소프트웨어 아키텍처의 특징과 설계의 기본 원리

소프트웨어 아키텍처 설계의 기본원리로는 모듈화, 추상화, 단계적 분해, 정보 은닉이 있다. 오늘은 소프트웨어 아키텍처의 특징과 역할에 대해 알아볼 거예요

 

모듈화(Modularity)

모듈화란 소프트웨어의 성능을 향상하거나 시스템의 수정 및 재사용, 유지관리 등이 용이하도록 시스템의 기능들을 모듈 단위로 나누는 것을 의미한다. 

• 자주 사용되는 계산식이나 사용자 인증과 같은 기능들을 공통 모듈로 구성하여 프로젝트의 재사용성을 향상할 수 있다. 
• 모듈의 크기를 너무 작게 나누면 개수가 많아져 모듈 간의 통합 비용이 많이 들고, 너무 크게 나누면 개수가 적어 통합 비용은 적게 들지만 모듈 하나의 개발 비용이 너무 많이 든다. 

추상황(Abstraction)

추상화는 문제의 전체적이고 포괄적인 개념을 설계한 후 차례로 세분화하여 구체화시켜 나가는 것을 말한다. 

• 인간이 복잡한 문제를 다룰 때 가장 기본적인으로 사용하는 방법으로, 완전한 시스템을 구축하기 전에 그 시스템과 유사한 모델을 만들어서 여러 가지 요인들을 테스트할 수 있다. 
• 추상화는 최소의 비용으로 실제 상황에 대처할 수 있고, 시스템의 구조 및 구성을 대략적으로 파악할 수 있게 해 준다. 

추상화의 유형

과정 추상화	자세한 수행 과정을 정의하지 않고, 전반적인 흐름만 파악할 수 있게 설계하는 방법
데이터 추상화	데이터의 세부적인 속성이나 용도를 정의하지 않고, 데이터 구조를 대표할 수 있는 표현으로 대체하는 방법
제어 추상화	이벤트 발생의 정확한 절차나 방법을 정의하지 않고, 대표할 ㅏ수 있는 표현으로 대체하는 방법

단계적 분해(Stepwise Refinement)

단계적 분해는 Nikaus Wirth에 의해 제안된 하향식 설계 전략으로, 문제를 상위의 중요 개념으로부터 하위의 개념으로 구체화시키는 분할 기법을 말한다. 

• 추상화의 반복에 의해 세분화된다. 
• 소프트웨어의 기능에서부터 시작하여 점차적으로 구체화하고, 알고리즘, 자료 구조 등 상세한 내역은 가능한 한 뒤로 미루어 진행한다. 

정보은닉(Information Hiding)

정보은닉은 한 모듈 내부에 포함된 절차와 자료들의 정보가 감추어져 다른 모듈이 접근하거나 변경하지 못하도록 하는 기법이다. 

• 어떤 모듈이 소프트웨어 기능을 수행하는데 반드시 필요한 기능이 있어 정보 은닉된 모듈과 커뮤니케이션할 필요가 있을 때는 필요한 정보만 인터페이스를 통해 주고받는다. 
• 정보 은닉을 통해 모듈을 독립적으로 수행할 수 있고, 하나의 모듈이 변경되더라도 다른 모듈에 영향을 주지 않으므로, 수정, 시험, 유지보수가 용이하다. 

소프트웨어 아키텍처의 품질 속성

소프트웨어 아키텍처의 품질 속성은 소프트웨어 아키텍처가 이해 관계자들이 요구하는 수준의 품질을 유지 및 보장할 수 있게 설계되었는지를 확인하기 위해 품질 평가요소들을 시스템 측면, 비즈니스 측면, 아키텍처 측면으로 구분하여 구체화시켜 놓은 것이다. 

시스템 측면에 대해 알아보자

품질 속성	내용
성능	사용자의 요청과 같은 이벤트가 발생했을 경우, 이를 적절하고 신속하게 처리하는 것이 중요하다.
보안	허용되지 않은 접근을 통제하고, 허용된 접근에는 적절한 서비스를 제공한다.
가용성	문제 없이 정상적으로 서비스를 제공하는 것이다.
기능성	사용자가 요구하는 것을 만족스럽게 처리
사용성	사용자가 소프트웨어를 사용하는데 있어서 헤매지않고 빠르고 정확하게 구현
변경 용이성	소프트웨어가 처음 설계목표와 다른 하드웨어나 플랫폼에서도 동작이 가능하도록 구현
확장성	시스템의 용량,처리 능력 등을 확장시켰을 때 이를 효과적으로 활용할 수 있도록 구현
기타 속성	테스트 용이성, 배치, 안정성 등이 있다.

비즈니스 측면에 대해 알아보자

품질 속성	내용
시장 적시성	정해진 시간에 맞춰 프로그램을 출시하는것
비용과 혜택	개발 비용을 더 많이 투자하여 유연성의 높은 아키텍처를 만들 것인지 결정 유연성이 떨어지는 경우 유지보수에 많은 비용이 들어갈 수 있다는 것을 고려 해야한다.
예상 시스템 수명	시스템을 얼마나 오랫동안 사용할 것인지 고려
기타 속성	목표시장, 공개 일정, 기존시스템과의 통합 등이 있다.

아키텍처 측면

품질 측면	내용
개념적 무결성	전체 시스템과 시스템을 이루는 구성요소들 간의 일관성을 유지하는 것이다.
정확성, 완결성	요구사항과 요구사항을 구현하기 위해 발생하는 제약사항을 모두 충족시키는 것이다.
구축 가능성	모듈 단위로 구분된 시스템을 적절하게 분배하여 유연하게 일정을 변경할 수 있도록 하는 것이다.
기타 속성	변경성, 시험성, 적응성, 일치성, 대체성 등이 있다.

다음 시간에는 소프트웨어 아키텍처의 설계 과정에 대해 알아보는 시간을 갖겠습니다.