소프트웨어 공학
소프트웨어는 상품. 공학은 좋은 상품을 낮은 가격에 계획대로 만들기 위한 방법론.
소프트웨어란?
- 단순 프로그램이 아닌 개발, 운용, 보수에 필요한 모든 관련 정보(설계문서가 가장 큰 비중)
- 설계, 개발과정에서 비용이 많이들고 완제품 생산은 비교적 저비용
- 소프트웨어엔 물리적인 부품이 없기 때문에
신뢰도의 결정은 생산과정이 아닌 설계과정에서 측정 - 결함을 설계과정의
테스팅으로 찾아내는 형식.(물리적 검출 불가)
소프트웨어의 특징
복잡성 (complexity) - 수 많은 내부요소들이 있어 상호작용이 많고 복잡하다.
- 문제가 무엇인지, 요구가 무엇인지 잘 정의하기 힘들다.
- 요구되는 사항이 서로 상충되어 설계가 어렵다.
순응성 (conformity) - 요구나 환경, 데이터에 따라서 적절하게 변형된다.
변경성 (changeability) - 문자로 구성된 프로그램이라 쉽게 변경할 수 있고, 개발 과정에서 자주 변경된다.
- 하지만 오류가 늦게 발견될수록 수정비용은 크다.
- 설계에서 오는 오류가 개발작업에서 오는 오류보다 크다.
비가시성 (invisibility) - 구조가 코드 안에 숨어 있어 쉽게 드러나지 않음.
소프트웨어 개발의 잘못된 통념
- 개발은 주로 프로그래밍 작업이다 -> 대부분 설계와 요구분석 작업
- 소프트웨어는 고치기 쉽다 -> 고치기 매우매우 어려움
- 최신 첨단 기술이문제를 해결해줄 것이다 -> 구조적 문제는 기술의 발전이 해결하기 힘듦
- 소프트웨어의 개발은 프로그램의 완성까지다 -> 유지보수까지가 소프트웨어 개발이다.
- 개발자는 프로그램의 기능이 명세에 대하여 맞는지만 보인다 -> 다른 클래스와 인터페이스도 맞춰줘야한다.
소프트웨어는 물리적 구조가 없어 마모되지 않는데 점점 품질이 낮아지는 이유는?
많은 변경으로 인해 컴포넌트의 상호작용에 오류가 생긴다.
SW는 잦은 변경이 control되기 매우 힘들고 구조화하기 어렵기 때문에 점점 영향받는 범위가 커지고 그게 손쓸 수 없게 되버리는 경우가 많다(기술부채로 인한 파산.)
소프트웨어 공학의 목적
- 복잡도 낮춤 - 프로젝트의 복잡도를 줄이기 위함
- 비용 최소화 - 필요하지 않는 일이나 중복되는 일을 최소화 하기 위함
- 개발 기간 단축 - 계획을 세우고 관리하여 기간을 단축하기 위함.
- 대규모 프로젝트 관리 - 큰 프로젝트를 관리하기 위함.
- 고품질 소프트웨어 - 신뢰성(잘 작동된다는)을 보장하기 위하여 시험과 유지보수 실행.
- 효율성 - 표준화를 하여 작업의 효율을 높이기 위함.
즉, 소프트웨어 공학은 품질 좋은 소프트웨어를 최소의 비용으로 계획된 일정에 맞추어 개발하는 것이다. ( 고품질, 납기, 저비용, 고효율)
소프트웨어 공학에서 배울 것은 무엇일까?
- 방법 : 소프트웨어 개발에 사용되는 기법 ex.) 객체지향분석
- 도구 : 자동화된 시스템을 말하는데 설계, 프로그래밍 테스트 도구
- 프로세스 : 도구와 방법을 적용하는 순서. ( 프로세스에 따라 효율이 결정된다.)
- 패러다임 : 방법론을 일컫는다. ( 구조적, 객체지향적 방법론)
SWEBOK(Software Engineering Body Of Knowlefge)
- 개발자가 알아야 하는 지식체계
- IEEE 산하 소프트웨어 공학 표준위원회와 ACM이 정한 기준
- 소프트웨어 요구분석 : 사용자 요구의 추출, 분석, 검증, 관리
- 소프트웨어 설계 : 사용자가 원하는 요구를 만족 시킬 수 있는 솔루션 설계
- 소프트웨어 구축 : 설계대로 프로그램을 작성하는 코딩, 이를 확인하는 검증 및 단위 테스트 작업
- 스프트웨어 테스팅 : 테스팅에 관한 기본 개념, 수준, 측정, 과정, 도구
- 소프트웨어 유지보수 : 유지보수 개념과 작업 및 관리, 비용, 측정
- 소프트웨어 형상관리 : 시스템을 이루고 있는 구성요소들을 잘 파악하고 이들의 변경 릴리스 관리
- 소프트웨어 엔지니어링 프로세스 : 소프트웨어 프로젝트의 계획, 실행, 평가, 조정의 관리
- 소프트웨어 엔지니어링 프로세스 : 소프트웨어 프로세스의 정의, 구현, 측정, 관리, 변경, 개선
- 소프트웨어 엔지니어링 도구와 방법 : 소프트웨어 개발 방법 및 도구와 컴포넌트 통합에 관한 지식
- 소프트웨어 품질 : 프로덕트 품질의 개념과 품질 특성, 품질 보증을 위한 계획, 활동에 관한 지식
- 기타 : 컴퓨터 공학, 컴퓨터 과학, 경영학, 수학, 프로젝트 관리, 품질관리, 소프트웨어 인간공학, 시스템공학.
상호작용하는 서브시스템 구성하기 위해 기능분할.
시스템의 경계를 찾기 위해 외부 환경과의 입출력을 찾음
서브시스템 사이의 관계를 명확히 규정
소프트웨어 이외의 기계, 문서, 작업절차, 교육 등 요소도 고려.
좋은 소프트웨어가 가지는 특질(품질 결정 요소)
소프트웨어는 비용, 일정, 품질이 중요하고
품질은 삼각균형이라 불리는 기술, 인력, 프로세스가 결정한다.
Usability : 유용성
- 사용하기 용이(쉽게 이해, 배울수 있는)
- 만족하지 못하면 고품질, 고성능 프로그램도 쓸수없다.(이해가 안되므로)
- 누가봐도 어떤 구조인지 알아야한
Efficiency : 효율성
- CPU와 Memory의 자원을 효율적으로 사용해야함
- 만족하지 못하면 최소사양이 높아지고 사용자 불편을 가져온다
Reliablity : 신뢰성
- 소프트웨어가 정해진 수준의 성능을 유지할 수 있는 능력.(트래픽 부하를 어디까지 유지?)
functionalioty : 기능성
- 원래 정한, 내재된 요구한 기능을 만족하면서 작동해야함
Maintanablity :유지성
- 위와 같이 구조를 쉽게 알 수 있어서 개발자가 아닌 사람도 유지보수가 가능하게 만들어야함
Reusability : 재사용성
- 소프트웨어가 다른 소프트웨어에도 쓰일 수 있도록 범용성을 가져야함.
portability : 이식성
- 별도의 작동이나 수단 없이 다양한 환경에서 적응될 수 있는 능력
- 어떠한 운영체제 내에서만 작동한다면 접근성이 떨어진다.
소프트웨어 공학 분류
- 단계적 프로세스
- 품질 보증
- 프로젝트 관리
1. 단계적 프로세스
>> 소프트웨어 개발을 코딩에 치중하지 않고 요구분석, 설계, 코딩, 테스팅 등의 정해진 절차를 따라 작업하는 것이다.
장점 - 개발을 하는 동안 정해진 시점에 품질과 생산성을 효율적으로 점검할 수 있다.
| 단계 | 초점 | 주요작업과 기술 | 결과물 |
|---|---|---|---|
| 요구분석 | - 시스템을 위하여 무엇을 만들 것인가? | - 분석 전략 수립 - 요구 결정 - 유스케이스 분석 - 구조적 모델링 - 동적 모델링 | 요구분석 명세서 |
| 설계 | - 시스템을 어떻게 구축할 것인가? | - 설계 전략 수립 - 아키텍쳐 설계 - 인터페이스 설계 - 프로그램 설계 - 데이터베이스, 파일 설계 | 설계 명세서 |
| 구현 | - 시스템의 코딩과 단위 시험 | - 프로그래밍 - 단위 테스팅 - 시스템 안정화 및 유지보수 | 새 시스템, 유지보수 계획 |
| 테스팅 | - 시스템이 요구에 맞게 실행되나? | - 통합 테스팅 - 시스템 테스팅 - 인수 테스팅 - 시스템의 설치 - 프로젝트 관리 계획 | 테스팅 결과 보고서 |
2. 품질 보증
>> 소프트웨어가 요구와 품질 수준을 만족시키는지 검토하고 확인, 테스팅
| 작업 | 설명 |
|---|---|
| 검토(Verification) | 각 단계의 작업이 제시된 절차와 방법에 맞게 진행되었는지 체크하는 작업 |
| 확인(Validation) | 개발 완료된 결과물이 품질 수준에 맞게 생산되었는지 검사하는 작업 |
| 테스팅 | 구현된 소프트웨어를 실행하여 예상된 결과를 보이는지 확인하는 작업 |
바람직한 소프트웨어가 가져야 할 특징
| 특징 | 설명 |
|---|---|
| 유지보수성 | 변화하는 고객의 요구에 맞게 소프트웨어가 발전하는 특징 |
| 신뢰성 | 보안과 안전을 포함한 다양한 성질, 시스템이 장애를 일으켰을 때 물리적, 경제적 손실을 발생시키지 않는 특징 |
| 효율성 | 메모리, 프로세스 머신 사이클과 같은 시스템 자원을 낭비하지 않는 성질 |
| 유용성 | 사용자가 큰 노력을 들이지 않고 쉽게 사용할 수 있는 특성 (적절한 사용자 인터페이스와 문서를 제공하여 만족할 수 있음) |
3. 프로젝트 관리
>> 프로젝트의 제약 조건들을 확인하고 적절히 관리하는 작업
프로젝트 관리 활동
| 관리 활동 | 설명 |
|---|---|
| 프로젝트 계획 | 소프트웨어 개발이 시작되기 전, 범위 결정 및 타당성 검토를 통하여 소프트웨어 개발의 방향성과 일정, 방법 등을 계획하는 것 |
| 자원 관리 | 소프트웨어를 개발하는 데 사용될 자원을 적절하게 산정하고 할당 및 관리하는 것 |
| 리스크 관리 | 위험요소를 예측하고 이를 식별, 분석하여 대비책을 세우는 관리 활동 |
| 프로젝트 수행과 모니터링 | 프로젝트의 모든 작업이 계획에 맞게 진행되고 있는지 확인하는 작업. |
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