[133] 소프트웨어공학 09차시 구조적 분석기법

1. 구조적 분석기법 개요

가. 1970년대 탄생한 분석기법

1) 사용자의 필수적 요구사항을 적절한 기능단위로 분할하고 개발흐름에 따라 소프트웨어를 모델링하는 분석기법

2) 대표적 구조적 분석기법

기능 중심의 자료흐름도(DFD)

자료사전(DD)

소단위명세서(Mini Spec)

나. 구조적 분석기법의 원칙

1) 추상화의 원칙

특정 대상에 대한 실체를 분리하기 위하여 '어떻게'가 아닌 '무엇'으로 표현하는 간소한 방법

사소한 것에 제약을 받지 않고 문제를 해결할 수 있게 함.

2) 정형화의 원칙

소프트웨어의 제어와 산출물의 품질관리를 위한 기초가 됨.

형식이 생각과 명령을 자동화(일반화)시킬 수 있는 근거를 제공

3) 분할정복

복잡하고 큰 시스템을 좀 더 작고 독립적인 서브시스템으로 나누고, 작게 분할된 시스템(모듈)들을 쉽게 개발 및 해결하고자 하는 개념

4) 계층적 구조

분할정복을 위해 나누어진 모듈들을 상호 연관 관계 및 구조에 대한 이해도 향상에 도움이 될 수 있도록 함.

의사소통과 제어 문제를 다룰 수 있음.

다. 모듈화

1) 다익스트라

구조적 프로그래밍(structured Programming) : 순차, 선택, 반복만 사용

https://ko.wikipedia.org/wiki/구조적_프로그래밍

구조적 프로그래밍 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

GOTO문이 없는 프로그램의 개발 주장

https://ko.wikipedia.org/wiki/Goto_문

goto 문 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

프로그램의 복잡도를 낮추기 위하여 모듈 단위로 프로그램을 분할

2) 콘스탄틴

모듈러 프로그래밍(Modular Programming)

프로그램의 독립성을 강조

기능과 서브루틴으로 모듈화

DFD의 발전에 공헌

소프트웨어의 인간적인 측면(정신적인 측면, 동기 유발 등)을 강조

라. DFD의 발전

1) 요든 

요든 구조적 방법 (YSM : Yourdon Structured Method) : 기능구조를 중요시

Feasibility study(타당성 조사)

Essential modeling(논리 모델링, policy)

Implementation modeling(구현 모델링, technical issue)

DFD의 발전에 공헌

2) 디마르코

구조적 분석 및 명세화(structured Analysis & System Specification)방법

DFD(Data Flow Diagram)의 발전에 공헌

2. 데이터 흐름도(DFD) 작성

가. DFD 작성을 위한 기호

1) 프로세스

전환되거나 저장되거나 분배되기 위한 데이터에 수행되어 지는 작업 또는 행동을 표현함.

모서리가 둥근 사각형으로 표시

프로세스의 이름과 번호가 기록됨.

2) 데이터 저장소

데이터(파일 폴더(File Folder), 컴퓨터 파일, 노트북 등)를 표현

오른쪽 수직선이 없는 사각형으로 작성

숫자와 저장소의 이름을 표찰(Label)로 작성

3) 외부 엔터티

데이터의 원천(source)과 목적지(destination)를 기술

때때로 외부 개체(Extemal Entity)로 불려짐.

사각형 기호로 표시

이름은 외부 에이전트가 무엇인지를 설명

분석 대상의 외부에 존재하기 때문에, 구체적인 특징은 분석에 무관함.

4) 데이터 흐름

이동하고 움직이는 데이터의 흐름을 표현

화살표(단방향)로 표시

데이터를 표현하기 위해서 의미 있는 이름을 선택하여 화살표 주변에 기술

나. DFD 작성방법

1) 배경도

개발하게 될 시스템의 명칭을 부여

시스템과 관련된 인터페이스를 정의

2) 0 수준 DFD를 위한 인터뷰

구체적인 프로세스를 DFD로 표현하기 위해 시스템분석가는 외부 엔터티에게 인터뷰를 진행함.

인터뷰 진행결과 구체적인 DFD를 작성할 수 있게 되었으며 인터뷰이를 통해 확인 및 검증이 가능함.

3) 1 수준 DFD를 위한 상세화 작업

최종적으로 프로그램 구현이 가능한 수준까지 DFD는 상세화 될 수 있음.

더 이상 구체화되기 어려운 수준으로 정의된 이후 명세서를 작성하여 내용을 서술함.

다. DFD 작성시 주의사항

1) 상위수준에서 하위수준으로 일관성 유지

새로운 외부 엔터티 추가 시 : 배경도 수정

더 이상 구체화할 수 없는 수준의 DFD : 소단위 명세서

2) 자료저장소의 구체화

자료저장소는 자료사전으로 표현되어야 함.

관계형 데이터베이스를 고려하여 구체화 함.

라. DFD 작성지침

1) 모든 DFD에 적용되는 규칙

프로세스로 들어가는 입력 데이터는 그 프로세스로부터 나오는 출력 데이터와 달라야 함.

DFD의 각 기호는 유일한 명칭을 가져야 함.

2) 기호별 작성규칙

프로세스 작성규칙

출력만 있는 프로세스는 있을 수 없음.

입력만 있는 프로세스는 있을 수 없음.

프로세스의 이름은 동사형의 작명규칙을 가짐.

데이터저장소 규칙

한 데이터 저장소로부터 다른 데이터 저장소로 직접 이동할 수 없음.

외부 엔터티로부터 데이터 저장소로 직접 이동할 수는 없음.

데이터 저장소에서 외부엔터티로 직접 이동할 수도 없음.

데이터 저장소의 명칭은 명사형으로 작명되어야 함.

외부 엔터티 규칙

데이터는 외부 엔터티에서 외부 엔터티로 직접 이동할 수 없음.

외부 엔터티의 이름은 명사형으로 작명되어야 함.

데이터 흐름 규칙

데이터 흐름은 기호 사이에 오직 한 방향의 흐름을 가짐.

한 번 지나간 동일한 프로세스로 직접 역행이 불가능

데이터 저장소로의 데이터 흐름은 갱신을 의미

데이터 저장소로부터 데이터 흐름은 추출이나 조회를 의미

데이터 흐름의 이름은 명사형으로 작명되어야 함.

데이터흐름은 분기 혹은 결합이 가능

3) DFD의 기능적 분해

완전성

모든 구성요소를 포함하여야 함.

데이터는 자료저장소에 완전히 기술되어야 함.

균형성

상하위 수준간에 입력과 출력은 일관성을 가져야 함.

반복적 개선

시스템 분석가는 여러 번 반복해서 DFD를 수정 보완하면서 개선해야 함.

타이밍

시스템이 가동되지도 않고 멈추고 있지도 않은 것처럼 작성

분해의 중단

프로세스를 더 이상 지속적으로 분해할 수 없는 시점이 오게 됨.

마. DFD 작성순서

1) 배경도 작성

전체 시스템과 관련된 외부 엔터티를 정의

2) DFD 1차분할

기능구성의 큰 단위로 프로세스를 정의

3) DFD 2차분할

데이터 저장소와 관련 프로세스를 구체화

4) DFD 검토

프로세스에 대한 상세한 기능 정의 및 데이터저장소와 연계

5) 요구사항 명세서 첨부

요구사항 명세서에 DFD를 추가

3. 자료사전 작성

가. 자료사전

자료사전은 DFD의 자료저장소에 대한 구체적인 내용을 설명하기 위해 작성함.

① 자료흐름을 구성하는 자료항목 정의

② 자료저장소를 구성하는 자료항목 정의

③ 자료에 대한 의미 정의

④ 자료원소의 단위 및 값 정의

나. 자료사전의 사용기호

기호	의미
=	정의(Is Composed Of)
+	구성(And, Along With)
{}	반복(Iteration Of)
[]	택일(Choose Only One Of)
()	생략가능(Optional)
**	주석(Comment)

다. 자료사전의 예시

졸업예정자정보 = 소속 + 학번 + 지도교수 + 입학년도

소속 = [ "주" | "야" ] + ( 단과대 ) + 학과 + 학년

학번 = 입학년도 + 단과대정보두자리 + 일련번호

학과 = * 전체 5자리 이하로 표현 *

지도교수 = 이름 + 전화번호

입학년도 = * 숫자 4자리 *

4. 소단위 명세서 작성

가. 소단위 명세서 개요

소단위 명세서는 분석결과를 바로 구현하기에 부족하기 때문에 작성

소단위 명세서는 분석과 구현의 중간과정으로 활용하기 위해 작성함.

더 이상 구체화되지 않는 프로세스 최소단위에서 프로세스에 대한 구체적인 설명을 글로 서술함.

화면 혹은 보고서 출력에 대한 처리과정과 처리조건을 글로서 표현

처리로직으로 표현하기도 함.(의사코드 사용)

나. 소단위 명세서 기술방법

오직 최하단위 단계의 처리만 기술함.

항상 간결하고, 명료하며, 완전하고, 의미에 애매모호함이 없도록 기술해야 함.

배경도와 중간단계의 처리는 다시 자료 흐름도로 정의 되므로 소단위 명세서에 기술하지 않음.

최하위 단계 외 처리에 대해서도 소단위 명세서를 작성하는 것은 시스템을 중복 명세하게 되어 간단 명료하지 않을 뿐더러 문서의 유지에도 더욱 어렵게 됨.

다. 소단위 명세서 작성 예

과목목록 = FIND _DB(과목목록, 연도, 학기)
DO WHILE 과목목록의 과목명 중 1개
출석부 = FND_DB(출석부, 연도, 학기, 과목명)
    DO WHILE 출석부의 학생 중 1명
    결석수 = 출석부의 학생 결석수를 더한 수
    성적부의 성적 = 성적부 성적 - 결석수 * 2
    END DO
END DO