소공 시험 정리

강준호·2023년 4월 19일

소프트웨어공학

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Define the following terms

1. SW Engineering

소프트웨어의 개발, 운영 및 유지 관리에 체계적이고 규율적이며 정량화 가능한 접근 방식을 적용하는 것, 즉 소프트웨어에 엔지니어링을 적용하는 것
목표는 비용 효율적인 방식으로 고품질의 소프트웨어 시스템을 생산하는 것입니다.

2. Software Crisis

소프트웨어가 하드웨어의 발전을 따라잡지 못하는 40년 된 소프트웨어 생산성 문제를 의미합니다.
지난 수십 년 동안 소프트웨어 개발에는 큰 발전이 없었으며, 정확하고 이해하기 쉬우며 검증 가능한 소프트웨어를 작성하는 데 어려움이 있습니다.

주요문제

1. 예산과 시간을 초과
1. 비효율적이고 품질이 낮은
1. 요구사항을 충족하지 못하는
1. 관리가 불가능한

원인

소프트웨어 '복잡성' 증가
소프트웨어의 더 풍부한 기능 요구
분산 컴퓨팅
웹 기반 및 모바일 애플리케이션
하드웨어 시스템에 내장된 소프트웨어
소프트웨어 '비용' 증가

극복방안

소프트웨어 개발에 '엔지니어링' 접근 방식 사용
임시방편적인 접근 방식을 피하고 소프트웨어 프로세스, 설계 방법, 엔지니어링, 소프트웨어 자산 재사용, 구성 요소로 조립 및 클라우드 서비스 구독, 디자인 패턴 적용, 아키텍처 스타일 및 전술 재사용, 프레임워크 채택 등에 중점을 둡니다.
좋은 디자인은 좋은 구현의 전제 조건이므로 모델링과 디자인에 더 집중해야 합니다.
소프트웨어 위기는 소프트웨어 개발의 효율성과 효과를 개선하기 위한 새로운 소프트웨어 엔지니어링 방법론, 도구 및 기술의 개발을 촉진하여 현대 소프트웨어 엔지니어링 관행의 토대

3-1. Separation of Concerns(DP)

소프트웨어 시스템을 각각 특정 기능이나 측면을 담당하는 더작고 독립적인 모듈로 구성하고 분할하는 소프트웨어 엔지니어링의 설계 원칙
문제를 분리함으로써 복잡성을 줄이고 모듈성을 개선하여 소프트웨어 시스템을 더 쉽게 개발, 테스트 및 유지 관리할 수 있습니다.

3-2. Abstraction(추상화)

소프트웨어 엔지니어링에서 시스템의 복잡한 요소를 단순화 하고,필수 기능에 초점을 맞추는 것. => 복잡한 시스템을 단순화하는

목표

불필요한 세부 사항을 숨기면서 시스템의 필수 기능을 포착하는 모델 또는 표현을 만드는 것
추상화를 사용하면 복잡성 관리, 커뮤니케이션 개선, 개발 프로세스를 촉진에 굳

3-3. Modularity(모듈화)

소프트웨어 시스템을 독립적으로 개발 및 테스트할 수 있는 더 작은 모듈로 분해하는 것
각 모듈은시스템의 특정 기능 또는 측면을 담당하며 동시에 다른 모듈과 비교적 간단한 방식으로 상호 연결되어야 합니다.
SoC는 소프트웨어 내에서 고유한 문제 또는 책임을 분리하는 데 중점을 두는
반면 모듈화는 시스템을 더 작고 독립적이며 재사용 가능한 모듈로 나누는 데 중점

4. SWEBOK

IEEE에서 개발한 소프트웨어 엔지니어링의 필수 원칙 및 관행에 대한 포괄적인 가이드 및 참고 자료
소프트웨어 엔지니어링의 범위, 지식 영역을 정의하는 포괄적인 가이드로서 해당 분야의 전문가, 교육자 등에게 공통된 이해와 기반을 제공하는 것을 목표로 한다.

5. Requirement Engineering(요구 공학)

시스템의 요구 사항을 정의, 문서화 및 유지 관리하는 프로세스입니다.
요구 공학은 추출, 분석, 유효성 검사 및 관리와 같은 활동을 통해 소프트웨어 시스템에 대한 이해 관계자의 요구와 기대를 정의하고 관리하는 데 중점을 둔 소프트웨어 개발의 중요한 단계

목표

소프트웨어 시스템을 설계하고 구현하는 데 기초로 사용할 수 있는 명확하고 완전한 요구 사항 집합을 생성하는 것입니다.

6. Scrum

스프린트라고 하는 짧은 반복으로 나누는 애자일 프레임워크. 일반적으로 2~4주 동안 지속. 잘 정의된 목표를 향한 반복적인 진행을 강조한다.
여러 기능의 팀을 활용하며 정기적인 커뮤니케이션, 협업 및 적응력을 강조합니다
스크럼 프레임워크는 제품 소유자, 스크럼 마스터, 개발팀 등 몇 가지 주요 역할과 스프린트 계획, 일일 스크럼, 스프린트 검토, 스프린트 회고와 같은 여러 이벤트로 구성됩니다.
스크럼 팀은 긴 개발 주기가 끝날 때까지 기다리지 않고 작동 중인 소프트웨어를 조금씩 제공 => 이를 통해 이해 관계자로부터 더 자주 피드백,이해 관계자의 요구를 충족하는지 확인 가능

7. Product Backlog Item(제품 백로그 항목)

- 제품 백로그는 스크럼 팀이 해결해야하는 목록으로 소프트웨어 요구사항, 아키텍처 등이 포함될 수 있다.

백로그란?

작업 항목의 우선 순위가 지정된 목록

8. SRS(요구사항 명세서)

개발할 소프트웨어 시스템의 특징, 기능 및 제약 조건을 설명하는 포괄적인 문서입니다.
이는 시스템의 요구 사항 및 예상되는 동작과 관련하여 이해 관계자(예: 클라이언트, 개발자 및 프로젝트 관리자) 간의 공식적인 계약 역할을 합니다.
모든 이해 관계자가 시스템의 목표, 요구 사항 및 제약 조건을 명확하고 공유하여 이해하는 데 도움이 되기 때문입니다

9. SOLID

클래스 설계 원칙 5가지.
종속성을 줄이고 모듈성을 촉진하여 코드 유지 관리, 가독성 및 확장성을 개선하는 것을 목표로 하는 다섯 가지 설계 원칙 집합

단일 책임 원칙(SRP)

한개의 클래스는 하나의 책임만 있어야 합니다. 만약 클래스, 모듈에 여러 책임이 묶여 있는 경우 시간이 지남에 따라 이해, 유지 관리 및 보수가 더 어려워진다.

개방/폐쇄 원칙(OCP)

클래스는 확장에는 열려 있어야 하지만 수정에는 닫혀 있어야 합니다.
기존 코드를 수정하지 않고도 코드에 새로운 기능을 추가할 수 있어야하는 것을 의미. => 안정성 굳, 재사용성 굳

Liskov 대체 원칙(LSP)

하위 클래스는 프로그램의 정확성에 영향을 미치지 않으면서 상위 클래스를 대체할 수 있어야 합니다.
즉, 상속이 올바르게 적용되어 코드 재사용성 및 유지보수율을 높이는 방식

인터페이스 분리 원칙(ISP)

클라이언트가 사용하지 않는 인터페이스에 강제로 의존하도록 강요해서는 안 됩니다.
이는 특정 작업에 집중 할 수 있게 인터페이스가 가능한 한 작게 설계되어야 함을 의미

종속성 역전 원칙(DIP)

상위 수준 모듈이 하위 수준 모듈에 종속 되어서는 안 된다는 것
추상화가 세부사항에 의존하는 것이 아닌, 세부사항이 추상화에 의존해야 하는 것이다
인터페이스와 추상 클래스를 사용해 상위 모듈과 하위 모듈을 분리함 으로서 시스템 변경을 보다 유연하게, 구체적으로 할 수 있다.

설명으로 틀린 것은?

2. XP에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 대표적인 구조적 방법론 중 하나이다.
② 소규모 개발 조직이 불확실하고 변경이 많은 요구를 접하였을 때 적절한 방법이다.
③ 익스트림 프로그래밍을 구동시키는 원리는 상식적인 원리와 경험을 최대한 끌어 올리는 것이다.
④ 구체적인 실천 방법을 정의하고 있으며, 개발 문서 보다는 소스코드에 중점을 둔다.

1번. XP는 애자일 방법론.
지속적인 개선, 빠른 피드백 주기, 개발자와 고객 간의 긴밀한 협업을 통해 고품질 소프트웨어를 제공하는 데 중점

7. 애자일(Agile) 프로세스 모델에 대한 설명으로 틀린 것은?

애자일 프로세스

개발 프로젝트 기간을 짧은 주기로 나눠 반복적인 개발을 하는것이 특징.
개개인과의 상호소통을 통해 의견 수렴
협상과 계약보다 고객과의 협력 중시

7-2. 애자일 기법중 스크럼과 관련된 용어에 대한 설명이 틀린것은?

- 스프린트는 ~~~

스크럼 마스터는 스크럼 프로세스를 따르고, 팀이 스크럼을 효과적으로 활용할 수 있도록 보장하는 역할을 맡는다.
제품 백로그는 스크럼 팀이 해결해야하는 목록으로 소프트웨어 요구사항, 아키텍처 등이 포함될 수 있다.
속도는 한번의 스프린트에서 한팀이 어느 정도의 제품 백로그를 감당할 수 있는지에 대한 추정치로 볼 수 있다.

4. 요구사항 분석에서 비기능적(Nonfunctional) 요구에 대한 설명으로 옳은 것은?

기능적 요구사항 Vs 비기능적 요구사항

기능적: 시스템이 실제로 어떻게 동작하는지에 관점

ex)

금융 시스템은 조회,인출,입금,송금의 기능이 있어야한다.

비기능적 : 시스템 구축에 대한 성능, 보안, 품질, 안정 등. 실제 수행에 보조적인 요구사항

ex)

차량 대여 시스템이 제공하는 모든 화면이 3초 이내에 사용자에게 보여야한다.
시스템의 처리량, 반응시간 등의 성능 요구나 품질요구
시스템 구축과 관련된 안전, 보안에 대한 요구사항들

4-2. 요구사항 분석에 대한 설명

소프트웨어가 무엇을 해야하는가를 추적하여 요구사항 명세를 작성하는 작업.
사용자의 요구를 추출하여 목표를 정하고 어떤 방식으로 해결할 것인지 결정하는 단계
소프트웨어 개발의 출발점이면서 실질적인 첫번 째 단계

5. 객체지향 개념에서 다형성(Polymorphism)과 관련한 설명으로 틀린것은?

다형성

여러가지 형태를 가지고 있다는 의미로, 여러 형태를 받아들일 수 있는 특징

(- 단일 인터페이스가 다양한 개체에 대한 다양한 동작을 나타낼 수 있게 하는 기능)

메소드 오버라이딩(overriding):

상위 클래스에서 정의한 일반 메소드의 구현을 하위 클래스에서 무시하고 재정의하는것
상속관계에서만 발생.

메소드 오버로딩(overloading):

한 클래서 내에서 메소드의 이름은 동일하지만 매개변수의 수나 타입을 다르게 하여 재정의하는것

역할

재사용성
유지보수성
확장성
추상화 및 캡슐화

캡슐화

속성과 관련된 작업을 클래스로 그룹화하고 하나로 취급하여 => 데이터 액세스 및 수정을 관리하고 코드 유지 관리 및 견고성을 촉진하는 방법

상속

하위 클래스가 상위 클래스에서 속성 및 메서드을 상속할 수 있도록 하는 메커니즘입니다

추상화

복잡한 시스템을 더 작고 관리하기 쉬운 부분으로 분해하여 단순화하는 프로세스

8. GoF(Gang of Four) 디자인 패턴을 생성, 구조, 행동 패턴의 세그룹으로 분류할 때, 구조 패턴이 아닌 것은?

생성패턴 : 만드는 느낌

추상 팩토리 패턴
빌더 패턴
팩토리 메소드
프로토타입
싱글톤

구조 패턴 :연결느낌

어댑터
브릿지
컴포지트
데코레이터
퍼사드
프록시

행위 패턴 : 행동하는 느낌. 역동적

역할 사슬 패턴
커맨드 패턴
인터프리터
이터레이터
옵저버
메멘토
전략
템플릿

9. 소프트웨어 모델링과 관련한 설명으로 틀린 것은?

소프트웨어 모델링

모델링 작업의 결과물은 다른 모델링 작업에 영향을 줄 수 있음.
구조적 방법론에서는 DFD, DD 등을 사용해 요구사항의 결과를 표현
객체지향 방법론에서는 UML 표기법을 사용함
소프트웨어 모델을 사용할 경우 개발될 소프트웨어에 대한 이해도 및 이해 당사자 간의 의사소통 향상에 도움됨.

UML 구조다이어그램 & 행위다이어그램

구조 다이어그램(Structure Diagram)

클래스 , 객체 ,복합체 구조 , 배치 , 컴포넌트 , 패키지

행위 다이어그램(Behavior Diagram)

활동 , 상태 머신 , 유즈 케이스, 상호작용

정적 다이어

클래스, 객체,컴포넌트, 패키지

동적

유스케이스, 상태, 활동, 시퀀스

기능

유스케이스, 활동

객체에 대한 설명으로 맞는것은?

객체

객체는 상태, 동작, 고유 식별자를 가진 모든 것
클래스는 공통 속성을 공유하는 객체들의 집합
객체는 필요한 자료구조와 이에 수행되는 함수들을 가진 하나의 독립된 존재
객체의 상태는 속성값에 의해 정의됨

Interpret the following DFD diagram for Car Rental Management system

프로세스: 원이나 타원으로 표시되는 프로세스는 데이터에 대해 수행되는 작업 또는 기능입니다.
데이터 흐름: 화살표로 표시되는 데이터 흐름은 프로세스, 데이터 저장소 및 외부 엔터티 간의 데이터 이동을 보여줍니다.
데이터 저장소: 시스템 내에서 데이터가 저장되거나 수집되는 장소입니다.
외부 엔터티: 모델링 중인 시스템과 상호 작용하는 사용자, 다른 시스템 또는 조직이 될 수 있습니다.

외부 엔터티는 액터, 터미네이터 또는 에이전트라고도 합니다.

프로세스 정의: System Nodes of Car Rental Management System
액터 정의 define terminal
데이터 저장소

DFD의 데이터 저장소는 대상 시스템에서 관리하는 영구 정보를 의미

데이터 플로우 정의:
프로세스, 터미널 및 데이터 저장소 간의 데이터 항목 흐름을 나타냅니다.

10. Relationships in Use Case Diagram

Association(연결)

액터와 사용 사례를 연결하는 실선

Include(포함)

사용 사례가 흐름의 일부로 다른 사용 사례의 동작을 포함함.
«include» 화살촉

Extend(확장)

사용 사례가 런타임 시 다른 사용 사례의 동작을 조건부로 확장함
«extend» 화살촉

Generalization(일반화)

일반적인(부모) 사용 사례와 보다 구체적인(자식) 사용 사례 간의 상속 관계를 나타냅니다.
속이 빈 삼각형 화살표가 있는 실선
액터(사용자 또는 외부 시스템)와 모델링 중인 시스템의 유스 케이스(기능) 간의 상호 작용을 설명하는 데 사용됩니다.

3. 유스케이스 구성요소간의 관계에 포함되지 않는 것은?

연결,일반화, 포함, 확장
구체화 X

10. 유스케이스 다이어그램(Use Case Diagram)에 관련된 내용으로 틀린것은?

1. 시스템과 상호작용하는 외부시스템은 액터로 파악해서는 안된다. => 틀림.

액터

시스템과 상호작용하는 모든 외부 요소(사람, 기계, 시스템)

유스케이스는 사용자 측면에서의 요구사항으로, 사용자가 원하는 목표를 달성하기 위해 수행할 내용을 기술한다.
시스템 액터는 다른 프로젝트에서 이미 개발되어 사용되고 있으며, 본 시스템과 데이터를 주고받는 등 서로 연동되는 시스템을 말한다.
액터가 인식할 수 없는 시스템 내부의 기능을 하나의 유스케이스로 파악해서는 안된다.

11. Relationship between Classes

Association(연결)

두 클래스의 인스턴스 간의 연결 또는 협업을 나타냅니다. 한 클래스의 개체가 다른 클래스의 개체와 어떻게 관련되는지 설명하며 종종 다중성(연결할 수 있는 인스턴스 수)을 지정합니다.

Aggregation(집계)

한 클래스(전체)의 개체가 다른 클래스(부분)의 개체로 구성되는 "전체-부분" 또는 "가짐-a" 관계를 나타냅니다. 부분은 전체와 독립적으로 존재할 수 있습니다. 즉, 수명이 함께 묶여 있지 않습니다.

Composition(구성)

부분 개체의 수명이 전체 개체에 종속되는 보다 강력한 형태의 집계입니다. 전체 객체가 소멸되거나 삭제되면 부분 객체도 소멸되거나 삭제됩니다.

Inheritance (상속(일반화))

보다 일반적인 클래스(슈퍼클래스)와 보다 구체적인 클래스(서브클래스) 간의 관계를 나타냅니다. 하위 클래스는 상위 클래스의 속성과 메서드를 상속하므로 코드를 재사용하고 공통 기반을 기반으로 보다 전문적인 클래스를 만들 수 있습니다.

Dependency(의존성)

약한 형태의 관계로, 기능의 일부 측면에서 클래스가 다른 클래스에 의존함을 나타냅니다. 이 관계는 한 클래스의 변경 사항이 다른 클래스에 영향을 미칠 수 있음을 보여줍니다.

Draw a Class Diagram using the following classes for Car Rental Management System.

Define their relationships and their cardinalities.: Customer, Staff, Car Type, Car Item, Reservation, Check-out, Return

1. SEQUENCE DIAGRAM에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 객체 간의 동적 상호작용을 시간 개념을 중심으로 모델링 하는 것이다.
② 주로 시스템의 정적 측면을 모델링하기 위해 사용한다.
③ 일반적으로 다이어그램의 수직 방향이 시간의 흐름을 나타낸다.
④ 회귀 메시지(Self-Message), 제어블록(Statement block) 등으로 구성된다.

2 번.

SEQUENCE DIAGRAM

객체 간의 동적 상호작용을 시간 개념을 중심으로 모델링 하는 것이다.
시퀀스 다이어그램을 이용하면 API 등의 유즈 케이스를 디테일하게 알 수 있고 타 시스템의 API 호출 등의 로직을 모델링할 수 있어 시나리오를 파악하기 좋습니다.

주요 요소

1. 수명선(Lifeline)

네모와 점선.
객체면 클래스이고 서비스면 컴포넌트

2. 메시지

인스턴스 간 주고 받은 데이터 요청과 응답 (HTTP 통신 기준)으로 나타냅니다.

동기 메시지 (Sync message)

꽉찬 화살표
요청을 보낸 후 반환이 올때까지 대기

비동기 메시지 (Async message)

요청을 보낸 다음 반환을 기다리지 않고 다른 작업을 수행

자체 메시지 (Self message)

자기 자신에게 요청을 보냄

반환 메시지 (Reply/Return message)

요청에 대해 메시지를 반환

3. 활성화 막대(Activation)

직사각형의 막대.
인스턴스가 다른 인스턴스와 상호 작용을 하며 활성화하는걸 표시

4. 흐름제어 ex) if, for, while

Guard

조건을 명시할 수 있는 방법
메시지의 앞 쪽에 [ ] 대괄호로 감싼 후 조건을 명시

Sequence Fragment

메시지를 반복하거나 조건을 명시할때

alt

if/else문을 Guard를 사용해 표현
ex) "if-else" 또는 "switch" 문과 유사
조건에 따라 선택 사항이 여러 개일 경우 사용

opt

if문을 Guard를 사용해 표현
조건에 따라 선택 사항이 단 한 개일 경우에 사용
ex) 분기가 없는 프로그래밍 언어의 간단한 "if" 문
두 개의 차이는 Guard는 'A라면 B한다.' 와 같이 1개에 대해 1가지의 결과를 보여주는
반면, opt는 'A라면 B도 하고 C도 하고 D도 하고 등등을 한다.' 와 같이 1개에 대해 여러 결과를 나타낼 수 있습니다.

loop

for, while과 같은 반복문

par

병렬 처리

Explain the following interaction operators of Sequence Diagram.

alt

To represent a choice of behavior
• Like if-then-else, switch-cases
• At most one of the operands will be chosen.
• An operand must have an explicit or implicit guard expression.
• Operand with No Guard
• True Condition is assumed.
• Operand with [else]
• Represents a guard that is the negation of the disjunction of all other
guards

opt

par

To represent a parallel processing
• A task is split into sub-tasks that execute simultaneously.
• Granularity of Task
• Thread level
• Process level
• Processor Core level
• Processor level
• Node level
• Useful for processing Big Data/Contexts