공통 모듈 구현

(1) 공통 모듈 구현의 개념

 

1. 모듈의 개념

- 모듈은 그 자체로 하나의 완전한 기능을 수행할 수 있는 독립된 실체이다.

- 모듈화를 통해 분리된 시스템의 각 기능들로 서브프로그램, 서브 루틴, 소프트웨어 내의 단위 프로그램, 작업 단위 등과 같은 의미로 사용된다.

 

2. 모듈의 특징

- 각각의 모듈은 상대적으로 독립성을 가지고 있다.

- 모듈 내부에는 그 모듈을 하나로 통합하는 수많은 조합이 존재할 수 있다.

- 모듈은 단독으로 컴파일 할 수 있으며, 재사용할 수 있다.

- 독립성이 높은 모듈일수록 모듈 수정 시에도 다른 모듈들에는 영향을 거의 미치지 않고, 오류 발생 시에도 쉽게 해결할 수 있다.

- 모듈의 독립성은 결합도와 응집도에 의해 측정되며, 독립성을 높이려면 모듈의 결합도는 약하게(낮게), 응집도는 강하게(높게), 모듈의 크기는 작게 만들어야 한다.

 

3. 모듈화의 개념 및 기법

- 모듈화는 소프트웨어의 성능을 향상시키거나 복잡한 시스템의 수정, 재사용, 유지 관리 등이 용이하도록 기능 단위의 모듈로 분해하는 설계 및 구현기법이다. 

 

▼ 모듈화 기법

• 루틴 : 소프트웨어에서 특정 동작을 수행하는 일련의 코드로 기능을 가진 명령들의 모임
• 메인 루틴 : 프로그램의 주요한 부분이며, 전체의 개략적인 동작 절차를 표시하도록 만들어진 루틴
• 서브 루틴 : 메인 루틴에 의해 필요할 때마다 호출되는 루틴

 

4. 공통 모듈 구현의 개념

- 소프트웨어 개발에 있어 기능을 분할하고 추상화하여 성능을 향상시키고 유지보수를 효과적으로 하기 위한 공통 컴포넌트 구현 기법이다.

- 인터페이스 모듈, 데이터베이스 접근 모듈 등 필요한 공통 모듈을 구현한다.

- 모듈 간의 결합도는 줄이고, 응집도는 높인 공통 모듈 구현을 권장하고 있다.

 

 

(2) 소프트웨어 모듈 응집도

1. 응집도의 개념

- 응집도는 모듈의 독립성을 나타내는 정도로, 모듈 내부 구성요소 간 연관 정도이다.

- 하나의 모듈은 하나의 기능을 수행할수록 응집도가 높다.

 

 

2. 응집도의 유형

• 우연적 응집도(Coincidental Cohesion) : 모듈 내부의 각 구성요소가 연관이 없을 정도의 응집도
• 논리적 응집도(Logical Cohesion) : 유사한 성격을 갖거나 특정 형태로 분류되는 처리 요소들이 한 모듈에서 처리되는 경우의 응집도
• 시간적 응집도(Temporal Cohesion) : 연관된 기능이라기보다는 특정 시간에 처리되어야 하는 활동들을 한 모듈에서 처리할 경우의 응집도
• 절차적 응집도(Procedural Cohesion) : 모듈이 다수의 관련 기능을 가질 때 모듈 안의 구성요소들이 그 기능을 순차적으로 수행할 경우의 응집도
• 통신적 응집도(Communication Cohesion) : 동일한 입력과 출력을 사용하여 다른 기능을 수행하는 활동들이 모여 있을 경우의 응집도
• 순차적 응집도(Sequential Cohesion) : 모듈 내에서 한 활동으로부터 나온 출력값을 다른 활동이 사용할 경우의 응집도
• 기능적 응집도(Functional Cohesion) : 모듈 내부의 모든 기능이 단일한 목적을 위해 수행되는 경우의 응집도

 

(3) 소프트웨어 모듈 결합도

1. 결합도의 개념

- 모듈 내부가 아닌 외부의 모듈과의 연관도 또는 모듈 간의 상호의존성이다.

- 소프트웨어 구조에서 모듈 간의 곤련성을 측정하는 척도이다.

 

2. 결합도의 유형

- 결합도의 유형은 내용, 공통, 외부, 제어, 스탬프, 자료 결합도 순으로 결합도가 낮아진다. 

 

유형	설명
내용 결합도 (Content Coupling)	다른 모듈 내부에 있는 변수나 기능을 다른 모듈에서 사용하는 경우의 결합도 하나의 모듈이 직접적으로 다른 모듈의 내용을 참조할 때 두 모듈은 내용적으로 결합되어 있는 경우의 결합도
공통 결합도 (Common Coupling)	파라미터가 아닌 모듈 밖에 선언되어 있는 전역 변수를 참조하고 전역 변수를 갱신하는 식으로 상호 작용하는 경우의 결합도 공유되는 공통 데이터 영역을 여러 모듈이 사용할 때의 결합도
외부 결합도 (External Coupling)	두 개의 모듈이 외부에서 도입된 데이터 포맷, 통신 프로토콜, 또는 디바이스 인터페이스를 공유할 경우의 결합도 외부 모듈에서 선언한 데이터(변수)를 외부의 다른 모듈에서 참조할 때의 결합도
제어 결합도 (Control Coupling)	어떤 모듈이 다른 모듈의 내부 논리 조직을 제어하기 위한 목적으로 제어 신호를 이용하여 통신하는 경우의 결합도 하위 모듈에서 상위 모듈로 제어 신호가 이동하여 상위 모듈에게 처리 명령을 부여하는 권리 전도 현상이 발생하는 결합도
스탬프 결합도 (Stamp Coupling)	모듈 간의 인터페이스로 배열이나 객체, 구조 등이 전달되는 경우의 결합도 두 모듈이 동일한 자료 구조를 조회하는 경우의 결합도이며, 자료 구조의 어떠한 변화는 모든 모듈에 영향을 미치게 됨
자료 결합도 ( Data Coupling)	모듈 간의 인터페이스로 전달되는 파라미터를 통해서만 모듈 간의 상호작용이 일어나는 결합도 한 모듈의 내용을 변경하더라도 다론 모듈에는 영향을 미치지 않는 상태로 가장 바람직한 결합도

- 결합도가 낮을수록 품질이 좋아진다.

 

 

 

(4) 공통 모듈 구현 대상

- 공통 모듈은 화면 모듈, 화면에서 입력받은 데이터 처리를 위한 서비스 컴포넌트, 비즈니스 트랜잭션 컴포넌트 등이 있다.

- 통합 구현에서 공통 모듈 구현은 상세설계된 공통 모듈, 환경변수를 실제 프로그래밍 언어로 구현한다. 

 

 

(5) 공통 모듈 구현 절차

- 공통 모듈은 DTO/VO -> SQL -> DAO -> Service -> Controller -> 화면 구현 순으로 진행된다.

- 공통 모듈의 구현을 위한 공통 모듈 구현 절차에 MVC 패턴을 사용한다.

 

▼MVC 패턴 역할

• 모델(Model) : 애플리케이션이 무엇을 할 것인지를 정의, 내부 비즈니스 로직을 처리하기 위한 역할
• 뷰(View) : 화면에 무엇인가를 보여주기 위한 역할
• 컨트롤러(Controller) : 모델이 어떻게 처리할지를 알려주는 역할, 뷰에 명령을 보내어 화면 요청 결과를 전달

 

(6) 팬인 및 팬아웃

1. 팬인 및 팬아웃 개념

 - 소프트웨어의 구성요소인 모듈을 계층적으로 분석하기 위해서 팬인, 팬아웃을 활용한다.

- 팬인, 팬아웃 분석을 통하여 시스템의 복잡도를 측정할 수 있다.

 

구분	팬인(Fan-In)	팬아웃(Fan-Out)
개념	어떤 모듈을 제어(호출)하는 모듈의 수	어떤 모듈에 의해 제어(호출)되는 모듈의 수
모듈 숫자 계산	모듈 자신을 기준으로 모듈에 들어오면 팬인	모듈 자신을 기준으로 모듈에서 나가면 팬아웃
고려사항	팬인이 높으면 재사용 측면에서 설계가 잘되었지만, 단일 장애점 발생 가능 팬인이 높으면 관리 비용 및 테스트 비용 증가	팬아웃이 높을 경우는 불필요한 모듈 호출 여부 검토 필요 팬아웃이 높을 경우는 단순화 여부 검토 필요

 

(7) 공통 모듈 테스트

- 공통 모듈 테스트를 위해 IDE(Integrated Development Environment)도구를 활용하여 개별 공통 모듈에 대한 디버깅을 수행한다.

- 공통 모듈 테스트는 화이트박스 기법을 활용한다.

- 대표적인 단위 테스트 도구인 jUnit을 활용하여 테스트 코드를 구현한다.

 

▼ 공통 모듈 테스트의 종류

종류	설명
화이트박스 테스트	응용 프로그램의 내부 구조와 동작을 검사하는 소프트웨어 테스트 방식 소스 코드를 보면서 테스트 케이스를 다양하게 만들어 테스트를 수행
메서드 기반 테스트	공통 모듈의 외부에 공개된 메소드 기반의 테스트 메서드에 서로 다른 파라미터 값을 호출하면서 다양한 테스트를 수행
화면 기반 테스트	사용자용 화면이 있는 경우, 각각의 화면단위로 단위모듈을 개발 후에 화면에 직접 데이터를 입력하여 테스트를 수행 화면기반 테스트는 화면과 연계된 서비스, 비즈니스 컴포넌트 및 공통 검포넌트를 한꺼번에 단위 테스트에 참여 사용자 시나리오에 기반한 공통 모듈 테스트를 할 수 있는 장점이 있음
테스트 드라이버/테스트 스텁 활용 테스트	기능을 테스트할 수 있는 화면 또는 하위 모듈이 구현되지 않은 경우 테스트 드라이버, 테스트 스텁을 통해 테스트를 수행 테스트 드라이버는 하위 모듈은 있지만 상위 모듈은 없는 경우 사용하는 기법 테스트 스텁은 상위 모듈은 있지만 하위 모듈은 없는 경우 사용하는 기법

 

(3) 공통 모듈 테스트 구현

- 테스트 코드를 쉽게 작성하고 자동화하기 위해 jUnit을 사용한다.

 

▼공통 모듈 테스트 구현절차

1. jUnit 생성
2. jUnit 코드 작성
3. jUnit 실행
4. jUnit 결과 확인

▼jUnit 주요 어노테이션

• @Test : 테스트 메소드를 선언
• @Before : @Test 실행 전 실행되는 코드를 작성
• @After : @Test 실행 후 실행되는 코드를 작성
• @BeforeClass : @Test 메소드보다 먼저 딱 한 번 수행되어야 할 경우 지정
• @AfterClass : 단위 테스트 맨 마지막에 수행되어야 할 경우 지정
• @Ignore : 테스트에서 제외할 메소드 선언

 

▼Assert 메소드 설명

• assertEquals(a, b); -> 객체 a와 b가 일치함을 확인
• assertEquals(a, b, c); -> 객체 a와 b가 일치함을 확인(a : 예상 값, b : 결과값, c : 오차 범위)
• assertSame(a, b); ->  객체 a와 b가 같은 객체임을 확인
• assertTrue(a) ; -> 조건 a가 참인지 여부를 확인
• assertNotNull(a); -> 객체 a가 null이 아님을 확인
• assertArrayEquals(a, b); -> 배열 a와 b가 일치함을 확인