[소프트웨어공학] 객체지향 개발 방법론

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<h1 id="객체지향-개발-방법론">객체지향 개발 방법론</h1> <h2 id="객체지향-방법론의-정의">객체지향 방법론의 정의</h2> <p>현실 세계의 개체(Entity)를 속성(Attribute)과 메소드(Method)가 결합된 형태의 객체(Object)로 표현하는 개념으로 객체간의 메시지 통신을 통해 시스템을 구현하는 개발 방법</p> <h2 id="객체지향-기술의-장점">객체지향 기술의 장점</h2> <ul> <li>규모가 큰 대형 프로젝트에 적합</li> <li>소프트웨어의 재사용률/확장성/유지보수 향상</li> <li>신속하게 개발이 가능</li> <li>사용자 타입 중심</li> <li>대화식 프로그램 개발에 용이</li> </ul> <h2 id="객체지향-기술의-단점">객체지향 기술의 단점</h2> <ul> <li>설계의 어려움</li> <li>규모가 크기 때문에 실행속도 저하</li> </ul> <h2 id="구성요소">구성요소</h2> <ul> <li><strong>클래스</strong>(Class)<br /> 같은 종류(또는 문제 해결을 위한)의 집단에 속한 속성(attribute)과 행위(behavior)를 정의한 것</li> <li><strong>객체</strong>(Object)<br /> 자신 고유의 데이터(attribute)를 가지며 클래스에서 정의한 행위(behavior)를 수행</li> <li><strong>인스턴스</strong>(Instance)<br /> 어떤 클래스에 속하는 구체적인 객체를 의미하며 클래스로 정의된 객체의 요소로 객체의 복사본이라 할 수 있다</li> <li><strong>어트리뷰트</strong>(Attribute)<br /> 객체 안에 존재하는 절대적 자료형.<br /> 객체에 존재하는 함수들이 동작하게 될 경우 같은 객체에 존재하는 어트리뷰트 값을 변경한다.</li> <li><strong>메서드</strong>(Method)<br /> 객체가 메시지를 받아 실행해야 할 객체의 구체적인 연산을 정의한 것</li> <li><strong>메시지</strong>(Message)<br /> Sender와 Receiver객체들간의 상호작용의 수단으로 다른 객체에 특정 작업을 요청하는 신호</li> </ul> <h2 id="주요-특징">주요 특징</h2> <ul> <li><strong>캡슐화</strong>(Encapsulation)<br /> 연관된 속성(데이터)과 메소드(연산)을 하나로 묶어서 객체로 구성</li> <li><strong>추상화</strong>(Abstraction)<br /> 하위 객체의 공통된 특성을 묘사하기 위한 객체를 추상적인 객체. 이러한 추상적인 객체는 문제 대상의 공통 특성을 추출하여 객체를 정의하기에 유용하고 편리함을 제공한다</li> <li><strong>다형성</strong>(Polymorphism)<br /> 같은 상위 객체에서 상속받은 여러 개의 하위 객체들이 다른 형태의 특성을 갖는 객체로 이용될 수 있는 성질</li> <li><strong>정보은닉</strong>(Information Hiding)<br /> 캡슐화된 객체 내부에 자료 구조나 함수의 기능을 외부의 영향을 받거나 주지 않도록 설계하는 방법</li> <li><strong>상속성</strong>(Inheritance)<br /> 상위클래스가 갖는 속성과 연산을 그대로 물려받는 것을 의미</li> </ul> <h2 id="객체지향-개발-순서">객체지향 개발 순서</h2> <p>전통적인 구조적 개발 순서 구분처럼 단계가 분명하게 구분되지는 않는다.</p> <ul> <li>계획</li> <li>분석(OOA) <ul> <li><code class="language-plaintext highlighter-rouge">객체</code> 모델링</li> <li><code class="language-plaintext highlighter-rouge">동적</code> 모델링</li> <li><code class="language-plaintext highlighter-rouge">기능</code> 모델링</li> </ul> </li> <li>설계(OOD) <ul> <li>객체 설계</li> <li>시스템 설계</li> </ul> </li> <li>구현(OOP)</li> <li>테스트 및 검증 <ul> <li>단위 테스트</li> <li>통합 테스트</li> <li>검증과 시스템 테스팅</li> </ul> </li> </ul> <h3 id="객체지향-분석ooa--object-oriented-analysis">객체지향 분석(OOA : Object Oriented Analysis)</h3> <ul> <li><code class="language-plaintext highlighter-rouge">특징</code> <ul> <li>문제 영역의 분석 대상을 <strong>형식적인 전략</strong>으로 기술하는 단계</li> <li><strong>E-R 다이어그램</strong>은 객체지향 분석의 표기법으로 적합</li> <li>클래스, 객체, 속성, 연산들을 표현해서 문제를 <strong>모형화</strong></li> <li>객체와 속성, 클래스와 멤버, 전체와 부분 등으로 나누어서 분석해내는 기법</li> </ul> </li> <li>객체지향 분석의 순서(OMT : Object Modeling Technique, 람바우 방법) <ul> <li><strong>객체 모델링</strong>(Object Modeling)<br /> 객체를 찾아내고 객체의 속성, 연산을 식별하는 단계</li> <li><strong>동적 모델링</strong>(Dynamic Modeling)<br /> 객체 모형들의 행위/상태/조건을 파악하는 단계</li> <li><strong>기능 모델링</strong>(Functional Modeling) <ul> <li>입출력 결정</li> <li><code class="language-plaintext highlighter-rouge">자료 흐름도</code> <ul> <li>객체들의 제어 흐름, 상호 반응 연산 순서를 나타내주는 과정</li> </ul> </li> <li>기능의 내용을 상세히 기술</li> <li>제약사항을 결정하고 최소화</li> </ul> </li> </ul> </li> </ul> <h3 id="객체지향-설계ood--object-oriented-design">객체지향 설계(OOD : Object Oriented Design)</h3> <ul> <li><code class="language-plaintext highlighter-rouge">특징</code> <ul> <li>문제 영역의 분석 모형을 구체적인 절차로 표현</li> <li>사용자 중심, 대화식 프로그램의 개발에 적합</li> <li>시스템을 구성하는 클래스와 속성, 연산을 인식하여 클래스를 객체로, 속성을 자료 구조로, 연산을 알고리즘으로 표현하는 것</li> </ul> </li> <li>객체지향 설계의 순서 <ul> <li>문제의 정의</li> <li>요구 명세화</li> <li>객체 연산자 정의(객체 설계)<br /> 객체 분석에서 정의된 요구 명세서를 기반으로 객체 연산자를 정의하여 설계</li> <li>객체 인터페이스 결정(시스템 설계)<br /> 객체 설계 단계에서 정의된 객체 간의 인터페이스를 정하여 전체적인 시스템을 설계<br /> 데이터, 자원 관리 방법을 결정<br /> 객체는 순차적으로 또는 동시적으로 제어할지를 결정</li> <li>객체 구현</li> </ul> </li> <li>객체지향 설계의 계층 <ul> <li> <p><strong>Responsibilities</strong> Layer<br /> 속성과 연산들에 대한 메타 데이터와 알고리즘을 표현</p> </li> <li> <p><strong>Message</strong> Layer<br /> 객체와 객체 간의 인터페이스를 표현</p> </li> <li> <p><strong>Class & Object</strong> Layer<br /> 전체 객체를 구체적으로 표현</p> </li> <li> <p><strong>Subsystem</strong> Layer<br /> 요구사항을 지원하는 기술적인 기반 구조를 구현</p> </li> </ul> </li> </ul> <h3 id="객체지향-테스트">객체지향 테스트</h3> <ul> <li>쓰레드 기반 테스트(Thread-Based Testing)<br /> 시스템에 대한 하나의 입력이나 이벤트에 응답하는데 요구되는 클래스들의 집합을 통합(구조적 검사 기법의 <strong>하향식 통합 검사</strong> 방법과 유사)</li> <li>사용-기반 테스트(Use-Based Testing)<br /> 상위 클래스와 관계를 갖지 않는 수준에서 클래스들을 독립적으로 검사한 후 상위 클래스와 결합(구조적 검사 기법의 <strong>상향식 통합 방법</strong>과 유사)</li> <li>검증과 시스템 테스트<br /> 사용자의 요구가 객체에 정확히 반영되었는지, 성능이나 인터페이스상 오류는 없는지 검사</li> </ul> <h2 id="객체지향-분석-방법론의-종류">객체지향 분석 방법론의 종류</h2> <ul> <li> <p><strong>람바우(Rumbaugh) Method</strong><br /> 객체 모형, 동적 모형, 기능 모형으로 분리하여 접근하는 방법</p> </li> <li> <p><strong>E-R 다이어그램</strong><br /> 데이터 구조들과 그들 간의 관계를 표현하고 객체 모형을 만드는 방법론</p> </li> <li> <p><strong>Booch Method</strong><br /> 미시적 개발 프로세스, 거시적 개발 프로세스로 접근하는 방법.<br /> 각 작업에 대한 다이어그램, 클래스 계층 정의, 클래스들의 클러스터링 작업 수행</p> </li> <li> <p><strong>Coad & Yourdon Method</strong><br /> E-R 다이어그램을 사용하여 객체의 행위를 모델링하며, 객체 식별, 구조 식별, 주제 정의, 속성과 인스턴스 연결 정의, 연산과 메시지 연결 정의 등의 과정으로 구성되는 방법</p> </li> <li> <p><strong>Jacobson Method</strong><br /> 사용자가 제품 또는 시스템과 어떻게 상호 작용하는지를 서술한 시나리오로 접근</p> </li> <li> <p><strong>Wirfs-Brocks Method</strong><br /> 분석과 설계 프로세스 간에 뚜렷한 구분이 없고, 고객 명세의 평가로 시작하여 설계로 끝나는 연속적인 프로세스로 접근한 방법</p> </li> </ul>

객체지향 개발 방법론

객체지향 방법론의 정의

현실 세계의 개체(Entity)를 속성(Attribute)과 메소드(Method)가 결합된 형태의 객체(Object)로 표현하는 개념으로 객체간의 메시지 통신을 통해 시스템을 구현하는 개발 방법

객체지향 기술의 장점

• 규모가 큰 대형 프로젝트에 적합
• 소프트웨어의 재사용률/확장성/유지보수 향상
• 신속하게 개발이 가능
• 사용자 타입 중심
• 대화식 프로그램 개발에 용이

객체지향 기술의 단점

• 설계의 어려움
• 규모가 크기 때문에 실행속도 저하

구성요소

• 클래스(Class)
  같은 종류(또는 문제 해결을 위한)의 집단에 속한 속성(attribute)과 행위(behavior)를 정의한 것
• 객체(Object)
  자신 고유의 데이터(attribute)를 가지며 클래스에서 정의한 행위(behavior)를 수행
• 인스턴스(Instance)
  어떤 클래스에 속하는 구체적인 객체를 의미하며 클래스로 정의된 객체의 요소로 객체의 복사본이라 할 수 있다
• 어트리뷰트(Attribute)
  객체 안에 존재하는 절대적 자료형.
  객체에 존재하는 함수들이 동작하게 될 경우 같은 객체에 존재하는 어트리뷰트 값을 변경한다.
• 메서드(Method)
  객체가 메시지를 받아 실행해야 할 객체의 구체적인 연산을 정의한 것
• 메시지(Message)
  Sender와 Receiver객체들간의 상호작용의 수단으로 다른 객체에 특정 작업을 요청하는 신호

주요 특징

• 캡슐화(Encapsulation)
  연관된 속성(데이터)과 메소드(연산)을 하나로 묶어서 객체로 구성
• 추상화(Abstraction)
  하위 객체의 공통된 특성을 묘사하기 위한 객체를 추상적인 객체. 이러한 추상적인 객체는 문제 대상의 공통 특성을 추출하여 객체를 정의하기에 유용하고 편리함을 제공한다
• 다형성(Polymorphism)
  같은 상위 객체에서 상속받은 여러 개의 하위 객체들이 다른 형태의 특성을 갖는 객체로 이용될 수 있는 성질
• 정보은닉(Information Hiding)
  캡슐화된 객체 내부에 자료 구조나 함수의 기능을 외부의 영향을 받거나 주지 않도록 설계하는 방법
• 상속성(Inheritance)
  상위클래스가 갖는 속성과 연산을 그대로 물려받는 것을 의미

객체지향 개발 순서

전통적인 구조적 개발 순서 구분처럼 단계가 분명하게 구분되지는 않는다.

• 계획
• 분석(OOA)
  • 객체 모델링
  • 동적 모델링
  • 기능 모델링
• 설계(OOD)
  • 객체 설계
  • 시스템 설계
• 구현(OOP)
• 테스트 및 검증
  • 단위 테스트
  • 통합 테스트
  • 검증과 시스템 테스팅

객체지향 분석(OOA : Object Oriented Analysis)

• 특징
  • 문제 영역의 분석 대상을 형식적인 전략으로 기술하는 단계
  • E-R 다이어그램은 객체지향 분석의 표기법으로 적합
  • 클래스, 객체, 속성, 연산들을 표현해서 문제를 모형화
  • 객체와 속성, 클래스와 멤버, 전체와 부분 등으로 나누어서 분석해내는 기법
• 객체지향 분석의 순서(OMT : Object Modeling Technique, 람바우 방법)
  • 객체 모델링(Object Modeling)
    객체를 찾아내고 객체의 속성, 연산을 식별하는 단계
  • 동적 모델링(Dynamic Modeling)
    객체 모형들의 행위/상태/조건을 파악하는 단계
  • 기능 모델링(Functional Modeling)
    • 입출력 결정
    • 자료 흐름도
      • 객체들의 제어 흐름, 상호 반응 연산 순서를 나타내주는 과정
    • 기능의 내용을 상세히 기술
    • 제약사항을 결정하고 최소화

객체지향 설계(OOD : Object Oriented Design)

• 특징
  • 문제 영역의 분석 모형을 구체적인 절차로 표현
  • 사용자 중심, 대화식 프로그램의 개발에 적합
  • 시스템을 구성하는 클래스와 속성, 연산을 인식하여 클래스를 객체로, 속성을 자료 구조로, 연산을 알고리즘으로 표현하는 것
• 객체지향 설계의 순서
  • 문제의 정의
  • 요구 명세화
  • 객체 연산자 정의(객체 설계)
    객체 분석에서 정의된 요구 명세서를 기반으로 객체 연산자를 정의하여 설계
  • 객체 인터페이스 결정(시스템 설계)
    객체 설계 단계에서 정의된 객체 간의 인터페이스를 정하여 전체적인 시스템을 설계
    데이터, 자원 관리 방법을 결정
    객체는 순차적으로 또는 동시적으로 제어할지를 결정
  • 객체 구현
• 객체지향 설계의 계층

  • Responsibilities Layer
    속성과 연산들에 대한 메타 데이터와 알고리즘을 표현

  • Message Layer
    객체와 객체 간의 인터페이스를 표현

  • Class & Object Layer
    전체 객체를 구체적으로 표현

  • Subsystem Layer
    요구사항을 지원하는 기술적인 기반 구조를 구현

객체지향 테스트

• 쓰레드 기반 테스트(Thread-Based Testing)
  시스템에 대한 하나의 입력이나 이벤트에 응답하는데 요구되는 클래스들의 집합을 통합(구조적 검사 기법의 하향식 통합 검사 방법과 유사)
• 사용-기반 테스트(Use-Based Testing)
  상위 클래스와 관계를 갖지 않는 수준에서 클래스들을 독립적으로 검사한 후 상위 클래스와 결합(구조적 검사 기법의 상향식 통합 방법과 유사)
• 검증과 시스템 테스트
  사용자의 요구가 객체에 정확히 반영되었는지, 성능이나 인터페이스상 오류는 없는지 검사

객체지향 분석 방법론의 종류

• 람바우(Rumbaugh) Method
  객체 모형, 동적 모형, 기능 모형으로 분리하여 접근하는 방법

• E-R 다이어그램
  데이터 구조들과 그들 간의 관계를 표현하고 객체 모형을 만드는 방법론

• Booch Method
  미시적 개발 프로세스, 거시적 개발 프로세스로 접근하는 방법.
  각 작업에 대한 다이어그램, 클래스 계층 정의, 클래스들의 클러스터링 작업 수행

• Coad & Yourdon Method
  E-R 다이어그램을 사용하여 객체의 행위를 모델링하며, 객체 식별, 구조 식별, 주제 정의, 속성과 인스턴스 연결 정의, 연산과 메시지 연결 정의 등의 과정으로 구성되는 방법

• Jacobson Method
  사용자가 제품 또는 시스템과 어떻게 상호 작용하는지를 서술한 시나리오로 접근

• Wirfs-Brocks Method
  분석과 설계 프로세스 간에 뚜렷한 구분이 없고, 고객 명세의 평가로 시작하여 설계로 끝나는 연속적인 프로세스로 접근한 방법