소프트웨어 아키텍처
Software Architecture
- 여러가지 소프트웨어 구성요소와 그 구성요소가 가진 특성 중에서 외부에 드러나는 특성, 그리고 구성요소 간의 관계를 표현하는 시스템의 구조나 구조체
즉, 구성 요소들간의 관계라고 생각하면 된다!
1. 소프트웨어 아키텍처 프레임워크(골격)
- 소프트웨어 집약적인 시스템에서 아키텍처가 표현해야 하는 내용 및 이들 간의 관계를 제공하는 아키텍처 기술 표준 (IEEE1471 표준)
| 구성요소 | 설명 |
|---|---|
아키텍처 명세서 Architectural Description | 아키텍처를 기록하기 위한 산출물들 |
이해관계자 Stakeholder | 관련된 모든 사람과 조직 |
관심사 Concerns | 이해관계자들의 서로 다른 의견과 목표 |
관점 Viewpoint | 개별 뷰를 개발할 때 토대가 되는 패턴이나 양식. 이해관계자들이 산출물들에 대해 보고싶은 관점 |
뷰 View | 서로 관련 있는 관심사들의 집합이라는 관점에서 전체 시스템을 표현. 시스템에 대한 아키텍처 설명에는 하나 이상의 뷰로 구성 |
근거 Rationale | 아키텍처 결정 근거 -> 회의 결과, 보고 결과 |
목표 Mission | 이해관계자들이 의도하는 시스템의 목적, 사용, 운영 방법 |
환경 Environment | 시스템에 영향을 주는 요인 |
시스템 System | 구현체 |
2. 소프트웨어 아키텍처 4+1 뷰
고객의 요구사항을 정리해 놓은 시나리오를 4개의 관점에서 바라보는 소프트웨어적인 접근 방법
4개의 분리된 구조로 구성되는 아키텍처 개념을 제시하고, 이들 4개 구조가 서로 충돌되지 않는지, 시스템의 요구사항을 충족시키는지를 증명하기 위해 체크 방법으로 유스케이스를 사용한다.
👉🏻 1은 유스케이스 뷰
👉🏻 4는 논리 뷰, 구현 뷰, 프로세스 뷰, 배포 뷰
Usecase
시스템이 액터에게 제공해야 하는 기능으로서 시스템 요구사항이자, 사용자 입장에서 바라본 시스템의 기능
1) 유스케이스 뷰
- 다른 뷰를 검증하는 데 사용되는 뷰
- 유스케이스 또는 아키텍처를 도출하고 설계한다.
- 사용자, 설계자, 개발자, 테스트 관점
2) 논리 뷰
Logical View
- 시스템의 기능적인 요구사항이 어떻게 제공되는지 설명해주는 뷰
- 설계자, 개발자 관점
3) 프로세스 뷰
- 시스템의 비기능적인 속성으로서 자원의 효율적인 사용, 병행 실행, 비동기, 이벤트 처리 등을 표현한 뷰
- 개발자, 시스템 통합자 관점
프로세스
운영체제가 관리하는 실행 단위로, 비기능적 속성이다.
4) 구현 뷰
Implementation View
- 개발 환경 안에서 정적인 소프트웨어 모듈의 구성을 보여주는 뷰
- 컴포넌트 구조와 의존성을 보여주고 컴포넌트에 관한 부가적인 정보를 정의한다.
5) 배포 뷰
Deployment View
- 컴포넌트가 물리적인 아키텍처에 어떻게 배치되는가를 매핑해서 보여주는 뷰
3. 소프트웨어 아키텍처 패턴
소프트웨어를 설계할 때 참조할 수 있는 전형적인 해결 방식
주어진 상황에서의 소프트웨어 아키텍처에서 일반적으로 발생하는 문제점들에 대해 일반화되고 재사용 가능한 솔루션이다.
1) 계층화 패턴
Layered Pattern
- 시스템을 계층(Layer)로 구분하여 구성하는 패턴
- 각 하위 모듈들은 특정한 수준의 추상화를 제공하고, 각 계층은 다음 상위 계층에 서비스를 제공한다.
- 서로 마주 보는 두 개의 계층 사이에서만 상호작용이 이루어진다.
- OSI 7계층이 대표적
2) 클라이언트-서버 패턴
C-S Pattern
- 하나의 서버와 다수의 클라이언트로 구성된 패턴
- 사용자가 클라이언트를 통해서 서버에 서비스를 요청하면 서버는 클라이언트에게 서비스를 제공한다.
- 서버는 계속 클라이언트로부터 요청을 대기한다.
- 웹 서버들이 대부분 사용
3) 파이프-필터 패턴
Pipe-Filter Pattern
- 데이터 스트림을 생성하고 처리하는 시스템에서 사용 가능한 패턴
- 서브 시스템이 입력 데이터를 받아 처리하고, 결과를 다음 서브 시스템으로 넘겨주는 과정을 반복한다.
- 필터 컴포넌트는 재사용성이 좋고, 추가가 쉽기 때문에 확장이 용이하다.
- 리눅스나 유닉스의 명령 체계가 대표적인 파이프-필터 패턴
- 파이프: 데이터 흐름, 필터: 데이터 정제/변형
4) 브로커 패턴
Broker Pattern
- 서버와 클라이언트 사이에 브로커가 낀 구조
- 분리된 컴포넌트들로 이루어진 분산 시스템에서 사용되고, 이 컴포넌트들은 원격 서비스 실행을 통해 상호작용이 가능한 패턴
- 서버는 자신의 기능들을 브로커에 넘겨주며, 클라이언트가 브로커에 서비스를 요청하면 브로커는 클라이언트를 자신의 레지스트리에 있는 적합한 서비스로 리다이렉션 한다.
5) 모델-뷰-컨트롤러 패턴
MVC Pattern
- 대화형 애플리케이션을 모델, 뷰, 컨트롤러 3개의 서브 시스템으로 구조화하는 패턴
- 모델: 핵심 기능과 데이터 보관
- 뷰: 사용자에게 정보 표시(UI)
- 컨트롤러: 클라이언트의 요청을 입력받아 처리
- 각 부분이 별도의 컴포넌트로 분리되어 있어서 서로 영향을 받지 않고 개발 작업 수행 가능
- 컴포넌트 분리로 코드의 효율적인 재사용을 가능하게 하고, 여러 개의 뷰가 있어야 하는 대화형 애플리케이션 구축에 적합
- 대표적으로 안드로이드, 스프링 프레임워크
4. 소프트웨어 아키텍처 비용 평가 모델
아키텍처 접근법이 품질 속성에 미치는 영향을 판단하고, 아키텍처의 적합성을 평가하는 모델
1) SAAM
Software Architecture Analysis Method
- 단순 비용 평가 모델
- 변경 용이성과 기능성에 집중
- 평가가 용이하여 경험이 없는 조직에서도 활용 가능
2) ATAM
Architecture Trade-off Analysis Method
- 품질 속성(성능)을 잘 만족시켰는지 판단해서 비용을 산정
- 아키텍처 품질 속성을 만족시키는지 판단 및 품질 속성들의 이해 상충관계까지 평가
- SAAM을 계승하여 발전시킴
아키텍처 품질 속성
아키텍처 비용 평가를 위해서 필요한 사항으로 특정 품질에 대한 요구사항을 명세한 내역, 최적의 아키텍처를 선택하기 위한 핵심 요소(품질 속성)
3) CBAM
Cost Benefit Analysis Method
- 비용, 경제적인 측면을 평가
- ATAM 바탕의 시스템 아키텍처 분석 중심으로 경제적 의사결정에 대한 요구를 충족하는 비용 평가 모델
- ATAM에서 부족한 경제성 평가를 보강
4) ADR
Active Design Review
- 아키텍처 구성요소들 간의 응집도를 평가
5) ARID
Active Reviews for Intermediate Designs
- 전체 아키텍처가 아닌 특정 부분에 대한 품질 요소에 집중하여 평가
- ATAM과 ADR을 혼합
