📌 통합 구현 - 단위 모듈 구현/단위 모듈 테스트/개발 지원 도구

 

목차

 

 

💡 주요 키워드 ? 단위 기능 명세서, IPC, 테스트 케이스, 단위 모듈 테스트, 테스트 프로세스, IDE, 빌드 도구, 단위 모듈, Ant, Maven

 

단위 모듈 (Unit Modeul)의 개요

📌 단위 모듈은 소프트웨어 구현에 필요한 여러 동작 중 한 가지 동작을 수행하는 기능을 모듈로 구현한 것이다.

 

• 단위 모듈로 구현되는 하나의 기능을 단위 기능이라고 부른다.
• 단위 모듈은 사용자나 다른 모듈로부터 값을 전달받아 시작되는 작은 프로그램의 의미하기도 한다.
• 두 개의 단위 모듈이 합쳐질 경우 두 개의 기능을 구현할 수 있다.
• 단위 모듈의 구성 요소에는 처리문, 명령문, 데이터 구조 등이 있다.
• 단위 모듈은 독립적인 컴파일이 가능하며, 다른 모듈에 호출되거나 삽입되기도 한다.
• 단위 모듈을 구현하기 위해서는 단위 기능 명세서를 작성한 후 입/출력 기능과 알고리즘을 구현해야 한다.

 

 

 

단위 기능 명세서 작성

📌 단위 기능 명세서는 설계 과정에서 작성하는 기능 및 코드 명세서나 설계 지침과 같이 단위 기능을 명세화한 문서들을 의미한다.

 

• 단위 기능 명세서는 작성하는 단계에서는 복잡한 시스템을 단순하게 구현하기 위한 추상화 작입이 필요하다.
• 단위 기능 명세서를 작성하는 단계에서는 대형 시스템을 분해하여 단위 기능별로 구분하고, 각 기능들을 계층적으로 구성하는 구조화 과정을 거친다.
• 단위 기능 명세서 작성 시 모듈의 독립적인 운용과 한 모듈 내의 정보가 다른 모듈에 영향을 주지 않도록 정보 은닉의 원리를 고려한다.

 

입/출력 기능 구현

📌 입/출력 기능 구현 단계에서는 단위 기능 명세서에서 정의한 데이터 형식에 따라 입/출력 기능을 위한 알고리즘 및 데이터를 구현한다.

 

• 입/출력 기능 구현 단계에서는 단위 모듈 간의 연동 또는 통신을 위한 입/출력 데이터를 구현한다.
• 입/출력 기능 구현 시 사용자 인터페이스인 CLI, GUI와의 연동을 고려한다.
• 입/출력 기능 구현 시 네트워크나 외부 장치와의 입/출력은 무료로 공개되어 있는 Open Source API를 이용하면 간편하게 구현할 수 있다.

 

💡 CLI(Command Line Interface) : CLI는 Telnet이나 DOS와 같이 키보드를 통해 명령어를 입력 받는 사용자 인터페이스이다.

💡 GUI(Graphical User Interface) : GUI는 윈도우나 MacOS와 같이 키보드뿐만 아니라 마우스 등의 도구를 통해 화면의 아이콘, 메뉴 등의 다양한 그래픽적 요소로 명령을 입력 받는 사용자 인터페이스(UI)이다.

💡 Open Source : Open Source는 일정한 조건을 준수하면 누구나 무료로 사용, 수정, 재배포가 허가되는 소스 코드이다.

 

 

 

IPC (Inter-Process Communication)

📌 IPC는 모듈 간 통신 방식을 구현하기 위해 사용되는 대표적인 프로그래밍 인터페이스 집합으로, 복수의 프로세스를 수행하며 이뤄지는 프로세스 간 통신까지 구현이 가능하다.

 

• IPC의 대표 메소드 5가지

Shared Memory	다수의 프로세스가 공유 가능한 메모리를 구성하여 프로세스 간 통신을 수행한다.
Socket	네트워크 소켓을 이용하여 네트워크를 경유하는 프로세스들간 통신을 수행한다.
Semaphores	공유 자원에 대한 접근 제어를 통해 프로세스 간 통신을 수행한다.
Pipes & baned Pipes	- 'Pipe'라고 불리는 선입선출 형태로 구성된 메모리를 여러 프로세스가 공유하여 통신을 수행한다. - 하나의 프로세스가 Pipe를 이용 중이라면 다른 프로세스는 접근할 수 없다.
Message Queueing	메시지가 발생하면 이를 전달하는 형태로 프로세스 간 통신을 수행한다.

 

 

 

알고리즘 구현

📌 알고리즘 구현 단계에서는 입/출력 데이터를 바탕으로 단위 기능별 요구 사항들을 구현 가능한 언어를 이용하여 모듈로 구현한다.

 

• 알고리즘 구현 단계에서는 구현된 단위 기능들이 사용자의 요구와 일치하는지 확인하는 과정이 필요하다.
• 구현되는 모듈은 단위 기능의 종류에 따라 디바이스 드라이버 모듈, 네트워크 모듈, 파일 모듈, 메모리 모듈, 프로세스 모듈 등으로 구분된다.

디바이스 드라이버 모듈	하드웨어 주변 장치의 동작을 구현한 모듈
네트워크 모듈	네트워크 장비 및 데이터 통신을 위한 기능을 구현한 모듈
파일 모듈	컴퓨터 내부의 데이터 구조 영역에 접근하는 방법을 구현한 모듈
메모리 모듈	파일을 프로세스의 가상 메모리에 매핑/해제하는 방법, 프로세스 사이의 통신 기능을 구현한 모듈
프로세스 모듈	하나의 프로세스 안에서 다른 프로세스를 생성하는 방법을 구현한 모듈

 

 

 

단위 모듈 테스트의 개요

📌 단위 모듈 테스트는 프로그램의 단위 기능을 구현하는 모듈이 정해진 기능을 정확히 수행하는지 검증하는 것이다.

 

• 단위 모듈 테스트는 단위 테스트(Unit Test)라고도 하며, 화이트박스 테스트와 블랙박스 테스트 기법을 사용한다.
• 단위 모듈 테스트를 수행하기 위해서는 모듈을 단독적으로 실행할 수 있는 환경과 테스트에 필요한 데이터가 모두 준비되어야 한다.
• 모듈의 통합 이후에는 오랜 시간 추적해야 발견할 수 있는 에러들도 단위 모듈 테스트를 수행하면 쉽게 발견하고 수정할 수 있다.
• 단위 모듈 테스트의 기준은 단위 모듈에 대한 코드이므로 시스템 수준의 오류는 잡아낼 수 없다.

 

💡 화이트박스 테스트 : 모듈의 소스 코드를 오픈 시킨 상태에서 소스코드의 모든 논리적인 경로를 테스트하는 방법이다.
💡 블랙박스 테스트 : 소프트웨어가 수행할 특정 기능이 완전히 작동되는 것을 입증하는 테스트이다.

 

 

 

테스트 케이스 (Test Case)

📌 테스트 케이스는 구현된 소프트웨어가 사용자의 요구사항을 정확하게 준수했는지를 확인하기 위해 설계된 입력 값, 실행 조건, 기대 결과 등으로 구성된 테스트 항목에 대한 명세서로 명세 기반 테스트의 설계 산출물에 해당된다.

 

• 단위 모듈을 테스트하기 전에 테스트에 필요한 입력 데이터, 테스트 조건, 예상 결과 등을 모아 테스트 케이스를 만든다.
• 테스트 케이스를 이용하지 않고 수행하는 직관적인 테스트는 특정 요소에 대한 검증이 누락되거나 불필요한 검증의 반복으로 인해 인력과 시간을 낭비할 수 있다.
• ISO/IEC/IEEE 29119-3 표준에 따른 테스트 케이스의 구성 요소는 다음과 같다.

식별자(Identifier)	항목 식별자, 일련 번호
테스트 항목(Test Item)	테스트 대상(모듈 또는 기능)
입력 명세(Input Specification)	입력 데이터 또는 테스트 조건
출력 명세(Output Specification)	테스트 케이스 수행 시 예상되는 출력 결과
환경 설정(Environmental Needs)	필요한 하드웨어나 소프트웨어의 환경
특수절차 요구	테스트 케이스 수행 시 특별히 요구되는 절차
의존성 기술	테스트 케이스 간의 의존성

 

💡 명세 기반 테스트 : 명세 기반 테스트는 사용자의 요구사항에 대한 명세를 빠짐없이 테스트 케이스로 구현하고 있는지 확인하는 것으로, 테스트의 수행 증거로도 활용된다.

 

 

 

테스트 프로세스

📌 테스트 프로세스는 테스트를 위해 수행하는 모든 작업들이 테스트의 목적과 조건을 달성할 수 있도록 도와주는 과정이다.

 

• 테스트 프로세스 5단계
  1. 계획 및 제어 단계 : 테스트 목표를 달성하기 위한 계획을 수립하고, 계획대로 진행되도록 제어하는 단계
  2. 분석 및 설계 단계 : 테스트 목표를 구체화하여 테스트 시나리오와 테스트 케이스를 작성하는 단계
  3. 구현 및 실현 단계
     • 효율적인 테스트 수행을 위해 테스트 케이스들을 조합하여 테스트 프로시저에 명세 하는 단계
     • 모듈의 환경에 적합한 단위 테스트 도구를 이용하여 테스트를 수행하는 단계
  4. 평가 단계 : 테스트가 계획과 목표에 맞게 수행되었는지 평가하고 기록하는 단계
  5. 완료 단계 : 이후의 테스트를 위한 참고 자료 및 테스트 수행에 대한 증거 자료로 활용하기 위해 수행 과정과 산출물을 기록 및 저장하는 단계

 

💡 테스트 시나리오 : 테스트 케이스를 적용하는 순서에 따라 여러 개의 테스트 케이스들을 묶은 집합으로 테스트 케이스들을 적용하는 구체적인 절차를 명세한 문서를 의미한다.
💡 테스트 프로시저 : 테스트 케이스의 순서를 의미하며, 테스트 스크립트(Test Script)라고도 불린다.

 

 

통합 개발 환경(IDE : Integrated Development Environment)

📌 통합 개발 환경은 코딩, 디버그, 컴파일, 배포 등 프로그램 개발과 관련된 모든 작업을 하나의 프로그램에서 처리할 수 있도록 제공하는 소프트웨어적인 개발 환경을 말한다.

 

• 기존 소프트웨어 개발에서는 편집기(Editor), 컴파일러(Compiler), 디버거(Debugger) 등의 다양한 툴로 별도로 사용했으나 현재는 하나의 인터페이스로 통합하여 제공한다.
• 통합 개발 환경 도구는 통합 개발 환경을 제공하는 소프트웨어를 의미한다.
• 통합 개발 환경을 지원하는 도구는 플랫폼, 운영체제, 언어별로 다양하게 존재하며, 대표적인 도구는 다음과 같다.

프로그램	개발사	플랫폼	운영체제	지원 언어
이클립스	Eclipse Foundation, IBM	크로스 플랫폼	Window, Linux, MacOS 등	Java, C, C++, PHP, JSP 등
비주얼 스튜디오 (Visual Studio)	Microsoft	Win32, Win64	Winows	Basic, C, C++, C#, .NET 등
엑스 코드(Xcode)	Apple	Mac, iPhone	MacOS, iOS	C, C++, C#, Java, AppleScript 등
안드로이드 스튜디오 (Android Studio)	Google	Android	Wndows, Linux, MacOS	Java, C, C++
IDEA	JetBrains (이전 IntelliJ)	크로스 플랫폼	Windows, Linux, MacOS	Java, JSP, XML, Go, Kotlin, PHP 등

 

💡 크로스 플랫폼은 여러 종류의 시스템에서 공통으로 사용될 수 있는 소프트웨어로, 멀티 플랫폼이라고도 한다.

 

• 통합 개발 환경 도구의 대표적인 기능은 다음과 같다.

 

코딩(Coding)	C, JAVA 등의 프로그래밍 언어로 프로그램을 작성하는 기능이다.
컴파일(Complie)	개발자가 작성한 고급 언어로 된 프로그램을 컴퓨터가 이해할 수 있는 목적 프로그램으로 번역하여 컴퓨터에서 실행 가능한 형태로 변환하느 기능이다.
디버깅(Debugging)	소프트웨어나 하드웨어의 오류나 잘못된 동작, 즉 버그(Bug)를 찾아 수정하는 기능이다.
배포(Deployment)	소프트웨어를 사용자에게 전달하는 기능이다.

 

 

 

빌드 도구

📌 빌드는 소스 코드 파일들을 컴퓨터에서 실행할 수 있는 제품 소프트웨어로 변환하는 과정 또는 결과물을 말한다.

 

• 빌드 도구는 소스 코드를 소프트웨어로 변환하는 과정에 필요한 전처리(Preprocessing), 컴파일(Compile) 등의 작업들을 수행하는 소프트웨어를 말한다.
• 대표적인 도구로는 Ant, Maven, Gradle 등이 있다.

Ant(Another Neat Tool)	- 아파치 소프트웨어 재단(Apahe Software Foundation)에서 개발한 소프트웨어로, 자바 프로젝트의 공식적인 빌드 도구로 사용되고 있다. - XML 기반의 빌드 스크립트를 사용하며, 자유도와 유연성이 높아 복잡한 빌드 환경에도 대처가 가능하다. - 정해진 규칙이나 표준이 없어 개발자가 모든 것을 정의하며, 스크립트의 재사용이 어렵다.
Maven	- Ant와 동일한 아파치 소프트웨어 재단에서 개발된 것으로 Ant의 대안으로 개발되었다. - 규칙이나 표준이 존재하여 예외 사항만 기록하면 되며, 컴파일과 빌드를 동시에 수행할 수 있다. - 의존성(Dependency)을 설정하여 라이브러리를 관리한다.
Gradle	- 기존의 Ant와 Maven을 보완하여 개발된 빌드 도구이다. - 한스 도커(Hans Dockter)외 6인의 개발자가 모여 공동 개발하였다. - 안드로이드 스튜디오의 공식 빌드 도구로 채택된 소프트웨어이다. - Maven과 동일하게 의존성을 활용하여, 그루비(Groovy)기반의 빌드 스크립트를 사용한다.

 

💡 전처리 ? 컴파일에 앞서 코드에 삽입된 주석을 제거하거나 매크로들을 처리하는 과정을 말한다.

💡 XML ? W3C(World Wide Web Consortium)가 채택한 인터넷 표준 언어로, 인터넷 환경에 적합하도록 구성된 메타 언어이다.
※ 메타 언어 : 프로그램 언어의 규칙을 기술하는데 사용하는 언어

💡 의존성 (Dependency) ? Maven이나 Gradle에서 라이브러리를 관리할 때 사용하는 명령어로, 빌드 스크립트 안에 사용하고자 하는 라이브러리를 <dependency> 예약어로 등록하면, 빌드 수행 시 인터넷 상의 라이브러리 저장소에서 해당 라이브러리를 찾아 코드에 추가해 준다.

💡 그루비(Groovy) : 그루비는 자바를 기반으로 여러 프로그래밍 언어들의 장점을 모아 만들어진 동적 객체지향 프로그래밍 언어이다.

 

 

기타 협업 도구

📌 협업 도구는 개발에 참여하는 사람들이 서로 다른 작업 환경에서 원활히 프로젝트를 수행할 수 있도록 도와주는 도구(Tool)로, 협업 소프트웨어, 그룹웨어(Groupware) 등으로도 불린다.

 

• 협업 도구의 종류

프로젝트 및 일정 관리	- 전체 프로젝트와 개별 업무들의 진행 상태, 일정 등을 공유하는 기능을 제공한다. - 종류 : 구글 캘린더(Google Calendar), 분더리스트(Wunderlist), 트렐로(Trello), 지라(Jira), 플로우(Flow) 등
정보 공유 및 커뮤니케이션	- 주제별로 구성원들을 지목하여 방을 개설한 후 정보를 공유하고 대화하는 것이 가능하다. - 파일 관리가 간편하고, 의사소통이 자유로운 것이 특징이다. - 종류 : 슬랙(Slack), 잔디(Jandi), 테스트월드(Taskworld) 등
디자인	- 디자이너가 설계한 UI나 이미지의 정보들을 코드화하여 개발자에게 전달하는 기능을 제공한다. - 종류 : 스케치(Sketch), 제플린(Zeplin) 등
기타	- 아이디어 공유에 사용되는 에버노트(Evernote) - API를 문서화하여 개발자들 간 협업을 도와주는 스웨거(Swagger) - 깃(Git)의 웹 호스팅 서비스인 깃허브(GitHub)