[1과목-3장-021] 아키텍처 패턴

아키텍처를 설계할 때 참조할 수 있는 전형적 해결 방식 or 예제를 의미

- SW 시스템의 구조를 구성하기 위한 기본적 윤곽을 제시

- 서브시스템들과 그 역할이 정의되어 있음, 서브시스템 사이의 관계와 여러 규칙/지침 등이 포함되어 있음

- =아키텍처 스타일 = 표준 아키텍처

 

* 장점

1) 개발 시간 단축, 고품질 SW 생산 가능

2) 검증된 구조로 개발 > 안정적 개발 가능

3) 이해관계자들이 공통 아키텍처를 공유 > 의사소통 간편

4) 시스템 구조 이해 쉬움 > 손쉽게 유지보수 가능

5) 시스템 특성 개발 전 예측 가능해짐

 

* 종류

1. 레이어 패턴 (Layers Pattern)

: 시스템을 계층으로 구분하여 구성하는 고전적 방법 중 하나

- 각각의 서브시스템들이 계층 구조를 이룸, 상위 계층 - 서비스 제공자 / 하위 계층 - 클라이언트

- 서로 마주보는 두 개의 계층 사이에서만 상호작용 > 변경 사항 적용 시에도 두 계층에만 영향 > 변경 작업 용이

- 특정 계층만을 교체해 시스템 개선하는 것 가능

- 대표: OSI 참조 모델

 

 

2. 클라이언트-서버 패턴 (Client-Server Pattern)

: 하나의 서버 컴포넌트와 다수의 클라이언트 컴포넌트로 구성되는 패턴

- 사용자가 클라이언트를 통해 서버에 요청, 클라이언트가 응답 받아 사용자에게 제공하는 방식으로 서비스 제공

- 서버) 클라이언트 요청에 대비해 항상 대기 상태 유지해야 함

- 클라이언트, 서버) 요청과 응답 받기 위해 동기화되는 경우를 제외하고는 서로 독립적

 

* 컴포넌트: 독립적 업무 or 기능을 수행하는 실행코드 기반으로 작성된 모듈

 

 

3. 파이프-필터 패턴 (Pipe-Filter Pattern)

: 데이터 스트림 절차의 각 단계를 필터 컴포넌트로 캡슐화하여 파이프를 통해 데이터를 전송하는 패턴

- 필터 컴포넌트) 재사용성 좋음, 추가가 쉬워 확장이 용이

- 필터 컴포넌트들 재배치 > 다양한 파이프라인 구축 가능

- 데이터 변환, 버퍼링, 동기화 등에 사용됨

- 대표: UNIX의 쉘

 

* 데이터 스트림: 데이터가 송, 수신되거나 처리되는 일련의 연속적 흐름

* 파이프라인: 필터, 파이프를 통해 처리되는 일련의 처리 과정

 

 

4. 모델-뷰-컨트롤러 패턴 (Model-View-Controller Pattern)

: 서브시스템을 3개의 부분으로 구조화하는 패턴

- 모델: 서브시스템의 핵심 기능과 데이터 보관

- 뷰: 사용자에게 정보 표시

- 컨트롤러: 사용자로부터 받은 입력 처리

 

- 각 부분은 별도의 컴포넌트로 분리 > 서로 영향 받지 않고 개발 작업 수행 가능

- 여러 개의 뷰 만들 수 있음 > 대화형 애플리케이션(한 개의 모델에 대해 여러 개의 뷰 필요로 함) 적합

 

 

 

* 기타 패턴 종류

5. 마스터-슬레이브 패턴

: 마스터 컴포넌트에서 슬레이브 컴포넌트로 작업 분할 > 슬레이브 컴포넌트에서 처리된 결과물을 다시 돌려받는 방식

- 장애 허용 시스템, 병렬 컴퓨팅 시스템에 주 활용

 

6. 브로커 패턴

: 사용자가 원하는 서비스, 특성을 브로커 컴포넌트에 요청 > 브로커 컴포넌트가 요청에 맞는 컴포넌트와 사용자를 연결

- 원격 서비스 호출에 응답하는 컴포넌트들이 여러 개 있을 시 적합

- 분산 환경 시스템에 주 활용

 

7. 피어-투-피어 패턴

: 피어 - 하나의 컴포넌트로 간주

: 각 피어는 서비스를 호출하는 클라이언트 or 서비스 제공하는 서버가 될 수도 있는 패턴

- 멀티스레딩 방식 사용

 

* 멀티스레딩: 프로세스를 두 개 이상의 실행 단위로 구분 > 자원을 공유하며 병렬로 수행하는 기능

 

8. 이벤트-버스 패턴

: 소스가 특정 채널에 이벤트 메시지를 발행 > 채널을 구독한 리스너들이 메시지 받아 이벤트를 처리하는 방식

1) 소스 (이벤트 생성)

2) 리스너 (이벤트 수행)

3) 채널 (이벤트 통로)

4) 버스 (채널 관리)

 

9. 블랙보드 패턴

: 모든 컴포넌트들이 공유 데이터 저장소와 블랙보드 컴포넌트에 접근이 가능한 형태

: 컴포넌트들은 검색을 통해 블랙보드에서 원하는 데이터 찾음

- 해결책이 명확하지 않은 문제 처리 시 유용

- 음성 인식, 차량 식별, 신호 해석 등에 주 활용

 

10. 인터프리터 패턴

: 프로그램 코드의 각 라인을 수행하는 방법을 지정, 기호마다 클래스를 갖도록 구성

- 특정 언어로 작성된 프로그램 코드를 해석하는 컴포넌트를 설계 시 사용