[정보처리기사] - [2과목] 2023 (01)

[제 2과목 소프트웨어 개발]

- 2023년도 1회차 (01)

소프트웨어 특징

▶ 공학적으로 잘 작성된 소프트웨어의 특징

1. 사용자 요구사항 충족

2. 높은 신뢰성

3. 유지 보수의 용이성

4. 사용자 수준에 맞는 쉬운 인터페이스

5. 충분한 테스팅 수행

 

워크스루(Walkthrough)

▶ 개념

1. 사용사례를 확장하여 명세하거나 설계 다이어그램, 원시 코드, 테스트 케이스 등에 적용할 수 있다.

2. 복잡한 알고리즘 또는 반복, 실시간 동작, 병행 처리와 같은 기능이나 동작을 이해하려고 할 때 유용하다.

3. 단순한 테스트 케이스를 이용하여 프로덕트를 수작업으로 수행해 보는 것이다.

 

# 인스펙션 (Inspection) : 워크스루를 발전시킨 형태 / 소프트웨어 개발 단계에서 산출된 결과물의 품질을 평가하고 이를 개선하기 위한 방법 등을 제시

 

스택을 이용한 자료 입.출력

▶ 방법

ex. 순서가 A, B, C, D로 정해진 입력 자료를 스택에 입력했을 때, 나올 수 없는 출력 값 선택하기

→ D, A, B, C

이유 : 입력 (PUSH)과 출력 (POP)을 할 때, 순서대로 입력을 해야 출력이 가능한데, D가 출력이 됐을 때는 다음에 C와 B가 출력되지 않는 이상 A가 출력될 수 없다.

트리의 차수 (Degree) 와 단말 노드 (Terminal Node)

- 트리의 차수 : 차수가 가장 많은 노드의 차수를 의미

- 단말 노드 : 자식이 없는 노드

 

후위식 (Postfix)

▶ 연산 방법

: 후위 연산식

3 4 * 5 6 * +

: ((3*4) + (5*6))

≫ 트리 형식으로 바꿔서 적기

 

테스트와 디버그 정의

- 테스트 : 오류를 찾는 작업

- 디버깅 : 오류를 추적 및 수정하는 작업

 

 디지털 저작권 관리 DRM (Digital Rights Management)

: 저작권자가 배포한 디지털 콘텐츠가 저작권자가 의도한 용도로만 사용되도록 디지털 콘텐츠의 생성, 유통, 이용까지의 전 과정에 걸쳐 사용되는 디지털 콘텐츠 관리 및 보호 기술

: 콘텐츠를 안전하게 유통하기 위한 전자적 보안 장치인 보안 컨테이너 (Security Container)를 통해 불법 유통과 복제를 방지할 수 있다.

1. 디지털 콘텐츠와 디바이스의 사용을 제한하기 위해 하드웨어 제조업자, 저작권자, 출판업자 등이 사용할 수 있는 접근 제어 기술을 의미한다.

2. 디지털 미디어의 생명 주기 동안 발생하는 사용 권한 관리, 과금, 유통 단계를 관리하는 기술로도 볼 수 있다.

3. 클리어링 하우스 (Clearing House)는 사용자에게 콘텐츠 라이센스를 발급하고 권한을 부여해주는 시스템을 말한다.

 

소프트웨어 형상 관리 (SCM : Software Confriguration Management)

▶ 개념

: 소프트웨어의 개발 과정에서 소프트웨어의 변경 사항을 관리하기 위해 개발된 일련의 활동

: 소프트웨어 변경의 원인을 알아내고 제어하며, 적절히 변경되고 있는지 확인하여 해당 담당자에게 통보한다.

: 형상 관리는 소프트웨어 개발의 전 단계에 적용되는 활동이며, 유지보수 단계에서도 수행된다.

: 관리 항목에는 소스 코드뿐만 아니라 프로젝트 계획, 분석서, 설계서, 프로그램, 테스트 케이스 등이 포함된다.

: 형상 관리를 통해 가시성과 추적성을 보장함으로써 소프트웨어의 생산성과 품질을 높일 수 있다.

※ 대표적인 형상 관리 도구 : Git, CVS, Subversion

 

▶ 형상 관리 항목

1. 프로젝트 요구 분석서

2. 운영 및 설치 지침서

3. 소스 코드

* 프로젝트 개발 비용은 포함되지 않는다.

 

▶ 형상 관리 기능

1. 형상 식별 : 형상 관리 대상에 이름과 관리 번호를 부여하고, 계층(Tree) 구조로 구분하여 수정 및 추적이 용이하도록 하는 작업

2. 버전 제어 : 소프트웨어 업그레이드나 유지 보수 과정에서 생성된 다른 버전의 형상 항목을 관리하고, 이를 위해 특정 절차와 도구(Tool)를 결합시키는 작업

3. 형상 통제 (변경 관리) : 식별된 형상 항목에 대한 변경 요구를 검토하여 현재의 기준선 (Base Line)이 잘 반영될 수 있도록 조정하는 작업

4. 형상 감사 : 기준선의 무결성을 평가하기 위해 확인, 검증, 검열 과정을 통해 공식적으로 승인하는 작업

5. 형상 기록 (상태 보고) : 형상의 식별, 통제, 감사 작업의 결과를 기록.관리하고 보고서를 작성하는 작업

 

빌드 자동화 도구

▶ 개념

1. 빌드란 소스 코드 파일들을 컴파일한 후 여러 개의 모듈을 묶어 실행 파일로 만드는 과정이며, 이러한 빌드를 포함하여 테스트 및 배포를 자동화하는 도구를 빌드 자동화 도구라고 한다. 

2. 애자일 환경에서는 하나의 작업이 마무리될 때마다 모듈 단위로 나눠서 개발된 코드들이 지속적으로 통합되는데, 이러한 지속적인 통합 (Continuous Integration) 개발 환경에서 빌드 자동화 도구는 유용하게 활용된다.

3. 빌드 자동화 도구의 종류 : ant, Make, Maven, Gradle, Jenkins 등 [이 중 대표적인 것 :  Jenkins, Gradle]

 

▶ 빌드 자동화 도구 종류 및 설명

- Jenkins

   : JAVA 기반의 오픈 소스 형태. 가장 많이 사용되는 빌드 자동화 도구

   : 서블릿 컨테이너에서 실행되는 서버 기반 도구

   : SVN, Git 등 대부분의 형상 관리 도구와 연동이 가능

   : 친숙한 Web GUI 제공으로 사용이 쉽다.

   : 여러 대의 컴퓨터를 이용한 분산 빌드나 테스트가 가능하다.

- Gradle

   : Groovy를 기반으로 한 오픈 소스 형태의 자동화 도구. 안드로이드 앱 개발 환경에서 사용된다.

   : 안드로이드 뿐만 아니라 플러그인을 설정하면, JAVA, C/C++, Python 등의 언어도 빌드가 가능하다.

   : Groovy를 사용해서 만든 DSL(Domain Specific Language)을 스크립트 언어로 사용한다.

   : Gradle은 실행할 처리 명령들을 모아 태스크(Task)로 만든 후 태스크 단위로 실행한다.

   : 이전에 사용했던 태스크를 재사용하거나 다른 시스템의 태스크를 공유할 수 있는 빌드 캐시 기능을 지원하므로 빌드의 속도를 향상시킬 수 있다.

 

화이트 박스 테스트

▶ 특징

1. 프로그램의 제어 구조에 따라 선택, 반복 등의 분기점 부분들을 수행함으로써 논리적 경로를 제어한다.

2. 모듈의 원시 코드를 오픈시킨 상태에서 원시 코드의 논리적인 모든 경로를 테스트하여 테스트 케이스를 설계하는 방법

→ 화이트박스 데스트의 이해를 위해 논리 흐름도 (Logic-Flow Diagram)을 이용할 수 있다.

3. 설계된 절차에 초점을 둔 구조적 테스트로 프로시저 설계의 제어 구조를 사용하여 테스트 케이스를 설계하며, 테스트 과정의 초기에 적용

4. 원시 코드의 모든 문장을 한 번 이상 실행함으로써 수행된다.

5. 데스트 데이터를 이용해 실제 프로그램을 실행함으로써 오류를 찾는 동적 테스트(Dynamic Test)에 해당한다.

6. 데스트 데이터를 선택하기 위하여 검증 기준 (Test coverage)을 정한다.

 

▶ 종류

1. 기초 경로 검사 (Base Path Testing) : 테스트 케이스 설계자가 절차적 설계의 논리적 복잡성을 측정할 수 있게 해주는 테스트 기법

2. 제어 구조 검사 (Control Structure Testing)

- 조건 검사 (Condition Testing) : 프로그램 모듈 내에 있는 논리적 조건을 테스트하는 테스트 케이스 설계 기법

- 루프 검사 (Loop Testing) : 프로그램의 반복 (Loop) 구조에 초점을 맞춰 실시하는 테스트 케이스 설계 기법

- 데이터 흐름 검사 (Data Flow Testing) : 프로그램에서 변수의 정의와 변수 사용의 위치에 초점을 맞춰 실시하는 테스트 케이스 설계 기법

 

알파, 베타 테스트

1. 알파 테스트 : 개발자의 장소에서 사용자가 개발자 앞에서 행하는 테스트 기법

2. 베타 테스트 : 선정된 최종 사용자가 여러 명의 사용자 앞에서 행하는 테스트 기법

 

테스트 오라클

▶ 종류

1. 참(True) 오라클 : 모든 테스트 케이스의 입력 값에 대해 기대하는 결과를 제공하는 오라클. 발생된 모든 오류를 검출할 수 있다.

2. 샘플링 (Sampling) 오라클 : 특정한 몇몇 테스트 케이스의 입력 값들에 대해서만 기대하는 결과를 제공하는 오라클

3. 추정 (Heuristic) 오라클 : 샘플링 오라클을 개선한 오라클로, 특정 테스트 케이스의 입력 값에 대해 기대하는 결과를 제공하고, 나머지 입력 값들에 대해서는 추정으로 처리하는 오라클

4. 일관성 검사 (Consistent) 오라클 : 애플리케이션의 변경이 있을 때, 테스트 케이스의 수행 전과 후의 결과 값이 동일한지를 확인하는 오라클

 

EAI (Enterprise Application Intergration)

▶  개념

: 기업 내 각종 애플리케이션 및 플랫폼 간의 정보 전달, 연계, 통합 등 상호 연동이 가능하게 해주는 솔루션

 

▶ 구축 유형

1. Point-to-Point : 가장 기본적인 애플리케이션 통합 방식으로, 애플리케이션을 1:1로 연결하며 변경 및 재사용이 어렵다.

2. Hub & Spoke : 단일 점접임 허브 시스템을 통해 데이터를 전송하는 중앙 집중형 방식으로, 확장 및 유지 보수가 용이하지만 허브 장애 발생 시 시스템 전체에 영향을 미친다.

3. Message Bus (ESB 방식) : 애플리케이션 사이에 미들웨어를 두어 처리하는 방식으로, 확장성이 뛰어나며 대용량 처리가 가능하다.

4. Hybrid : Hub & Spoke와 Message Bus의  혼합 방식으로, 그룹 내에서는 Hub & Spoke 방식을, 그룹 간에는 Message Bus  방식을 사용한다. 

 

트리 운행법 (INORDER, PREORDER)

▶ INORDER 

: Left → D(현재 노트)  → Right

▶ PREORDER

: D → Left → Right

 

단위 테스트 도구 xUnit

▶ 개념

: 같은 테스트 코드를 여러 번 작성하지 않게 도와주며, 테스트마다 예상 결과를 기억할 필요가 없게 하는 자동화된 해법을 제공하는 단위 테스트 프레임워크

: Java용의 JUnit, C++용의 CppUnit, .NET용의 NUnit, Http용의 HttpUnit 등 다양한 언어에 적용되면서 xUnit으로 통칭되고 있다.

 

소프트웨어 재공학

1. 새로운 요구에 맞도록 기존 시스템을 이용하여 보다 나은 시스템을 구축하고, 새로운 기능을 추가하여 소프트웨어 성능을 향상시키는 것이다.

2. 유지보수 비용이 소프트웨어 개발 비용의 대부분을 차지하는 문제를 고려하여 기존 소프트웨어의 데이터와 기능들의 개조 및 개선을 통해 유지보수성과 품질을 향상시키려는 기술이다. 

3. 기존 소프트웨어의 기능을 개조하거나 개선하므로, 예방 유지보수 측면에서 소프트웨어 위기를 해결하는 방법이라고 할 수 있다.

4. 소프트웨어의 수명이 연장되고, 소프트웨어 기술이 향상될 뿐만 아니라 소프트웨어의 개발 기간도 단축된다.

5. 소프트웨어에서 발생할 수 있는 오류가 줄어들고, 비용이 절감된다.

6. 위험 부담이 감소하고 시스템 명세의 오류를 억제한다.

 

알고리즘 설계 기법

▶ 알고리즘 설계 기법 종류

1. 분할 정복/분할 통치 (Divide and Conquer) : 큰 문제를 보다 작은 문제로 분할하여 해결하는 전략

2. 동적 계획법 (Dynamic Programming) : 아래 단계의 간단한 문제부터 해결하면서 점차 상위로 나아가는 상향식 접근 방식

3. 탐욕 알고리즘 (Greedy Algorithm) : 완벽한 해결책 보다는 차선책을 목표로 하며, 상황에 맞는 해결책을 즉석에서 모색하는 방식

4. 백트래킹 (Backtracking) : 깊이 우선 탐색 (Depth First Search) 알고리즘을 이용한 기법으로 문제 해결을 위한 모든 가능성을 트리로 구축하는 방식

 

※ Static Block : 클래스가 메모리에 적재될 때 수행되는 코드 그룹 / 알고리즘 설계 기법과 무관하다.