정보처리기사 필기 정리 - 1과목

2020년 개정된 정보처리기사 필기를 신청해뒀고 공부한 내용을 정리해본다.

총 5과목에 걸쳐 1과목씩 정리 예정이다. 내용이 길면 2편에 나눠서 할 생각이다.

1과목은 소프트웨어 설계이다.

1. 요구사항 확인

1-1. 현행 시스템 분석

현행 시스템 파악

• 현행 시스템 파악 절차
  • 구성/기능/인터페이스 파악
    • 현행 시스템 구성 현황
    • 기능 현황
    • 인터페이스 현황
  • 아키텍처 및 소프트웨어 구성 파악
    • 아키텍처 파악
    • 소프트웨어 구성 파악
  • 하드웨어 및 네트워크 구성 파악
    • 시스템 하드웨어 현황 파악
    • 네트워크 구성 파악
• 구성요소
  • 현행 시스템 아키텍처 구성도
  • 소프트웨어 구성도
  • 하드웨어 구성도
  • 네트워크 구성도

개발 기술환경 정의

• 기술 환경 요소
  • 운영체제
    • 구축비용
    • 신뢰도
    • 성능
  • DBMS
    • 가용성
    • 성능
    • 기술 지원
    • 상호 호환성
    • 구축 비용
  • 미들웨어
    • 가용성
    • 성능
    • 기술 지원
    • 구축 비용
  • 오픈 소스 소프트웨어
    • 라이선스의 종류
    • 사용자 수
    • 기술의 지속 가능성
    • 라이선스 문제에 대한 판단여부가 어렵다면 → 전자정부 표준 프레임워크 OSS 참조

1-2. 요구사항 확인

요구사항 정의

• 요구사항 개발 프로세스
  • 요구사항 도출(Elicitation)
    • 요구사항 소스
    • 요구사항 도출기법
  • 분석(Analysis)
    • 요구사항 분류
    • 개념 모델링
    • 기술 구조 설계 및 요구사항 할당
    • 요구사항 협상
  • 명세(Specification)
    • 시스템 정의서
    • 시스템 요구사항 명세서
    • 소프트웨어 요구사항 명세서
  • 확인(Validation)
    • 검토
    • 프로토타이핑
    • 모델 검증
    • 인수 테스트

요구사항의 시스템화 타당성 분석

• 요구사항의 기술적 타당성 검토요소
  • 성능 및 용량산정의 적정성
  • 시스템 간 상호 운용성
  • IT 시장 성숙도 및 트렌드 부합성
  • 기술적 위험 분석
    • 복잡성
    • 검증 여부
    • 의존성

1-3. 분석모델 확인

분석모델 검증

• 유스케이스 모델 검증
  • 액터
  • 유스케이스
  • 유스케이스 명세서
• 개념 수준의 분석 클래스 검증
  • 클래스 도출
  • 클래스 이름과 속성
  • 클래스들간 관계
    • 0..1 : 0 또는 1개의 인스턴스 n..m은 n에서부터 m까지 범위
    • 0..* 또는 * : 0을 포함한 무한개의 인스턴스
    • 1 : 1개의 인스턴스
    • 1..* : 1개 이상의 인스턴스
• 분석 클래스 검증
  • 스테레오 타입
    • 경계 boundary
    • 엔터티 entity
    • 제어 control
  • 경계 및 제어 클래스도출
  • 관계 및 상세화 정도

분석모델의 시스템화 타당성 분석

1-2의 요구사항의 시스템화 타당성 분석과 동일

• 성능 및 용량산정 적정성
• 시스템 간 상호 운용성
• 시장성숙도 및 트렌드부합성
• 기술적 위험 분석

2. 화면 설계

2-1. UI 요구사항 확인

소프트웨어 설계의 종류

• 상위 설계

  • 아키텍처 설계
  • 데이터 설계
  • 인터페이스 정의
  • 사용자 인터페이스 설계

• 하위 설계

  • 모듈 설계

  • 자료구조 설계

  • 알고리즘 설계

소프트웨어 아키텍처

• ISO/IEC 9126 모델 소프트웨어 품질 특성
  • 기능성
    • 적절성
    • 정밀성
    • 상호 운용성
    • 보안성
    • 호환성
  • 신뢰성
    • 성숙성
    • 고장 허용성
    • 회복성
  • 사용성
    • 이해성
    • 학습성
    • 운용성
  • 효율성
    • 시간 효율성
    • 자원 효율성
  • 유지 보수성
    • 분석성
    • 변경성
    • 안정성
    • 시험성
  • 이식성
    • 적용성
    • 설치성
    • 대체성

UI 표준과 지침

• UI 분야

  • 물리적 제어

  • 구성

  • 기능

• UI 설계 원칙

  • 직관성

  • 유효성

  • 학습성

  • 유연성

• UI 설계 지침

  • 사용자 중심

  • 일관성

  • 단순성

  • 결과 예측 가능

  • 가시성

  • 표준화

  • 접근성

  • 명확성

  • 오류 발생 해결

스토리보드

• 스토리보드 작성 순서
  • 메뉴 구성도 만들기
  • 스타일 확정
  • 설계하기

2-2. UI 설계

UI 흐름 설계

• UI 설계서 구성
  • UI 설계서 표지
  • UI 설계서 개정 이력
  • UI 요구사항 정의
  • 시스템 구조
  • 사이트 맵
  • 프로세스 정의
  • 화면 설계
• 유용성 개념
  • 실행 차 : 실행 가능한 기능과 사용자의 원래 목적이 서로 상이
    • 실행 차 최소화 설계
      • 사용 의도 파악
      • 행위 순서 규정
      • 행위의 순서대로 실행
  • 평가 차 : 시스템의 실행 결과와 사용자의 원래 목적이 서로 상이
    • 평가 차 최소화 설계
      • 수행한 키 조작의 결과와 키 조작으로 변화된 시스템 상태를 사용자가 빠르게 지각하도록 유도
      • 사용자가 가진 원래 의도와 시스템 결과 간의 유사 정도를 사용자가 쉽게 파악하도록 유도

UI 상세 설계

• UI 시나리오
  • 사용자 그룹
  • 시놉시스
  • 니즈
  • 불편 사항
  • 대안 마련
  • 서비스 구성
  • 감성 요소

• UI 시나리오 문서 작성 요건

  • 완전성

  • 일관성

  • 이해성

  • 가독성

  • 수정 용이성

  • 추적 용이성

  • 모범적인 UI 시나리오 문서의 효과

• UI 프로토타입 제작
  • 주요 키의 위치와 기능
  • 공통 UI 요소
  • 기본 스크린 레이아웃
  • 기본 인터랙션 규칙
  • 공통 단위 태스크 흐름
  • 케이스 문서

감성공학

• 관련 기술
  • 생체측정 기술
  • 오감 센서 및 감성 처리 기술
  • 감성 디자인 기술
  • 마이크로 가공 기술
  • 인간에 대한 적합성을 판단하고 새로운 감성을 창출하기 위한 기술

3. 애플리케이션 설계

3-1. 공통 모듈 설계

공통 모듈 개요

• 사용 목적
  • 재사용
  • 중복개발 방지
  • 모듈 간 표준화
• 종류
  • 클래스 : 공통 모듈을 실제로 구현한 객체
  • 라이브러리 : 클래스가 여러 개 합쳐진 묶음
  • 컴포넌트 : 라이브러리가 체계화된 형태의 소프트웨어
  • 프레임워크 : 어떠한 기능을 수행하는 클래스 혹은 컴포넌트의 집합

공통 모듈 도출

• 하향식 기법 : 개발 프레임워크에서 공통적인 모듈을 도출
• 상향식 기법 : 기능 목록을 기준으로 여러 부서에서 공통으로 사용되는 모듈 도출

공통 모듈 설계

• 요구사항 분석 : 유스케이스 다이어그램
• 정적 분석 : 클래스 다이어그램
• 동적 분석 : 시퀀스 다이어그램

공통 모듈 평가

• 응집도(Cohesion)

  • 공통 모듈 내부의 클래스 간의 유기적인 관계를 나타냄

  • 높을수록 품질이 좋음

  • 종류

    • 기능적

    • 순차적

    • 통신적

    • 절차적

    • 시간적

    • 논리적

    • 우연적

• 결합도(Coupling)

  • 공통 모듈 간의 연관관계를 나타냄
  • 낮을수록 품질이 좋음
  • 종류
    • 내용
    • 공통
    • 외부
    • 제어
    • 스탬프
    • 자료

3-2. 객체지향 설계

객체지향의 개념과 특징

• 객체지향의 특징
  • 추상화
  • 상속
  • 다형성
  • 캡슐화
  • 정보은닉

클래스 간의 관계와 설계 원칙

• 클래스 간 관계의 종류
  • 연관
  • 일반화-특수화 : 두 클래스 간의 상속 관계
  • 집합연관
  • 복합연관
• 클래스 설계 원칙
  • 단일 책임 원칙
  • 개방 폐쇄 원칙
  • 리스코프 교체 원칙 : 상위 클래스는 하위 클래스로 대체할 수 있어야 한다.
  • 의존 관계 역전 원칙
  • 인터페이스 분리 원칙

디자인 패턴

• GoF 디자인패턴 종류

  • 생성패턴 : 객체의 생성과정에 관여하는 패턴

    • Abstract Factory
    • Builder
    • Factory Method : 상위 클래스에서 인스턴스 작성법의 뼈대를 세우고 구체적인 작성은 하위 클래스에서 실행하는 패턴
    • Prototype
    • Singleton : 인스턴스가 하나만 존재하는 패턴

  • 구조패턴 : 클래스나 객체의 합성에 관한 패턴

    • Adapter : 서로 다른 인터페이스를 갖는 클래스들을 연결하는 패턴
    • Bridge
    • Composite
    • Decorator
    • Facade : 복잡하게 얽힌 클래스를 개별적으로 제어하는 것이 아니라 창구 역할을 하는 클래스를 하나 배치해서 시스템 전체의 조작성을 좋게 하는 패턴
    • Flyweight
    • Proxy

  • 행위패턴 : 클래스나 객체들의 상호작용과 책임을 분산하는 방법

    • Chain of Responsibility

    • Command

    • Interpreter

    • Iterator

    • Mediator

    • Memento

    • Observer

    • State

    • Strategy : 알고리즘을 전부 교체해서 수정하기 쉽도록 하는 패턴

    • Template Method

    • Visitor

4. 인터페이스 설계

4-1. 인터페이스 요구사항 확인

인터페이스 요구사항 분석

• 시스템 인터페이스 요구사항
  • 기능적 요구사항 : 입력, 출력 및 그들 사이의 처리 과정
  • 비기능적 요구사항 : 내외부의 제약 조건
• 요구사항 분석 기법
  • 요구사항 분류
  • 개념 모델링을 통한 요구기능 분석
  • 요구사항 할당
  • 요구사항 협상

인터페이스 요구사항 검증

• 인터페이스 요구사항 검증 절차
  • 요구사항 검토 계획을 수립한다.
  • 요구사항 명세서를 검토하고 오류를 수정한다
  • 요구사항 베이스라인을 설정한다
• 인터페이스 요구사항 검증 항목
  • 인터페이스 목록
  • 과제 범위
  • 인터페이스 명세서
  • 기술 요건

• 인터페이스 요구사항 검증 방법

  • 요구사항 검토
    • 동료 검토(Peer Review)
    • 워크 스루(Walk Through)
    • 인스펙션(Inspection)
    • CASE 도구 활용
  • 프로토타이핑
  • 테스트 설계

4-2. 인터페이스 대상 식별

인터페이스 시스템 식별

• 인터페이스 시스템 구성
  • 송신 시스템
  • 수신 시스템
  • 중계 서버

송수신 데이터 식별

• 송수신 전문 구성

  • 시스템 공통부

  • 거래 공통부

  • 송수신 데이터 개별 항목

  • 공통 코드

• 인터페이스 설계 데이터베이스 산출물

  • 개체 정의서
  • 테이블 정의서
  • 코드 정의서

4-3. 인터페이스 상세 설계

인터페이스 방법 명세화

• 내외부 송수신 연계 방식
  • 직접 연계 방식
  • 간접 연계 방식
• 내외부 송수신 연계 기술
  • 시스템 연계 기술
    • DB Link
    • DB Connection
    • API/OpenAPI
    • JDBC
    • Hyper Link
    • Socket
    • Web Service
• 인터페이스 처리 유형
  • 실시간 방식
    • 단방향
    • 동기(Sync)
    • 비동기(Async)
  • 지연 처리 방식
  • 배치 방식
• 인터페이스 오류 유형
  • 연계 서버
  • 송신 시스템 연계 프로그램
  • 연계 데이터
  • 수신 시스템 연계 프로그램

인터페이스 설계서 작성

• 인터페이스 목록의 주요 항목
  • 인터페이스 ID
  • 인터페이스명
  • 시스템 및 대내외 구분
  • 연계 방식
  • 통신 유형
  • 처리 유형
  • 주기
  • 데이터 형식
  • 관련 요구 사항 ID
• 인터페이스 정의서의 주요 항목
  • 인터페이스 ID
  • 최대 처리 횟수
  • 데이터 크기(평균/최대)
  • 시스템 정보(송수신 시스템 각각 작성)
  • 데이터 정보(송수신 시스템 각각 작성)