1. 데이터 입출력 구현

1) 자료 구조

• 선형 구조: 배열, 선형 리스트(연속/연결 리스트), 스택, 큐, 데크
• 비선형 구조: 트리, 그래프

2) 선형 구조

- 선형 리스트

> 연속 리스트

• 연속되는 기억장소(≒배열)
• 기억장소 이용 효율 가장 좋음 (밀도 1)
• 데이터 중간 삽입 시 빈 공간 필요, 삽입/삭제 시 자료 이동 필요

> 연결 리스트

• 자료를 임의의 기억공간에 기억, 노드로 연결 → 삽입/삭제 용이
• 기억 공간이 연속적으로 놓여있지 않아도 저장 가능
• 순차 리스트 대비 기억 공간 효율 ↓
• 접근 속도 느림: 포인터 찾아야함
• 중간 노드 끊어지면 다음 노드 찾기 어려움

- 스택

• 한쪽 끝으로만 삽입, 삭제 (LIFO)
• 스택 full인 상태에서 데이터 삽입 → 오버플로
• 빈 스택에서 데이터 삭제 → 언더플로

> 응용 분야

함수 호출 순서 제어, 인터럽트 처리, 수식 계산, 컴파일러의 언어 번역, 복귀 주소 저장

- 큐

• 한 쪽에서 삽입, 다른 쪽에서 삭제 (FIFO)
• 시작과 끝을 표시하는 두 개의 포인터

3) 비선형 구조

- 그래프

> 방향/무방향 그래프의 최대 간선 수

정점 n개

• 무방향 그래프: n(n-1)/2
• 방향 그래프: n(n-1)

- 트리

> 정의

정점(노드)과 선분(브랜치)를 이용하여 사이클을 이루지 않도록 구성한 특수한 그래프

> 관련 용어

• 노드: 자료 항목 + 가지(branch)
• 근 노드(Root Node): 최상위 노드
• 디그리(차수): 각 노드에서 뻗어나온 가지의 수
• 단말 노드(Terminal Node): 잎 노드(Leaf Node), 자식이 하나도 없는 노드, 디그리 0
• 자식 노드 / 부모 노드 / 형제 노드
• 트리의 디그리: 디그리 최대값

> 운행법

• Preorder 운행: Root → Left → Right
• Inorder 운행: Left → Root → Right
• Postorder 운행: Left → Right → Root

• Preorder
  • A13 → AB2E3 → ABDHIE3 → ABDHIECFG
• Inorder
  • 1A3 → 2BEA3 → HDIBEA3 → HDIBEAFCG
• Postorder
  • 13A → 2EB3A → HIDEB3A → HIDEBFGCA

4) 수식의 표기법

- 표기법

• 전위 표기법(Prefix): +AB
• 중위 표기법(InFix): A+B
• 후위 표기법(PostFix): AB+

- Infix → PreFix, PostFix

X = A / B * (C + D) + E

• PreFix
  =X+*/AB+CDE
• PostFix
  XAB/CD+*E+=
  

- PostFix → Infix

A B C - / D E F + * +

A / (B - C) + D * (E + F)

- PreFix → Infix

+ / A - B C * D + E F

A / (B - C) + D * (E + F)

5) 정렬

- 삽입 정렬

key 요소를 기존의 정렬된 자료 사이의 올바른 자리를 찾아 삽입
key 요소는 두번째 요소부터 시작

• 8 5 6 2 4
• 5 8 | 6 2 4
• 5 6 8 | 2 4
• 2 5 6 8 | 4
• 2 4 5 6 8

- 선택 정렬

해당 순서에 원소를 넣을 위치는 이미 정해져 있고, 어떤 원소를 넣을지 선택하는 알고리즘
최소값 찾기 → 맨 앞 값과 교체 → 계속 반복

• 8 5 6 2 4
• 2 8 5 6 4
• 2 4 8 5 6
• 2 4 5 8 6
• 2 4 5 6 8

- 버블 정렬

인접 요소끼리 비교해서 크면 한 칸씩 뒤로 보냄 (매번 비교 + 교환)

• 8 5 6 2 4
• 5 8 6 2 4 → 5 6 8 2 4 → 5 6 2 8 4 → 5 6 2 4 8
• 5 2 6 4 8 → 5 2 4 6 8
• 2 5 4 6 8 → 2 4 5 6 8

- 퀵 정렬

피벗 기준 작으면 왼쪽, 크면 오른 쪽으로
분할과 정복
평균: O(n log n) / 최악: O(n^2)

- 힙 정렬

완전 이진 트리(Complete Binary Tree) 사용
구성된 전이진 트리를 Heap Tree로 변환 후 정렬
O(n log n)

cf) 완전 이진 트리
부모 자식 간 특정 조건 만족, 자식 노드 최대2, 모든 레벨 노드 full

- 합병 정렬

이미 정렬된 두 개의 파일을 하나로 합병하는 정렬
O(n log n)

6) 이진 검색

전체 파일을 두 개의 서브 파일로 분리하며 key 레코드 검색하는 방식

• 순서화된 파일만 가능
• 대상 key 값을 중간 레코드 key 값과 비교하며 검색
• 비교 거듭 할때마다 검색 대상이 절반으로 줄어듦
• 중간 레코드 번호 = (first + last ) / 2

7) 해싱 함수

1) 제산법(Division)

• 홈 주소: 해시테이블의 크기보다 큰 수 중 가장 작은 소수(Prime, Q)로 나눈 나머지
• h(K) = K mod Q

2) 제곱법(Mid-Square)

• 홈 주소: K^2의 중간 부분 값

3) 폴딩법(Folding)

• 홈 주소: K를 여러 부분으로 나눈 후 각 부분의 합이나 XOR(배타적 논리합)한 값

4) 기수 변환법(Radix)

• 키 숫자를 다른 진수로 변환 후 주소 범위에 맞게 조정

5) 대수적 코딩법

• 홈 주소: 키 값 각 자리의 비트수를 다항식의 계수로 간주, 이를 해시표의 크기로 정의된 다항식으로 나누어 얻은 나머지 다항식의 계수

6) 숫자 분석법

• 키 값 숫자의 분포 분석 → 비교적 고른 자리를 택해서 홈주소

7) 무작위법: 난수

8) DB

- DBMS

DB 관리, 요구에 따른 정보 생성 SW

필수 기능

• 정의 기능: 데이터 타입, 구조, 제약 조건 등을 명시 가능
• 조작 기능: CRUD 인터페이스 제공
• 제어 기능: CUD의 정확한 수행으로 데이터의 무결성 유지

장점

• 데이터의 논리적, 물리적 독립성 보장
• 중복 피해서 기억 공간 절약
• 저장된 데이터 공동 이용, 데이터 표준화, 통합 관리, 최신성, 실시간 처리 가능
• 데이터의 일관성/무결성, 보안 유지

단점

• DB 전문가 부족
• 전산화 비용 증가
• 과부하(오버헤드) 발생 가능
• 백업, 리커버리 어려움
• 시스템 복잡

- 스키마

DB 구조, 제약 조건에 관한 명세를 기술한 메타데이터의 집합
속성, 개체, 관계, 제약조건 등

분류

• 외부 스키마
  • 사용자, 개발자가 필요로하는 DB 구조
• 개념 스키마
  • DB 전체적인 논리적 구조
  • 모든 응용 프로그램 등이 필요로 하는 데이터를 종합한 조직 전체의 DB → 하나만 존재
• 내부 스키마
  • 물리적 저장장치 입장에서 본 DB 구조
  • 실제로 DB에 저장될 레코드의 형식 정의, 저장 데이터의 표현 방법, 내부 레코드의 물리적 순서 등

- 절차형 SQL의 테스트와 디버깅

• 디버깅으로 기능의 적합성 여부를 검증, 실행을 통해 결과를 확인하는 테스트 과정
• 목적: 테스트를 통해 오류를 발견한 후 디버깅을 통해 오류 발생 소스 코드를 추적하며 수정

2. 통합 구현

1) 단위 모듈(Unit Module)

SW 구현에 필요한 여러 동작 중 한 가지 동작을 수행하는 기능을 모듈로 구현한 것

• 단위 기능: 단위 모듈로 구현되는 하나의 기능
• 사용자, 다른 모듈로부터 값을 전달받아 시작되는 작은 프로그램을 의미하기도 함
• 두 개의 단위모듈을 합쳐서 두 개의 기능 구현 가능
• 구성요소: 처리문, 명령문, 데이터 구조 등
• 독립적인 컴파일, 다른 모듈에 호출/삽입 가능
• 단위기능 명세서 작성 후 입출력 기능과 알고리즘 구현

2) IPC

Inter-Process Communication

모듈 간 통신 방식을 구현하기 위해 사용되는 대표적인 프로그래밍 인터페이스 집합
복수의 프로세스를 수행하며 이뤄지는 프로세스 간 통신까지 구현 가능

- 대표 메소드

• Shared Memory
  • 다수 프로세스가 공유 메모리로 통신
• Socket
  • 네트워크 소켓
• Semaphores
  • 공유 자원에 대한 접근 제어를 통해 통신
• Pipes & Named Pipes
  • 파이프(선입선출)라는 메모리를 공유하며 통신, 프로세스 간 파이프 동시 접근 불가
• Message Queueing
  • 메시지가 발생하면 이를 전달하며 통신

3) 단위 모듈 테스트

단위 기능을 구현하는 모듈이 정해진 기능을 정확히 수행하는지
Unit Test

• 화이트박스 테스트, 블랙박스 테스트 기법 사용
• 모듈 단독 실행 환경과 데이터가 필요
• 기능 단위 디버깅 용이 / 시스템 수준의 오류는 못 잡음

4) 테스트 케이스

입력값, 실행조건, 기대결과 등의 항목에 대한 명세서

- 구성요소 (ISO/IEC/IEEE 29119-3 표준)

• 식별자
• 테스트 항목: 테스트 대상(모듈, 기능)
• 입력 명세: 입력값, 조건
• 출력 명세
• 환경 설정: 필요한 HW, SW
• 특수 절차 요구
• 의존성 기술

5) 통합 개발 환경(IDE)

코딩, 디버그, 컴파일, 배포 등을 제공하는 SW 개발환경

6) 빌드 도구

• 소스 코드 → 제품 소프트웨어

• 전처리, 컴파일 등

• Ant: 아파치, 자바 공식 빌드 도구

• Maven: 아파치, ant 대안

• Gradle: ant, maven 보완

3. 소프트웨어 패키징

1) 소프트웨어 패키징

모듈별로 생성한 실행 파일을 묶어 배포용 설치 파일 만들기

• 사용자 중심 진행
• 소스코드는 모듈화하여 패키징

- 고려사항

• 사용자 시스템 환경 정의 (OS, CPU, 메모리 등)
• UI는 시각적인 자료와 함께 제공
• 하드웨어와 함께 관리되도록 Managed Service 형태로 제공
• 내부 콘텐츠 암호화 및 보안
• 다른 콘텐츠 및 단말기간 DRM 연동 고려
• 사용자 편의성을 위한 복잡성 및 비효율성 문제 고려
• 소프트웨어 종류에 적합한 암호화 알고리즘 적용

2) 릴리즈 노트

개발 과정의 릴리즈 정보를 최종 사용자와 공유하는 문서

• 테스트 진행 방법, 결과, 소프트웨어 사양 확인 가능
• 전체 기능, 서비스 내용, 개선 사항 공유
• 버전 관리, 릴리즈 정보 관리 가능
• 초기 배포 및 출시 후 추가 배포 시에 제공

- 초기 버전 작성 시 고려사항

• 현재 시제로 작성
• 신규 소스, 빌드, 변경/개선된 이력 작성
• 머릿말, 개요, 목적, 문제 요약, 재현 항목, 수정/개선 내용, 사용자 영향도, SW 지원 영향도, 노트, 면책 조항, 연락처

3) 디지털 저작권 관리(DRM)

• 원본 콘텐츠가 아날로그인 경우, 디지털로 변환 후 패키저로 DRM 패키징
• 콘텐츠 크기가 작은 경우(음원, 문서) 요청 시점에 실시간 패키징, 큰 경우 패키징 후 배포
• 패키징 수행 시 암호화된 저작권자의 전자서명 포함, 라이선스 정보가 클리어링 하우스에 등록됨
• 콘텐츠 사용 시 클리어링 하우스에 등록된 라이선스 정보로 사용자 인증, 권한 여부 확인 필요
• 종량제 방식, 클리어링 하우스로 실제 사용량 측정 후 요금 부과

- DRM 구성 요소

• 클리어링 하우스
  • 저작권 사용 권한, 라이선스, 암호화된 키, 사용량에 따른 결제 관리 수행
• 콘텐츠 제공자: 저작권자
• 패키저
  • 콘텐츠를 메타데이터와 함께 배포 가능한 형태로 묶어 암호화하는 프로그램
• 콘텐츠 분배자
  • 암호화된 콘텐츠를 유통하는
• 콘텐츠 소비자
• DRM 컨트롤러
  • 배포된 콘텐츠의 이용권한 통제 프로그램
• 보안 컨테이너
  • 콘텐츠 원본을 안전하게 유통하기 위한 전자적 보안 장치

- DRM 기술 요소

• 암호화 (+전자 서명)
• 키 관리
• 암호화 파일 생성(Packager)
• 식별 기술
• 저작권 표현
• 정책 관리
• 크랙 방지
• 인증

4) 소프트웨어 매뉴얼

- 설치 매뉴얼

• 사용자 기준 작성
• 설치 a-z 빠짐없이 순서대로 작성
• 오류 메시지, 예외 상황 별도 분류 설명
• 목차/개요, 서문, 기본 사항 포함
• 기능 식별 → UI 분류 → 설치/백업 파일 → Uninstall 절차 확인 → 이상 케이스 확인 → 최종 매뉴얼 적용

> 기본 사항

• 소프트웨어 개요
  • 주요 기능 및 UI, 그림으로 설명
• 설치 관련 파일
  • 설치에 필요한 파일, exe, ini, log 등 파일 설명
• 설치 아이콘
• 프로그램 삭제
• 관련 추가 정보

- 사용자 매뉴얼

사용 과정에서 필요한 내용에 대한 문서

• 오류 패치, 기능 업그레이드 등을 위해 매뉴얼 버전 관리
• 개별 동작 가능한 컴포넌트 단위로작성
• 컴포넌트 명세서, 구현 설계서 토대로 작성
• 목차/개요, 서문, 기본사항 등 포함
• 작성 지침 정의 → 사용자 매뉴얼 구성 요소 정의 → 구성 요소별 내용 작성 → 사용자 매뉴얼 검토

5) 형상 관리

Git, CVS, Subversion 등

- 중요성

• SW 변경사항 추적, 통제
• 무절제한 변경 방지
• 버그, 수정사항 추적
• 진행 정도 확인 기준으로 사용 가능
• 배포본 관리 효율
• 여러 개발자 동시 개발 가능

- 기능

• 형상 식별
  • 형상관리 대상에 이름, 관리번호를 부여하고 계층(Tree) 구조로 구분 → 수정, 추적 용이하도록
• 버전 제어
  • 다른 버전의 형상 항목 관리
• 형상 통제(변경 관리)
  • 변경 요구 검토
• 형상 감사
• 형상 기록(상태 보고)

- 소프트웨어 버전 등록 관련 주요 기능

• 저장소(Repository): 최신 버전 파일, 변경 정보 저장소
• 가져오기: 빈 저장소에 파일 복사
• 체크아웃: 저장소에서 파일 받아옴
• 체크인: 소스 수정 후 저장소 갱신
• 커밋: 충돌을 알리고 수정 후 갱신 완료
• 동기화

- 방식에 따른 분류

> 공유 폴더 방식

버전 관리 자료를 로컬 컴퓨터의 공유폴더에 저장
SCSS, RCS, PVCS, QVCS

> 클라이언트/서버 방식

중앙시스템(서버)에 저장
CVS, SVN(Subversion), CVSNT, Clear Case, CMVC, Perforce

> 분산 저장소 방식

하나의 원격 저장소와 분산된 개발자 PC의 로컬 저장소에 함께 저장

• 개발자가 로컬 저장소에서 우선 반영(버전 관리)한 뒤, 이걸 다시 원격 저장소에 반영
• 원격 저장소에 문제가 생겨도 로컬 저장소 자료로 작업 가능

Git, GNU arch, DCVS, Bazaar, Mecurial, TeamWare, BitKepper, Plastic SCM

- 대표적 기술

> Subversion(SVN)

CVS 개선, 아파치

• 클라이언트/서버 구조, 서버에는 최신 파일
• 서버 자료를 클라이언트로 복사해서 작업 후 변경 내용을 서버에 반영
• 모든 개발 작업은 trunk 디렉토리에서 수행
• 추가 개발 작업은 branches 디렉토리 안에 별도의 디렉토리를 만들어 작업을 완료 후 trunk에 머지
• 커밋 시 리비전 1씩 증가
• 서버는 주로 유닉스, 클라이언트는 상관 없음
• 오픈 소스, 무료
• CVS의 단점이었던 파일, 디렉토리명 변경, 이동 등이 가능

> Git

리누스 토발즈

• 분산 버전 관리 시스템. 로컬/원격 저장소
  • 지역 저장소: 개발자들이 실제 개발을 진행, 버전관리 수행
  • 원격 저장소: 협업을 위해 버전 공동 관리, 내 작업 반영하거나 다른 개발자의 작업 가져오기
• 버전 관리가 로컬에서 진행되므로 버전관리 신속, 원격/네트워크 문제 시 작업 가능
• 브랜치를 이용하면 기존 코드에 영향 없이 다양한 테스팅 가능
• 스냅샷: 파일의 변화 → 이전 스냅샷의 포인터를 가지므로 버전 흐름 파악 가능

6) 빌드 자동화 도구

소스 코드를 컴파일한 후 여러개의 모듈을 묶어 실행 파일로 만드는 과정
→ 빌드, 테스트, 배포를 자동화 하는 도구

• 지속적인 통합 개발환경
  • 한 작업 마무리 시 모듈 단위로 개발된 코드를 지속적으로 통합
  • 빌드 자동화 도구 유용

Ant, Make, Maven, Gradle, Jenkins

- Jenkins

자바 기반 오픈소스

• 서블릿 컨테이너에서 실행되는 서버 기반 도구
• 형상관리 도구와 연동 가능, Web UI 제공
• 분산 빌드, 테스트 가능

- Gradle

Groovy 기반 오픈소스

• Groovy로 만든 DSL(Domain Specific Language)를 스크립트 언어로 사용
• 실행 명령을 모아 태스크로 만든 후, 태스크 단위로 실행
• 빌드 캐시: 태스크 재사용 / 다른 시스템의 태스크 공유

4. 애플리케이션 테스트

1) 애플리케이션 테스트

잠재 결함을 찾아내는 일련의 행위
→ 요구사항 만족 여부 확인, 기능 수행 검증 (명세서에 맞는지)

2) 테스트 관련 용어

• 결함 집중(Defect Clustering): 대부분의 결함이 소수의 특정 모듈에 집중해서 발생
• 파레토 법칙: 80%의 오류는 20% 모듈에서 발견 → 20% 모듈을 집중적으로 테스트하자
• 살충제 패러독스: 살충제 내성
• 오류 부재의 궤변: 결함이 없어도 요구사항 불만족 시 품질이 낮은 것

3) 실행 여부에 따른 분류

• 정적 테스트
  • 프로그램 실행 없이 명세서, 소스 코드를 대상으로
  • 개발 초기 결함 발견 가능 → 비용 ↓
  • ex) 워크스루, 인스펙션, 코드 검사
• 동적 테스트
  • 실행해서 하는 테스트
  • 소프트웨어 개발 모든 단계에서 수행 가능
  • ex) 블랙박스, 화이트박스

4) 테스트 기반에 따른 분류

• 명세 기반 테스트: 명세 빠진 것 없는지
  • ex) 동등 분할, 경계 값 분석
• 구조 기반 테스트: SW 내부 논리 흐름에 따라 테스트 케이스 작성 후 확인
  • ex) 구문/결정/조건 기반
• 경험 기반 테스트: 테스터의 경험 기반, 명세/시간이 충분하지 않을 때
  • ex) 에러 추정, 체크리스트, 탐색적 테스팅

5) 시각에 따른 분류

• 검증 테스트
  • 개발자의 시각에서, 명세서 일치 여부
• 확인 테스트
  • 사용자의 시각에서, 요구한대로 완성됐는지

6) 목적에 따른 분류

• 회복 테스트: 시스템에 결함을 주어 실패 유도 → 올바르게 복구되는지
• 안전 테스트: 시스템 보호 도구가 침입에 대응을 잘 하는지
• 강도 테스트: 과부하 확인
• 성능 테스트
• 구조 테스트: SW 내부 논리, 소스 코드의 복잡도
• 회귀 테스트: 변경/수정 사항의 결함
• 병행 테스트: 변경된 SW와 기존 SW에 동일한 인풋 → 결과 비교

7) 화이트박스 테스트

원시 코드의 논리적인 경로로 테스트 케이스 설계

• 모듈 내부 작동 관찰
• 원시 코드(모듈)의 모든 문장을 한 번 이상 실행
• 프로그램 제어 구조에 따라 선택, 반복 등 분기점 부분을 수행 → 논리적 경로 제어

- 종류

• 기초 경로 검사
  • 가장 대표적
  • 설계자가 논리적 복잡성 측정할 수 있게 해줌
  • 결과는 실행 경로의 기초를 정의하는 지침으로 사용
• 제어 구조 검사
  • 조건 검사: 논리적 조건
  • 루프 검사: 반복 구조
  • 데이터 흐름 검사: 변수

- 검증 기준

• 문장 검증 기준: 모든 구문이 한 번 이상 수행되도록
• 분기 검증 기준: 결정 검증 기준, 모든 조건문 true/false
• 조건 검증 기준: 조건문에 포함된 개별 조건식의 결과 true/false
• 분기/조건 기준: 분기 + 조건

8) 블랙박스 테스트

각 기능의 완전한 작동을 입증, 기능 테스트

• 프로그램 구조 고려 X → 테스트 케이스는 모듈 요구나 명세를 기초로 결정
• 소프트웨어 인터페이스에서 실시
• 부정확/누락된 기능, 인터페이스 오류, 자료 구조나 외부 DB 접근에 따른 오류, 행위/성능 오류, 초기화 종료 오류 등을 발견하기 위해 사용
• 테스트 과정의 후반부

- 종류

• 동치 분할 검사
  • 동치 클래스 분해, 동등 분할 기법
  • 입력 자료에 초점을 맞춰 테스트 케이스를 만들어 검사
  • 타당한 입력, 타당하지 않은 입력 자료의 개수를 균등하게 배분
• 경계값 분석
  • 입력자료에만 치중한 동치 분할 기법을 보완
  • 입력 조건의 중간값보다 경계값에서 오류가 발생할 확률이 높음 → 경계값을 테스트 케이스로 선정
• 원인-효과 그래프 검사
  • 입출력 상황 분석 → 효용성이 높은 테스트케이스를 선정하여 검사
• 오류 예측 검사
  • 과거의 경험이나 확인자의 감각으로 테스트
  • 보충적 검사 기법
  • 데이터 확인 검사
• 비교 검사
  • 여러 버전의 프로그램에 동일한 테스트 자료를 제공 → 동일 결과 출력되는지

9) 개발 단계에 따른 애플리케이션 테스트

- 단위 테스트(Unit Test)

코딩 직후 모듈, 컴포넌트 초점 테스트

• 인터페이스, 외부적 I/O, 자료 구조, 독립적 기초 경로, 오류 처리 경로, 경계 조건 검사
• 사용자의 요구사항을 기반으로 한 기능성 테스트를 우선적으로
• (주로)구조 기반 테스트 cf) 명세 기반 테스트
• 발견 가능한 오류: 알고리즘 오류, 탈출구 없는 반복문, 틀린 수식

- 통합 테스트(Integration Test)

단위 테스트가 완료된 모듈을 결합, 하나의 시스템으로 완성시키는 테스트

• 비점진적 통합 방식
  • 단계적 통합 절차 없이 모두 결합된 프로그램 전체를 테스트
  • 빅뱅 통합 테스트 방식
  • 소규모 SW, 단시간
  • 오류 발견 및 장애 위치 파악, 수정이 어려움
• 점진적 통합 방식
  • 모듈 단위로 단계적으로 통합하면서 테스트
  • 하향식, 상향식, 혼합식
  • 오류 수정 용이, 인터페이스 연관 오류 테스트 가능성 높음

> 하향식 통합 테스트

상위 모듈에서 하위 모듈로 통합

• 깊이 우선 통합법, 넓이 우선 통합법
• 테스트 초기부터 사용자에게 시스템 구조를 보여줄 수 있다
• 상위 모듈에서 테스트 케이스 사용하기 어려움

> 상향식 통합 테스트

하위 → 상위 모듈

• 스텁은 필요하지 않지만, 한 주요 제어모듈과 관련된 종속 모듈의 그룹인 클러스터가 필요

> 테스트 드라이버와 테스트 스텁

• 드라이버
  • 하위 모듈 호출 도구 / 매개 변수를 전달하고 테스트 결과 도출
  • 상위 모듈 없이 하위 모듈이 있는 경우
  • 상향식 테스트
• 스텁
  • 제어 모듈이 호출하는 타 모듈의 기능을 단순히 수행 / 일시적 조건만 가지는 테스트용 모듈
  • 상위 모듈은 있는데 하위 모듈이 없는 경우
  • 하향식 테스트
• 공통점과 차이점
  • 공통점: 소프트웨어 개발, 테스트 병행 시 이용
  • 차이점
    • 드라이버
      • 존재하는 하위 모듈과 존재하지 않는 상위 모듈 간의 인터페이스 역할
      • 개발 완료 시 드라이버는 본래 모듈로 교체
    • 스텁
      • 가짜 모듈, 임시 모듈
      • 시험용 모듈이기 때문에 드라이버보다 작성 쉬움

- 시스템 테스트

개발된 SW가 해당 컴퓨터에서 완벽히 수행되는가

• 실제 사용 환경과 유사한 환경 만들어야 함
• 기능적/비기능적 요구사항을 모두 만족하는지

- 인수 테스트

사용자의 요구사항 충족 여부

• 사용자가 직접 테스트

• 문제가 없으면 사용자는 SW를 인수 → 프로젝트 종료

• 알파 테스트: 개발자 앞에서, 통제된 환경, 오류/문제점을 사용자와 개발자가 함께 확인

• 베타 테스트: 선정된 유저가 여러 사용자 앞에서. 필드 테스팅. 제어되지 않은 환경

10) 회귀 테스팅

테스트된 프로그램의 테스팅을 반복
통합 테스트로 인해 변경된 모듈이나 컴포넌트의 새로운 오류를 확인

• 수정 부분 때문에 새로운 오류를 발생하지 않음을 보증하기 위해
• 변경 부분을 테스트할 수 있는 케이스만 선정하여 수행

11) 애플리케이션 테스트 프로세스

순서

• 테스트 계획: 명세서 등을 기반으로 테스트 목표, 대상, 범위 결정
• 테스트 분석 및 디자인
• 테스트 케이스 및 시나리오 작성
• 테스트 수행
• 테스트 결과 평가 및 리포팅
• 결함 추적 관리

12) 테스트 케이스

요구사항 준수 여부 확인을 위해 설계된 테스트 항목 명세서
입력값, 실행 조건, 기대 결과
→ 명세 기반 테스트의 설계 산출물

• 테스트 오류 방지, 인력/시간 ↓
• 테스트 목표, 방법 설정 후 작성
• 시스템 설계 단계에서 작성하는 것이 이상적

- 테스트 시나리오

테스트 케이스 적용 순서에 따라 묶음 집합
테스트 케이스를 적용하는 구체적인 절차 명세
→ 절차, 조건, 입력 데이터 등

- 테스트 오라클

테스트 결과가 올바른지 판단하기 위해 정의된 참 값을 대입하여 비교

> 종류

• 참 오라클: 모든 테스트 케이스의 기대값 제공, 발생된 모든 오류 검출 가능
• 샘플링 오라클: 특정한 몇몇 케이스만
• 추정 오라클: 샘플링 오라클 개선, 몇 개는 결과 제공, 나머지는 추정
• 일관성 검사 오라클: 앱 변동 시 전후 결과값 동일한지 확인

13) 테스트 자동화 도구

사람이 하던 걸 스크립트 형태의 자동화 도구 시킴

- 유형

• 정적 분석 도구: 프로그램 실행 X, 소스 코드의 코딩 표준, 스타일, 복잡도 등을 발견
• 테스트 케이스 생성 도구
  • 자료 흐름도: 자료 원시 프로그램 입력 → 파싱 → 자료 흐름도 작성
  • 기능 테스트: 기능 구동의 모든 가능한 상태를 파악하여 입력 작성
  • 입력 도메인 분석: 코드 내부 말고 입력 변수 도메인 분석해서 테스트 데이터 만듦
  • 랜덤 테스트: 입력 값 무작위 추출
• 테스트 실행 도구: 데이터/수행방법 등이 포함된 스크립트
  • 데이터 주도 접근 방식: 스프레드 시트에 데이터 저장
  • 키워드 주도 접근 방식: 스프레드 시트에 동작 키워드와 테스트 데이터 저장
• 성능 테스트 도구
• 테스트 통제 도구
  • 테스트 계획, 관리, 수행, 결함 관리 도구
  • ex) 형상 관리 도구, 결함/추적 관리 도구
• 테스트 하네스 도구
  • 컴포넌트, 모듈 테스트 환경의 한 부분 → 테스트를 위한 코드, 데이터
  • 테스트 실행 환경 시뮬레이션 후 테스트

- 테스트 하네스의 구성 요소

• 테스트 드라이버: 하위 모듈 호출, 매개변수 전달, 결과 도출
• 테스트 스텁: 제어 모듈이 호출하는 타 모듈의 기능만 단순히 수행, 일시적으로 필요한 조건만 충족
• 테스트 슈트: 테스트 케이스의 집합
• 테스트 케이스: 입력값, 조건, 기대값
• 테스트 스크립트: 자동화된 테스트 실행 절차에 대한 명세서
• 목 오브젝트: 조건 입력하면 그 상황에 맞는 행위 수행

14) 결함

오류, 작동 실패 등 이상 동작
→ 기대값/결과 간 차이나 업무 내용과의 불일치도 모두 결함에 해당

15) 애플리케이션 성능 분석

요구한 기능을 최소한의 자원으로 최대한 많이, 신속하게 처리하는 정도

- 성능 측정 지표

• 처리량
• 응답 시간: 요청~응답
• 경과 시간: 작업 의뢰~처리 완료
• 자원 사용률

- 빅 오 표기법(Big-O Notation)

알고리즘 실행시간 최악일 때를 표기하는 방법
cf) 오메가 표기법(신뢰성 ↓), 세타 표기법(평가 까다로움)

• O(1)
  • 입력값(n)에 독립적으로 문제 해결에 하나의 단계만 거침
  • 스택의 삽입(push), 삭제(pop)
• O(log n)
  • 필요 단계가 입력값, 조건에 의해 감소
  • 이진트리, 이진 검색
• O(n)
  • 입력값과 1:1 관계
  • for문
• O(n log n)
  • nlogn번만큼 수행
  • 힙정렬, 합병 정렬
• O(n^2)
  • 삽입 정렬, 쉘 정렬, 선택 정렬, 버블 정렬, 퀵 정렬
• O(2^n)
  • 피보나치 수열

- 순환 복잡도

한 프로그램의 논리적 복잡도 측정
맥케이브 순환도, 맥케이브 복잡도 메트릭

• 프로그램의 경로의 수 정의 → 모든 경로가 한 번 이상 수행됨을 보장하기 위해 테스트 횟수 상한선

> 순환 복잡도 계산

제어 흐름도 G에서 순환 복잡도 V(G) 계산

• 순환 복잡도는 제어흐름도의 영역 수와 일치하므로 영역 수를 계산
• V(G) = E - N + 2
  • E == 화살표 수
  • N == 노드 수

16) 소스 코드 최적화

• 클린 코드
  • 단순 명료한 코드, 잘 작성된 코드
• 나쁜 코드(Bad Code)
  • 로직이 복잡하고 이해하기 어려운 코드
  • 스파게티 코드: 코드 로직이 서로 복잡하게 얽혀있는 코드
  • 외계인 코드: 너무 오래되거나 참고할 게 없어서 유지보수 어려운 코드

- 클린 코드 작성 원칙

• 가독성
• 단순성: 한 번에 한 가지 처리하도록, 클래스/메소드 등을 최소 단위로 분리
• 의존성 배제: 코드가 다른 모듈에 미치는 영향을 최소화, 변경 시 다른 부분에 영향이 없도록 작성
• 중복성 최소화
• 추상화: 상위 클래스/메소드/함수에서는 간략히 애플리케이션의 특성을 나타내고, 상세 내용은 하위에서 구현

17) 소스 코드 품질 분석 도구

• 정적 분석 도구
  • 실행 X. 코딩 표준이나 스타일, 결함 확인
  • 애플리케이션 초기 결함 찾기 → 완료 시점에서는 품질 검증 차원
  • 자료 흐름, 논리 흐름을 분석 → 비정상적 패턴 찾기
  • 코딩의 복잡도, 모델 의존성, 불일치성 분석
  • pmd, cppcheck, SonarQube, checkstyle, ccm, cobertura
• 동적 분석 도구
  • 실행하여 메모리 누수, 스레드 결함 분석
  • Avalanche, Valgrind

4. 인터페이스

1) EAI

Enterprise Application Integration

기업 내 앱/플랫폼 간 정보 연동 솔루션
비즈니스 간 통합, 연계성 증대 → 효율성, 확정성 ↑

- 구축 유형

• Point-to-point: 애플리케이션 1:1 연결 / 변경, 재사용 어려움
• Hub & Spoke: 중앙 집중형(허브 시스템) / 확장, 유지보수 용이 / 허브 시스템 장애 시 시스템 전체에 영향
• Message Bus(ESB 방식): 앱 사이에 미들웨어 / 확장성 ↑, 대용량 처리 가능
• Hybrid: Hub&Spoke + Message Bus
  • 그룹 내에서는 허브 시스템, 그룹 간에는 메시지 버스
  • 필요한 경우 한 가지 방식으로 EAI 구현 가능
  • 데이터 병목 최소화

- ESB

Enterprise Service Bus

애플리케이션 간 연계, 데이터 변환, 웹 서비스 지원 등 표준 기반의 인터페이스를 제공하는 솔루션

• 애플리케이션 통합 측면에선 EAI와 유사, 그러나 서비스 중심 통합 지향
• 애플리케이션과 Loose Coupling 유지 → 범용성을 위해
• 관리, 보안 유지 쉬움, 높은 품질 지원 가능

2) JSON

JavaScript Object Notation

속성-값 쌍, ajax에서 xml 대체

3) XML

eXtensible Markup Language
다목적 마크업 언어

HTML이 웹 브라우저에서 상호 호환적이지 못함
SGML의 복잡성 해결

4) AJAX

Asynchronous JavaScript and XML
비동기 통신 기술
클라이언트-서버 간 XML 데이터를 교환 → 웹 페이지와 자유롭게 상호작용

5) 인터페이스 보안 기능 적용

일반적으로 네트워크, 애플리케이션, 데이터베이스 영역에 적용

• 네트워크 영역
  • 인터페이스 송/수신 간 스니핑으로 데이터 탈취 및 변조 위협 때문에 네트워크 트래픽 암호화
  • IPSec, SSL, S-HTTP 등
    • IPSec: IP Security. IP 패킷 단위의 데이터 보안 프로토콜, 양방향 암호화 지원
• 애플리케이션 영역
  • 코드 상 보안 취약점 보완
• 데이터 베이스 영역
  • DB, 스키마, 엔티티 접근 권한 및 프로시저, 트리거 등

6) 데이터 무결성 검사 도구

시스템 파일 변경 시 관리자에게 알려줌
인터페이스 보안 취약점 분석에 사용

백도어 만들거나 시스템 파일에서 발자국 지우는 행위 감지
해시 함수로 현재 파일/디렉토리 상태 DB 저장 후 상태 변경 시 알려줌

Tripwire, AIDE, Samhain, Claymore, Slipwire, Fcheck

7) 인터페이스 구현 검증 도구

• xUnit
  • 테스트 코드 반복 줄여주고, 자동화된 예상 결과 제공 → 단위 테스트 프레임워크
  • JUnit, CppUnit, NUnit, HttpUnit 등
• STAF
  • 서비스 호출, 컴포넌트 재사용 등 다양한 환경 지원
  • 크로스 플랫폼, 분산 소프트웨어 테스트 환경 지원
  • 분산의 경우, 데몬이 테스트 응답 대신, 테스트 완료 시 통합/자동화하여 프로그램 완성
• FitNesse
  • 웹 기반 테스트 케이스 설계, 실행, 결과 확인 지원
• NTAF
  • FitNesse의 협업 기능 + STAF의 재사용성, 확장성
  • 네이버의 테스트 자동화 프레임워크
• Selenium
  • 다양한 브라우저, 개발 언어 지원 → 웹 앱 테스트 프레임워크
• watir: Ruby

8) APM

Application Performance Management/Monitoring

성능 관리를 위해 접속자, 자원 현황, 트랜잭션 수행 내역, 장애 진단 등 다양한 모니터링 도구

• 리소스 방식: Nagios, Zabbix, Cacti
• 엔드투엔드 방식: VisualVM, 제니퍼, 스카우터