[정보처리기사 : 필기] 1 - 3 - 25) 모듈

1과목. 소프트웨어 설계 (3장 - 애플리케이션 설계)

---

SECTION 025) 모듈

1. 모듈?

모듈은 *모듈화를 통해 분리된 시스템의 각 기능들

(서브루틴, 서브시스템, SW 내의 프로그램, 작업 단위 등과 같은 의미)

 

* 모듈화(Modularity)?

소프트웨어의 성능을 향상하거나 수정 및 재사용, 유지 관리 등이 용이하도록 

시스템의 기능들을 모듈단위로 분해하는 것을 의미

* 루틴(Routine) : 기능을 가진 명령어들의 모임

* 메인 루틴(Main Routine) : 프로그램 실행의 큰 줄기가 되는 것

* 서브루틴(Subroutine) : 메인 루틴에 의해 필요할 때마다 호출되는 루틴

 

- 단독 컴파일, 재사용 가능

 

- 모듈은 기능적으로 독립성을 가짐 (하나의 기능만을 수행하고, 다른 모듈과의 과도한 상호작용 배제)

- 독립성이 높을수록 다른 모듈에게 거의 영향을 미치지 않고, 오류가 발생해도 쉽게 대응 가능

- 독립성은 결합도와 응집도에 의해 측정됨

- 독립성을 높이려면 모듈의 결합도는 약하게, 응집도는 강하게, 크기는 작게 만들어야 함

2. 결합도 (Coupling)

모듈 간에 상호 의존하는 정도, 두 모듈 사이의 연관관계를 의미

 

- 결합도가 약할수록 품질이 높고, 강할수록 품질이 낮음

- 결합도가 강하면 시스템 구현 및 유지보수 작업이 어려움

 

-> 오른쪽으로 갈수록 결합도가 강함

자료 결합도

스탬프

제어

외부

공통

내용

 

1. 자료 결합도 (Data Coupling)

- 모듈 간의 인터페이스가 자료 요소로만 구성될 때의 결합도

- 매개 변수나 인수로 데이터를 넘겨주고, 결과를 다시 돌려주는 방식

-모듈 간의 내용을 전혀 알 필요가 없는 상태, 한 모듈의 내용이 변경되더라도 다른 모듈에 전혀 영향 X -> 가장 바람직

2. 스탬프 결합도 (Stamp Coupling)

- 모듈 간의 인터페이스로 배열이나 레코드 등의 자료구조가 전달될 때의 결합도

- 두 모듈이 동일한 자료 구조를 조회하는 경우의 결합도

- 자료구조의 변화는 조회하거나 하지 않는 모듈에까지도 모두 영향을 미침

3. 제어 결합도 (Control Coupling)

- 어떤 모듈이 다른 모듈 내부의 논리적인 흐름을 제어하기 위해

제어신호를 이용하여 통신하거나 제어 요소(Functoin, Code, Switch, Tag, Flag)를 전달하는 결합도

- 한 모듈이 다른 모듈의 상세 처리 절차를 알고 있어 이를 통제하는 경우, 처리 기능이 두 모듈에 분리되어 설계된 경우 발생

- 하위 모듈에서 상위 모듈로 제어신호가 이동해, 하위가 상위에 처리 명령을 내리는 권리 전도 현상 발생 

4. 외부 결합도 (External Coupling)

- 어떤 모듈에서 선언한 데이터(변수)를 외부의 다른 모듈에서 참조할 때의 결합도

- 참조되는 데이터의 범위를 각 모듈에서 제한 가능

5. 공통(공유) 결합도 (Common Coupling)

- 공유되는 공통 데이터 영역을 여러 모듈이 사용할 때의 결합도

- 공통 데이터 영역 변경 시, 모든 모듈에 영향 (독립성 약하게 만듦)

6. 내용 결합도 (Content Coupling)

- 한 모듈이 다른 모듈의 내부 기능 및 내부 자료를 직접 참조하거나 수정할 때의 결합도

- 한 모듈에서 다른 모듈의 내부로 제어가 이동하는 경우도 내용 결합도 

3. 응집도 (Cohesion)

정보 은닉 개념을 확장한 것

모듈 내부 요소들의 관련 정도, 모듈이 독립적인 기능으로 정의되어 있는 정도를 의미

 

- 응집도가 강할수록 품질이 높고, 약할수록 품질이 낮다.

 

-> 오른쪽으로 갈수록 응집도가 약함

기능적

순차적

교환적

절차적

시간적

논리적

우연적

 

1. 기능적 응집도 (Functional Cohesion)

모듈 내부의 모든 기능 요소들이 단일 문제와 연관되어 수행될 경우의 응집도

2. 순차적 응집도 (Sequential Cohesion)

모듈 내 하나의 활동으로부터 나온 출력 데이터를 그다음 활동의 입력 데이터로 사용할 경우의 응집도

3. 교환(통신)적 응집도 (Communication Cohesion)

동일한 입력과 출력을 사용해 서로 다른 기능을 수행하는 구성 요소들이 모였을 경우의 응집도 

4. 절차적 응집도 (Procedural Cohesion)

모듈이 다수의 관련 기능을 가질 때 모듈 안의 구성 요소들이 그 기능을 순차적으로 수행할 경우의 응집도 

5. 시간적 응집도 (Temporal Cohesion)

특정 시간에 처리되는 몇 개의 기능을 모아 하나의 모듈로 작성할 경우의 응집도 

6. 논리적 응집도 (Logical Cohesion)

유사한 성격을 갖거나 특정 형태로 분류되는 처리 요소들로 하나의 모듈이 형성되는 경우의 응집도

7. 우연적 응집도 (Coincidental Cohesion)

모듈 내부의 각 구성 요소들이 서로 관련 없는 요소로만 구성된 경우의 응집도 

4. 팬인(Fan-In) 팬아웃(Fan-out)

팬인은 어떤 모듈을 제어(호출)하는 모듈의 수

팬아웃은 어떤 모듈에 의해 제어되는 모듈의 수를 나타냄

 

- 팬인 팬아웃을 분석해 시스템 복잡도를 알 수 있음

- 팬인이 높으면 재사용 측면에서 설계가 잘 되었다고 볼 수 있지만, *단일 장애점이 발생할 수 있으므로 중점적인 관리 및 테스트가 필요 

- 팬아웃이 높으면 불필요하게 다른 모듈을 호출하는지 검토하고, 단순화시킬 수 있는지 검토 필요 

- 팬인은 높게, 팬아웃을 낮게 설계하는 것이 시스템의 복잡도를 최적화하는 것

* 단일 장애점 (SPOF : Single Point Of Failure)?

시스템의 구성 요소중 동작하지 않으면 전체 시스템이 중단되어 버리는 요소를 의미

 

* N-S 차트 (Nassi-Schneiderman Chart)

논리의 기술에 중점을 둔 도형을 이용한 표현 방법으로 박스 다이어그램, Chapin Chart라고도 부른다.

 

- 연속, 선택, 다중 선택, 반복 등의 제어 논리 구조 표현

- GOTO, 화살표 사용 X

- 조건이 복합되어 있는 곳의 처리를 시각적으로 명확히 식별하는데 적합

- 선택과 반복 구조를 시각적으로 표현

- 이해하기 쉽고, 코드 변환이 용이

- 읽기는 쉽지만, 작성하기 어려움. 임의로 제어를 전이하는 것이 불가능

- 총체적인 구조 표현과 인터페이스를 나타내기 어려움

- 단일 입구와 단일 출구로 표현

 

2021 시나공 정보처리기사 필기 책을 참고해 정리한 내용입니다.

출처 : 2021 시나공 정보처리기사 필기 (저자 : 김정준, 강윤석, 김용갑, 김우경, 길벗 알앤디 / 출판사 : 길벗)

영리 목적이 아닌 공유 목적입니다.

기출문제는 시나공 저자(알앤디)가 복원한 것임.