[정보처리산업기사] 20강 아키텍처 패턴

DongHo Im·2022년 1월 21일
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정보처리산업기사

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1. 아키텍처 패턴의 개요

아키텍처를 설계할 때 참조할 수 있는 전형적 해결 방식 or 예제를 의미

  • SW 시스템의 구조를 구성하기 위한 기본적 윤곽을 제시

  • 서브시스템들과 그 역할이 정의되어 있음, 서브시스템 사이의 관계와 여러 규칙/지침 등이 포함되어 있음

  • =아키텍처 스타일 = 표준 아키텍처

장점

  • 개발 시간 단축, 고품질 SW 생산 가능
  • 검증된 구조로 개발 > 안정적 개발 가능
  • 이해관계자들이 공통 아키텍처를 공유 > 의사소통 간편
  • 시스템 구조 이해 쉬움 > 손쉽게 유지보수 가능
  • 시스템 특성 개발 전 예측 가능해짐

2. 레이어 패턴 (Layers Pattern)

시스템을 계층으로 구분하여 구성하는 고전적 방법 중 하나

  • 각각의 서브시스템들이 계층 구조를 이룸, 상위 계층 - 서비스 제공자 / 하위 계층 - 클라이언트

  • 서로 마주보는 두 개의 계층 사이에서만 상호작용 > 변경 사항 적용 시에도 두 계층에만 영향 > 변경 작업 용이

  • 특정 계층만을 교체해 시스템 개선하는 것 가능

  • 대표: OSI 참조 모델


3. 클라이언트-서버 패턴 (Client-Server Pattern)

하나의 서버 컴포넌트와 다수의 클라이언트 컴포넌트로 구성되는 패턴

컴포넌트: 독립적 업무 or 기능을 수행하는 실행코드 기반으로 작성된 모듈

  • 사용자가 클라이언트를 통해 서버에 요청, 클라이언트가 응답 받아 사용자에게 제공하는 방식으로 서비스 제공

  • 서버) 클라이언트 요청에 대비해 항상 대기 상태 유지해야 함

  • 클라이언트, 서버) 요청과 응답 받기 위해 동기화되는 경우를 제외하고는 서로 독립적


4. 파이프-필터 패턴 (Pipe-Filter Pattern)

데이터 스트림 절차의 각 단계를 필터 컴포넌트로 캡슐화하여 파이프를 통해 데이터를 전송하는 패턴

  • 데이터 스트림: 데이터가 송, 수신되거나 처리되는 일련의 연속적 흐름
  • 파이프라인: 필터, 파이프를 통해 처리되는 일련의 처리 과정
  • 필터 컴포넌트) 재사용성 좋음, 추가가 쉬워 확장이 용이

  • 필터 컴포넌트들 재배치 > 다양한 파이프라인 구축 가능

  • 데이터 변환, 버퍼링, 동기화 등에 사용됨

  • 대표: UNIX의 쉘


5. 모델-뷰-컨트롤러 패턴 (Model-View-Controller Pattern)

서브시스템을 3개의 부분으로 구조화하는 패턴

모델: 서브시스템의 핵심 기능과 데이터 보관
: 사용자에게 정보 표시
컨트롤러: 사용자로부터 받은 입력 처리

  • 각 부분은 별도의 컴포넌트로 분리 > 서로 영향 받지 않고 개발 작업 수행 가능

  • 여러 개의 뷰 만들 수 있음 > 대화형 애플리케이션(한 개의 모델에 대해 여러 개의 뷰 필요로 함) 적합


6. 기타 패턴 종류

마스터-슬레이브 패턴

마스터 컴포넌트에서 슬레이브 컴포넌트로 작업 분할 > 슬레이브 컴포넌트에서 처리된 결과물을 다시 돌려받는 방식

  • 장애 허용 시스템, 병렬 컴퓨팅 시스템에 주 활용

브로커 패턴

사용자가 원하는 서비스, 특성을 브로커 컴포넌트에 요청 > 브로커 컴포넌트가 요청에 맞는 컴포넌트와 사용자를 연결

  • 원격 서비스 호출에 응답하는 컴포넌트들이 여러 개 있을 시 적합
  • 분산 환경 시스템에 주 활용

피어-투-피어 패턴

각 피어는 서비스를 호출하는 클라이언트 or 서비스 제공하는 서버가 될 수도 있는 패턴

  • 피어: 하나의 컴포넌트로 간주

  • 멀티스레딩 방식 사용

    • 멀티스레딩: 프로세스를 두 개 이상의 실행 단위로 구분 > 자원을 공유하며 병렬로 수행하는 기능

이벤트-버스 패턴

소스가 특정 채널에 이벤트 메시지를 발행 > 채널을 구독한 리스너들이 메시지 받아 이벤트를 처리하는 방식

1) 소스 (이벤트 생성)

2) 리스너 (이벤트 수행)

3) 채널 (이벤트 통로)

4) 버스 (채널 관리)

블랙보드 패턴

모든 컴포넌트들이 공유 데이터 저장소와 블랙보드 컴포넌트에 접근이 가능한 형태

  • 컴포넌트들은 검색을 통해 블랙보드에서 원하는 데이터 찾음

  • 해결책이 명확하지 않은 문제 처리 시 유용

  • 음성 인식, 차량 식별, 신호 해석 등에 주 활용

인터프리터 패턴

프로그램 코드의 각 라인을 수행하는 방법을 지정, 기호마다 클래스를 갖도록 구성

  • 특정 언어로 작성된 프로그램 코드를 해석하는 컴포넌트를 설계 시 사용
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