[정처기 필기] 「1」 | 애플리케이션 설계 - (3.4) 코드, 디자인 패턴

[정처기 필기] 「1」 | 애플리케이션 설계 - (3.4) 코드, 디자인 패턴

> 「1」 소프트웨어 설계

- 요구사항 확인, 화면 설계, > 애플리케이션 설계, 인터페이스 설계

「2」 소프트웨어 개발

「3」 데이터베이스 구축

「4」  프로그래밍 언어 활용

「5」  정보시스템 구축 관리

 

1 소프트웨어 아키텍처

2 아키텍처 패턴

3 객체지향(Object-Oriented)

4 객체지향 분석 및 설계

5 모듈

6 공통 모듈

> 7 코드

> 8 디자인 패턴

7. 코드

코드(Code)의 개요

 

컴퓨터를 이용하여 자료를 처리하는 과정에서 분류 / 조합 / 집계를 용이하게 하고, 특정 자료의 추출을 쉽게 하기 위해 사용하는 기호

 

- 정보를 신속 / 정확 / 명료하게 전달할 수 있게 함

- 일정한 규칙, 정보 처리의 효율과 처리된 정보의 가치에 많은 영향 미침

- 주민등록번호, 학번, 전화번호

- 식별 기능, 분류 기능, 배열 기능, 표준화 기능, 간소화 기능

 

식별 기능 : 데이터 간의 성격에 따라 구분 가능

분류 기능 : 특정 기준이나 동일한 유형을 그룹화

배열 기능 : 의미 부여하여 나열

표준화 기능 : 기준에 맞추어 표현

간소화 기능 : 복잡한 데이터 간소화

 

코드의 종류

 

- 순차적 코드(Sequence Code)

: 자료의 발생 순서, 크기 순서 등 일정 기준에 따라 차례로 일련번호 부여, == 순서 코드, 일련번호 코드

ex)  1, 2, 3, 4, ...

 

- 블록 코드(Block Code)

: 공통성이 있는 것끼리 블록으로 구분, 각 블록 내 일련번호 부여, == 구분 코드

ex)  1001 ~ 1100 : 총무부, 1101 ~ 1200 : 영업부

 

- 10진 코드(Decimal Code)

: 0 ~ 9까지 10진 분할하고, 다시 각각에 대하여 10진 분할을 필요한 만큼 반복, == 도서 분류식 코드

ex)  1000 : 공학, 1100 : 소프트웨어 공학, 1110 : 소프트웨어 설계

 

- 그룹 분류 코드(Group Classification Code)

: 일정 기준에 따라 대분류, 중분류, 소분류, 각 그룹 안에서 일련번호 부여

ex) 1-01-001 : 본사-총무부-인사계, 2-01-001 : 지사-총무부-인사계

 

- 연상 코드(Mnemonic Code)

: 항목 명칭이나 약호와 관련 있는 숫자, 문자, 기호

ex) TV-40 : 40인치 TV, L-15-220 : 15W 220V의 램프

 

- 표의 숫자 코드(Significant Digit Code)

: 길이, 넓이, 부피, 지름 등 물리적 수치를 적용, == 유효 숫자 코드

ex) 120-720-1500 : 두께×폭×길이가 120×720×1500인 강판

 

- 합성 코드(Combined Code)

: 2개 이상의 코드를 조합

ex) 연상 코드 + 순차 코드 > KE-711 : 대한항공 711기

 

코드 부여 체계

 

이름만으로 개체의 용도와 적용 범위 알도록 코드 부여

 

- 유일한 코드를 부여하여 식별, 추출 용이

- 각 단위 시스템의 고유한 코드, 개체를 나타내는 코드 등 정의

- 코드의 자릿수와 구분자, 구조 등 상세하게 명시

8. 디자인 패턴

디자인 패턴(Design Pattern)의 개요

 

모듈의 세분화된 역할이나 모듈들 간의 인터페이스 같은 세부적인 구현 방안을 설계할 때 참조할 수 있는 전형적인 해결 방식, 예제

 

- 문제 및 배경, 실제 적용된 사례, 재사용 가능 샘플코드 등으로 구성

- 문제에 해당하는 디자인 패턴을 참고, 적용하는 것이 효율적

- 한 패턴에 변형을 가하거나 특정 요구사항 반영하면 다른 형태의 패턴으로 변화

- GoF(Gang of Four)라고 불리는 에릭 감마, 리처드 헬름, 랄프 존슨, 존 블리시디스가 구체화, 체계화

- GoF의 디자인 패턴은 가장 일반적인 사례에 적용될 수 있는 패턴들을 분류 / 정리, 가장 많이 사용

- GoF 디자인 패턴은 유형과 목적에 따라 생성 패턴 5개, 구조 패턴 7개, 행위 패턴 11개 총 23개 패턴

 

>아키텍처 패턴 VS 디자인 패턴<

 

모두 소프트웨어 설계를 위한 참조 모델

 

아키텍처 패턴	- 보다 상위 수준의 설계에 사용 - 전체 시스템의 구조를 설계
디자인 패턴	- 서브시스템에 속하는 컴포넌트들과 그 관계 설계 - 특정 아키텍처 패턴을 구현하는데 사용

 

디자인 패턴 사용의 장 / 단점

 

- 범용적인 코딩 스타일로 구조 파악이 용이

- 객체지향 설계 및 구현의 생산성을 높임

- 검증된 구조의 재사용으로 개발 시간, 비용 절약

- 초기 투자 비용이 부담

- 개발자 간 의사소통 용이

- 변경 요청에 대한 유연한 대처 가능

- 객체지향을 기반으로 한 설계와 구현을 다루므로, 다른 기반의 개발에는 적합하지 않음

 

생성 패턴(Creational Pattern)

 

객체의 생성과 관련된 패턴

 

- 객체의 생성과 참조 과정을 캡슐화, 객체 생성 및 변경에 대해 구조에 영향을 받지 않으므로 유연성 높여줌

 

추상 팩토리 (Abstract Factory)	- 구체적인 클래스에 의존하지 않고, 인터페이스를 통해 연관 / 의존하는 객체들을 그룹으로 생성하여 추상적으로 표현 - 연관된 서브 클래스를 묶어 한번에 교체
빌더 (Builder)	- 작게 분리된 인스턴스를 건축하듯이 조합하여 객체 생성 - 객체의 생성 과정과 표현 방법 분리, 동일한 객체 생성에도 서로 다른 결과
팩토리 메서드 (Factory Method)	- 객체 생성을 서브 클래스에서 처리하도록 분리하여 캡슐화 - 상위 클래스에서 객체 생성하는 인터페이스 정의, 하위 클래스는 인터페이스 생성 - == 가상 생성자(Virtual Constructor) 패턴
프로토타입 (Prototype)	- 원본 객체를 복제하는 방법으로 객체 생성 - 비용이 큰 경우
싱글톤 (Singleton)	- 하나의 객체를 생성하면 어디서든 참조 가능, 여러 프로세스가 동시에 참조 불가능 - 클래스 내 인스턴스가 하나뿐, 불필요한 메모리 낭비 최소화

 

구조 패턴(Structural Pattern)

 

클래스나 객체를 조합하여 더 큰 구조로 만드는 패턴

 

- 구조가 복잡한 시스템의 개발에 적합

 

어댑터 (Adapter)	- 호환성 없는 클래스들의 인터페이스를 다른 클래스가 이용할 수 있도록 변환 - 기존의 클래스를 이용하고 싶지만, 인터페이스가 일치하지 않을 때 이용
브리지 (Bridge)	- 구현부에서 추상층 분리하여, 서로 독립적으로 확장할 수 있도록 구성 - 기능과 구현을 두 개의 별도 클래스로 구현
컴포지트 (Composite)	- 복합 객체와 단일 객체를 구분 없이 다룰 때 사용 - 객체들을 트리 구조로 구성, 복합 객체 안에 복합 객체가 포함되는 구조 구현 가능
데코레이터 (Decorator)	- 객체간의 결합을 통해 능동적으로 기능들을 확장 - 객체에 부가적인 기능을 추가하기 위해, 다른 객체를 덧붙이는 방식으로 구현
퍼싸드 (Facade)	- 복잡한 서브 클래스들을 피해 더 상위에 인터페이스 구성, 서브 클래스들의 기능을 간편하게 사용 - 서브 클래스들 사이의 통합 인터페이스 제공하는 Wrapper 객체 필요
플라이웨이트 (Flyweight)	- 가능한 공유해서 사용, 메모리 절약 - 다수의 유사 객체를 생성하거나 조작할 때
프록시 (Proxy)	- 접근이 어려운 객체와 연결하려는 객체 사이의 인터페이스 역할을 수행 - 네트워크 연결, 메모리의 대용량 객체로의 접근

 

행위 패턴(Behavioral Pattern)

 

클래스나 객체들의 상호작용 방법, 책임 분배 방법을 정의

 

- 하나의 객체로 수행할 수 없는 작업을 여러 객체로 분배하면서 결합도를 최소화하도록 도움

 

책임 연쇄 (Chain of Responsibility)	- 요청을 처리할 수 있는 객체가 둘 이상 존재, 한 객체가 처리하지 못하면 다음 객체로 넘어가는 형태 - 요청을 처리할 수 있는 객체들이 고리로 묶여 있어 해결 될 때까지 고리를 따라 책임이 넘어감
커맨드 (Command)	- 요청을 객체의 형태로 캡슐화하여 재이용하거나 취소하도록 필요한 정보 저장 / 로그에 남김 - 요청에 사용되는 명령어들을 추상 클래스, 구체 클래스로 분리
인터프리터 (Interpreter)	- 언어 문법 표현을 정의 - SQL, 통신 프로토콜 개발 시
반복자 (Iterator)	- 자료구조 같이 접근 잦은 객체에 동일한 인터페이스를 사용하도록 함 - 내부 표현 방법의 노출 없이 순차적인 접근 가능
중재자 (Mediator)	- 복잡한 상호작용을 캡슐화하여 객체로 정의 - 객체 사이의 의존성 줄여, 결합도 감소 - 객체 간의 통제, 지시 역할
머멘토 (Memnto)	- 특정 시점에서의 객체 내부 상태를 객체화, 해당 시점의 상태로 돌릴 수 있는 기능 제공 - 되돌리기 기능 개발 시
옵저버 (Observer)	- 한 객체 상태가 변화하면, 상속되어 있는 다른 객체들에게 변화된 상태 전달 - 분산된 시스템 간의 이벤트를 생성 / 발행하고, 이를 수신해야 할 때
상태 (State)	- 객체의 상태에 따라 동일한 동작을 다르게 처리 할 때 - 객체 상태를 캡슐화, 이를 참조하는 방식
전략 (Strategy)	- 동일한 계열의 알고리즘들을 개별적으로 캡슐화하여 상호 교환할 수 있게 정의 - 클라이언트는 독립적으로 알고리즘 선택하여 사용, 클라이언트 영향 없이 알고리즘 변경 가능
템플릿 메서드 (Template Method)	- 상위 클래스에서 골격 정의, 하위 클래스에서 세부 처리를 구체화 - 유사한 서브 클래스 묶어 공통된 내용을 상위 클래스에서 정의, 코드의 양 줄이고, 유지보수 용이
방문자 (Visitor)	- 각 클래스의 데이터 구조에서 처리 기능 분리, 별도의 클래스로 구성 - 분리된 처리 기능은 각 클래스를 방문하여 수행

 

 

 

 

 

 

 

 

 

출처 | <시나공> 정보처리기사 필기 2024 기본서 (길벗알앤디)