o d for agile software developmentcfs2.tistory.com/upload_control/download.blog?fhandle=... ·...

1

OObjectbject--OOrientedriented DDesignesign

for for AgileAgile Software DevelopmentSoftware Development

소 속 : ㈜ 미래로시스템

작 성 자 : 고형호

메 일 : [email protected]

홈 페 이 지 : http://www.innosigma.com

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

2

Goal

Object-Oriented Design

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

3

Contents

3. Modeling

1. Object-Oriented

2. What is an Object

Part 1. ObjectPart 1. Object--Oriented ModelingOriented Modeling

1. Usecase Diagram

2. Class Diagram

3. Sequence Diagram

Part 2. UML Part 2. UML 기초기초

1. The Fragile-Base-Class Problem

2. Customer Requirement

3. Object-Oriented Design

5. Summary

4. Design Pattern in Practice

Part 3. UML Part 3. UML 실전실전

4

Part 1. Object-Oriented Modeling

5

1. Object-Oriented

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

6

??

신제품 실패 원인(IBM, 1996)

출처 : "DMAIC" 발표자료 인용(2005.04.06 삼성경제연구소 6시그마실 김종만)

Object-Oriented

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

7

Object-Oriented의 장점

1. 데이터 지향적이다.

2. 인터페이스 지향적이다.

1 : N

3. Real World 지향적이다.

Read World : Mapping ≒ 1 : 1

DATA FUNCTION(변경 횟수)

Creation : Use =(객체 사용 횟수)

Object-Oriented

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

8

Object-Oriented의 특징

1. 캡슐화(Encapsulation)

2. 상속(Inheritance)

3. 다형성(Polymorphism)

코드 재사용 다형성 은닉

캡슐화(Encapsulation)

은닉(Hiding)

구현(Implement) 상속

인터페이스(Interface) 상속

∆∆O O

Object-Oriented

구현 상속을 통한 재사용-. 구현 상속을 통한 재사용은 불필요한 결합도를 증가시킨다. 재사용을 위해서는 Composition을 사용하자.-. 구현 상속은 여러 클래스가 공통의 연산 집합을 공유하고 있을 때 정규화를 위해 사용하자.

구현 상속을 통한 다형성-. 깨지기 쉬운 기반 클래스 문제가 있기 때문에 다형성 획득 측면서 인터페이스 상속보다 안전하지 못 하다.

: 데이터와 연산을 한데 묶는 것

: 내부 데이터, 내부 연산을 외부에서 접근하지 못하도록 격리 시키는 것

기반 클래스의 행동을 상속한 클래스에서 재정의하는 것

출처 : 실전 코드로 배우는 실용주의 디자인 패턴(사이텍미디어, 송치형)

9

2. What is an Object

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

10

Class

Object

VS.

= User Defined Data Type

= Service Provider

What is an Object

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

11

Object (Service Provider)

‘무엇을 하는가(WHAT)’ 하는 연산으로 정의되어야 한다(변화하지 않는 것).

‘어떻게(HOW)’ 연산을 수행하는가는 철저히 은닉되어야 한다(변화하는 것).

What is an Object

12

3. Modeling

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

13

Analysis/Design Programming

??

Model은 어떤 것이 실제로도 잘 동작하는지 알아보려고 만드는 것이다.

Modeling

Modeling은 Model을 만들어 테스트 해보는 과정을 이야기 한다.

목적 : 실제 물건을 만드는 것보다 훨씬 적은 비용으로 설계가 제대로 되었는지 판단할 수 있다.

Modeling

Read World System

Test

Test

Model

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

14

Modeling

Software Development 입장에서 Model은 ?

결론

UML은 Modeling의 필수 도구 이다.

Model은 개발된 소프트웨어 프로젝트의 하나 또는 그 이상의 측면들을 표현하는

UML 다이어그램의 집합이다.

15

Part 2. UML 기초

16

1. Usecase Diagram

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

17

Usecase Diagram

사용자사용자(Actor)(Actor)가 보낸 자극자극 하나에 대한 반응으로 시스템시스템이 진행하는(정보 요청/제공등 상호작용)

눈에눈에 보이는보이는 이벤트이벤트들의 흐름흐름을 표현한다.

사용자(Actor)은 시스템 외부에 존재하며 시스템과 상호작용하는 것.

유스케이스(Usecase)은 사용자(Actor)의 관점에서 작성된 시스템의 동작 하나를 기술 한 것.

목적

Usecase Name

Actor Name

Relationship System

System Name

사용자사용자의 시각시각에서 시스템시스템의 범위범위와 기능기능을 파악할 수 있다.

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

18

Usecase Diagram

Notiation Actor and Usecase Actor and Actor Usecase and Usecase

Association(Communication)

Generalization(Inheritance)

Include(Shared Service)

Extend

(Extension Point)

<<include>>

<<extend>>

Extension Point

항공편 검색

창구 담당자

Airline Reservation

항공편 예약

적용 가능한할인 검색

<<include>>

<<include>>

Ex.

19

2. Class Diagram

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

20

시스템에서 사용되는 객체객체 타입타입((클래스클래스))를 정의정의하고,

그들 간에 존재하는 정적인정적인 관계관계를 다양한 방식으로 표현표현한다.

Class Diagram

목적

높은높은 응집도응집도(High Cohesion)(High Cohesion), 낮은낮은 결합도결합도(Low Coupling)(Low Coupling) 설계설계를 하도록 강요강요한다.

응집도은 하나의 클래스가 하나의 기능(책임)을 온전히 순도 높게 담당하고 있는 정도

결합도는 클래스 간의 서로 다른 책임들이 얽혀 있는 상호 의존도의 정도

시스템 고유의 유지유지 보수성보수성과 적응성적응성을 측정측정하는 기준기준

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

21

class Widget{};

class Widget{public:

int m_nValue;protected:

long m_lValue;private:

double m_dwValue;};


int m_nValue;

public:void Do();

protected:int Do(int nValue);

private:long Do(int nValue, long lValue);

};

Widget

Class Name

Widget

: doublem_dwValue-

: longm_lValue#

: intm_nValue+

Attritue

Visibility Variance type

Class Diagram

+

: intm_nValue+

: longDo(nValue : int, lValue : long)-

: intDo(nValue : int)#

Do( )

Widget

Parameters Return type

Operation

Class Diagram

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

22

Class Diagram


virtual void Draw() = 0; int GetSize();

};


virtual void Draw() = 0; virtual int GetSize() = 0;

};

Widget

+ Draw()

+ GetSize() : int

추상 메소드(이탤릭체)

추상 클래스(이탤릭체)

<<interface>>Widget

+ Draw()

+ GetSize() : int

Stereotype

class interface(기존 UML 요소) (새로 만든 UML 요소)

Class Diagram

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

23


virtual void Draw(); };

class Button : public Widget{public:

virtual void Draw();};

Widget

+ Draw()

Button

+ Draw()

Implement Inheritance = Generalization(OOP) (UML)


virtual void Draw() = 0; };

class Button : public Widget{public:

virtual void Draw();};

Class Diagram

<<interface>>Widget

+ Draw()

Button

+ Draw()

Interface Inheritance = Realization(OOP) (UML)

Class Diagram

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

24


list<Tool*> m_pTool; };

class Tool{};

Multiplicity

Unidirectional Association

Widget Tool

+m_pTool

0..*

Select Widget

Role name


vector<Tool*> m_pTool; };

class Tool{};

Association name

OOP에서 직접적으로 지원하는 개념이 아니다.

Class Diagram

Class Diagram

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

25

class Computer{public:

Printer* m_pPrinter;};

class Printer{

};

Aggregation

Computer Printer+m_pPrinter

Computer Computer Computer

Printer Printer

Ex. Aggregation

( O ) ( O ) ( O ) ( O )

class Computer{public:

Printer* m_pPrinter;public:

Computer(){

m_pPrinter = new Printer;}~Computer(){

delete m_pPrinter; }

};

Composition

Computer Printer+m_pPrinter

Ex. Compositon

Computer

keyboard

mouse

Computer

keyboard

mouse

( O ) ( X ) ( X )

Class Diagram

Class Diagram

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

26


void Draw(Graphics* pGraphics);};

class Graphics{

};

Dependency

Graphics

Widget

+ Draw(pGraphics : Graphics*)

Class Diagram

Class Diagram

27

3. Sequence Diagram

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

28

Sequence Diagram

목적

객체객체간의 동적인동적인 상호관계상호관계를 시간시간 순서순서에 따라 표현표현한다.

시스템의 문제문제 해결해결을 위한 전체전체 흐름흐름을 쉽게 파악할 수 있다.

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

29

class ShapeFactory

{

public:

void MakeShape();

};Sequence D

iagram

: ShapeFactory

MakeShape

Time

Object Name Class Name

Life Line Activation

Method

Message

Sequence Diagram

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

30

class ShapeFactory{public:

Shape* MakeShape(){

return new Rectangle;}

};

class Rectangle : public Shape{};

Sequence Diagram

: ShapeFactory

shape := MakeShape

shape : Rectange

Return Message

Return

Sequence Diagram

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

31

class ShapeFactory{private:

Shape* m_pShape;

public:void DeleteShape(){

delete m_pShape;}

};

Sequence Diagram

End of Object Life

Sequence Diagram

: ShapeFactory

DeleteShape

shape : Rectange

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

32

class ShapeFactory{private:

static void MakeShape();};

Sequence Diagram

ShapeFactory

MakeShape

Sequence Diagram

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

33

class Log{public:

Log(){

_beginthreadex( …, ThreadFunc, …);}

unsigned int WINAPI ThreadFunc(…){

while(IsRunning){

// 로그 데이터 처리

}}

void Write(string strLog){

// 로그 데이터 추가만 수행

// 로그 데이터 처리는 ThreadFunc에서

}};

Sequence Diagram

: Log

Write

Asynchronous Message

Sequence Diagram

34

Part 3. UML 실전

35

1. The Fragile-Base-Class Problem

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

36

깨지기 쉬운 기반 클래스 문제(The Fragile-Base-Class Problem)

class ArrayList{public:

void Add(int nIndex, String strData){

…}String Remove(int nIndex){

…}void Clear(){

// 모든 데이터 삭제…

}…

};

class Stack : public ArrayList{ private:

int m_nTopOfStack;

public:void Push(String strData){

Add(m_nTopOfStack++, strData);}String Pop(){

return Remove(--m_nTopOfStack);}

}

Stack stack = new Stack();stack.Push("1");stack.Push("2");stack.Clear();stack.Push(“3”); // m_nTopOfStack가 올바른 위치를 지정할 수 없다

clear 메소드 호출로 인하여 스택 인텍스(m_nTopOfStack)가 올바른 위치를 지정할 수 없게 된다.즉, 원하지 않는 메소드(clear)까지 모두 상속 받기 때문이다.

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

37

1. Stack 내부의 상태를 변경하는 모든 메소드(clear, …)를 상속 받는다.

2. clear 메소드가 예외를 던지도록 상속 받는다.

기반 클래스에 clear와 같은 메소드를 추가하는 경우에는 속수무책이다.


기반 클래스의 규약은 파생 클래스가 기반 클래스의 몇몇 메소드가 작동하길 원하지 않을 때예외를 던진다고 말해 주지 않는다.

예외로 인하여 클라이언트는 다형성을 이용한 코딩을 하지 못하게 된다(LSP 위반).

컴파일 타임 에러(해당 메소드를 찾을 수 없음)를 런타임으로 옮기게 된다.

단순 해결책

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

38


Implement Inheritance 보다는 Composition을 선호하자

class ArrayList{public:

void Clear(){

// 모든 데이터 삭제…

}…

};

class Stack : public ArrayList{ private:

int m_nTopOfStack;

public:Stack() : m_nTopOfStack(0){}void Push(String strData){

Add(m_nTopOfStack++, strData);}String Pop(){

return Remove(--m_nTopOfStack);}

}

Implement Inheritance

class Stack{ private:

int m_nTopOfStack = 0;ArrayList m_data;

public:Stack() : m_nTopOfStack(0) {}public void Push(String strData){

m_data.Add(m_nTopOfStack++, strData);}public String Pop(){

return m_data.Remove(--m_nTopOfStack);}

}

Composition

Favor Object Composition(with Interface Inheritance) over Class Implementation.

(Implement Inheritance)

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

39

class Stack{ private:

int m_nTopOfStack = 0;ArrayList m_data;

public:Stack() : m_nTopOfStack(0) {}public void Push(String strData){

m_data.Add(m_nTopOfStack++, strData);}public String Pop(){

return m_data.Remove(--m_nTopOfStack);}

}

Stack stack = new Stack();stack.Push("1");stack.Push("2");stack.Clear();

clear 메소드 호출로 인하여 컴파일러 에러가 발생된다.즉, 구현상속으로 인한 문제점(런타임시 발생될 에러 가능성)을 제거할 수 있다.


40

2. Customer Requirement

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

41

Log

+Write(const void*, UINT)void Log::Write(const void* lpBuf, int nLen){

// File 출력}

요구사항 구현

요구사항

: Log 데이터를 File과 DB에 출력한다.

1. 변수 추가 2. 함수 추가 3. 구현 상속

Customer Requirement

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

42

void Log::Write(const void* lpBuf, int nLen){

if(출력판단){

// File 출력}else{

// DB 출력}

}

1. 변수변수 추가

추가 요구사항

: Log 데이터를 Window에 출력한다.

1. 변수 추가 : 조건문 수정 필요

추가 요구 사항 구현은 ?

Customer Requirement

2. 함수 추가 : 조건문 수정 필요, 함수 추가 필요(WriteWindow)

3. 구현 상속 : 깨지기 쉬운 베이스 클래스 및 불안정한 다형성 획득의 잠재적 문제 소유

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){

...if(출력판단)

pLog->WriteFile( … );else

pLog->WriteDB( … );...

}

2. 함수함수 추가

class Log{

virtual void Write(const void*, UINT){

//do something...}

};

class LogFile : public Log{


// File 출력}

};

class LogDB : public Log{


// DB 출력}

};

3. 구현구현 상속

43

3. Object-Oriented Design

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

44

Object-Oriented Design Principles

1. SRP(Single Responsibility Principle) : 단일 책임 원칙

2. DIP(Dependency Inversion Principle) : 의존 관계 역전의 원칙

3. ISP(Interface Segregation Principle) : 인터페이스 분리의 원칙

4. LSP(Liskov Substitution Principle) : 리스코프 대체 원칙

5. OCP(Open-Closed Principle) : 개방 폐쇄 원칙


http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

45

Customer RequirementCustomer Requirement

Log 데이터를 File에 출력한다.

Log 데이터를 Window에 출력한다.

File과 Window Stream을 생성한다.

생성이 제한된 Log를 생성한다(전역적 접근).

동기화 처리된 Buffered Memory를 이용하여 File에 출력한다(속도 향상).

File System

Log::Write

Log::Write

Log::Write

접근 횟수 : 3

적용 후적용 전

접근 횟수 : 1

Buffered Memory File System

Log::Write

Log::Write

Log::Write

Write

동기화 처리

동기화 처리하여 Window에 출력한다(멀티스레드 지원).


http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

46

Code ReuseCode Reuse

Log 데이터를 Window에 출력한다.

동기화 처리된 Buffered Memory를 이용하여 File에 출력한다(속도 향상).

동기화 처리하여 Window에 출력한다(멀티스레드 지원).

Log 데이터를 File에 출력한다.

File과 Window을 생성한다.


생성이 제한된 Log를 생성한다(전역적 접근).

Object식별

Sub-HOW : 동기화 처리, Buffered Memory

HOW : File, Window HOW : File, Window HOW : 생성이 제한된 Log

WHAT : 출력 WHAT : 생성 WHAT : 생성


http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

47

WinOutputStreamFactoryFileOutputStreamFactory

HOW

OCP(LSP)

<<interface>>IOutputStreamDIP

WHAT, SRP

+Write(const void*, UINT)

Sub-HOW

SyncOutputStream

OCP(LSP)

BufferedOutputStream

WinOutputStreamFileOutputStream DecoratorOutputStream

OCP(LSP)

HOW

DIP

WHAT, SRP

+Create() : IOutputStream*

<<interface>>IOutputStreamFactory

Log

WHAT/HOW, SRP 위반

#Log+Create() : Log*+SetLog(IOutputStream*)+Write(const void*, UINT)

<<create>>

<<create>>


DIP

Sub-

HOW

HOW

WHAT

WHAT

HOW

: 출력

: File, Window


WHAT

HOW

: 생성

: File, Window

WHAT

HOW

: 생성

: 생성이 제한된 Log

DIP

Client

PhysicalLogical

Client

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

48

IOutputStream* WinOutputStreamFactory::Create(){

IOutputStream *pWin, *pSync;

pWin = new WinOutputStream;pSync = new SyncOutputStream(pWin);return pSync;

}

IOutputStream* FileOutputStreamFactory::Create(){

IOutputStream *pFile, *pBuffered, *pSync;

pFile = new FileOutputStream;pBuffered = new BufferedOutputStream(pFile);pSync = new SyncOutputStream(pBuffered);return pSync;

}

File 출력

확장

에대

해열

려있

고,

수정

에는

대해

닫혀

있다

void Client::Init(){

Log::Create()->SetOutputStream(m_pFactory->Create());}

void Client::Log( … ){

…Log::Create()->Write(lpBuf, nLen);

}

Window 출력

재사용 가능한 설계

OpenOpen--Closed PrincipleClosed Principle



http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

49

Log

WHAT/HOW, SRP 위반

<<interface>>IOutputStreamDIP

WHAT, SRPWHAT, SRP


HOW

OCP(LSP)


OCP(LSP)

HOW

Sub-HOW

Write(const void*, UINT)

DIP

SyncOutputStream

OCP(LSP)

BufferedOutputStream

DIP<<interface>>

IOutputStreamFactory

<<create>>

<<create>>

Singleton Strategy

Decorator

Pattern Summary

Abstract Factory




DIP

Client

50

4. Design Pattern in Practice

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

51


Log 데이터를 DB에 출력(저장)한다.

HOW(세부 구현, 변화는 것)

DBOutputStream

WHAT(외부와의 계약, 변화지 않는 것)

HOW(세부 구현, 변화는 것)

DBOutputStreamFactory

WHAT(외부와의 계약, 변화지 않는 것)

DBOutputStream를 생성한다.

WHATHOW

동기화 처리된 Buffered Memory를 이용하여 DB에 출력(저장)한다.

Buffered MemorySub-HOW

동기화 처리Sub-HOW

DBHOW

delegationdelegation

출력(저장)WHAT

Sub-HOW

delegation

Sub-HOW

delegation

Design Pattern in Practice

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

52


HOW : DBOutputStream HOW : DBOutputStreamFactoryWHAT : 출력 WHAT : 생성

<<create>>


<<interface>>IOutputStream

+Write(const void*, UINT)

SyncOutputStream BufferedOutputStream



<<interface>>IOutputStreamFactory

Log


<<create>>

Client



DBOutputStreamFactory

HOW

DBOutputStream

HOW

WHATWHAT

Sub-HOW

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

53

IOutputStream* DBOutputStreamFactory::Create(){

IOutputStream *pDB, *pBuffered, *pSync;

pDB = new DBOutputStream;pBuffered = new BufferedOutputStream(pFile);pSync = new SyncOutputStream(pBuffered);return pSync;

}

IOutputStream* FileOutputStreamFactory::Create(){

IOutputStream *pFile, *pBuffered, *pSync;

pFile = new FileOutputStream;pBuffered = new BufferedOutputStream(pFile);pSync = new SyncOutputStream(pBuffered);return pSync;

}

File 출력

확장

에대

해열

려있

고,

수정

에는

대해

닫혀

있다

void Client::Init(){

Log::Create()->SetOutputStream(m_pFactory->Create());}

void Client::Log( … ){

…Log::Create()->Write(lpBuf, nLen);

}

DB 출력

재사용 가능한 설계

OpenOpen--Closed PrincipleClosed Principle



54

5. Summary

http

://w

ww

.inn

osig

ma.

com

55

Object =Object = Service ProviderService Provider

Summary

o d for agile software developmentcfs2.tistory.com/upload_control/download.blog?fhandle=... ·...

Documents