소프트웨어 개발 방법론

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소프트웨어 생명주기 모델(SDLC)

• 시스템의 요구분석부터 유지보수까지 전 공정을 체계화한 절차
• 시스템이 개발될 때부터 운용과 유지보수를 거쳐 생애를 마칠 때까지 어떠한 순서를 밟는지에 대한 작업 프로세스를 모델화한 것

프로세스

1. 요구사항 분석

   • 다양한 이해관계자의 상충할 수도 있는 요구사항을 고려하여 새로운 제품이나 변경된 제품에 부합하는 요구와 조건을 결정하는 단계
   • 개발할 소프트웨어의 기능과 제약 조건, 목표 등을 소프트웨어 사용자와 함께 명확히 정의하는 단계

   기능 요구사항 , 비기능 요구사항

2. 설계

   • 시스템 명세 단계에서 정의한 기능을 실제 수행할 수 있도록 수행 방법을 논리적으로 결정하는 단계

   시스템 구조 설계 , 프로그램 설계 , 사용자 인터페이스 설계

3. 구현

   • 설계단계에서 논리적으로 결정한 문제 해결 방법을 특정 프로그래밍 언어를 사용하여 실제 프로그램을 작성하는 단계
   • 프로그래밍 언어 선택, 기법, 스타일, 순서 등을 결정하는 단계

   인터페이스 개발 , 자료 구조 개발 , 오류 처리

4. 테스트

   • 시스템이 정해진 요구를 만족하는지, 예상과 실제결과가 어떤 차이를 보이는지 검사하고 평가하는 단계
     단위 테스트 , 통합 테스트 , 시스템 테스트 , 인수 테스트

5. 유지보수

   • 시스템이 인수되고 설치된 후 일어나는 모든 활동
     예방 , 완전 , 교정 , 적응 유지보수

<종류>

📍 폭포수 모델(Waterfall Model)

: 소프트웨어 개발 시 각 단계를 확실히 마무리 지은 후에 다음 단계로 넘어가는 모델
타당성 검토 -> 계획 -> 요구사항 분석 -> 설계 -> 구현 -> 테스트 -> 유지보수

• 가장 오래된 모델
• 선형 수차적 모형으로 고전적 생명주기 모형이라고도 함
• 모형의 적용 경험과 성공 사례가 많음
• 단계별 정의와 산출물이 명확
• 요구사항 변경이 어려움

📍 프로토타이핑 모델(Prototyping Model)

: 고객이 요구한 주요 기능을 프로토타입으로 구현하여 고객의 피드백을 반영하여 소프트웨어를 만들어가는 모델

• 프로토타입은 발주자나 개발자 모두에게 공동의 참조 모델을 제공
• 프로토타입은 구현 단계의 구현 골격

📍 나선형 모델(Spiral Model)

: 시스템 개발 시 위험을 최소화하기 위해 점진적으로 완벽한 시스템으로 개발해 나가는 모델
계획 및 정의 -> 위험 분석 -> 개발 -> 고객 평가

📍 반복적 모델(Iteration Model)

: 구축대상을 나누어 병렬적으로 개발 후 통합하거나 반복적을 개발하여 점증 완성시키는 SDLC모델

• 사용자의 요구사항 일부분 혹은 제품 일부분을 반복적으로 개발하여 최종시스템으로 완성하는 모델

구분	폭포수 모델	프로토타이핑 모델	나선형 모델	반복적 모델
특징	순차적 접근	프로토타입 개발	위험분석, 반복개발	증분방식으로 병행 개발
장점	- 이해가 용이 - 관리가 편리	- 요구분석 용이 - 타당성 검증 가능	위험성 감소와 변경에 유연한 대처	병행 개발로 인한 일정 단축 가능
단점	요구사항 변경이 어려움	프로토타입 폐기에 따른 비용 증가	단계 반복에 따른 관리 어려움	병행 개발에 따른 관리 비용 증가

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소프트웨어 개발 방법론

• 소프트웨어 개발 전 과정에 지속적으로 적용할 수 있는 방법, 절차, 기법
• 소프트웨어를 하나의 생명체로 간주하고 소프트웨어 개발의 시작부터 시스템을 사용하지 않는 과정까지의 전 과정을 형상화한 방법론

<종류>

📍 구조적 방법론(Structured Development)

• 전체 시스템을 기능에 따라 나누어 개발하고 이를 통합하는 분할과 정복 접근 방식의 방법론
• 프로세스 중심의 하향식 방법론
• 구조적 프로그래밍 표현을 위해 나씨-슈나이더만 차트 사용
  cf) 나씨-슈나이더만 차트
  • 논리의 기술에 중점을 둔 도형식 표현 방법
  • 연속, 선택 및 다중 선택, 반복 등의 제어 논리 구조로 표현
  • 조건이 복합되어 있는 곳의 처리를 시각적으로 명확히 식별하는데 적합

📍 정보공학 방법론(InformationEngineering Development)

• 정보시스템 개발에 필요한 관리 절차와 작업 기법을 체계화한 방법론
• 개발주기를 이용해 대형 프로젝트를 수행하는 체계적인 방법론

📍 객체지향 방법론(Object-Oriented Development)

• '객체'라는 기본 단위로 시스템을 분석 및 설계하는 방법론
• 복잡한 현실 세계를 사람이 이해하는 방식으로 시스템에 적용하는 방법론
• 객체, 클래스, 메시지를 사용

객체지향

: 실세계의 개체를 속성과 메서드가 결합한 형태의 객체로 표현하는 기법

💭 구성요소

• 클래스(Class)
  - 특정 객체 내에 있는 변수와 메서드를 정의하는 일종의 틀
  - 객체 지향 플그래밍에서 데이터를 추상화하는 단위
  - 하나 이상의 유사한 객체들을 묶어서 하나의 공통된 특성을 표현
  - 속성은 변수의 형태로 행위는 매서드 형태로 선언

• 객체(Object)
  - 물리적, 추상적으로 자신과 다른 것을 식별 가능한 대상
  - 클래스에서 정의한 것을 토대로 메모리에 할당됨
  - 객체마다 각각의 상태와 식별성을 가짐
  

• 메서드(Method)
  - 클래스로부터 생성된 객체를 사용하는 방법
  - 객체가 메시지를 받아 실행해야 할 객체의 구체적인 연산
  - 전통적 시스템의 함수(Function) 또는 프로시저(Procedure)에 해당하는 연산 기능
  

• 메시지(Message)
  - 객체 간 상호 작용을 하기 위한 수단
  - 객체에게 어떤 행위를 하도록 지시하는 방법
  - 객체 간의 상호 작용은 메시지를 통해 이루어짐
  - 메시지는 객체에서 객체로 전달됨
  

• 인스턴스(Instance)
  - 객체 지향 기법에서 클래스를 통해 만든 실제의 실형 객체
  - 클래스에 속한 각각의 객체
  - 실제로 메모리상에 할당
  

• 속성(Property)
  - 한 클래스 내에 속한 객체들이 가지고 있는 데이터 값들을 단위별로 정의
  - 성질, 분류, 식별, 수향, 현재 상태 등에 대한 표현 값
  

💭 기법

📍 컴포넌트 기반 방법론(CBD : Component Based Development)

• 소프트웨어를 구성하는 컴포넌트를 조립해서 하나의 새로운 응용 프로그램을 작성하는 방법론
  cf) 컴포넌트
  : 원하는 데이터베이스와 소프트웨어의 개발된 모듈 단위
  
• 개발 기간 단축으로 인한 생산성 향상
• 새로운 기능 추가 쉬움(확장성)
• 소프트웨어 재사용이 가능

📍 애자일 방법론(Agile Development)

• 절차보다는 사람이 중심이 되어 변화에 유연하고 신속하게 적응하면서 효율적으로 시스템을 개발할 수 있는 신속 적응적 경량 개발 방법론
• 애자일은 개발 과정의 어려움을 극복하기 위해 적극적으로 모색한 방법론
• 개발 기간이 짧고 신속하며 폭포수 모형에 대비되는 방법론으로 개발과 함께 즉시 피드백을 받아서 유동적으로 개발할 수 있다.

등장 배경

1. 소프트웨어 개발 환경의 변화
   • 소프트웨어 개발 트렌드가 모바일 환경으로 변화
   • 시작 적시성과 잦은 배포의 중요성 부각
2. 기존 개발 방법론의 한계
   • 전통적 방법론은 문서 및 절차 위주로 변화에 신속한 대응이 어려움
   • 빠르게 적용하고 효율적으로 개발할 수 있는 방법론의 필요성 증가

유형

1. XP
: 의사소통 개선과 즉각적 피드백으로 소프트웨어 품질을 높이기 위한 방법론

• 1~3주의 반복 개발주기

• 5가지 가치

  • 용기(Courage)
    : 용기를 가지고 자신감 있게 개발
  • 단순성(Simplicity)
    : 필요한 것만 하고 그 이상의 것들은 하지 않음
  • 의사소통(Communication)
    : 개발자, 관리자, 고객 간의 원활한 소통
  • 피드백(Feedback)
    : 의사소통에 대한 빠른 피드백
  • 존중(Respect)
    : 팀원 간의 상호 존중

• 12가지 기본원리

  • 짝 프로그래밍(Pair Programming)
    : 개발자 둘이서 짝으로 코딩하는 원리
  • 공동 코드 소유(Collective Ownership)
    : 시스템에 있는 코드는 누구든지 언제라도 수정 가능하다는 원리
  • 지속적인 통합(CI / Continuous Integration)
    : 매일 여러 번씩 소프트웨어를 통합하고 빌드해야 한다는 원리
  • 계획 세우기(Planning Process)
    : 고객이 요구하는 비즈니스 가치를 정의하고 개발자가 필요한 것은 무엇이며 어떤 부분에서 지연될 수 있는지를 알려주어야 한다는 원리
  • 작은 릴리즈(Small Release)
    : 작은 시스템을 먼저 만들고 짧은 단위로 업데이트한다는 원리
  • 메타포어(Metaphor)
    : 공통적인 이름 체계와 시스템 서술서를 통해 고객과 개발자 간의 의사소통을 원활하게 한다는 원리
  • 간단한 디자인(Simple Design)
    : 현재의 요구사항에 적합한 가장 단순한 시스템을 설계한다는 원리
  • 테스트 기반 개발(TDD / Test Driven Development)
    : 작성해야 하는 프로그램에 대한 테스트를 먼저 수행하고 이 테스트를 통과할 수 있도록 실제 프로그램의 코드를 작성한다는 원리
  • 리팩토링(Refactoring)
    : 프로그램의 기능을 바꾸지 않으면서 중복제거, 단순화 등을 위해 시스템 재구성한다는 원리
  • 40시간 작업(40-Hour Work)
    : 개발자가 피곤으로 인해 실수하지 않도록 일주일에 40시간이상을 일하지 말아야 한다는 원리
  • 고객 상주(On Site Customer)
    : 개발자들의 질문에 즉각 대답해 줄 수 있는 고객을 프로젝트에 풀타임으로 상주시켜야 한다는 원리
  • 코드 표준(Coding Standard)
    : 효과적인 공동 작업을 위해서는 모든 코드에 대한 코딩 표준을 정의해야 한다는 원리

2. 스크럼(SCRUM)
: 매일 정해진 시간, 장소에서 짧은 시간의 개발을 하는 팀을 위한 프로젝트 관리 중심 방법론

• 개념

  • 백로그(Backlog)
    : 제품과 프로젝트에 대한 요구사항
  • 스프린트(Sprint)
    : 2~4주의 짧은 개발 기간으로 반복적 수행으로 개발품질 향상
  • 스크럼 미팅(Scrum Meeting / 데일리 미팅)
    : 매일 15분 정도 미팅으로 To-Do List 계획수립
  • 스크럼 마스터(Scrum Master)
    : 프로젝트 리더, 스크럼 수행 시 문제를 인지 및 해결하는 사람
  • 스프린트 회고(Sprint Retrospective)
    : 스프린트 주기를 되돌아보며 정해놓은 규칙 준수 여부, 개선점 등을 확인 및 기록
    - 해당 스프린트가 끝난 시점이나 일정 주기로 시행
  • 번 다운 차트(Burn Down Chart)
    : 남아있는 백로그 대비 시간을 그래픽적으로 표현한 차트
    - 백로그는 보통 수직축에 위치하며 시간은 수평축에 위치

3. 린(LEAN)
: 도요타의 린 시스템 품질기법을 소프트웨어 개발 프로세스에 적용해서 낭비 요소를 제거하여 품질을 향상시킨 방법론

• JIT(Just In Time), 칸반(Kanban)보드 사용
• 7가지 원칙
  : 낭비제거, 품질 내재화, 지식 창출, 늦은 확정, 빠른 인도, 사람 존중, 전체 최적화

애자일 VS 전통적

비교대상	애자일	전통적
계획수립	유동적 범위 설정	확정적 범위 설정
업무수행	팀 중심 업무 수행	관리자 주도적 명령과 통제 개인 단위로 업무 수행
개발/검증	반복 주기 단위로 소프트웨어를 개발/검증	순차적으로 수행
팀관리	업무 몰입, 팀 평가	경쟁, 개별 평가
문서화	문서화보다는 코드를 강조	상세한 문서화를 강조
성공요소	고객 가치 전달	계획/일정 준수
유형	XP, 스크럼, 린	폭포구, 프로토타입, 나선형

📍 제품 계열 방법론(Product Line Development)

• 특정 제품에 적용하고 싶은 공통된 기능을 정의하여 개발하는 방법론
• 임베디드 소프트웨어를 작성하는 데 유용한 방법론

영역 공학	응용 공학
영역 분석, 영역 설계, 핵심 자산을 구현하는 영역	제품 요구분석, 제품 설계, 제품을 구현하는 영역