포스팅 계기
대학교 시절 내가 가장 힘들었던 수업이자 실무에서 가장 도움이 되었던 소프트웨어공학에 관한 글을 다루고 싶어 해당 포스팅을 작성하게 되었다. 소프트웨어 개발자는 코드 작성뿐만 아니라 체계적인 소프트웨어 개발 과정도 잘 이해해야 한다. SW 공학과 아키텍처에 대한 기본적인 지식이 있으면 개발 과정에서 발생하는 문제를 효과적으로 해결할 수 있으며, 유지보수성과 확장성이 뛰어난 소프트웨어를 만들 수 있다. 또한, 개발 프로세스를 표준화하면 팀원 간 협업이 원활해지고, 프로젝트 관리가 쉬워진다고 생각한다. 이번 포스팅에서는 소프트웨어 개발의 핵심적인 단계와 각 단계의 중요성을 정리하도록 하겠다.
소프트웨어 공학이란?
소프트웨어 공학(Software Engineering)은 체계적이고 효율적인 방법으로 소프트웨어를 개발, 유지보수하는 학문이다. 단순히 프로그램을 작성하는 것이 아니라, 요구사항을 분석하고 설계하며, 구현 후 테스트까지 진행하는 전 과정을 포함한다. 이를 통해 신뢰성 높은 소프트웨어를 개발할 수 있으며, 다양한 규모의 프로젝트에서 일관성을 유지할 수 있다.
소프트웨어 공학이 중요한 이유
- 체계적인 개발 프로세스: 개발 과정을 단계적으로 나누어 효율적으로 진행할 수 있다.
- 유지보수 용이성: 논리적으로 설계된 소프트웨어는 유지보수가 쉬워진다.
- 확장성 확보: 미래에 기능 추가 및 확장이 용이하다.
- 품질 보장: 철저한 테스트를 거쳐 높은 품질의 소프트웨어를 제공한다.
- 비용 절감: 초기에 체계적인 설계를 진행하면 프로젝트 후반부의 수정 비용을 크게 줄일 수 있다.
소프트웨어 개발 단계
소프트웨어 개발은 여러 단계로 나누어지며, 각 단계는 중요한 역할을 합니다. 단계별로 신중하게 접근해야 높은 품질의 소프트웨어를 만들 수 있다.
1. 요구사항 분석
- 소프트웨어를 개발하기 전, 사용자의 요구사항을 분석하는 과정입니다. 이 과정에서 프로젝트의 목표와 기능을 명확히 정의하고, 이를 문서화한다.
- 주요 작업: 요구사항 수집, 분석, 문서화, 고객 인터뷰 및 피드백 반영
- 산출물: 요구사항 명세서 (SRS: Software Requirement Specification), 유스케이스 다이어그램
- 고려사항: 명확한 요구사항을 정의하지 않으면 프로젝트 진행 중 잦은 변경이 발생할 수 있다.
2. 소프트웨어 설계
- 요구사항 분석이 완료되면, 시스템의 구조와 동작을 설계하는 단계입니다. UML 다이어그램 등을 활용하여 시스템의 아키텍처를 시각적으로 표현한다.
- 주요 작업: 시스템 설계, 모듈 설계, 데이터베이스 설계, 인터페이스 설계
- 활용 도구: UML 다이어그램 (클래스 다이어그램, 시퀀스 다이어그램, 아키텍처 다이어그램 등)
- 산출물: 소프트웨어 설계 문서 (SAD: Software Architecture Document), API 명세서
- 고려사항: 설계 단계에서 아키텍처를 신중하게 결정해야 확장성과 유지보수성이 보장된다.
※ UML 다이어그램 종류 및 설명
- 클래스 다이어그램(Class Diagram): 객체 지향 설계에서 클래스 간의 관계를 표현하는 다이어그램이다. 상속, 연관, 의존 관계를 명확하게 나타낸다.
- 시퀀스 다이어그램(Sequence Diagram): 시스템의 상호작용을 시간의 흐름에 따라 표현한다. 객체 간의 메시지 교환을 시각적으로 나타낸다.
- 유스케이스 다이어그램(Use Case Diagram): 시스템 사용자의 행동과 시스템 기능 간의 관계를 나타내며, 요구사항 분석에서 많이 활용된다.
- 아키텍처 다이어그램(Architecture Diagram): 시스템 전체 구조와 주요 컴포넌트 간의 관계를 표현하여, 전체적인 설계를 쉽게 이해할 수 있도록 한다.
- 데이터베이스 다이어그램(Database Diagram): 데이터베이스의 테이블 간 관계를 시각화하여 스키마 설계에 활용된다.
3. 소프트웨어 구현
- 설계된 내용을 바탕으로 실제 코드를 작성하는 단계다. 개발자는 코딩 규칙을 준수하며, 유지보수성이 높은 코드를 작성해야 한다.
- 주요 작업: 코드 작성, 코드 리뷰, 버전 관리, 코드 리팩토링
- 활용 도구: Git, CI/CD, 코드 품질 분석 도구 (SonarQube, Lint 등)
- 산출물: 소스 코드, 실행 가능한 프로그램, 빌드 스크립트
- 고려사항: 클린 코드 원칙과 SOLID 원칙을 준수하면 유지보수성이 높아진다.
4. 소프트웨어 단위 테스트
- 구현한 코드가 정상적으로 동작하는지 확인하는 과정입이다. 테스트는 정적 테스트와 동적 테스트로 나뉜다. 개인적으로 실무에서 가장 SW 설계 다음으로 가장 중요한 단계라고 생각한다.
- 정적 테스트: 코드 실행 없이 문법 오류나 코딩 스타일을 검토 (예: 코드 리뷰, 정적 분석 도구 활용)
- 동적 테스트: 코드를 실행하여 원하는 결과가 나오는지 확인 (예: 단위 테스트, 통합 테스트, 성능 테스트)
- 활용 도구: JUnit, Google Test, Jest, Selenium (UI 테스트)
- 산출물: 테스트 보고서, 버그 리포트, 자동화된 테스트 스크립트
- 고려사항: 자동화 테스트를 적극 활용하면 유지보수가 편리하고 회귀 테스트가 용이해진다.
포스팅 마무리
소프트웨어 개발은 단순히 코드를 작성하는 것이 아니라, 요구사항 분석부터 설계, 구현, 테스트까지 체계적인 단계를 거쳐야 한다. 이 과정에서 SW 공학과 아키텍처에 대한 이해가 필수적이며, 이를 잘 활용하면 유지보수성과 확장성이 뛰어난 소프트웨어를 개발할 수 있다. 특히, 프로젝트 초기에 명확한 요구사항 분석과 설계 단계를 충실히 수행하면 개발 과정에서 발생할 수 있는 문제를 줄이고, 일정과 비용을 효율적으로 관리할 수 있다. 앞으로 SW 개발을 할 때 각 단계를 신중하게 고려하며 진행하는 습관이 생기기를 바란다. 추후 포스팅에서는 보다 구체적인 소프트웨어 설계 방법론과 아키텍처 패턴에 대해 다뤄보는 시간을 가질 수 있도록 하겠다.
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