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구조모델

소프트웨어의 구조적 모델은 시스템을 구성하는 구성요소와 그 관계의 측면에서 시스템의 조직을 표시한다.

  • 정적모델 : 시스템 설계의 구조를 보여주는 정적 모델

  • 동적 모델 : 시스템이 실행 중일 때 시스템 구성을 보여주는 동적 모델.

구조모델은 결국 시스템 아키텍처를 논의하고 설계할 때 만든다.

Class 다이어그램

클래스 다이어그램은 시스템의 클래스들과 그들 간의 연관을 보여주는 객체지향 시스템 모델을 개발할 때 사용된다.

  • 연관은 클래스들 사이에 어떤 관계가 있다는 것을 표시하는 클래스 사이의 연결이다.

  • 소프트웨어 공학 프로세스의 초기 단계(전반부)에서 모델을 개발할 때, 객체들은 환자, 처방, 의사 등과 같이 실세계의 무엇인가를 표현한다.

Class 다이어그램의 예시



객체를 보여주는 클래스

클래스들 사이의 연관을 보여줄 때 클래스들을 속성과 오퍼레이션을 표시하지 않고 가능한 단순하게 보여주는 것이 최선이다. 객체를 더 상세하게 정의하려면 속성(객체의 특성)과 오퍼레이션(객체의 함수)에 관한 정보를 추가한다.

  1. 제일 윗부분은 객체 클래스의 이름이다.

  2. 중간 부분은 클래스 속성들이다. 여기에는 속성 이름과 선택적으로 속성의 유형을 포함한다.

  3. 객체 클래스와 연관된 오퍼레이션(Java와 다른 객체지향 프로그래밍 언어에서 메서드라고 불림)은 사각형의 제일 아랫부분이다.

일반화

일반화는 복잡성을 관리하는 데 사용하는 일상적인 기술이다. 우리가 경험하는 모든 엔터티의 세부적인 특성을 배우기보다는 이러한 엔터티를 보다 일반적인 클래스(동물, 자동차, 집 등)에 배치하고 이러한 클래스의 특성을 학습한다.

  • 이를 통해 이러한 클래스의 다른 구성원이 몇 가지 공통된 특성을 가지고 있음을 추론할 수 있다(Ex. 다람쥐와 쥐는 설치류이다.).

  • Java와 같은 객체 지향 언어에서 일반화는 언어에 내장된 클래스 상속 메커니즘을 사용하여 구현된다.

  • 일반화에서 상위 수준 클래스와 관련된 속성 및 작업은 하위 수준 클래스와도 연결된다.

  • 하위 클래스는 상위 클래스에서 특성과 작업을 상속하는 하위 클래스다. 이러한 하위 수준 클래스는 보다 구체적인 특성과 작업을 추가합니다.



집합

UML은 집합 (aggregation)이라고 불리는 특별한 유형의 클래스들 간 연관을 제공하는데, 이는 한 객체(전체)가 다른 객체들(부분)로 구성된다는 것을 의미한다. 집합을 정의하기 위해서 전체에 해당하는 객체 쪽 연결에 마름모 모양을 추가한다.



시퀀스(Sequence) 다이어그램

상호작용 다이어그램중 시퀀스 다이어그램과 통신 다이어그램이 있다. 이중 시퀀스 다이어그램은 UML의 일부이며 액터와 시스템 내의 개체 간의 상호 작용을 모델링하는 데 사용된다.

  • 특정 사용 사례 또는 사용 사례 인스턴스 중에 발생하는 상호 작용 시퀀스를 시간순으로 보여줌.

  • 관련된 객체와 액터는 다이어그램의 상단을 따라 나열되며 이들로부터 수직으로 점선이 그려짐

  • 즉, 유스케이스의 기능을 객체와 메시지를 통해 구현

  • 개체 간의 상호 작용은 주석이 달린 화살표로 표시됨



객체


  1. 시퀀스 다이어그램의 맨 위에 위치하며 왼쪽에서 오른쪽으로 배열

  2. 객체의 생명선(Lifeline)
    • 각 객체에서 아래로 뻗어나가는 점선

  3. 활성화 부분
    • 생명선을 따라 드문드문 나타나는 작은 사각형
    • 객체가 수행하는 오퍼레이션이 실행되고 있음을 나타냄
    • 활성화의 길이는 오퍼레이션의 실행 소요 시간을 나타냄

메시지

호출 메시지(call)

  • 송신 객체가 수신 객체로 보내는 메시지로 동기 메시지라고 부름

답신 메시지(reply)

  • 호출 메시지와 화살표 머리모양이 같으며 점선형태

비동기 메시지(asychronous)

  • 송신 객체가 보냄
  • 수신 객체의 오퍼레이션을 실행시키거나 완료될 때까지 송신 객체가 기다리지 않음



예제 : 식당 음식 주문

  1. 고객이 종업원에게 음식을 주문(orderFood)
  2. 종업원은 요리사에게 주문받은 음식의 조리를 요청(demandFood).
  3. 요리사는 짜장면을 조리(makeFood, getFood)
  4. 요리사가 만든 요리를 종업원에게 전달(deliveryFood)
  5. 종업원이 음식을 고객에게 전달(Serve)

시퀀스 다이어그램



예제 : 영화 예매

사용자(User), 매표소(Box Office), 신용카드회사(Credit Card Service)

  • 사용자가 매표소에 예매할 영화의 정보를 요구(Request)
  • 매표소에서 사용자에게 이용가능한 좌석을 보임(show availability)
  • 사용자가 좌석을 선택해 매표소에 알림(select)
  • 매표소에서 사용자에게 결제금액을 알림(demand payment)
  • 사용자가 카드를 삽입(insert card)
  • 매표소에서 결제금액을 신용카드회사에 청구(charge)
  • 신용카드회사에서 매표소의 거래요청을 승인(authorized)
  • 매표소에서 사용자가 결제한 티켓을 출력(print ticket)

시퀀스 다이어그램




동작모델

동작 모델은 시스템이 실행될 때의 동적 행동에 대한 모델이다. 이것은 시스템이 환경의 자극에 반응할 때 무엇이 일어나는지 또는 무엇이 일어나도록 의도되었는지를 보여준다. 이와 같은 자극은 데이터일 수도 있고 이벤트일 수도 있다.

데이터 기반(Data-driven) 모델링

데이터 주도 모델은 입력 데이터의 처리와 이와 연관된 출력 생성과 관련된 일련의 행동들을 보여준다.

  • 이것은 처음부터 끝까지 시스템의 처리과정을 보여주므로 요구사항 분석 중에 사용될 수 있다.

  • 즉, 이것은 최초의 입력 처리와 이에 따른 출력부터 시스템이 반응하여 일어나는 행동 전체를 연속으로 보여준다.

이벤트 주도 모델링

이벤트 주도 모델링은 어떻게 시스템이 외부와 내부 이벤트에 반응하는지를 보여준다.

  • 실시간 시스템은 종종 최소한의 데이터 처리로 이벤트 기반이다.

  • 그것은 시스템이 유한한 수의 상태를 가지고 있고 이벤트(자극)가 한 상태에서 다른 상태로 전이를 유발할 수 있다는 가정을 기반으로 합니다.

상태 머신 모델

상태 머신 모델은 외부 및 내부 이벤트에 대한 응답으로 시스템의 동작을 모델링한다.

  • 이는 자극에 대한 시스템의 반응을 보여주므로 종종 실시간 시스템을 모델링하는 데 사용된다.

  • 상태 시스템 모델은 시스템 상태를 노드로 표시하고 이벤트를 이러한 노드 사이의 아크로 표시한다(이벤트가 발생하면 시스템이 한 상태에서 다른 상태로 이동.).

상태다이어그램 (Ex. 마이크로 오븐)

모델 주도 공학(MDE : model-driven engineering)

모델 주도 공학은 프로그램보다 모델이 개발 프로세스의 주요 출력물인 소프트웨어 개발 접근법이다.

  • 하드웨어/소프트웨어 플랫폼에서 실행되는 프로그램은 모델로부터 자동으로 생성된다

  • 모델 주도 공학 지지자들은 이것이 소프트웨어 공학에서 추상화 수준을 올림에 따라 엔지니어들이 더 이상 프로그래밍 언어의 상세 내역이나 실행 플랫폼의 특성에 관여할 필요가 없다고 주장한다.


모델 주도 아키텍쳐(MDA : model-deriven architecture)


MDE는 소프트웨어 공학 프로세스의 모든 면과 연관되어있는 반면, MDA는 소프트웨어 개발의 설계와 구현 단계에 초점을 둔다.

모델 주도 아키텍처는 시스템을 기술하기 위하여 UML 모델의 일부를 사용하는 소프트웨어 설계와 구현에 대한 모델 중심 접근법이다.

MDA 방법의 세가지 유형의 추상 시스템 모델


계산 독립 모델(CIM : computation independent model)

  • CIM은 시스템에서 사용되는 중요한 도메인 추상화를 모델링해서 때때로 도메인 모델이라고 불린다. 시스템의 서로 다른 관점을 반영하는 여러 개의 서로 다른 CIM을 개발할 수 있다.

플랫폼 독립 모델(PIM: platform-independent model)

  • PIM은 구현을 참조하지 않고 시스템의 동작을 모델링한다.

플랫폼 특화 모델(PSM: platform-specific models)

  • PSM은 각 응응 플랫폼별로 플랫폼 독립 모델을 변환한 것이다. 원칙적으로 각 계층에서 플랫폼에 특화된 세부 사항을 추가하는 PSM 계층들이 존재할 수 있다. 파악하는데 중점

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