[1과목-3장-023] 모듈

모듈화를 통해 분리된 시스템의 각 기능들

= 서브루틴 = 서브시스템 = 프로그램 = 작업 단위 등

 

** 모듈화: SW의 성능을 향상시키거나 시스템의 수정 및 재사용, 유지 관리 등이 용이하도록 시스템의 기능들을 모듈 단위로 분해하는 것

 

- 단독으로 컴파일 가능, 재사용 가능

- 모듈의 기능적 독립성: SW를 구성하는 각 모듈의 기능이 서로 독립됨

모듈이 하나의 기능만을 수행하고 다른 모듈과의 과도한 상호작용을 배제함으로써 이루어짐

- 독립성 높은 모듈일수록 모듈 수정하더라도 다른 모듈에게 거의 영향을 미치지 않음. 오류가 발생해도 쉽게 발견, 해결 가능

- 모듈의 독립성) 결합도와 응집도에 의해 측정

독립성을 높이려면 모듈의 결합도는 약하게, 응집도는 강하게, 모듈 크기는 작게 만들어야 함.

 

1. 결합도 (Coupling)

: 모듈 간 상호 의존하는 정도 or 두 모듈 사이의 연관 관계

 

- 결합도가 약할수록 품질이 높음

- 결합도가 강하면 시스템 구현 및 유지보수 작업이 어려움

 

 

1) 자료 결합도 (Data Coupling)

: 모듈 간 인터페이스가 자료 요소로만 구성될 때

- 매개 변수나 인수로 데이터를 넘겨주고, 처리 결과를 다시 돌려 받는 방식

- 모듈 간 내용을 전혀 알 필요 없는 상태

- 가장 바람직한 결합도

 

2) 스탬프(검인) 결합도 (Stamp Coupling)

: 모듈 간 인터페이스로 배열이나 레코드 등의 자료 구조가 전달될 때

- 두 모듈이 동일 자료 구조를 조회하는 경우

- 포맷이나 구조의 변화는 실제로 조회하지 않는 모듈에까지도 영향을 미침

 

3) 제어 결합도 (Control Coupling)

: 다른 모듈 내부의 논리적 흐름을 제어하기 위해 제어 신호를 이용하여 통신 or 제어 요소(Function Code, Switch, Tag, Flag)를 전달

- 한 모듈이 다른 모듈의 상세 처리 절차를 알고 있어 이를 통제하는 경우 or 처리 기능이 두 모듈에 분리되어 설계된 경우에 발생

- 하위 모듈에서 상위 모듈로 제어 신호가 이동하여 하위 모듈이 상위 모듈에게 처리 명령을 내리는 권리 전도현상이 발생

 

4) 외부 결합도 (External Coupling)

: 데이터를 외부 다른 모듈에서 참조할 때

- 참조되는 데이터 범위를 각 모듈에서 제한 가능

 

5) 공통 결합도 (Common Coupling)

: 공유되는 공통 데이터 영역을 여러 모듈이 사용할 때

- 공통 데이터 영역 내용을 조금만 변경하더라도 이를 사용하는 모든 모듈에 영향 > 모듈의 독립성을 약하게 만듦

 

6) 내용 결합도 (Content Coupling)

: 다른 모듈의 내부 기능 및 그 내부 자료를 직접 참조하거나 수정할 때

- 한 모듈에서 다른 모듈의 내부로 제어가 이동하는 경우 포함

 

 

2. 응집도 (Cohesion)

: 정보 은닉 개념을 확장한 것. 명령어나 호출문 등 모듈 내부 요소들의 서로 관련되어 있는 강도

: 모듈이 독립적인 기능으로 정의되어 있는 정도

- 응집도가 강할수록 품질이 높음

 

 

1) 기능적 응집도 (Functional Cohesion)

: 모듈 내부의 모든 기능 요소들이 단일 문제와 연관되어 수행될 경우

 

2) 순차적 응집도 (Sequential Cohesion)

: 모듈 내 하나의 활동으로부터 나온 출력 데이터를 그 다음 활동의 입력 데이터로 사용할 경우

 

3) 교환(통신)적 응집도 (Communication Cohesion)

: 동일 입력과 출력을 사용하여 서로 다른 기능을 수행하는 구성 요소들이 모였을 경우

 

4) 절차적 응집도 (Procedural Cohesion)

: 모듈이 다수의 관련 기능을 가질 때 모듈 안 구성 요소들이 그 기능을 순차적으로 수행할 경우

 

5) 시간적 응집도 (Temporal Cohesion)

: 특정 시간에 처리되는 몇 기능을 모아 하나의 모듈로 작성할 경우

 

6) 논리적 응집도 (Logical Cohesion)

: 유사 성격을 갖거나 특정 형태로 분류되는 처리 요소들로 하나의 모듈이 형성되는 경우

 

7) 우연적 응집도 (Coincidental Cohesion)

: 모듈 내 각 구성 요소들이 서로 관련 없는 요소로만 구성된 경우

 

 

3. 팬인 (Fan-In) / 팬아웃 (Fan-Out)

- 팬인: 어떤 모듈을 제어(호출)하는 모듈의 수 (=모듈에 들어오면)

- 팬아웃: 어떤 모듈에 의해 제어(호출)되는 모듈의 수 (=모듈에서 나가면)

 

- 팬인과 팬아웃을 분석하여 시스템의 복잡도 알 수 있음

- 팬인이 높다는 것 = 재사용 측면에서 설계가 잘 되어있음 but 단일 장애점 발생 가능 > 중점적 관리 및 테스트 필요

- 팬아웃 높다는 것 = 불필요하게 다른 모듈 호출하는지 검토, 단순화시킬 수 있는지 검토 필요

 

** 단일 장애점: 시스템의 구성 요소 중 동작하지 않으면 전체 시스템이 중단되어 버리는 요소 (=단일 실패점)

 

- 시스템 복잡도를 최적화하려면) 팬인은 높게, 팬아웃은 낮게