분산객체지향 시스템 구축을 위하여는 일반적인 객체지향 시스템 분석/설계 이론과 원격 프로그램 처리를 할 수 있는 미들웨어 구조를 함께 이용할 수 있어야 한다. 객체지향 시스템 구축을 위한 분석/설계 방법론은 그 종류가 많아서 현재까지도, 최적의 방법론을 선정하는데 신경을 많이 쓰고 있는 형편이다. 여기서는 객체지향 분석/설계방법론과 이의 구현을 자바(Java)에 맞추되, 일반적인 객체지향 개념을 비롯해 분산객체를 지원하는 원격 객체의 설계관련 미들웨어, 대표적인 객체지향 방법론의 비교 및 그들이 특성을 설명하고자 한다.
객체지향기술의 주요 목표는 구조화된 소프트웨어를 생산하는 것과, 좀더 확장가능하고 재사용가능한 시스템을 구축하는데 있다. 본 논문은 재사용이 가능한 시스템 구축에 d있어 현재 활발히 연구되고 있는 객체지향 프로그래밍 분야 중 객체지향 프레임워크의 설계 지원도구에 대해 연구하였다. 객체지향 프레임워크는 분석과 설계 정보의 재사용을 포함하는 넓은 스케일의 재사용을 제공하는 재사용가능한 소프트웨어 아키텍쳐라고 할 수 있다. 이에 대한 설계 프로세스로 우선 3개의 어플리케이션에 대한 분석으로 객체를 추출하고, 객체에 대한 책임을 부여하며, 객체들간의 연결관계를 정의함으로써 이들에 대한 공통구조를 추출한다. 객체에 대한 책임을 부여하며, 객체들간의 연결관계를 정의함으로써 이들에 대한 공통구조를 추출한다. 여기에 영역 전문가로부터의 영역지식과 기존의 해결안인 디자인 패턴을 적용하여 프레임워크의 구조를 설계한다. 그리고 이런 설계 프로세스를 지원하기 위한 지원도구들이 필요한데 이들 설계 지원도구로는 공통구조를 모델링하기 위한 모델링 도구와 영역지식에 대한 관리도구, 디자인 패턴 지원도구가 포함된다.
최근 들어 많은 정보 시스템들이 클라이언트/서버 환경에서 개발되고 있다. 클라이언트/서버 정보 시스템은 기존의 정보 시스템에 비해 복잡도가 높은 시스템이므로, 시스템 개발 시 체계적인 개발 방법론의 적용이 필요하다. 객체 지향 개발 방법론은 객체 지향 개념에 기반하여 시스템의 재사용성, 확장성, 신뢰성, Scalability를 증진시킬 수 있는 방법론이다. 본 연구에서는 객체 지향 방법론에서 클라이언트/서버 정보 시스템 설계 작업을 체계적으로 수행하기 위한 기법과 절차를 제시한다. 이러한 기법은 설계 작업시 사용자 인터페이스에 대한 충분한 고려가 가능하고, 설계 객체의 규명을 체계적으로 지원하고, 응용 시스템 논리를 일관성 있게 배분할 수 있도록 도와준다. 한국과학기술원의 인텔리전트 캠퍼스 프로젝트에서 개발된 학사 시스템의 적용 사례와 함께 본 연구에서 제시하고 있는 객체 지향 설계 기법에 대해 소개한다.
객체지향 소프트웨어척도는 객체들의 규모와 구성 및 객체들간의 관계를 고려하면서, 전반적인 객체지향 특성을 반영하여야 한다. 본 논문에서는 객체지향 소프트웨어의 규모 및 복잡도에 영향을 주는 4가지의 객체지향 패러다임 관련 특성(요인)들을 정하고, 객체지향 설계 스타일 지침들을 기반으로 객체지향 소프트웨어의 품질 측정을 위한 객체점수 척도를 제안한다. 그 지침들은 기존의 지침들에 하나의 새로운 지침을 추가한 것으로서 인지 심리학에서의 청크 이론을 기반으로 제시 된 것들이다. 제안된 객체점수 척도의 타당성 검증을 위해서 실험적 분석을 행하였는데, 이는 제안 척도가 전반적으로 객체 지향 개념 및 특성을 잘 반영하는지를 평가하기 위한 것으로 같은 출력을 갖는 두 C++ 프로그램을 제안된 척도로 측정하여 비교하였다. 이러한 실험 결과 제안한 객체점수 유용성이 입증되었다.
최근 제품데이타관리 시스템 내에서 관리되는 데이터들은 보다 복잡한 구조와 다양한 형태를 가지게 되었으며, 이들 데이터들을 효율적으로 관리하기 위한 새로운 기법으로 객체지향기법이 대두되었다. 객체지향 기법 및 기술은 시스템의 생산성과 재사용성을 향상시키고 보다 실세계에 근접한 개념으로 프로그램의 설계와 구현을 가능하게 하였다. 본 연구에서는 객체지향적 패러다임을 이용하여 기술정보관리 시스템 내에서 제품개발의 전반에 걸쳐 생성되는 도면무서, 부품 및 BOM 등의 데이터 관리 요소들을 객체지향으로 분석 및 설계하였으며, 프로토타입을 개발하였다. 객체지향 분석 및 설계를 위해서는 Rumbaugh의 OMT(Object Modeling Technique) 방법을 이용하였으며, 개발된 프로토타입은 크게 도면 및 부품관리 모듈과 BOM모듈로 구분된다. 부품 및 도면관리모듈은 PowerBuilder로, BOM모듈은 Visual C++로 개발되어 서로 독립적으로 수행되도록 구성하였으며, 이들간에 데이터교환이 가능하게 하였다. 또한, 구현된 객체지향 BOM관리모듈은 BOM구조복사 및 관계형 데이터베이스와 연결, OPTION관리 등의 기능을 포함하고 있다.
기존의 개발 방법이 절차지향 방법에서 객체지향 방법으로 변화해감에 따라 구현시의 중요성보다는 분석 및 설계 단계의 중요성이 높아지고 있고 이를 지원하는 여러 가지 모델링 도구들이 개발되었다. 그러나 이러한 도구는 사용자를 위한 기능에 더 많은 비중을 두어 도구 자체를 구조적으로 정확한 객체지향 방법을 적용하지 못하였다. 본 연구는 인터넷/인트라넷 환경에서 프레임워크를 기반으로 소프트웨어를 개발하기 위한 도구 중에서 모델러에 관한 모듈을 개발하는 것으로서, 도구 자체를 MVC 기반의 객체지향 개념을 적용하여 개발하고 있고, 플랫폼에 독립적인 Java 언어를 이용하여 개발하고 있기 때문에 이와 유사한 OMT 에디터(Java version)를 분석하여 문제점을 개선함으로써 UML 표기법을 사용할 수 있는 모델러를 설계 및 구현하였다. 본 논문은 이러한 모델러를 개발하기 이전의 도구의 구조에 관한 기초 연구로서 위임형 이벤트 모델을 사용한 컨트롤러의 독립성을 이용한 이벤트 처리 기법을 적용하였으며, 여러 개의 뷰(폼)사이의 메시지 전달을 위하여 Agent 패턴이라는 자체 설계 패턴을 개발함으로써 도구 자체를 객체지향적으로 구조화하였다. 이러한 객체지향적 설계 및 구현은 사용자의 요구가 변경되고 도구 자체의 기능 확장이 요구될 경우에 빠르고 쉽게 이를 반영할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
기존 객체지향 모델링 및 설계 기법들을 다양한 관점에서 비교해 본 결과, 객체지향 분석과 객체지향 설계에 대한 경게와 모델링 개념 포현에 대한 표기법 이해에 어려움이 있음을 알 수 있었다. 본 논문에서는 객체지향 분석의 중요성을 인식하여 필수적인 객체지향 분석 특징과 이해하기 쉬운 표기법의 객체지향 분석을 지원하는 분석 지향 모델링(AOM:Analysis Oriented Modeling)을 정의한다. AOM은 시스템 관점과 클래스 관점을 가지며 outside-in 방식으로 문제 영역에 접근한다. 다음으로, 다이어그램 편집기, 다이어그램 분석기, 코드 생성기, 로더, 저장소, 저장기로 구성된 AOM 지원 CASE 틀을 설계한다. 문제 영역 분석 후, 기존 CASE 틀에 예제 모델을 실행시키고 $C^{++}$탬플릿을 생성한다.
재사용성과 확장성을 높이는 객체지향 개발이 보편화되면서 새로운 소프트웨어를 개발할 경우 기 개발되어 검증된 객체지향 산출물을 재사용함으로써 개발기간을 단축하고 품질을 향상할 수 있다. 이렇게 성능이 검증된 기 개발된 객체지향 산출물을 이용하여 컴포넌트 기반 모델로 변환하면 짧은 기간에 고품질의 컴포넌트 기반 시스템을 구축할 수 있다. 본 논문에서는 이미 개발되어 있는 객체지향 설계 모델을 이용하여 컴포넌트 기반 설계로 변환하되 변환의 정확성을 위해 정형명세 기법을 사용한다. 컴포넌트 기반 설계를 정형명세하기 위해 컴포넌트 정형명세 언어를 정의한다. 그리고 객체지향 설계의 정적, 동적, 기능적 측면을 정형명세 언어 Object-Z를 사용하여 정형명세하는 기법을 제시한 후, 객체지향 정형명세를 컴포넌트 정형명세로 변환하는 기법을 제시한다. 사례연구는 제시된 변환 기법을 적용하여 객체지향 정형명세가 컴포넌트 기반 정형명세로의 변환과정을 설명한다.
객체지향 방법으로 시스템을 개발할 때 분석단계의 객체모델을 객체지향 스키마로 변환을 용이하도록 하기 위하여 분석단계의 객체모델을 정제할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 분석단계의 객체모델을 정제하여 다단계 데이터베이스 어플리케이션으로 설계하는 방법을 제시한다. 또한 자료의 잘못된 유출이나 수정을 예방하고 모호성을 제거하기 위하여 보안을 적용한다. 보안을 적용한 분석단계의 객체모델을 다단계 데이터베이스 어플리케이션으로 설계할 때 이 보안이 다단계 데이터베이스 어플리케이션의 설계에서 적용되는 방법을 제시한다.
객체 지향 설계 방법은 프로그램을 객체로 분해하고, 그들 사이의 관계를 설정하 는 과정으로 기존의 시스템이 수행하는 기능 중심 방법과 달리 취급하는 객체를 중심 으로 모듈을 분해하는 기법이다. 그러나 기존의 객체 지향 설계 방법은 모듈 설계 방 법과 분해 기준이 모호하고 미흡하기 때문에 객체 지향 소프트웨어를 전체 시스템 단 위로 구현해야 하고, 하나의 소프트웨어 컴포넌트를 이해하기 위해서는 전체적인 객체 설계 모델 및 응용 프로그램을 분석해야 하는 많은 문제점이 발생한다. 따라서 본 논 문에서는 객체 지향 설계를 위한 모듈 분해 기준을 정형화 하고, 이를 이용한 객체 모 듈 설계 절차를 제시하여, 규모가 크고 복잡한 시스템을 개발하는데 있어 실용성과 시 스템 개발 후 유지보수를 원활하게 할 수 있도록 한다. 그리고 본 논문의 모듈 분해 기준을 실 시스템에 적용한 사례를 통하여 설계 모델과 구현 모델간의 일치성을 보이 고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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