
프로젝트 실현 가능성, 소프트웨어 개발 가능성을 판단할 수 있음
개발자와 사용자 간의 의사소통이 명확해 짐
기능적 요구사항 외에도 성능이나 유용성 등을 품질 요구를 분명히 할 수 있음
시스템을 미리 사용함으로써 사용자 교육 효과가 있음
개발 단계에서 유지보수가 일어나는 효과가 있음
단점
문서화가 힘들며 관리자는 진척 사항을 제어하기 힘들어 짐

4. 점증적 모델

4.1. 점증적 모델

여러개의 모듈들로 분해하고, 각각을 점증적으로 개발하여 인도하는 방식
선형 순차 모델을 여러번 적용하고 그 결과를 조합함
각 모듈을 증분(increment)이라고 함
핵심모듈을 먼저 개발하고 인도함
예시

4.2. 점증적 모델의 장단점

장점
중요한 증분이 먼저 개발되므로 사용자는 시스템을 이른 시기에 사용
릴리즈 방식이 요구사항 변화에 대응하기 용이함
증분들은 점차로 규모와 기능이 축소되어 관리가 어렵지 않음
먼저 개발되는 중요 부분이 반복적으로 테스트됨
단점
기능적으로 분햏기 어려울 수 있음
적당한 크기의 증분들로 나누기 어려움
증분을 개발하기 전에 명확한 요구사항을 정의해야함

5. 나선형 모델

5.1. 나선형 모델

반복 진화형 모델의 확장 형태
전체 생명주기에 위험분석프로토타이핑을 계획하고 사용해서 위험을 최소화하려는 목적
가장 중앙의 원을 타당성 조사 단계, 다음 원을 요구사항 정의 단계, 그 다음 원을 설계단계..
각 단계는 아래와 같이 구성됨
1.
목표, 대안, 제약조건 설정
2.
위험 요소 분석, 대안 평가
3.
개발과 확인
4.
다음 단계 계획
예시

5.2. 고려 사항

나선형 모델은 위험 관리를 지원하는 프로세스의 프레임워크 (프로세스 생성기)
위험 관리에 비용이 들지만 가치가 있음
위험은 프로젝트 수행이나 제품의 품질에 악영향을 주는 잠재 요소
실험적이고 복잡한 대형 프로젝트에 적합

5.3. 나선형 모델의 장단점

장점
대형 프로젝트에서 위험 관리를 통해 성공 가능성을 높일 수 있음
프로젝트 특성이나 개발 조직에 맞게 변형될 수 있음
단점
경험이 부족하여 충분히 검증되지 못했음
모델 자체가 복합함
프로젝트 관리가 어려움

6. V 모델

6.1. V 모델

폭포수 모델의 확장 형태로 생명 주기 단계별로 상응하는 테스트 단계가 존재
아래방향으로 진행하다가 코딩 단계를 거치면서 위로 향함
테스트 작업을 중요시하여 적정 수준의 품질 보증을 지원함
예시

6.2. V 모델 특징

각 개발 단계의 작업을 확인하기 위해 상응하는 테스트 작업을 수행
코드뿐만 아니라 요구사항과 설계 결과도 테스트할 수 있어야함
생명 주기 초반부터 테스트 작업을 지원
폭포수 모델에 비해 반복과 재처리 과정이 명확함
테스트 작업을 단계별로 구분하므로 책임이 명확해 짐

7. 애자일 방법

7.1. 애자일 방법

변화를 수용하고 협업을 강조하며, 제품의 빠른 인도를 강조하는 반복적 개발 방법 (개발 철학)
문서화 작업보다 코드를 강조함
문서보다 소프트웨어 자체를 중요시함
요구사항의 변화는 불가피하고 이것을 대응하는 것이 현실적
기존의 개발 프로세스는 설계 기간이 길며 재작업 시 오버헤드가 크다는 생각
환경의 빠른 변화에 대응하고 빠른 인도가 중요하다는 생각
애자일 선언문
개개인/상호작용, 작동하는 SW, 고객과의 협력, 변화에 대응
요구사항이 바뀌기 쉬운 중소형의 비즈니스 시스템이나 전자 상거래 응용에 적합

7.2. 익스트림 프로그래밍

XP는 대표적인 애자일 방법 중 하나
좋은 지침들 (Good practices)을 적극적으로 적용할 것을 주문
예제

7.3. XP의 실천 지침

작고 빈번한 릴리즈, 빠른 피드백과 지속적 개선
고객도 개발 팀의 일원이 됨
프로세스 중심이 아닌 사람 중심의 작업과 짝 프로그래밍
단순한 설계와 테스트 선행 개발
코드의 품질 개선을 위해 리팩토링을 제안

7.4. 짝 프로그래밍

두사람이 짝이 되어 한사람이 코딩을, 다른사람은 검사를 수행
장점
코드에 대한 책임을 공유
비형식적 검토를 수행
코드 개선을 위한 리팩토링을 장ㅈ려함
생산성이 떨어지지 않음

7.5. 테스트 선행 개발

테스트 케이스를 먼저 작성하고, 이것을 통과하는 코드를 만드는 것
테스크 별로 테스트 케이스를 만듦
요구사항은 스토리 카드로 표현되고, 스토리카드는 태스크들로 분해됨
요구사항과 코드와의 관계가 명확해짐
통합 테스트를 강조하며 통합 과정에서 기존 소프트웨어 오류가 유입되지 않도록 함
기존 테스트 케이스 재사용

7.6. 스크럼

애자일 개발 과정의 관리에 초점을 둔 “프로젝트 관리 프레임워크” 또는 소프트웨어 개발 “프로세스의 프레임워크”
스크럼 프로세스는 계획과 스프린트의 반복으로 이루어짐
프로젝트 계획(제품 백로그)
스프린트 사이클
제품 증분을 개발하는 작은 프로젝트
3~9명의 스크럼 팀에서 한달 이내로 개발
스프린트 계획 (스프린트 백로그)
일일 스크럼 회의
스프린트 리뷰와 회고
스크럼 팀의 구성
개발 팀, 제품 책임자, 스크럼 마스터