정보처리기사

[정보처리기사 요약정리] PART 1. 소프트웨어 설계 + 기출포함

juble 2024. 10. 18. 16:54

[1. 요구사항 확인]


Chapter01. 현행 시스템 분석


section01. 소프웨어 공학

1. HIPO(Hierarchy plus Input Process Output)

  • 기본 모델로 입력, 처리, 출력으로 구성되는 시스템 분석 및 설계와 시스템 문서화용 기법이다. 

 

2. V-모델

  • 폭포수 모델에 시스템 검증, 테스트 작업 강조한 모델
  • 폭포수 모델보다 반복과 재처리 과정이 명확

 

3. 재공학

(1) 소프트웨어 재사용(Software Reusability)의 개념

  • 이미 개발되어 그 기능 및 성능, 품질을 인정받았던 소프트웨어의 전체 또는 일부분을 다시 사용하여 새롭게 개발하는 기법

(2) 소프트웨어 재공학(Software Reengineering)의 개념

  • 소프트웨어 위기를 개발의 생산성이 아닌 유지보수의 생산성으로 해결하려는 방법을 의미
  • 기존 시스템을 이용하여 보다 나은 시스템을 구축하고 새로운 기능을 추가하여 소프트웨어 성능을 향상시키는 기법
  • 재공학의 과정 : 분석 → 구성 → 역공학 → 이식

 

4. 역공학

  • 소프트웨어를 분석하여 소프트웨어 개발 과정과 데이터 처리 과정을 설명하는 분석 및 설계 정보를 재발견하거나 다시 만들어내는 작업
  • 역공학의 가장 오래된 형태는 재문서화

section02. 소프트웨어 개발 방법론

1. 생명주기

(1) 소프트웨어 생명주기(Software Life Cycle)

  • 소프트웨어 제품의 개념 형성에서 시작하여 운용/유지보수에 이르기까지 변화의 모든 과정
  • 타당성 검토 → 개발 계획 → 요구사항 분석 → 설계 → 구현 → 테스트 → 운용 → 유지보수

 

2. 생명주기 모형의 종류

(1) 폭포수 모형(Waterfall Model)

  • Boehm이 제시한 고전적 생명주기 모형으로, 소프트웨어 개발 과정의 각 단계가 순차적으로 진행되는 모형
  • 선형 순차적 모델

(2) 프로토타입 모형(Prototype Model)

  • 실제 개발될 시스템의 견본(Prototype)을 미리 만들어 최종 결과물을 예측하는 모형
  • 개발이 완료되고 나서 사용을 하면 문제점을 알 수 있는 폭포수 모형의 단점을 보완하기 위한 모형
  • 프로토타입 모형의 개발 단계 : 요구 수집 → 빠른 설계 → 프로토타입 구축 → 고객 평가 → 프로토타입 조정 → 구현

(3) 나선형 모형(Spiral Model)

  • Boehm이 제시하였으며, 반복적인 작업을 수행하는 점진적 생명주기 모형
  • 소프트웨어 개발 중 발생할 수 있는 위험을 관리하고 최소화하는 것이 목적
  • 나선을 따라서 돌아가면서 각 개발 순서를 반복하여 수행하는 점진적 방식으로 누락된 요구사항을 추가할 수 있다. 
  • 나선형 모형의 개발 단계 : 목표 설정 → 위험 분석 → 고객 평가 → 개발/검증

 

* 기출문제 - 2020년 2회 : 애자일(Agile)

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일정한 주기를 가지고 계속 검토해 나가며 필요할 때마다 요구사항을 더하고 수정하여 커다랗게 살을 붙이면서 개발하는 프로세스 모델 방식이다. 미리 정해진 몇 개의 단계에 따라 엄격한 순서대로 이루어지는 일직선의 과정인 폭포수의 프로세스와는 비교가 많이 되는 반대의 개념이다. 이 소프트웨어 개발 방법론을 쓰시오.

애자일 방법론, Agile

3. 애자일(Agile) 방법론

(1) 애자일 방법의 개념

  • ‘날렵한, 재빠른’이라는 사전적 의미
  • 소프트웨어 개발 중 설계 변경에 신속히 대응하여 요구사항을 수용할 수 있다.
  • 절차와 도구보다 개인과 소통을 중요시하고 고객과의 피드백을 중요하게 생각한다.
  • 특징 : 짧은 릴리즈와 반복, 점증적 설계, 사용자 참여, 문서 최소화, 비공식적인 커뮤니케이션, 변화
  • 종류 : 익스트림프로그래밍(eXtremeProgramming), 스크럼(SCRUM), 린, DSDM, FDD, Crystal

(2) Agile 선언

  • 프로세스나 도구보다 개인과의 소통이 더 중요하다. 
  • 완벽한 문서보다 실행되는 소프트웨어가 더 중요하다.
  • 계약 협상보다 고객과의 협업이 더 중요하다.
  • 계획을 따르는 것보다 변경에 대한 응답이 더 중요하다. 

4. XP(eXtremeProgramming)

(1) XP의 정

  • 1999년 Kent Beck이 제안하였으며, 개발 단계 중 요구사항의 변동이 심한 경우 적합한 방법론
  • 요구에 맞는 양질의 소프트웨어를 신속하게 제공하는 것이 목표
  • 요구사항이 변경되는 것을 적용하는 방식으로 예측성보다는 적응성에 더 높은 가치를 부여한 방법
  • 고객의 참여와 개발 과정의 반복을 극대화하여 생산성을 향상하는 방법

(2) XP5가지 핵심가치

  • 소통(Communication) : 개발자, 관리자, 고객 간의 원활한 소통을 지향
  • 단순성(Simplicity) : 부가적 기능 또는 미사용 구조와 알고리즘은 배제
  • 피드백(Feedback) : 소프트웨어 개발에서 변화는 불가피하다. 이러한 변화는 지속적인 테스트와 통합, 반복적 결함 수정 등을 빠르게 피드백
  • 용기(Courage) : 고객 요구사항 변화에 능동적 대응
  • 존중(Respact) : 개발 팀원 간의 상호 존중이 기본

 

5. XP12가지 실천사항(Practice)

구분 실천사항 내용
Fine scale
feedback
Pair Programming 하나의 컴퓨터에 2명의 프로그래머가 모든 코드에 대해서 코딩과 리뷰 역할을 바꿔가며 공동 작업을 진행한다.
Planning Game 게임처럼 선수와 규칙, 목표를 두고 기획에 임한다.
Test Driven Development 실제 코드를 작성하기 전에 단위 테스트부터 작성 및 수행하며, 이를 기반으로 코드를 작성한다.
Whole Team 개발 효율을 위해 고객을 프로젝트 팀원으로 상주시킨다.
Continuous
process
Continuous Integration 상시 빌드 및 배포를 할 수 있는 상태로 유지한다.
Design Improvement 기능 변경 없이 중복성/복잡성 제거, 커뮤니케이션 향상, 단순화, 유연등을 위한 재구성을 수행한다.
Small Releases 짧은 주기로 잦은 릴리즈를 함으로써 고객이 변경사항을 볼 수 있게 한다.
Shared
understanding
Coding Standards 소스코드 작성 포맷과 규칙들을 표준화된 관계에 따라 작성한다. 
Collective Code Ownership 시스템에 있는 소스코드팀의 모든 프로그래머가 언제라도 수정할 수 있다.
Simple Design 가능한 가장 간결한 디자인 상태를 유지한다.
System Metaphor 최종적으로 개발되어야 할 시스템의 구조를 기술한다.
Programmer
welfare
Sustainable Pace 일주일에 40시간 이상 작업 금지, 2주 연속 오버타임을 금지한다.

 

6. SCRUM

(1) SCRUM의 개념

  • 반복적이고 점진적인 소규모 팀 중심의 소프트웨어 개발 방법론
  • 팀원 간 활발한 소통과 협동심이 필요
  • 요구사항 변경에 신속하게 대처할 수 있음

(2) SCRUM의 특징

  • 기능 개선점에 우선순위를 부여하고, 개발 주기 동안 실제 동작 가능한 결과를 제공
  • 개발 주기마다 적용된 기능이나 개선점의 리스트 제공
  • 커뮤니케이션을 위하여 팀은 개방된 공간에서 개발하고, 매일 15분 정도 회의를 함

(3) SCRUM기본 원리

  • 스프린트(Sprint)는 고정된 30일의 반복이며, 스프린트 시 행하는 작업은 고정
    • Sprint : ‘전력 질주’라는 의미로, 반복 주기(2~4주)마다 일의 진척도를 보고
  • 요구사항, 아키텍처, 설계가 프로젝트 전반에 걸쳐 잘 드러나야 함

section03. 현행 시스템 파악

1. 현행 시스템 분석

(1) 현행 시스템 분석정의와 목적

  • 현행 시스템이 어떤 하위 시스템으로 구성되어 있는지 파악하는 절차를 의미
  • 개발 시스템의 개발 범위를 확인하고 이행 방향성을 설정하는 것이 목적

(2) 현행 시스템 파악 절차

  • 1단계 : 시스템 구성 파악 → 시스템 기능 파악 → 시스템 인터페이스 현황 파악
  • 2단계 : 아키텍처 파악 → 소프트웨어 구성 파악
  • 3단계 : 시스템 하드웨어 현황 파악 → 네트워크 구성 파악

(3) 시스템 아키텍처

  • 시스템 내의 상위 시스템과 하위 시스템들이 어떠한 관계로 상호작용하는지 각각의 동작 원리와 구성을 표현한 것

2. 시스템 및 인터페이스 현황 파악

3. 소프트웨어, 하드웨어, 네트워크 구성 파악


section04. 개발 기술 환경 분석

1. 플랫폼(Platform)

2. 현행 시스템의 OS 분석

3. 현행 시스템 DBMS 분석

4. 네트워크 구성도

 

5. 미들웨어 현행 시 시스템 분석

(1) 미들웨어(Middleware)

  • 운영체제와 소프트웨어 애플리케이션 사이에 위치
  • 애플리케이션에 운영체제가 제공하는 서비스를 추가 및 확장하여 제공하는 컴퓨터 소프트웨어이다. 

 

6. 오픈 소스 라이선스

(1) 오픈 소스 라이선스개념

  • 소스코드가 공개되어 누구나 특별히 제한 없이 소스를 사용할 수 있도록 한다.
  • 대표적으로 Linux가 있음

(2) 오픈 소스 사용 시 고려사항

  • 오픈 소스의 경우 해당 소스의 기술이 지속 가능한지 우선으로 고려하고 라이선스의 종류, 사용자 수 등을 고려해야 한다.
  • 오픈 소스 레벨에 따라서 허용하는 범위를 파악하여 라이선스를 위반하지 않도록 주의한다.

(3) GNU(GNUs Not Unix)

  • 유닉스(Unix)의 상업적 확산에 반발하여 리처드 스톨먼과 그의 팀이 무료로 개발·배포하고 있는 유닉스 호환 운영체제

 


Chapter02. 요구사항 확인하기


section01. 요구사항 개발

1. 요구사항

2. 요구사항 도출

 

3. 요구사항 분석(Requirement Analysis)

  • 시스템 요구사항을 정제하여 소프트웨어 요구사항을 도출
  • 소프트웨어가 환경과 어떻게 상호작용하는지 이해하고, 명확하지 못하거나 모호한 부분을 걸러내기 위한 과정
  • 요구사항 분석 기법의 종류

* 기출문제 -  2021년 1회 (요구사항 분석 기법)

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 01. <보기>에 해당하는 용어를 쓰시오.

( ① ) 요구사항은 제품을 구현하기 위해 소프트웨어가 가져야 할 기능적 속성
( ② ) 요구사항은 제품 품질 기준 등의 만족을 위해 소프트웨어가 가져야 할 특성

 

① 기능적 , ② 비기능적
기능적 요구사항
(Functional
Requirements)
- 제품 구현을 위해 소프트웨어가 가져야 할 기능적 속성
ex) 파일 저장 기능, 편집 기능, 보기 기능 등 / 관리자와 승객이 DB에 접근할 때 어떤 정보를 얻을 수 있는지 결정
      차 운행, 탑승객, 예약을 입력하는 방법 결정 / 기차표와 예약 정보에 어떤 정보가 포함되어야 할 지 결정
비기능적 요구사항
(Non-Functional
Requirements)
- 제품 품질 기준 등의 만족을 위해 소프트웨어가 가져야 할 특성
- 고객의 새로운 요구사항을 추가하기 위하여 시스템을 확장할 수 있도록 설계
ex) 성능, 사용의 용이성, 신뢰도, 보안성, 안전선 등

 

4. 요구사항 명세

5. 요구사항 확인


section02. 요구사항 관리

1. 요구사항 관리의 개념

2. SDLC(Software Development Life Cycle) 요구사항 관리 절차

3. CMMi(Capability Maturity Model Integration)

4. 요구사항 관리 프로세스

 

5. 인수 테스트

  • 사용자 측 관점에서 소프트웨어가 요구사항을 충족시키는지 평가하는 절차
  • 소프트웨어가 고객의 합리적인 기대에 따라 제 기능을 발휘하는지를 테스트
  • 종류 : 계약 인수 테스트, 규정 인수 테스트, 알파 테스트, 베타 테스트, 사용자 인수 테스트, 운영 인수 테스트
  • 알파/베타 테스트
알파
테스트
- 개발사 내에서 진행하는 테스트
- 개발자 관점에서 수행
- 개발자는 사용상의 문제를 기록하여 반영되도록 하는 테스트
베타
테스트
- 선정된 다수의 사용자가 자신들의 사용 환경에서 일정 기간 사용하면서 테스트
- 문제점이나 개선 사항 등을 기록하고 개발 조직에 통보하여 반영되도록 하는 테스트

 

6. 모델 품질 검증(Model Certification)

(1) 정적 분석(Static Analysis)

  • 객체 모델에서 객체들 사이에 존재하는 의사소통 경로를 검증하기 위해 사용
  • 명세의 일관성과 정확성을 확인, 분석하는 도구

(2) 동적 분석(Dynamic Analysis)

  • 직접 실행을 통하여 모델을 검증하는 방식

 

7. 테스트 레벨

  • 애플리케이션 개발 단계에 따라 단위 테스트, 통합 테스트, 시스템 테스트, 인수 테스트, 설치 테스트로 분류한다.

 

 


Chapter03. 분석 모델 확인하기


section01. 분석(참고)모델

1. 분석(참고)모델의 개념

2. 구조적 분석 모델

  • 사용자의 요구분석 사항을 파악하기 위하여 자료의 흐름과 가공 절차를 그림 중심으로 표현하는 방법

(1) 자료 흐름도(DFD, Data Flow Diagram)

  • 시스템 내의 모든 자료 흐름을 4가지의 기본 기호(처리, 자료 흐름, 자료 저장소, 단말)로 기술하는 방법

(2) 자료 흐름도의 구성 요소

처리 공정 (Process) 자료를 변환시키는 과정을 나타냄
자료 흐름 (Data Flow) 자료의 흐름을 나타냄
자료 저장소 (Data Store) 파일, 데이터베이스를 나타냄
단말 (Teminator) 자료의 출처와 도착지를 나타냄

 

3. 객체지향 분석 모델


section02. 객체지향 분석 모델

1. 객체지향(Object Oriented) 분석

2. 객체지향 프로그래밍

3. 객체지향 구성요소

  • Class, Object, Message

4. 객체지향의 5가지 특징

캡슐화
(Encapsulation)
- 서로 관련성이 높은 데이터(속성)와 그와 관련된 기능(메소드, 함수)을 묶는 기법
- 결합도가 낮아져 소프트웨어 개발에 있어 재사용성이 높아짐
- 정보은닉을 통하여 타 객체와 메시지 교환 시 인터페이스가 단순해짐
- 변경 발생 시 오류의 파급 효과가 적음 
정보은닉
(Information
Hiding)
- 객체 내부의 속성과 메소드를 숨기고 공개된 인터페이스를 통해서만 메시지를 주고 받을 수 있도록 하는 것을 의미
- 예기치 못한 Side Effect를 줄이기 위해 사용
추상화
(Absraction)
- 시스템 내의 공통 성질을 추출한 뒤 추상 클래스를 설정하는 기법
- 현실 세계를 컴퓨터 시스템에 자연스럽게 표현할 수 있음
상속성
(Inheritance)
- 상위 클래스의 모든 속성, 연산을 하위 클래스가 재정의 없이 물려받아 사용하는 것
- 상위 클래스는 추상적 성질을, 자식 클래스는 구체적 성질을 가진다.
- 하위 클래스는 상속받은 속성과 연산에 새로운 속성과 연산을 추가하여 사용할 수 있음
- 다중 상속 : 다수 상위 클래스에서 속성과 연산을 물려받는 것
다형성
(Polymorphism)
- 객체가 다양한 모양을 가지는 성질을 뜻한다.
- 오퍼레이션이나 속성의 이름이 하나 이상의 클래스에서 정의되고 각 클래스에서 다른 형태로 구현될 수 있는 개념
- 속성이나 변수가 서로 다른 클래스에 속하는 객체를 지칭할 수 있는 성질
- 오버로딩(같은 이름순서 재사용)과 오버라이딩(재정의)이 있다.

 

* 기출문제 -  2022년 2회 : SOLID

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09. 다음 설명에 해당하는 객체지향 설계의 원칙을 <보기>에서 골라 쓰시오.

  • 클라이언트는 자신이 사용하지 않는 메소드에 의존 관계를 맺으면 안 된다는 원칙이다.
  • 인터페이스를 클라이언트에 특화되도록 분리시켜 설계하는 원칙이다.
  • 예를 들어 복합기 클래스의 모든 기능을 클라이언트가 동시에 사용하는 경우는 거의 없으므로 필요시 프린트, 팩스, 복사기 클라이언트 중 하나의 기능만 이용할 수 있도록 설계하는 경우이다.

 

인터페이스 분리 원칙(ISP, Interface Segregation Principle)

5. 객체지향 설계 원칙(SOLID)

SRP, Single responsibility principle - 단일 책임 원칙
- 모든 클래스는 단일 목적으로 생성되고, 하나의 책임만 가져야 한다.
OCP, Open-closed principle - 개방 폐쇄 원칙
- 확장에는 열려 있고, 수정에는 닫혀 있어야 한다.
LSP, Liskov substitution principle - 리스코프 치환 원칙
- 자식 클래스는 언제나 자신의 부모 클래스를 대체할 수 있어야 한다.
ISP, Interfase Segregation Priciple - 인터페이스 분리 원칙
 - 자신이 사용하지 않는 메소드와 의존 관계를 맺으면 안된다. 
- 사용하지 않는 인터페이스 때문에 영향을 받아서는 안된다. 
DIP, Dependency Inversion principle  의존성 역전 원칙
- 의존 관계를 맺을 때 자주 변화하는 것보다, 변화가 거의 없는 것에 의존해야 한다.

 


section03. 분석 모델 검증


section04. 개념 모델링

1. 개념 모델링(Conceptual Modeling)

  • 요구사항을 이해하기 쉽도록 실세계의 상황을 단순화하여 개념적으로 표현한 것을 모델이라 하고, 이렇게 표현된 모- 델을 생성해 나가는 과정을 개념 모델링이라고 한다.
  • 모델은 문제가 발생하는 상황에 대한 이해를 증진하고 해결책을 설명하므로 소프트웨어 요구사항 분석의 핵심이라 할 - 수 있다.
  • 대부분 UML을 사용한다.

* 기출문제 -  2022년 3회 : UML

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03. 다음은 UML에 관한 설명이다. 괄호안에 알맞은 답을 작성하시오.

 UML은 컴퓨터 애플리케이션을 모델링 할 수 있는 통합 언어이다. 구성요소로는 사물, ( ① ), 다이어그램으로 이루어져 있고, 구조 다이어그램 중 ( ② ) 다이어그램은, 객체들의 타입을 정의하고, 객체들간의 관계를 도식화하여 시스템의 특정 모듈이나 일부 및 전체를 구조화한다.
 UML 모델링에서 ( ③ )는 클래스와 같은 기타 모델 요소 또는 컴포넌트가 구현해야 하는 오퍼레이션 세트를 정의하는 모델요소이다.

 

① 관계 , ② 클래스 , ③ 인터페이스

2. UML(Unified Modeling Language)

(1) UML개념

  • 객체지향 소프트웨어 개발 과정에서 시스템 분석, 설계, 구현 등의 산출물을 명세화, 시각화, 문서화할 때 사용하는 모- 델링 기술과 방법론을 통합하여 만든 범용 모델링언어
  • Rumbaugh(OMT)와 Booch가 두 방법을 통합하기 위하여 IBM Rational Software에 같이 일하면서 만들어졌다.

(2) UML의 특성

  • 비주얼화, 문서화, 명세화, 구축

(3) UML 소프트웨어에 대한 관점

  • 기능적 관점 : 사용자 측면에서 본 소프트웨어의 기능을 나타냄. 요구분석 단계에서 사용
  • 정적 관점 : 소프트웨어 내부의 구성요소 사이의 구조적 관계를 나타냄
  • 동적 관점 : 소프트웨어의 내부 활동을 나타냄

(4) UML의 구성

사물 - 객체지향 모델을 구성하는 기본 요소
- 객체 간의 관계 형성 대상
관계 - 객체 간의 연관성을 표현하는 것
- 종류 : 연관, 집합, 포함, 반화, 의존, 실체
다이어그램 - 객체의 관계도식화한 것
- 다양한 관점에서 의사소통할 수 있도록 View 제공
- 정적 모델 : 구조 다이어그램
- 동적 모델 : 행위 다이어그램

(5) UML 접근제어자

public + 어떤 클래스의 객체에서접근 가능
private - 해당 클래스로 생성된 객체만 접근 가능
protected # 해당 클래스와 동일 패키지에 있거나 상속 관계에 있는 하위 클래스의 객체들만 접근 가능
package ~ 동일 패키지에 있는 클래스의 객체들만 접근 가능

 

3. UML 다이어그램의 분류

* 기출문제 -  2020년 4회, 2023년 3회 

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02. 다음 그림과 같이 탭이 달린 폴더 안에 요소들을 집어넣어 표현하는 다이어그램으로 컴포넌트 구조 사이의 관계를 표현하며 요소들을 그룹으로 조직하기 위한 매커니즘의 UML 다이어그램이 무엇인지 쓰시오.

패키지 다이어그램

* 기출문제 -  2021년 3회

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09. 다음 빈칸 (     ) 안에 공통으로 들어갈 가장 적합한 용어를 쓰시오.

(      ) 다이어그램은 시스템을 구성하는 객체 간의 관계를 추상화한 모델을 논리적 구조로 표현한다. (      ) 다이어그램은 클래스, 속성, 오퍼레이션, 연관 관계를 이용하여 시스템을 정적인 관점으로 나타낸 것이다. (      ) 다이어그램을 통해 해당 시스템에서 사용되는 데이터를 발견할 수 있다.

 

클래스 다이어그램

(1) 구조적 다이어그램(Structure Diagram)

  • 정적이고, 구조적인 표현을 위한 다이어그램이다.
클래스 다이어그램 (Class Diagram) 시스템을 구성하는 클래스들 사이의 관계를 표현
패키지 다이어그램 (Package Diagram) 클래스나 유스케이스 등을 포함한 여러 모델 요소들을 그룹화하여 패키지를 구성하고 패키지들 사이의 관계를 표현 
복합체 구조 다이어그램 (Composite Structure Diagram) 복합 구조의 클래스와 컴포넌트 내부 구조를 표현 
객체 다이어그램 (Object Diagram) 객체 정보를 보여줌 
컴포넌트 다이어그램 (Component Diagram) 컴포넌트 구조 사이의 관계를 표현 
배치 다이어그램 (Deployment Diagram) 소프트웨어, 하드웨어, 네트워크를 포함한 실행 시스템의 물리 구조를 표현 

 

(2) 행위 다이어그램(Behavior Diagram)

  • 동적이고, 순차적인 표현을 위한 다이어그램이다.
  • 상호작용 다이어그램(Interaction Diagram) 의 종류 : 순차, 통신, 상호작용 개요, 타이밍 다이어그램
유스 케이스 다이어그램 (Use case Diagram) 사용자 관점에서 시스템 행위를 표현한다. 
활동 다이어그램 (Activity Diagram) 업무 처리 과정이나 연산이 수행되는 과정을 표현한다.
콜라보레이션 다이어그램 (Collaboration Diagram) 순차 다이어그램(Sequence Diagram)과 같으며 모델링 공간에 제약이 없어 구조적인 면을 중시한다. 
상태 머신 다이어그램 (State Machine Diagram) 객체의 생명주기를 표현한다. 
순차 다이어그램 (Sequence Diagram) 시간 흐름에 따른 객체 사이의 상호작용을 표현한다. 
통신 다이어그램 (Communication Diagram) 객체 사이의 관계를 중심으로 상호작용을 표현한다. 
상호작용 개요 다이어그램 (Interaction Overview Diagram) 여러 상호작용 다이어그램 사이의 제어 흐름을 표현한다. 
타이밍 다이어그램 (Timing Diagram) 객체 상태 변화와 시간 제약을 명시적으로 표현한다. 

 


section05. 디자인 패턴

1. 디자인 패턴

  • 소프트웨어 개발 중 나타나는 과제를 해결하기 위한 방법 중 한가지
  • 자주 사용하는 설계 형태를 정형화하여 유형별로 설계 템플릿을 만들어 둔 것을 의미

2. GoF(Gang of Four) 디자인 패턴

  • 에릭 감마(Eric Gamma), 리처드 헬름(Richard Helm), 랄프 존슨(Ralph Johnson), 존 브리시데스(John Vlissides)가 제안
  • 객체지향 설계 단계 중 재사용에 관한 유용한 설계를 디자인 패턴화하였다.
  • 생성패턴, 구조패턴, 행위패턴으로 분류

(1) 생성 패턴

  • 객체를 생성하는 것과 관련된 패턴
  • 객체의 생성과 변경이 전체 시스템에 미치는 영향을 최소화하도록 만들어주어 유연성을 높일 수 있고 코드를 유지하기 쉬운 편

* 기출문제 - 2021년 3회 : Factory Method

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05. 객체 생성만을 전문으로 하는 서브 클래스를 정의하고, 해당 객체에서 어떤 객체를 만들지 결정하여 반환하는 메소드를 사용하여 필요한 객체를 생성하는 생성 패턴은 무엇인지 <보기>에서 골라 쓰시오.

Abstract Factory, FactoryMethod, Prototype, Builder, Observer, Facade, Composite, Template, Method, Singleton
Factory Method

* 기출문제 - 2023년 2회 : Singleton, (행위)Visitor

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1. 다음은 디자인 패턴(Design Pattern)에 대한 설명이다. 빈칸 ①, ②에 알맞은 용어를 <보기>에서 골라 쓰시오.

( ① )
Pattern
- 생성된 객체를 어디서든지 참조할 수 있도록 하는 패턴이다. 
- 전역 변수를 사용하지 않고 객체를 하나만 생성하도록 한다. 
( ② )
Pattern
- 객체 구조의 요소들에 수행할 오퍼레이션을 표현한 패턴이다. 
- 오퍼레이션이 처리할 요소의 클래스를 변경하지 않고도 새로운 오퍼레이션을 정의할 수 있게 한다. 
Adapter, Bridge, Composite, Decorator, Facade, Proxy, Singleton, Visitor
① Singleton , ② Visitor
Factory
Method
- 객체를 생성하기 위한 인터페이스를 정의하며 어떤 클래스가 인스턴스화될 것인지는 서브 클래스가 결정하도록 함 
- 객체를 생성하는 인터페이스와 실제 객체를 생성하는 클래스 분리 가능
- Virtual -Constructor(가상 생성자) 패턴이라도고 함
Singleton - 전역 변수를 사용하지 않고 객체를 하나만 생성하도록 한다.
- 생성된 객체를 어디에서든지 참조할 수 있도록 하는 패턴
Prototype - 원본 객체를 복제하여 객체를 생성하는 패턴
- 일반적인 방법으로 객체를 생성하고 비용이 많이 소요되는 경우에 주로 사용
Builder 작게 분리된 인스턴스를 조립하듯 조합하여 객체를 생성
Abstract
Factory
- 구체적인 클래스에 의존하지 않고 서로 연관되거나 의존적인 객체들의 조합을 만드는 인터페이스를 제공하는 패턴
- 관련된 서브 클래스를 그룹지어 한 번에 교체할 수 있음

 

(2) 구조 패턴

  • 클래스나 객체를 조합해 더 큰 구조를 만드는 패턴
  • 복잡한 형태의 구조를 갖는 시스템을 개발하기 쉽게 만들어주는 패턴
  • 새로운 기능을 가진 복합 객체를 효과적으로 작성할 수 있음

* 기출문제 - 2022년 3회 : Bridge, (행위)Observer

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02. 다음은 디자인 패턴에 대한 설명이다. 괄호안에 알맞은 답을 작성하시오.

- ( ① )은 구현부에서 추상층을 분리하여 각자 독립적으로 변형이 가능하고 확장이 가능하도록 합니다. 즉 기능과 구현에 대해서 두 개를 별도의 클래스로 구현을 합니다.
- ( ② ) 한 객체의 상태가 바뀌면 그 객체에 의존하는 다른 객체들한테 연락이 가고, 자동으로 내용이 갱신되는 방식의 패턴이다.

 

① Bridge , ② Observer

* 기출문제 - 2023년 1회 : Proxy

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1. 다음 설명하는 디자인 패턴(Design Pattern)을 <보기>에서 골라 쓰시오. 

- (      ) 패턴은 특정 객체에 대한 접근을 제어하거나 기능을 추가할 수 있는 가상의 대리인 역할의 객체를 제공하는 패턴이다. 
- (      ) 패턴은 기존 코드를 변경하지 않고 새로운 기능을 추가 가능하나 코드의 복잡도가 증가한다. 
Adapter, Bridge, Composite, Decorator, Facade, Proxy
Proxy
Composite 여러 개로 객체로 구성된 복합 객체와 단일 객체를 클라이언트에서 구별없이 다루게 해주는 패턴
Adapter 호환성이 없는 인터페이스 때문에 함께 사용할 수 없는 (기존)클래스를 개조하여 함께 작동할 수 있도록 해주는 패턴
Bridge 기능 클래스 계층과 구현 클래스 계층을 연결하고, 구현부에서 추상 계층을 분리하여 각자 독립적으로 변형할 수 있도록 해주는 패턴
Decorator 객체의 결합을 통해 기능을 동적으로 유연하게 확장할 수 있게 해주는 해턴
Facade - '건물의 (앞쪽)정면'
- Facade 인터페이스를 제공하여 facade 객체를 통해서만 모든 관계가 이루어질 수 있도록 인터페이스를 단순화 
- 클래스 간 의존 관계가 줄어들고 복잡성이 낮아지는 효과
Flyweight 인스턴스가 필요할 때마다 매번 생성하는 것이 아니고 가능한 한 공유해서 사용함으로써 메모리를 절약하는 패턴
Proxy - '대리인'이라는 뜻으로, 뭔가를 대신해서 처리하는 것
- 접근이 어려운 객체와 여기에 연결하려는 객체 사이에서 인터페이스 역할을 수행하는 패턴

 

* 기출문제 - 2020년 4회, 2021년 2회 : 행위 패턴

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01. 다음은 디자인 패턴에 대한 설명이다. 빈 칸 안에 들어갈 가장 적합한 용어를 쓰시오.

  • 디자인 패턴은 객체 지향 프로그래밍 설계를 할 때 자주 발생하는 문제들에 대해 재사용할 수 있도록 만들어놓은 패턴들의 모음이다.
  • 에리히 감마(Erich Gamma), 리차드 헬름(Richard Helm), 랄프 존슨(Ralph Johnson), 존 블리시디스(Johm Vissides)에 의해 개발 영역에서 디자인 패턴을 구체화하고 체계화시켰다.
  • goF의 디자인 패턴은 생성, 구조, (    )의 3가지로 분류한다.

 

행위

 

03. 디자인 패턴 중 클래스나 서로 상호작용하는 방법이나 책임 분배 방법을 정의하는 패턴으로, Chain of Responsibility, Command, Iterator, Observer 패턴 등이 있다.

행위 패턴

(3) 행위 패턴

  • 반복적으로 사용되는 객체들의 상호작용을 패턴화한 것
  • 클래스나 객체들이 상호작용하는 방법과 책임을 분산하는 방법을 정의
  • 메시지 교환과 관련된 것으로, 객체 간의 행위나 알고리즘 등과 관련된 패턴

* 기출문제 - 2020년 2회, 2022년 3회 : Observer

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16. 한 객체의 상태가 바뀌면 그 객체에 의존하는 다른 객체들한테 연락이 가고, 자동으로 내용이 갱신되는 방식으로 일대다(one-to-many) 의존성을 정의하는 디자인 패턴명을 영문으로 쓰시오.

: Observer Pattern

* 기출문제 - 2024년 2회 : Iterator

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10. 아래는 디자인 패턴에 관한 설명이다. 아래 설명을 읽고 보기에서 알맞은 용어를 작성하시오.

- 컬렉션 객체의 내부 구조를 노출하지 않고 순차적으로 접근할 수 있게 하는 패턴이다.
- 이 패턴은 객체의 내부 표현 방식에 독립적으로 요소에 접근할 수 있도록 해준다
- 반복 프로세스를 캡슐화하여 클라이언트 코드에서는 컬렉션의 구체적인 구현에 종속되지 않도록 한다.
생성패턴 구조패턴 행위패턴
Singleton Adapter Iterator
Factory Method Bridge Visitor
Abstract Factory Composite Observer
 
Iterator

* 기출문제 - 2023년 2회 : (생성)Singleton, Visitor

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1. 다음은 디자인 패턴(Design Pattern)에 대한 설명이다. 빈칸 ①, ②에 알맞은 용어를 <보기>에서 골라 쓰시오.

( ① )
Pattern
- 생성된 객체를 어디서든지 참조할 수 있도록 하는 패턴이다. 
- 전역 변수를 사용하지 않고 객체를 하나만 생성하도록 한다. 
( ② )
Pattern
- 객체 구조의 요소들에 수행할 오퍼레이션을 표현한 패턴이다. 
- 오퍼레이션이 처리할 요소의 클래스를 변경하지 않고도 새로운 오퍼레이션을 정의할 수 있게 한다. 
Adapter, Bridge, Composite, Decorator, Facade, Proxy, Singleton, Visitor
① Singleton , ② Visitor
Chain of
Responsibility

(책임 연쇄)
- 요청을 처리할 수 있는 객체가 둘 이상 존재하여 한 객체가 처리하지 못하면 다음 객체로 넘어가는 형태의 패턴
- 요청을 처리할 수 있는 각 객체들이 고리(chain)로 묶여 있어 요청이 해결될 때까지 고리를 따라 책임이 넘어감
Iterator
(반복자)
- 자료 구조와 같이 접근이 잦은 객체에 대해 동일한 인터페이스를 사용하도록 하는 패턴
- 내부 표현 방법의 노출 없이 복합 객체의 원소를 순차적으로 접근할 수 있는 방법 제공 
Command
(명령)
- 요청을 객체의 형태로 캡슐화하여 재이용하거나 취소할 수 있도록 요청에 필요한 정보를 저장하거나 로그에 남기는 패턴
- 요청에 사용되는 각종 명령어들을 추상 클래스와 구체 클래스로 분리하여 단순화함
Interpreter
(해석자)
- 언어의 문법 표현을 정의하는 패턴
- SQL 이나 통신 프로토콜과 같은 것을 개발할 때 문법 규칙을 클래스화한 구조
Memento
(기록)
- 특정 시점에서의 객체 내부 상태를 객체화함으로써 이후 요청에 따라 객체를 해당 시점의 상태로 돌릴 수 있는 기능을 제공하는 패턴
- Ctrl+Z와 같은 되돌리기 기능을 개발할 때 주로 이용
Observer
(감시자)
- 한 객체의 상태가 변하면 객체에 상속되어 있는 다른 객체들에게 변화된 상태를 전달하는 패턴
- 객체 사이에 일대다의 존속성을 정의
State
(상태)
- 객체의 내부 상태에 따라 동일한 동작을 다르게 처리해야 할 때 사용하는 패턴, 행위를 변경할 수 있게 함
- 이렇게 하면 객체는 마치 클래스를 바꾸는 것처럼 보인다. 
Strategy
(전략)
- 동일한 계열의 알고리즘들을 개별적으로 캡슐화하여 상호 교환할 수 있게 정의하는 패턴
- 클라이언트는 독립적으로 원하는 알고리즘을 선택하여 사용할 수 있으며, 클라이언트에 영향 없이 알고리즘의 변경이 가능함
- 즉, 클라이언트에게 알고리즘이 사용하는 데이터나 그 구조를 숨겨주는 역할을 한다.
Visitor
(방문자)
- 각 클래스들의 데이터 구조에서 처리 기능을 분리하여 별도의 클래스로 구성하는 패턴
- 즉, 객체 구조의 요소들에 수행할 오퍼레이션을 표현한 패턴
- 분리된 처리 기능은 각 클래스를 방문(visit)하여 수행함
- 오퍼레이션이 처리할 요소의 클래스를 변경하지 않고도 새로운 오퍼레이션을 정의할 수 있게 함
Template
Method
- 상위 클래스에서 골격을 정의하고, 하위 클래스에서 세부 처리를 구체화하는 구조의 패턴
- 유사한 서브 클래스를 묶어 공통된 내용을 상위 클래스에서 정의함으로써 코드의 양 축소, 유지보수 용이
Mediator
(중재자)
- 수많은 객체들 간의 복잡한 상호작용(interface)을 캡슐화 하여 객체로 정의하는 패턴
- 객체 간의 통제와 지시의 역할을 하는 중재자를 두어 객체지향의 목표를 달성하게 해줌
- 객체 사이의 의존성을 줄여 결합도를 감소시킬 수 있음

 


[02. 화면 설계]


Chapter01. 요구사항 확인하기


section01. UI 요구사항 확인하기

1. UI(User Interface) 정의와 특징

* 기출 문제 - 2021년 2회 : UI, UX

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02. 다음 ①, ②에 설명하는 알맞은 답안을 쓰시오.

  • ( ① ) : 사용자가 제품/서비스와 상호작용할 수 있도록 만들어진 매개체
  • ( ② ) : 사용자 경험의 약자로, 사용자가 어떠한 서비스/제품을 직간접적으로 이용하면서 느끼는 종합적인 만족

 

① UI(User Interface) , ② UX(User Experience)
  1.  UI의 정의 
    • 인간과 디지털 기기 소프트웨어 사이에서 의사소통할 수 있도록 만들어진 매개체
    • 인간과 컴퓨터의 상호작용(HCI)에 필요한 화상, 문자, 소리, 수단(장치)을 의미
  2. UI의 특징
    • 실사용자의 만족도에 직접적인 영향을 준다. 
    • 적절한 UI 구성으로 펴닐성, 가독성, 동선의 축약 등으로 작업시간을 줄이고 업무 효율을 높일 수 있다. 

2. UI 요구사항 확인

  • UI 요구사항은 크게 시스템이 무엇을 하여야 하는지를 설명하는 기능적 요구사항(Functional Requirements)과 개발 과정에서 지켜져야 할 제약조건들을 설명하는 비기능적 요구사항(Nonfunctional Requirements)으로 분류된다. 

* 기출 문제 - 2021년 3회 : GUI , 2022년 1회 : NUI

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08. 윈도우즈나 매킨토시 등에서 사용자가 마우스나 키보드로 아이콘이나 메뉴를 선택하여 원하는 작업을 수행하는 사용자 인터페이스를 의미하는 용어를 쓰시오.

GUI (Graphical User Interface)

05. 터치, 증강현실, 상황 인식 등 사람의 감각 행동 인지를 통하여 원하는 작업을 수행하는 사용자 인터페이스를 의미하는 용어를 쓰시오. 

NUI (Natural User Interface)

3. UI 분야와 종류 

  1. UI 분야 : 표현에 관한 분야, 정보 제공과 전달, 기능 분야 
  2. UI 종류
GUI
(Graphical User Interface)
- 윈도우즈나 매킨토시 등의 환경
- 그래픽 화면에서 사용자가 마우스나 키보드로 아이콘이나 메뉴를 선택하여 원하는 작업을 수행
CLI
(Commamd Line Interface)
- 유닉스와 리눅스 등의 환경
- 사용자가 키보드로 명렁어(Command)를 입력해 원하는 작업을 수행
NUI
(Natural User Interface)
 - 터치, 증강현실, 상황 인식 등 사람의 감각 행동 인지를 통하여 작업할 수 있는 환경
MUI
(Menu User Interface)
- 메뉴를 기반으로 작업할 수 있는 환경 

 

4. UI 구현 표준과 지침

5. 한국형 웹 콘텐츠 접근성 지침 2.1

* 기출 문제 - 2021년 2회 : UI, UX

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02. 다음 ①, ②에 설명하는 알맞은 답안을 쓰시오.

  • ( ① ) : 사용자가 제품/서비스와 상호작용할 수 있도록 만들어진 매개체
  • ( ② ) : 사용자 경험의 약자로, 사용자가 어떠한 서비스/제품을 직간접적으로 이용하면서 느끼는 종합적인 만족

 

① UI(User Interface) , ② UX(User Experience)

6. UX(User Experience) 사용자 경험

  • 사용자가 제품을 대상으로 직/간접적으로 사용하면서 느끼고 생각하게 되는 지각과 반응, 행동 등 모든 경험을 의미한다. 
  • UI는 사람과 시스템 간의 상호작용을 의미하지만, UX는 제품과 서비스, 회사와 상호작용을 통한 전체적인 느낌이나 경험을 말한다. 

7. 모바일 사용자 UX 설계 시 고려사항(행정안전부 고시)

8. 감성 공학


section02. UI 표준을 위한 환경 분석

1. 사용자 경향 분석

2. 기능 및 설계 분석

3. UI 요구사항 확인 절차

4. UI 시나리오 문서의 기대 효과


section03. UI 프로토타입 작성

1. 와이어 프레임(Wireframe)

2. 목업(Mockup)

3. UI Prototype

 


Chapter02. UI 설계하기


section01. 소프트웨어 아키텍처 품질 특성

1. 소프트웨어 아키텍처(Softwqre Architecture)

2. ISO/IEC 9126 모델


section02. UI 설계 

* 기출 문제 - 2020년 2회, 2020년 3회 : UI 설계 원칙

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06. 다음은 UI의 설계 원칙 4가지이다. 빈 칸에 알맞은 용어를 쓰시오.

설계 원칙 설명
직관성 누구나 쉽게 이해하고 사용할 수 있어야 한다. 
(       ) 사용자의 목적을 정확하게 달성하여야 한다. 
학습성 누구나 쉽게 배우고 익힐 수 있어야 한다. 
유연성 사용자의 요구사항을 최대한 수용하며, 오류를 최소화하여야 한다. 
: 유효성

03. UI(User Interface) 설계 원칙 중 직관성에 대해 간략히 서술하시오.

: 누구나 쉽게 이해하고 사용할 수 있어야 한다.
: 사용자가 기능을 쉽게 파악할 수 있도록 해야 한다.

1. UI 설계

  1. UI 설계 원칙
    • 직관성 : 화면의 버튼, 항목, 입력란 등 누구나 쉽게 이해하고 사용할 수 있어야 한다. 
    • 유효성 : 사용자의 목적을 정확히 달성할 수 있도록 유용하고 효과적이어야 한다. 
    • 학습성 : 사용자가 쉽게 배우고 익힐 수 있어야 한다. 
    • 유연성 : 사용자의 요구를 최대한 수용하면서 오류를 최소화해야 한다. 
  2. UI 설계의 필요성
  3. UI 설계 지침

2. UI 설계 원리 

3. UI 설계 단계 

4. 시나리오(Scenario)

5. UI 흐름 설계서 구성

6. 스토리보드(Storyboard)

 


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