🔎 Overview

 모듈이라 함은 하나의 기능을 수행하는 단위라고 알고 있다.
그런데 공부하면 할수록 '이건 모듈인가?', '이걸 왜 모듈화라고 하지?' 등등 모듈이라는 단어의 의미를 확실히 이해하지 못하고 있는 상황이 많이 발생했다.

 모듈 또한 CS 및 프로그래밍에 있어서 굉장히 많이 나오는 단어이기 때문에, 이 기회에 확실하게 알고 가는 게 좋겠다는 생각이 들어 이 포스트를 작성하게 되었다.

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💡 모듈(Module)

• 소프트웨어 또는 시스템에서 특정 기능이나 작업을 독립적으로 수행하도록 설계된 단위
• 재사용성, 유지보수성, 협업을 용이하게 함
• 복잡한 시스템을 작은 구성 요소로 분할, 더 효율적인 개발, 테스트 및 디버깅을 도움
• 다양한 문맥에서 사용되며, 컴퓨터 과학 전반, 프로그래밍 언어, 프레임워크 및 운영 체제 등에서 각기 다르게 정의됨

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1️⃣ 컴퓨터 사이언스(CS) 에서의 모듈

• 컴퓨터 과학에서 모듈 은 시스템 설계의 개념으로 사용되며, 시스템의 개별 기능적 단위
• 모듈화 는 복잡한 시스템을 여러 개의 작은 서브 모듈 로 나누는 과정
• 각 모듈은 독립적으로 개발되고, 시스템의 나머지 부분과 인터페이스를 통해 통신
  
  
  

📝 주요 특징

• 독립성
  • 각 모듈은 다른 모듈과 독립적으로 설계되어 변경의 영향을 최소화
• 재사용성
  • 한 번 설계된 모듈은 다른 프로젝트나 시스템에서도 재사용이 가능
• 캡슐화
  • 내부 동작을 숨기고 외부 인터페이스만 노출
    
    
    

❓예시

• 운영 체제
  • 파일 시스템 모듈
    • 파일과 관련된 기능만 모여 있음
  • 메모리 관리 모듈
    • 메모리 관리와 관련된 기능만 모여 있음
  • 네트워크 통신 모듈
    • 네트워크 통신과 관련된 기능만 모여 있음
      
      
• 소프트웨어 공학
  • 사용자 인증 모듈
    • 사용자 인증에 관한 기능만 모여 있음
  • 데이터베이스 접근 모듈
    • 데이터베이스에 관한 기능만 모여 있음
  • 보고서 생성 모듈
    • 보고서를 생성하는 것에 관한 기능만 모여 있음

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2️⃣ 자바에서의 모듈

• 프로그램을 더욱 잘 구조화하고 관리하기 위해 사용됨
• JPMS - Java Platform Module System 으로 불리는 자바 모듈 시스템은 애플리케이션의 의존성과 캡슐화를 관리하는 기능을 제공
• 이를 통해 대규모 시스템에서도 효과적인 코드 관리가 가능

📝 주요 특징

• 모듈 정의
  • 모듈은 module-info.java 로 정의
• 캡슐화
  • 내부 패키지는 숨기고, 외부에 필요한 패키지만 공개
• 의존성 관리
  • 모듈 간의 의존성을 명시적으로 정의

❓ 예시

1) 모듈 정의

module com.example.myapp {
	requires java.sql;
    exports com.example.myapp.services;
}

• requires java.sql : 이 모듈은 java.sql 모듈에 의존한다는 의미
• exports com.example.myapp.services : com.example.myapp.services 패키지만 외부 모듈에 공개한다는 의미

2) 모듈 간의 의존성

• com.example.myapp 모듈은 데이터베이스와의 연결을 위해 java.sql 모듈에 의존
• 외부 모듈은 com.example.myapp.services 패키지만 사용할 수 있음
  
  
  

👍 장점

• 불필요한 의존성을 줄여서 보안을 강화
• 애플리케이션의 크기를 줄여서 배포 효율성 증가

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3️⃣ 스프링에서의 모듈

• 프레임워크 내에서 특정 기능을 제공하는 독립적인 구성 요소
• 스프링 프레임워크 자체가 여러 모듈로 나눠져 있음
  
  
  

‼️ 주요 스프링 모듈

1) Spring core

• 핵심 DI - Dependency Injection 와 IoC - Inversion of Control 기능을 제공

2) Spring Web

• 웹 애플리케이션 개발을 위한 MVC 패턴 지원

3) Spring Data

• 데이터베이스와의 상호작용을 단순화

4) Spring Security

• 인증 및 권한 부여 기능 제공

5) Spring Boot

• 스프링 애플리케이션을 빠르게 개발할 수 있는 도구 제공
  
  
  

🤝 모듈 간의 상호작용

• 스프링에서는 모듈 간의 의존성을 명시적으로 정의하지 않아도 DI 컨테이너가 자동으로 관리
• 이로 인해 복잡한 애플리케이션에서도 효율적으로 의존성을 처리 가능
  

❓ 예시

1) 스프링 모듈 사용 사례

• Spring Data 를 사용하여 데이터베이스 접근 레이어 구성
• Spring Web 으로 REST API 생성
• Spring Security 로 인증 및 권한 부여 추가

2) 의존성 관리 (Gradle)

implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-web'
implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa'
implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-security'

• build.gradle 파일에 이런 방식으로 필요한 모듈을 선택적으로 추가하여 사용

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4️⃣ 운영 체제에서의 모듈

• 커널에서 로드되는 독립적인 구성 요소
• 리눅스 에서는 모듈이 동적으로 로드 및 언로드 되는 커널 확장 기능을 의미
  
  
  

❓예시

• 파일 시스템 모듈 (ex4, NTFS ...)
• 네트워크 프로토콜 모듈 (TCP/IP)

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5️⃣ 하드웨어 설계에서의 모듈

• 특정 기능을 수행하는 독립적인 하드웨어 블록
• 예시)
  • CPU 설계에서의 ALU - Arithmetic Logic Unit
  • 메모리 컨트롤러

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참고) OpenAI. (2024).ChatGPT(4o)[Large language model].https://chatgpt.com/