코딩딩/CS
소프트웨어 개발 생명주기 모형의 개요
전낙타
2023. 9. 9. 13:44
1. 학습 목표
- 소프트웨어 개발 생명주기 모형의 개요
- 폭포수 모형
- 프로토타입 모형
- 나선형 모형
- 4GT 모형
2. 학습 내용
소프트웨어 개발 생명주기 모형의 개요
소프트웨어 개발 생명주기 모형
- 소프트웨어 개발 생명주기를 표현하는 형태
- 소프트웨어 공학 패러다임이라고도 함
폭포수 모형 (waterfall model)
- 개요
- 가장 오래된 모형임
- 많은 적용사례가 있지만 요구사항의 변경이 어려움
- 각 단계의 결과가 확인된 후에야 다음 단계로 넘어감
- 선형 순차적 모형으로 고전적 생명주기 모형이라고도
- 특징
- 소프트웨어 개발의 각 단계를 확실히 매듭짓고 다음단계를 진행, 이전 단계로 넘어갈 수 없는 방식
- 가장 오래되고 폭넓게 사용됨
- 소프트웨어 개발 과정의 각 단계가 순차적으로 진행
- 두개 이상의 과정이 병행 수행되거나 이전 단계로 넘어가는 경우가 없음
- 개발 과정 중에 발생하는 새로운 요구나 경험을 설계에 반영하기 어려움
- 단계별 전의가 분명
- 단계별 산출물이 명확
- 개발순서
- 계획
- 개발할 소프트웨어가 법적 경제적 기술적으로 실현 가능성이 있는지 조사
- 소프트웨어 개발에 사용될 자원과 비용을 측정함
- 요구사항 분석
- 사용자 요구사항을 정의하기 위하여 시스템의 요구사항을 수집함
- 시스템의 목표를 정하는 과정임
- 결과물 : 요구사항 명세서
- 설계
- 요구사항 분석과정에서 모아진 요구사항을 설계도면에 옮김
- 물리적 실현의 첫 단계
- 결과물 : 설계 명세서
- 구현
- 시스템의 기능이 수행 가능한 모습으로 나타남
- 프로그래밍 또는 코딩이라고 부름
- 결과물 : 컴퓨터 프로그램
- 시험
- 품질보증 활동의 중요한 일부분
- 사용자 요구사항, 설계, 구현의 정 과정에 대한 최종 점검을 포함
- 제품의 오류를 발견, 수정
- 최소한의 시간과 비용을 투자해서 최대한의 확률로 오류를 찾아낼 수 있도록 이루어져야 함
- 유지보수
- 변화에 대비하는 과정
- 수정 유지보수, 적응 유지보수, 기능추가 유지보수, 관리 유지보수가 있음
- 계획
- 장점 및 단점
- 장점
- 모형의 적용경험과 성공사례가 많음
- 단계별 정의가 분명하고 단계별 산출물이 명확하게 제시됨
- 단점
- 개발과정 중에 발생하는 새로운 요구나 경험을 반영하기 어려움
- 처음부터 사용자들이 모든 요구사항들을 명확하게 제시해야 함
- 소프트웨어 개발이 완료된 시점에서 오류가 발견
- 장점
프로토타입 모형
사용자의 요구사항을 정확히 파악하기 위해 실제 개발될 소프트웨어에 대한 시제품을 미리 만들어 최종 결과물을 예측하는 모형
- 개요
- 시스템 개발 시 고객이 목표를 정의하였으나 요구되는 속성을 어떻게 만족시킬 수 있을지 모르는 경우가 자주 있음
- 사용자 자신이 원하는 것이 무엇인지 구체적으로 모르거나 그들의 요구가 어떻게 변경될지 잘 알지 못하는 때도 있음
- 엔지니어들이 고객의 요구를 불완전하게 이해하고 있는 경우도 있을 수 있음
다음의 경우를 대비해 간단한 시제품을 만들어 보여주는것원형 패러다임 : 폭포수 모델의 단점을 보완하기 위해 점진적으로 시스템을 개발하여 나가는 접근 방법
- 특징
- 시제품은 사용자와 시스템 사이의 인터페이스에 중점을 두어 개발
- 발주자나 개발자 모두에게 공동의 찬조모델을 제공
- 시스템 일부 혹은 시스템의 모형을 만드는 과정으로서 요구된 소프트웨어의 일부를 구현하여, 추후 구현 단계에서 사용될 골격코드가 됨
- 구축하고자 하는 시스템의 요구사항이 불명확한 경우 시제품을 만들어 사용자 요구사항을 도출할 수 있음
- 소프트웨어 생명주기에서 유지보수가 없어지고 개발 단계 안에서 유지보수가 이루어지는 것으로 볼 수 있음
- 시스템 기능을 사용자에게 미리 보여줌으로써 개발자와 사용자간의 오해요소를 줄임
- 사용자와 개발자 간의 커뮤니케이션이 원활하지 못할 때 서로의 이해에 도움을 줌
- 실제 개발될 시스템 견본을 미리 만들어 최종 결과물을 예측하는 모형임
- 개발 순서
- 개발팀은 고객 및 사용자와의 대화를 통하여 전반적인 기능을 파악하고 우선 간단히 설계를 한 후 시제품을 만들어 사용자에게 보여줌
- 사용자는 시제품을 보고 만들어질 완제품의 모습을 파악함
- 사용자는 시제품에 대하여 평가하고, 그 결과는 시제품을 향상시키거나 완제품을 만들어 가는데 반영함
요구사항 분석 → 시제품 설계 → 시제품 구축 → 고객의 시제품 평가 → 시제품 조정 → 완제품 구현
- 요구사항의 분석
- 폭포수 모델의 요구사항 분석단계와 유사함
- 고객으로부터 받은 일부의 요구사항만 정의하고, 완전치 않은 요구사항에 대하여 윤관을 잡아놓음.
- 추가적인 정의가 필요한 부분은 시제품이 개발된 후 계속 정제해 나감
- 시제품 설계
- 프로토타입에 대한 설계를 함
- 사용자들이 볼 수 있는 면에 초점을 맞춤
- 시제품 개발의 목표가 확립되고, 시제품에 포함될 시스템의 기능들이 선택되어짐
- 시제품에 포함되는 것과 시제품에서 배제되어야 하는 것이 무엇인지 규명하는 것은 중요함
- 시제품의 구축
- 일반적으로 성능, 다른 시스템과의 인터페이스 등에 대한 것은 판단하기 어려워 중요하게 다루어지지 않음
- 오류를 관리하고 다루는 면은 무시되거나 기초 수준정도로 구현함
- 시제품의 신뢰도와 프로그램 품질 수준은 떨어짐
- 목표 : 어떻게 하면 시제품을 빨리 만들 수 있겠는가?
- 고객의 시제품 평가
- 프로토타입 모형의 가장 중요한 단계라 할 수 있음
- 시제품은 고객에 의해 평가되고, 개발될 소프트웨어의 요구사항을 구체적으로 조정하기 위해 사용됨
- 요구사항의 오류를 발견하고, 규명할 수 있으며, 추가되어야 하는 요구사항을 찾아낼 수 있
- 시제품의 조정
- 사용자가 원하는 것을 만족시키기 위해 시제품에 대한 조율이 필요함
- 시제품이 어떻게 고쳐져야 하는지 결정하고, 다음 단계의 시제품이 빠르게 만들어질 수 있도록 함
- 시제품은 다시 고객에게 평가되는 순환을 하게 되며, 고객이 요구사항에 만족할 때까지 계속됨
- 완제품 구현
- 목표 : 원하는 시스템을 개발하는 것
- 만약 시제품을 버리고 새 시스템을 개발해야 한다면, 완전한 폭포수 모형의 생명주기를 따르거나 4세대 기법(4GT)의 사용이 가능함
- 장점 및 단점
- 장점
- 사용자 요구사항을 충실히 반영
- 시제품을 통해 시스템의 기능을 사용자에게 먼저 보여줌으로써 개발자와 사용자의 오해가 규명됨
- 생각하지 못하였던 기능과 서비스가 발견됨
- 완전하지 못하지만 작동하는 시스템을 만들어 가능성과 유용성을 관리자에게 보여줄 수 있음
- 프로토타입은 사용자와 개발자 모두에게 공동의 참조모델을 제공함
- 단점
- 시제품이 실제 소프트웨어와 차이가 발생할 경우 사용자에게 혼란을 줄 수 있음
- 단기간에 제작해야 하기 때문에 비효율적인 언어나 알고리즘을 사용할 수 있음
- 시제품 폐기시 비경제적임
- 소프트웨어 개발에 많은 시간이 소요되며, 보고서 등 출력물이 많아짐
- 장점
나선형 모형
- 개요
- 보헴이 제안한 것으로, 폭포수 모형과 프로토타입 모형의 장점에 새로운 요소인 위험분석을 추가한 모형
- 나선을 따라 돌듯이 여러번의 소프트웨어 개발과정을 거쳐 점진적으로 완벽한 최종 소프트웨어를 개발하는 것
- 특징
- 고객과의 의사소통을 통해 계획수립, 위험 분석, 개발, 고객평가의 과정을 거쳐 소프트웨어를 개발함
- 가장 큰 장점인 위험분석 단계에서 기술과 관리의 위험 요소들을 하나씩 제거해 나감으로써 완성도 높은 소프트웨어를 만들 수 있음
- 반복적인 작업을 수행하는 점증적 생명주기 모델임
- 비용이 많이 들거나 시간이 많이 소요되는 대규모 프로젝트나 큰 시스템을 구축할 때 유리함
- 개발 순서
계획 및 정의 → 위험분석 → 개발 → 고객평가
해당 과정을 반복하며 점진적으로 프로그램을 개발
- 계획 및 정의
- 요구사항을 모으고, 프로젝트 계획을 수립
- 나선형 사이클의 시작은 성능, 기능을 비롯한 시스템의 목표를 규명하는 것에서 시작함
- 시스템의 목표와 제약 조건에 대한 차선책이 평가, 고려될 수 있음
- 위험 분석
- 초기 요구사항에 근거하여 위험이 규명됨
- 정보를 찾아내는 활동을 통하여 불확실성과 위험을 줄여나갈 수 있음
- 프로젝트를 계속 진행할것인지, 또는 중단할것인지 를 결정하는 작업이 이루어짐
- 개발
- 위험에 대한 평가가 있음 후 이루어짐
- 어떠한 패러다임이 적용되어 시스템 개발이 이루어질 것인가 하는 개발모델을 결정함
- 시제품을 개발하거나 최종 제품을 만드는 과정이라 볼 수 있음
- 고객 평가
- 앞의 결과를 사용자가 평가하는 과정임
- 고객에 의해 시스템에 대한 평가가 이루어지고, 고객은 시스템의 수정을 요구하기도 함
- 엔지니어링의 결과는 시뮬레이션 모델, 시제품 또는 실제 시스템일 수 있음
- 고객의 평가에 의하여 다음 결과물을 계획함
- 계획 및 정의
- 장점 및 단점
- 장점
- 비용이 많이 들고, 시간이 오래 걸리는 큰 시스템을 구축해 나가는 데 가장 현실적인 접근 방법임
- 성과를 보면서 조금식 투자하여 위험 부담을 줄일 수 있는 이상적 방법이 나선형 모델임
- 단점
- 모델 자체가 앞의 두 모델보다 더 복잡하여 프로젝트 관리 자체를 어렵게 만들 가능성이 많음
- 많은 고객을 상대로 하는 상업용 제품에 적용하기 힘듦
- 장점
4GT 모형(4세대 기법)
- 개요
- 사용자와 개발자가 쉡게 접근, 사용할 수 있는 CASE를 비롯한 자동화 도구, 4세대 언어등을 이용하여 개발자가 조사한 요구사항 명세서로부터 원시 코드를 자동으로 생성할 수 있게 해주는 모형
- CASE(Computer-aided Software Engineering)
- 컴퓨터 프로그램의 개발에서 계획, 문서화까지 모든 공정을 자동화 한 것
- 공학적 관점에서 구축하기 위해 컴퓨터를 이용하도록 설계된 소프트웨어의 총칭임
- 컴퓨터 시스템의 응용 프로그램 설계와 작성을 자동화할 수 있도록 도와주는 각종 프로그램, 기법 및 기타 개발 툴이 제공되어 있는 작업환경을 의미함
- CASE 특징
- 개발 도구와 개발 방법론이 결합됨
- 시스템 개발 과정의 일부 또는 전체를 자동화 시킴
- 정형화된 구조 및 메커니즘을 소프트웨어 개발에 적용하여 소프트웨어 생산성 향상을 구현하는 공학 기법임
- 4GT 모형의 특징
- 자연어로 표현하는 4세대 언어를 이용하여 개발자가 조사한 요구사항을 자동으로 구현시키는 비절차적 기법임
- 설계 단계를 단출할 수 있고, 원시 코드를 자동으로 생성할 수 있음
- 중 소형 소프트웨어 개발에 사용하면 개발 시간이 감소되지만 대규모 소프트웨어 개발에서는 자동화로 인해 단축된 시간보다 분석, 설계, 단계 등에서 더 많은 시간을 필요로 함
- 개발 순서
요구사항 분석 → 설계 전략 → 4세대 언어를 이용한 구현 → 제품
- 장점 및 단점
- 장점
- 설계 단계를 단축할 수 있음
- 4세대 언어를 사용하므로 원시 코드를 자동으로 생성함
- 단점
- 중, 소형 소프트웨어 개발에 사용하면 개발 시간이 감소되지만, 대규모 소프트웨어 개발에서는 자동화로 인해 단축된 시간보다 분석, 설계 단계에서 더 많은 시간을 필요로 함
- 장점
V모델
- 개요
- 폭포수 모델에 시스템 검증과 테스트 작업을 강조함
- 높은 신뢰성이 요구되는 분야에 적당
- 장점 및 단점
- 장점
- 모든 단계에 검증과 확인 과정이 있어 오류를 줄일 수 있음
- 단점
- 생명주기의 반복을 허용하기 않아 변경을 다루기가 쉽지 않음
- 장점
- 개발 순서
요구분석 → 시스템 설계 → 상세 설계 → 코딩 → 단위테스트 → 통합테스트 → 시스템 테스트