소프트웨어 개발 방법론

(1) 소프트웨어 생명주기 모델

 

1. 소프트웨어 생명주기 모델이란

- 소프트웨어 생명주기는 시스템의 요구분석부터 유지보수까지 전 공정을 체계화한 절차이다.

 

 

2. 소프트웨어 생명주기 모델 프로세스

순서	프로세스	설명	활동
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	설계 단계에서 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 실제 결과가 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

 

 

3. 소프트웨어 생명주기 모델 종류

- 종류로는 폭포수 모델, 프로토타이핑 모델, 나선형 모델, 반복적 모델이 있다.

 

[1] 폭포수 모델

- 소프트웨어 개발 시 각 단계를 확실히 마무리 지은 후에 다음 단계로 넘어가는 모델

- 가장 오래된 모델

- 선형 순차적 모형으로 고전적 생명주기 모형이기도 함

- 모형의 적용 경험과 성공 사례가 많음

- 단계별 정의와 산출물이 명확함 

- 요구사항 변경이 어려움

절차 : 타당성 검토 -> 계획 -> 요구사항 분석 -> 설계 -> 구현 -> 테스트 -> 유지보수

 

[2] 프로토타이핑 모델

- 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

 

[3] 나선형 모델

- 시스템 개발 시 위험을 최소화하기 위해 점진적으로 완벽한 시스템으로 개발해 나가는 모델

절차 : 계획 및 정의 -> 위험 분석 -> 개발 -> 고객 평가

 

[4] 반복적 모델

- 구축대상을 나누어 병렬적으로 개발 후 통합하거나, 반복적으로 개발하여 점증 완성시키는 SDLC 모델

- 사용자의 요구사항 일부분 혹은 제품 일부분을 반복적으로 개발하여 최종 시스템으로 완성하는 모델

 

 

4. 소프트웨어 생명주기 모델 간 비교

 

폭포수 모델의 장, 단점 : 이해가 용이, 관리가 편리하지만 요구사항 변경이 어려움

 

프로토타이핑 모델의 장 단점 : 요구분석 용이, 타당성 검증 가낭하나 프로토타입 폐기에 따른 비용이 증가함

 

나선형 모델의 장, 단점 : 위험성 감소와 변경에 유연한 대처가 가능하지만, 단계 반복에 따른 관리 어려움

 

반복적 모델의 장, 단점 : 병행 개발로 인한 일정 단축 가능, 병행 개발에 따른 관리 비용 증가

 

 

 

(2) 소프트웨어 개발 방법론

 

1. 소프트웨어 개발 방법론의 개념

- 소프트웨어 개발 방법론은 소프트웨어 개발 전 과정에 지속적으로 적용할 수 있는 방법, 절차, 기법이다. 

- 소프트웨어를 하나의 생명체로 간주하고 소프트웨어 개발의 시작부터 시스템을 사용하지 않는 과정까지의 전 과정을 형상화한 방법론이다.

 

 

2. 소프트웨어 개발 방법론 종류

 

[1] 구조적 방법론 

- 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

 

!!여기서 잠깐!!

나씨-슈나이더만 차트란?

논리의 기술에 중점을 둔 도형식 표현 방법이다. 연속, 선택 및 다중 선택, 반복 등의 제어 논리 구조로 표현한다.

조건이 복합되어 있는 곳의 처리를 시각적으로 명확히 식별하는 데 적합하다. 

 

[2] 정보공학 방법론

- 정보시스템 개발에 필요한 관리 절차와 작업 기법을 체계화한 방법론

- 개발주기를 이용해 대형 프로젝트를 수행하는 체계적인 방법론

 

[3] 객체 지향 방법론

- '객체'로 시스템을 분석 및 설계하는 방법론

- 복잡한 현실 세계를 사람이 이해하는 방식으로 시스템에 적용하는 방법론

- 객체, 클래스, 메시지를 사용함

 

[4] 컴포넌트 기반 방법론(CBD)

- 소프트웨어를 구성하는 컴포넌트를 조립해서 하나의 새로운 응용 프로그램을 작성하는 방법론

- 개발 기간 단축으로 인한 생산성 향상

- 새로운 기능 추가 쉬움(확장성)

- 소프트웨어 재사용이 가능함

 

[5] 애자일 방법론

- 절차보다는 사람이 중심이 되어 변화에 유연하고 신속하게 적응하면서 효율적으로 시스템을 개발할 수 있는 방법론

- 애자일은 개발 과정의 어려움을 극복하기 위해 적극적으로 모색한 방법론

 

[6] 제품 계열 방법론

- 특정 제품에 적용하고 싶은 공통된 기능을 정의하여 개발하는 방법론

- 임베디드 소프트웨어를 작성하는 데 유용한 방법론

- 영역 공학과 응용 공학으로 구분

영역 공학 : 영역 분석, 영역 설계, 핵심 자산을 구현하는 영역

응용 공학 : 제품 요구분석, 제품 설계, 제품을 구현하는 영역

 

 

3. 애자일

애자일 방법론은 절차보다는 사람이 중심이 되어 변화에 유연하고 신속하게 적응하면서 효율적으로 시스템을 개발할 수 있는 신속 적응적 경량 개발 방법론이다.

개발 기간이 짧고 신속하며, 폭포수 모형에 대비되는 방법론으로 개발과 함께 즉시 피드백을 받아서 유동적으로 개발할 수 있다.

 

애자일 방법론은 소프트웨어 개발 트렌드가 많이 변화되었고 이로 인해 기존 개발 방법론의 한계로 인해 개발되었다. 

 

애자일 방법론은 대표적으로 XP, 린, 스크럼 등이 있다.

 

[1] XP

- 의사소통 개선과 즉각적 피드백으로 소프트웨어 품질을 높이기 위한 방법론

- 1~3주의 반복 개발주기

- 5가지 가치와 12개의 실천항목이 존재함

 

5가지 가치 : 용기(용기를 가지고 자신감 있게 개발), 단순성(필요한 것만), 의사소통, 피드백, 존중

 

12가지 실천항목 : 페어 프로그래밍(개발자 둘이서 짝으로 코딩), 공동 코드 소유(시스템에 있는 코드는 누구든지 언제라도수정 가능하다는 원리), 지속적인 통합(매일 여러 번씩 소프트웨어를 통합하고 빌드해야 한다는 원리), 계획 세우기(고객이 요구하는 비즈니스 가치를 정의하고, 개발자가 필요한 것은 무엇이며 어떤 부분에서 지연될 수 있는지를 알려주어야 한다는 원리), 작은 릴리즈(작은 시스템을 먼저 만들고, 짧은 단위로 업데이트한다는 원리), 메타포어(공통적인 이름 체계와 시스템 서술서를 통해 고객과 개발자간의 의사소통을 원활하게 한다는 원리), 간단한 디자인, 테스트 기반 개발(작성해야 하는 프로그램에 대한 테스트를 먼저 수행하고 이 테스트를 통과할 수 있도록 실제 프로그램의 코드를 작성한다는 원리), 리팩토링(프로그램의 기능을 바꾸지 않으면서 중복제거나 단순화 등을 위해 시스템 재구성한다는 원리), 40시간 작업, 고객 상주, 코드 표준

 

[2] 스크럼

- 매일 정해진 시간, 장소에서 짧은 시간의 개발을 하는 팀을 위한 프로젝트 관리 중심 방법론

- 백로그 : 제품과 프로젝트에 대한 요구사항

- 스프린트 : 2~4주의 짧은 개발 기간으로 반복적 수행으로 개발품질 향상

- 스크럼 미팅 : 매일 15분 정도 미팅으로 To-Do List 계획 수립

- 스크럼 마스터 : 프로젝트 리더, 스크럼 수행 시 문제를 인지 및 해결하는 사람

- 스프린트 회고 : 스프린트 주기를 되돌아보며 정해놓은 규칙 준수 여부, 개선점 등을 확인 및 기록, 해당 스프린트가 끝난 시점이나 일정 주기로 시행

- 번 다운 차트 : 남아있는 백로그 대비 시간을 그래픽적으로 표현한 차트, 백로그는 보통 수직축에 위치하며 시간은 수평축에 위치

 

[3] 린

- 도요타의 린 시스템 품질기법을 소프트웨어 개발 프로세스에 적용해서 낭비 요소를 제거하여 품질을 향상시킨 방법론

- JIT, 칸반 보드 사용

- 7가지 원칙 : 낭비제거, 품질 내재화, 지식 창출, 늦은 확정, 빠른 인도, 사람 존중, 전체 최적화

 

 

 

(3) 객체 지향 분석 방법론

1. 객체 지향 분석의 개념

- 사용자의 요구사항을 분석하여 요구된 문제와 관련된 모든 클래스, 속성과 연산, 관계를 정의하여 모델링하는 기법

 

2. 객체 지향 분석 방법론 종류

OOSE(Object Oriented Software Engineering) - 야콥슨 - 유스케이스에 의한 접근 방법으로 유스케이스를 모든 모델의 근간으로 활용하는 방법론, 분석 설계 구현 단계로 구성, 기능적 요구사항 중심의 시스템

 

OMT(Object Modeling Technology) - 럼바우 - 그래픽 표기법을 이용하여 소프트웨어 구성요소를 모델링하는 방법론, 분석 절차는 객체 모델링 -> 동적 모델링 -> 기능 모델링 순서로 진행함

객체 모델링 : 정보 모델링이라고도 함, 시스템에서 요구하는 객체를 찾고 객체들 간의 관계를 정의하여 ER 다이어그램을 만드는 과정까지의 모델링, 객체 다이어그램을 활용하여 표현

 

동적 모델링 : 시간의 흐름에 따라 객체들 사이의 제어 흐름, 동작 순서 등의 동적인 행위를 표현하는 모델링, 상태 다이어그램을 활용하여 표현

 

기능 모델링 : 프로세스들의 자료 흐름을 중심으로 처리 과정 표현하는 모델링, 자료 흐름도를 활용하여 표현

 

OOD - 부치 - 설계 문서화를 강조하여 다이어그램 중심으로 개발하는 방법론, 분석과 설계의 분리가 불가능, 분석하는 데 이용된 객체 모델의 설계 시 적용함

 

 

 

(2) 비용산정 모형

 

1. 비용산정 모형 개념

- 비용산정 모형은 소프트웨어 규모파악을 통한 투입자원, 소요시간을 파악하여 실행 가능한 계획을 수립하기 위해 비용을 산정하는 방식이다. 

 

2. 비용산정 모형 분류

- 하향식 산정방법 : 경험이 많은 전문가에게 비용 산정을 의뢰하거나 여러 전문가와 조정자를 통해 산정하는 방식 - 전문가 판단, 델파이 기법

- 상향식 산정방법 : 세부적인 요구사항과 기능에 따라 필요한 비용을 계산하는 방식 - 코드라인수, Man Month, COCOMO 모형, 푸트남 모형, 기능점수 모형

 

 

3. 비용산정 모형 종류

[1] : LoC(Lines of Code) 모형

- LoC 모형은 소프트웨어 각 기능의 원시 코드 라인 수의 낙관치, 중간치, 비관치를 측정하여 예측치를 구하고 이를 이용하여 비용을 산정하는 방식이다.

- 측정이 쉽고 이해하기 쉬워 많이들 사용한다.

- 예측치를 이용하여 생산성, 노력, 개발 기간 등의 비용을 산정한다.

비관치 : 가장 많이 측정된 코드 라인 수, 중간치 : 측정된 모든 코드 라인 수의 평균, 낙관치 : 가장 적게 측정된 코드 라인 수

 

[2] : Man Month 모형

- 한 사람이 1개월 동안 할 수 있는 일의 양을 기준으로 프로젝트 비용을 산정하는 방식이다. 

Man month = LoC/프로그래머의 월간 생산성

프로젝트 기간 = Man Month/프로젝트 인력

 

[3] : COCOMO 모형

- 보헴이 제안한 모형으로 프로그램 규모에 따라 비용을 산정하는 방식이다.

- 비용산정 결과는 프로젝트를 완성하는 데 필요한 노력으로 산정한다.

- 비용 견적의 강도 분석 및 비용 견적의 유연성이 높아 소프트웨어 개발비 견적에 널리 통용된다. 

- 규모에 따라 유형이 조직형, 반 분리형, 임베디드형으로 나뉜다.

 

조직형 : 기관 내부에서 개발된 중 소규모으 소프트웨어로 일괄 자료 처리나 과학 기술 계산용, 비즈니스 자료 처리 개발에 적용, 5만 라인 이하의 소프트웨어를 개발하는 유형

반분리형 : 단순형과 임베디드형의 중간형, 트랜잭션 처리 시스템이나, 데이터베이스 관리 시스템, 컴파일러, 인터프리터와 같은 유틸 개발에 적용, 30만 라인 이하의 소프트웨어를 개발하는 유형

임베디드형 : 초대형 규모의 트랜잭션 처리 시스템이나 운영체제, 실시간 처리 시스템 등의 시스템 프로그램 개발에 적용, 30만 라인 이상의 소프트웨어를 개발하는 유형

 

[4] : 푸트남 모형

- 소프트웨어 개발주기의 단계별로 요구할 인력의 분포를 가정하는 방식이다.

- 푸트남이 제안한 것으로 생명주기 예측 모형이라고도 한다.

- 시간에 따른 함수로 표현되는 Rayleight-Norden 곡선의 노력 분포도를 기초로 한다.

 

[5] : 기능점수 모형

- 요구 기능을 증가시키는 인자별로 가중치를 부여하고, 요인별 가중치를 합산하여 총 기능의 점수를 계산하여 비용을 산정하는 방식이다. 

- 기능점수 = 총 기능점수 * [0.65 + (0.1 * 총 영향도)]

- 경험을 바탕으로 단순, 보통, 복잡한 정도에 따라 가중치를 부여한다.

 

 

(3) 일정관리 모델

1. 일정관리 모델 개념

- 일정관리 모델은 프로젝트가 일정 기한 내에 적절하게 완료될 수 있도록 관리하는 모델이다. 

 

2. 일정관리 모델 종류

- 주 공정법, PERT, 중요 연쇄 프로젝트 관리가 있다.

 

주 공정법(CPM) : 여러 작업의 수행 순서가 얽혀 있는 프로젝트의 일정을 계산하는 기법, 모든 자원 제약사항을 배제한 상태로 프로젝트의 시작과 끝을 나타내는 노드와 노드 간을 연결을 통해 공정을 계산하기 위한 액티비티 표기법

 

PERT : 일의 순서를 계획적으로 정리하기 위한 수렴 기법으로 비관치, 중간치, 낙관치의 3점 추정방식을 통해 일정을 관리하는 기법

 

중요 연쇄 프로젝트 관리(CCPM) : 주 공정 연쇄법으로 자원제약사항을 고려하여 일정을 작성하는 기법