소프트웨어 소프트웨어 엔지니어링 작업의 결과 프로그램과 프로그램의 개발, 운용, 보수에 필요한 관련 정보 일체 프로그램 이외의 정보도 중요 S/W가 복잡해지면서 설계가 중요

소프트웨어의 종류 주문형 패키지형 임베디드 시스템 특정 고객의 수요를 만족하기 위하여 개발된 소프트웨어 예) 웹사이트, 항공-교통제어 시스템, 재정관리 시스템 패키지형 공개된 시장에서 판매 COTS(Commercial Off-The-Shelf) 임베디드 시스템 하드웨어에 탑재 변경이 어려움

소프트웨어 개발 경향 현대에 와서, 설계가 취약하면 구조가 점점 악화 소프트웨어의 수요는 높아 감 지속적인 ‘소프트웨어 위기’ 소프트웨어 엔지니어링 기법을 배워야 함

소프트웨어 수요의 증가 우주 로켓 장착 소프트웨어 (출처: Bohem의 저서 Software Engineering Economics)

소프트웨어 오류 버전업에 따른 신뢰도의 추이 (출처: Pressman의 저서 Software Engineering: Practitioner’s Approach)

소프트웨어 공학이란? 고객의 문제를 해결해 주기 위하여 대규모의 품질 좋은 소프트웨어 시스템을 정해진 시간과 비용으로 개발하거나 발전시키는 체계적인 프로세스 고객의 문제를 해결 소프트웨어 공학의 궁극적인 목표 솔루션을 구매할 수도 있음 불필요한 기능을 추가하는 것은 문제해결에 도움이 안됨 문제를 파악하고 이해하기 위하여 효과적으로 커뮤니케이션 하여야

소프트웨어 공학이란? 체계적인 개발과 발전 대규모 고품질 S/W 시스템 잘 이해하고 있는 기술을 조직된 원리와 방법으로 적용하는 과정 표준으로 받아들여진 기술 - ISO, IEEE, KS 대부분은 발전적(evolution) 개발 대규모 고품질 S/W 시스템 홀로 완성시킬 수 없기 때문에 엔지니어링 기술 필요 팀워크와 협동이 필요 작업의 분할과 시스템의 각 부분이 잘 작동하느냐가 관건 최종 제품은 충분히 좋은 품질을 가지고 있어야

소프트웨어 공학이란? 비용, 시간, 기타 제약 한정된 자원 얻는 이득이 비용을 초과하여야 더 빠르고 싸게 개발하도록 다른 기업과 경쟁 비용과 시간의 부정확한 예측으로 많은 프로젝트가 실패로 끝남

소프트웨어 엔지니어링 ‘소프트웨어 엔지니어링’이란 말은 1968년 NATO 컨퍼런스에서 처음 언급 소프트웨어 개발에 엔지니어링 원리가 도입되어야 함을 처음으로 인식 엔지니어링은 자격증 제도가 필수 공공을 보호할 목적 엔지니어의 설계 작업은 수학, 과학, 경제 등의 원리를 적용할 수 있도록 충분한 연습이 필요 도덕적 윤리 의식도 필요

엔지니어링 발전원리 엔지니어링 원리의 발전 단계[Shaw, 1996]

소프트웨어 공학의 정의 IEEE W. Humphrey 목표 소프트웨어의 개발, 운용, 유지보수 및 파기에 대한 체계적인 접근 방법 W. Humphrey 질 좋은 소프트웨어를 경제적으로 생산하기 위하여 공학, 과학, 수학적 원리에 의하여 소프트웨어를 개발하는 것 목표 품질 좋은 소프트웨어를 최소의 비용으로 계획된 일정에 맞추어 개발하는 것

소프트웨어 공학의 분야 분 야 의 미 사 례 요리와의 비유 방법(method) 소프트웨어 제작에 사용하는 기법이나 절차 구조적 분석, 설계 방법, 객체지향 분석, 설계 방법 익히는 방법 (구이, 찜, 훈제 등) 도구(tools) 자동화된 시스템 설계 도구 프로그래밍 도구 테스트 도구 요리도구 (프라이팬, 압력 솥, 오븐 등) 프로세스(process) 도구와 기법을 사용하여 작업하는 순서 Unified Process eXtreme Programming 조리 순서(recipe) 패러다임(paradigm) 접근 방법, 스타일 구조적 방법론 객체지향 방법론 음식 스타일(한식, 일식, 중식, 퓨전 등)

소프트웨어 공학 관련자 사용자 고객 소프트웨어 개발자 개발 관리자 소프트웨어를 사용하는 사람들 소프트웨어에 대하여 비용을 지불하는 사람 소프트웨어 개발자 요구분석가, 데이터베이스 전문가, 기술문서 작성자, 프로그래머, 테스트 엔지니어, QA 엔지니어 개발 관리자 프로젝트 관리, 비즈니스 경영

소프트웨어 품질 사용용이성(usability) 효율성(efficiency) 신뢰성(reliability) 빨리 배우고 작업을 쉽게 하는 성질 효율성(efficiency) CPU 시간과 메모리 같은 자원을 낭비하지 않음 신뢰성(reliability) 요구한 기능을 실패 없이 할 수 있는 성질 유지보수성(maintainability) 쉽게 변경할 수 있음 재사용성(reusability) 부품이 다른 프로젝트에서 사용될 수 있는 성질.

소프트웨어 품질 관점

소프트웨어 프로세스

소프트웨어 공학의 핵심기술 추상(abstraction) 분석과 설계 방법 사용자 인터페이스 프로토타이핑 소프트웨어 구조 소프트웨어 프로세스 재사용 측정(measurement) 도구와 통합 환경

객체지향 (Object-Oriented) 개념 소개

객체지향 절차적 패러다임 객체지향 패러다임 소프트웨어가 프로시저 단위로 구성됨 프로시저 추상 데이터 추상 단순한 데이터에는 적합하나 복잡한 데이터를 가진 응용문제에는 부적합 데이터 추상 특정한 의미를 이루는 데이터의 조각들을 모아 grouping 시스템의 복잡도를 줄이는데 도움 예) 레코드나 구조체 객체지향 패러다임 프로시저 추상을 데이터 추상 관점으로 구성

객체지향 패러다임 문제를 해결하기 위한 모든 계산이 객체(object)라는 것을 기본으로 수행되는 방법 객체는 클래스의 인스턴스. 클래스는 자료가 추상화된 것이며, 동시에 객체를 조작하는 프로시저에 대한 추상 실행 프로그램은 특정 작업을 수행하기 위하여 모인 객체의 집합

구조 비교 절차적 패러다임 객체지향 패러다임

클래스와 객체 객체 실행되는 소프트웨어 시스템에 존재하는 구조화된 데이터의 덩어리 성질(property)를 가짐 객체의 상태(state)를 나타냄 행위(behavior)를 가짐 어떤 식으로 작용하고 반응하는지를 나타냄 실세계에 존재하는 객체의 행위를 시뮬레이션 할 수도 있음

객 체

클래스 클래스 객체지향 프로그램에서 추상화의 단위 유사 객체들을 정의 소프트웨어 모듈 인스턴스 인스턴스의 구조(속성)를 나타냄 행위를 구현하는 메소드를 가짐

클래스와 인스턴스의 구별 영화 영화 필름 KR-200402라는 번호가 붙은 영화 필름 SF(Science Fiction) 인스턴스들을 가지고 있다면 클래스 클래스에 의하여 정의된 집합에 포함된 일개의 멤버라면 인스턴스 영화 클래스, 인스턴스는 개별 영화 영화 필름 클래스, 구체적인 영화가 담긴 타이틀 KR-200402라는 번호가 붙은 영화 필름 ‘영화 필름’이라는 클래스의 인스턴스 SF(Science Fiction) ‘영화 장르’라는 클래스의 인스턴스

인스턴스 변수 클래스 안에 정의된 변수로 각 인스턴스에 존재하는 데이터와 같다. 속성 (attribute) 단순한 데이터 예) name, dateOfBirth, juminbunho 관계 (association) 한 클래스의 인스턴스와 타 클래스의 인스턴스와의 연관 관계 예) supervisor, courseTaken

변수와 객체 변수 한 객체가 어느 한 시점에 여러 다른 변수에 담겨 있을 수도 있음 변수의 타입 객체를 refer(객체를 담고 있는 그릇) 주어진 시점마다 다른 객체를 담고 있을 수 있음 한 객체가 어느 한 시점에 여러 다른 변수에 담겨 있을 수도 있음 변수의 타입 변수가 담고있는 객체의 유형(클래스)을 결정

클래스 변수 클래스 변수는 속하는 모든 인스턴스가 공유 static 변수로 선언 어떤 인스턴스가 클래스 변수의 값을 저장하면 클래스에 속한 다른 객체가 변수의 값의 변화를 알 수 있음 클래스 변수는 디폴트, 상수 값 저장에 적합 특정 클래스 안에 존재하는 알고리즘에 의해 사용되며, lookup table 및 유사 구조체

메소드 메소드 클래스의 행위를 구현하는 데 사용한 일종의 프로시저 여러 개의 클래스가 같은 이름의 메소드를 가질 수 있음 동일한 추상 오퍼레이션을 각 클래스에 맞게 다르게 구현할 수 있음 사각형의 면적 구하는 메소드는 원의 면적을 구하는 메소드와는 다르게 구현

메소드 메소드를 통하여 객체의 속성을 조작 Employee KimHankook; KimHankook.promote(engineer, manager);

상 속 (Inheritance) 슈퍼 클래스 상속 구조 상속(inheritance) 서브 클래스의 공통적인 기능(feature)들을 가짐 상속 구조 슈퍼 클래스와 서브 클래스 사이의 관계를 나타냄 삼각형 화살표는 일반화(generalization)을 나타냄 상속(inheritance) 슈퍼 클래스에 정의한 기능들을 서브 클래스가 묵시적으로 소유하는 것

상속 구조의 예 상속(inheritance) 슈퍼 클래스에 정의한 기능들을 서브 클래스가 묵시적으로 소유하는 것 Account MortgageAccount SavingsAccount ChequingAccount 상속(inheritance) 슈퍼 클래스에 정의한 기능들을 서브 클래스가 묵시적으로 소유하는 것

ISA 관계 일반화를 확인하려면 Is-a 관계를 만족시키는지를 체크 “A saving account is an account.” (보통예금 구좌는 은행구좌의 일종이다.) “A graduate student is a student.” (대학원생은 학생의 일종이다.) “A school is a university.”가 성립하나? Is-a 관계가 아님. ‘대학교는 학교의 일종이다.’가 되어야 함

기하학에서의 상속구조

상속 구조 상속된 모든 기능이 서브클래스에서도 의미가 통하는지 확인

다형성 하나의 추상 오퍼레이션이 서로 다른 클래스에서 다른 방법으로 구현될 수 있는 객체지향의 성질 같은 이름을 가진 여러 개의 다른 메소드가 있어야 함 어떤 메소드가 실행될지는 변수 안에 있는 객체의 종류에 좌우 됨 If-else나 switch 문장을 줄여주는 효과

상속, 다형성, 변수

추상 클래스 (Abstract Class) 오퍼레이션은 의미가 있는 가장 높은 상속구조에서 선언되는 것이 바람직함 오퍼레이션은 그 수준에서 구현되지 않고 추상화 될 수 있음 이런 클래스를 추상 클래스라 함 인스턴스가 생성될 수 없음 그림에서 Shape2D, EllipticalShape, Polygon, SimplePolygon: 개념만을 간직한 클래스로서 인스턴스를 생성하지 않음

추상 클래스 (Abstract Class) 슈퍼 클래스가 추상 오퍼레이션을 가지고 있다면 서브 클래스 어딘가에는 그 오퍼레이션의 구체적 메소드를 가지고 있어야 Leaf 클래스는 모든 오퍼레이션의 구체적 메소드를 가지고 있거나 상속 받아야 함

Overriding 재정의 메소드는 상속될 수도 있지만 서브 클래스에 새 버전이 구현될 수도 있음 제한 확장 최적화 예) circle에서는 scale(x, y)가 의미가 없음 확장 예) SavingAccount에서 마이너스가 될 때마다 일정한 수수료가 부과 됨 최적화 예) circle의 getPerimeterLength 메소드는 Ellipse의 메소드보다는 간단히 구현 됨

실행될 메소드 선택 방법 현재 클래스에 오퍼레이션을 위하여 구현된 메소드가 있다면 그 메소드를 선택 없다면 상속구조 바로 위에 있는 슈퍼클래스를 조사. 그 메소드가 있다면 선택, 구현된 메소드를 발견할 때까지 step 2를 반복 메소드를 발견할 수 없다면 오류 Java나 C++에서는 프로그램이 컴파일 되지 않음

용어 정리 Virtual function 가상함수 Overriding 재정의 Overloading 중복정의 구현내용 없이 operation의 정의만 하는 함수 Overriding 재정의 superclass에서 정의된 method가 subclass에서 재정의 됨 같은 이름을 가지고 있으나 구현 알고리즘(코드)은 다름 Overloading 중복정의 같은 클래스 내 이름이 같은 여러 operation을 정의 Polymorphism 다형성 같은 이름의 operation을 여러 클래스에서 정의

다른 개념들 추상 모듈화 캡슐화 객체 – 실재 또는 개념적으로 존재하는 것 클래스 – 객체의 모임 슈퍼클래스 – 서브클래스 오퍼레이션 – 메소드 속성과 관계 – 인스턴스 변수 모듈화 코드가 완전히 클래스로만 구성됨 캡슐화 자세한 사항을 클래스 안에 감춤 정보은닉을 가능하게 함 프로그래머가 클래스 안의 자세한 사항을 알 필요가 없음