정보처리기사 필기 핵심 요약 | 2과목 : 소프트웨어 개발

 

✨ 자료 구조

- 선형 구조 : 배열, 선형 리스트(연속 리스트, 연결 리스트), 스택, 큐, 테크

- 비선형 구조 : 트리, 그래프

 

✨ 선형 리스트

(1) 연속 리스트

- 배열과 같이 연속되는 기억장소에 저장되는 자료 구조

- 기억장소를 연속적으로 배정받기 때문에 기억장소 이용 효율은 밀도가 1로서 가장 좋다.

- 중간에 데이터를 삽입하기 위해서는 연속된 빈 공간이 있어야 하며, 삽입/삭제 시 자료의 이동이 필요

(2) 연결 리스트

- 자료들을 반드시 연속적으로 배열시키지는 않고 임의의 기억공간에 기억시키되, 자료 항목의 순서에 따라 노드의 포인터 부분을 이용하여 서로 연결 시킨 자료 구조

- 노드의 삽입/삭제 작업 용이

- 기억 공간이 연속적으로 놓여 있지 않아도 저장할 수 있다.

- 연결을 위한 링크(포인터) 부분이 필요하기 때문에 순차 리스트에 비해 기억 공간의 이용 효율이 좋지 않다.

- 연결을 위한 포인터를 찾는 시간이 필요하기 때문에 접근 속도가 느리다.

- 중간 노드 연결이 끊어지면 그 다음 노드를 찾기 힘들다.

 

✨ 스택

리스트의 한쪽 끝으로만 자료의 삽입/삭제 작업이 이루어지는 자료 구조

- LIFO (후입선출) : 가장 나중에 삽입된 자료가 가장 먼저 삭제

- 스태그이 모든 기억 공간이 꽉 채워져 있는 상태에서 데이터가 삽입되면 → 오버플로 Overflow

- 더 이상 삭제할 데이터가 없는 상태에서 데이터를 삭제하면 → 언더플로 Underflow

 

✨ 큐

리스트의 한쪽에서는 삽입 작업이 이루어지고 다른 한쪽에서는 삭제 작업이 이루어지도록 구성한 자료 구조

- FIFO (선입선출) : 가장 먼저 삽입된 자료가 가장 먼저 삭제

- 시작과 끝을 표시하는 두 개의 포인터가 있다.

 

✨ 방향/무방향 그래프의 최대 간선의 수

n 개의 정점

- 무방향 : n(n-1)/2

- 방향 : n(n-1)

 

✨ 트리

정점(Node)와 선분(Branch)을 이용하여 사이클을 이루지 않도록 구성한 그래프

- 노드 Node : 트리의 기본 요소로서 자료 항목과 다른 항목에 대해 가지(Branch)를 합친 것

- 근 노드 Root Node : 트리의 맨 위에 있는 노드

- 차수 Degree : 각 노드에서 뻗어 나온 가지의 수

- 단말 노드 Terminal Node = 잎 노드 Leaf Node : 자식이 하나도 없는 노드 (Degree = 0)

- 트리의 degree : 노드들의 디그리 중에서 가장 많은 수

 

✨ 트리 운행법

- Preorder : Root → Left → Right : A, B, C

- Inorder : Left → Root → Right : B, A, C

- Postorder : Left → Right → Root : B, C, A

 

✨ 수식의 표기법

- 전위 표기법 PreFix : 연산자 → Left → Right : +AB

- 중위 표기법 InFix : Left → 연산자 → Right : A+B

- 후위 표기법 PostFix : Left → Right → 연산자 : AB+

 

✨ 삽입 정렬

✨ 선택 정렬

✨ 버블 정렬

 

✨ 퀵 정렬 Quick Sort

레코드의 많은 자료 이동을 없애고 하나의 파일을 부분적으로 나누어 가면서 정렬하는 방법으로 키를 기준으로 작은 값은 왼쪽, 큰 값은 오른쪽 서브파일로 분해시키는 방식으로 정렬

- 분할Divide과 정복Conquer을 통해 자료를 정렬한다.

- 평균 수행 시간 복잡도 : O(nlogn)

- 최악의 수행 시간 복잡도 : O(n^2)

 

✨ 힙 정렬 Heap Sort

전이진 트리(Complete Binary Tree)를 이용한 정렬 방식

평균과 최악 모두 시간 복잡도 : O(nlogn)

 

✨ 2-Way 합병 정렬

이미 정렬되어 있는 두 개의 파일을 한 개의 파일로 합병하는 정렬 방식

평균과 최악 모두 시간 복잡도 : O(nlogn)

 

✨ 이분 검색, 이진 검색, Binary Search

전체 파일을 두 개의 서브파일로 분리해 가면서 Key 레코드를 검색하는 방식

- 반드시 순서화된 파일이어야 검색할 수 있다

- 참고자 하는 Key 값을 파일의 중간 레코드 Key 값과 비교하면서 검색

 

✨ 해싱 함수 Hashing Function

- 제산법

- 제곱법

- 폴딩법

- 기수 변환법

- 대수적 코딩법

- 숫자 분석법

- 무작위법

 

✨ 스키마

데이터베이스의 구조와 제약 조건에 관한 전반적인 명세를 기술한 메타데이터의 집합이다.

사용자의 관점에 따라 외부 스키마, 개념 스키마, 내부 스키마로 나누어진다.

- 외부 스키마 : 사용자나 응용 프로그래머가 각 개인의 입장에서 필요로 하는 데이터베이스의 논리적 구조를 정의

- 개념 스키마 : 데이터베이스의 전체적인 논리적 구조

- 내부 스키마 : 물리적 저장장치의 입장에서 본 데이터베이스 구조

 

✨ 단위 모듈 Unit Module

소프트웨어 구현에 필요한 여러 동작 중 한 가지 동작을 수행하는 기능을 모듈로 구현

- 단위 모듈로 구현되는 하나의 기능을 단위 기능이라고 한다.

- 사용자나 다른 모듈로부터 값을 전달받아 시작되는 작은 프로그램을 의미

- 두 개의 단위 모듈이 합쳐질 경우 두 개의 기능을 구현

- 구성 요소 : 처리문, 명령문, 데이터 구조

- 단위 기능 명세서 작성 → 입/출력 기능 구현 → 알고리즘 구현

 

✨ IPC

Inter-Process Communication

모듈 간 통신 방식을 구현하기 위해 사용되는 대표적인 프로그래밍 인터페이스 집합

복수의 프로세스를 수행하며 이뤄지는 프로세스 간 통신까지 구현 가능

- Shared Memory

- Socket

- Semaphores : 공유 자원에 대한 접든 제어를 통해 프로세스 간 통신을 수행

- Pipes&named Pipes

- Message Queueing

 

✨ 단위 모듈 테스트

프로그램 단위 기능을 구현하는 모듈이 정해진 기능을 정확히 수행하는지 검증

- 화이트박스 테스트

- 블랙박스 테스트

 

✨ 통합 개발 환경 IDE

Integrated Development Environment

프로그램 개발과 관련된 모든 작업을 하나의 프로그램에서 처리할 수 있도록 제공하는 소프트웨어적인 개발 환경

대표적인 기능 : 코딩, 컴파일, 디버깅, 배포

 

✨ 빌드 도구

빌드 : 소스 코드 파일들을 컴퓨터에서 실행할 수 있는 제품 소프트웨어로 변환하는 과정 또는 결과물

빌드 도구 : 소스 코드를 소프트웨어로 변환하는 과정에 필요한 전처리(Preprocessing), 컴파일(Compile) 등의 작업들을 수행하는 소프트웨어 ex) Ant, Maven, Gradle

 

✨ 소프트웨어 패키징

모듈별로 생성한 실행 파일들을 묶어 배포용 설치 파일을 만드는 것

개발자가 아닌 사용자 중심으로 진행

 

✨ 릴리즈 노트 Release Note

개발 과정에서 정리된 릴리즈 정보를 소프트웨어의 최종 사용자인 고객과 공유하기 위한 문서

정확하고 완전한 정보를 기반으로 개발팀에서 직접 현재 시제로 작성해야 한다.

 

✨ 디지털 저작권 관리 DRM

Digital Right Management

저작권자가 배포한 디지털 콘텐츠가 저작권자가 의도한 용도로만 사용되도록 디지털 콘텐츠의 생성, 유통, 이용까지의 전 과정에 걸쳐 사용되는 디지털 콘텐츠 관리 및 보호 기술

- 원본 콘텐츠가 아날로그인 경우에는 디지털로 변환한 수 패키저에 의해 DRM 패키징을 수행

- 패키징 수행하면 콘텐츠에는 암호화된 저작권자의 전자서명이 포함되고 저작권자가 설정한 라이선스 정보가 클리어링 하우스 Clearing house에 등록

 

✨ 소프트웨어 설치 매뉴얼

개발 초기에서부터 적용된 기준이나 사용자가 소프트웨어를 설치하는 과정에 필요한 내용을 기록한 설명서와 안내서

- 사용자 기준

- 작성 순서 : 기능 식별 → UI 분류 → 설치 파일/백업 파일 확인 → Uninstall 절차 확인 → 이상 Case 확인 → 최종 매뉴얼 적용

 

✨ 소프트웨어 패키징의 형상 관리 SCM

Software Configuration Management

소프트웨어 개발 과정에서 소프트웨어의 변경 사항을 관리하기 위해 개발된 일련의 활동

- 관리 항목에는 소스 코드뿐만 아니라 각종 정의서, 지침서, 분석서 등이 포함

- 형상 관리를 통해 가시성과 추적성을 보장함으로써 소프트웨어의 생산성과 품질을 높일 수 있다.

- Git, CVS, Subversion

 

✨ 공유 폴더 방식

SCCS, RCS, PVCS, QVCS

 

✨ 클라이언트/서버 방식

버전 관리 자료가 중앙 시스템(서버)에 저장되어 관리되는 방식

- 서버 자료를 개발자별로 자신의 PC(클라이언트)로 복사하여 작업할 수 변경된 내용을 서버에 반영

- 모든 버전 관리는 서버에서 수행

- CVS, SVN(Subversion), CVSNT, Clear Case, CMVC, Perforce

 

✨ 분산 저장소 방식

버전 관리 자료가 하나의 원격 저장소와 분산괸 개발자 PC의 로컬 저장소에 함께 저장되어 관리되는 방식

- Git, GNU arch, DCVS, Bazaar, Mercurial, TeamWare, BitKeeper, Platic SCM

 

✨ 애플리케이션 테스트

- 확인 Validation : 사용자의 입장에서 개발한 소프트웨어가 고객의 요구사항에 맞게 구현되었는지 확인

- 검증 Verification : 개발자의 입장에서 개발한 소프트웨어가 명세서에 맞게 만들어졌는지 점검

[관련 용어]

- 결함 집중 Defect Clustering : 대부분의 결함이 소수의 특정 모듈에 집중해서 발생

- 파레토 법칙 Pareto Principle : 테스트로 발견 된 80%의 오류는 20%의 모듈에서 발견

- 살충제 패러독스 Pesticide Paradox : 살충제를 지속적으로 뿌리면 벌레가 내성이 생겨서 죽지 않는 현상

- 오류-부재의 궤변 Absence of Errors Fallacy : 소프트웨어의 결함을 모두 제거해도 사용자의 요구사항을 만족시키지 못하면 해당 소프트웨어는 품질이 높다고 말할 수 없다.

 

✨ 프로그램 실행 여부에 따른 테스트

- 정적 테스트 : 프로그램을 실행하지 않고 명세서나 소스 코드를 대상으로 분석 (ex: 워크스루, 인스펙션, 코드 검사 등)

- 동적 테스트 : 프로그램을 실행하여 오류를 찾는 테스트 (ex: 블랙박스 테스트, 화이트박스 테스트)

 

✨ 테스트 기반에 따른 테스트

- 명세 기반 테스트 : 사용자의 요구사항에 대한 명세를 빠짐없이 테스트 케이스로 만들어 구현하고 있는지 확인

- 구조 기반 테스트 : 소프트웨어 내부의 논리 흐름에 따라 테스트 케이스를 작성하고 확인하는 테스트

- 경험 기반 테스트 : 테스터의 경험을 기반으로 수행하는 테스트

 

✨ 화이트박스 테스트

모듈의 원시 코드를 오픈시킨 상태에서 원시 코드의 논리적인 모든 경로를 테스트하여 테스트 케이스를 설계하는 방법

- 기초 경로 검사 : 테스트 케이스 설계자가 절차적 설계의 논리적 복잡성을 측정할 수 있게 해주는 테스트 기법

- 제어 구조 검사 : 조건 검사, 루프 검사, 데이터 흐름 검사

 

✨ 블랙박스 테스트

소프트웨어가 수행할 특정 기능을 알기 위해서 각 기능이 완전히 작동되는 것을 입증하는 테스트 (=기능 테스트)

- 동치 분할 검사

- 경계값 분석

- 원인-효과 그래프 검사

- 오류 예측 검사

- 비교 검사

 

✨ 개발 단계에 따른 애플리케이션 테스트

V-모델 : 애플리케이션 테스트와 소프트웨어 개발 단계를 연결하여 표현

출처 : 시나공 정보처리기사 필기 핵심요약

 

✨ 통합 테스트

- 비점진적 통합 방식 : 프로그램 전체를 테스트, 빅뱅 통합 테스트 방식

- 점진적 통합 장식 : 하향식, 상향식, 혼합식 통합 방식

 

✨ 인수 테스트

사용자가 직접 테스트

- 알파 테스트 : 개발자의 장소에서 사용자가 개발자 앞에서 테스트 진행

- 베타 테스트 : 최종 사용자가 여러 명의 사용자 앞에서 테스트 진행 (=필드 테스팅)

 

✨ 하향식 통합 테스트

프로그램 상위 모듈에서 하위 모듈 방향으로 통합하면서 테스트

- 주요 제어 모듈을 기준으로 하여 아래 단계로 이동하면서 통합

- 테스트 초기부터 사용자에게 시스템 구조를 보여줄 수 있다.

- 상위 모듈에서는 테스트 케이스를 사용하기 어렵다.

 

✨ 상향식 통합 테스트

하위 모듈에서 상위 모듈 방향으로 통합하면서 테스스

- 가장 하위 단계의 모듈부터 통합 및 테스트가 수행되므로 스텁Stub은 필요하지 않지만, 하나의 주요 제어 모듈과 관련된 종속 모듈의 그룹인 클러스터Cluster가 필요

 

✨ 테스트 드라이버 / 테스트 스텁

- 드라이버 : 데스트 대상의 하위모듈 호출하는 도구, 상향식 테스트, 이미 존재하는 하위 모듈과 존재하지 않는 상위 모듈 간의 인터페이스 역할을 함, 소프트웨어 개발이 완료되면 드라이버는 본래의 모듈로 교체됨

- 스텁 : 제어 모듈이 호출하는 타모듈의 기능을 단순히 수행하는 도구, 하향식 테스트, 일시적으로 필요한 조건만을 가지고 임시로 제공되는 가짜 모듈의 역할, 시험용 모듈이기 때문에 일반적으로 드라이버보다 작성하기 쉽다.

 

✨ 테스트 오라클

테스트 결과가 올바른지 판단하기 위해 사전에 정의된 참 값을 대입하여 비교하는 기법 및 활동

- 참 오라클

- 샘플링 오라클

- 추정 오라클 : 샘플링 오라클 개선, 특정 테스트 케이스 입력 값에 대해 기대하는 결과 제공 후 나머지 입력 값들에 대해 추정으로 처리

- 일관성 검사 오라클 : 테스트 케이스의 수행 전과 후의 결과 값이 동일한지 확인

 

✨ 에플리케이션 성능 분석

- 처리량 Throughout : 일정 시간 내에 애플리케이션이 처리하는 일의 양

- 응답 시간 Response Time : 애플리케이션에 요청을 전달한 시간부터 응답이 도착할 때까지 걸린 시간

- 경과 시간 Turn Around Time : 애플리케이션에 작업을 의뢰한 시간부터 처리가 완료될 때까지 걸린 시간

- 자원 사용률 Resource Usage : 애플리케이션이 의뢰한 작업을 처리하는 동안의 CPU 사용량, 메모리 사용량, 네트워크 사용량 등 자원 사용률

 

✨ 클린코드

- 가독성

- 단순성

- 의존성 배제 : 코드가 다른 모듈에 미치는 영향을 최소화, 코드 변경 시 다른 부분에 영향이 없도록 작성

- 중복성 최소화

- 추상화 : 상위 클래스/메소드/함수에서는 간략하게 애플리케이션의 특성을 나타내고, 상세 내용은 하위 클래스/메소드/함수에서 구현함

 

✨ EAI

Enterprise Application Integration

기업 내 각종 애플리케이션 및 플랫폼 간의 정보 전달, 연계, 통합 등 상호 연동이 가능하게 해주는 솔루션

비지니스 간 통합 및 연계성을 증대 → 효율성 및 각 시스템 간의 확정성을 높인다.

- Point-to-point : 변경 및 재사용 어려움

- Hub&Spoke : 단일 접점인 허브 시스템을 통해 데이터 전송하는 중앙 집중형 방식, 확장/유지보수 용이, 허브 장애 발생 시 시스템 전체 영향

- Message Bus (ESB) : 애플리케이션 사이에 미들웨어를 두어 처리, 확장성이 뛰어나며 대용량 처리 가능

- Hybrid : Hub&Spoke와 Message Bus 혼합 방식, 그룹 내에서 Hub&Spoke, 그룹 간에는 Message Bus, 한가지 방식으로 EAI 구현 가능, 데이터 병목 현상 최소화 가능

출처 : 시나공 정보처리기사 필기 핵심요약

 

✨ ESB

Enterprise Service Bus

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

애플리케이션 통합 측면에서는 EAI와 유사하지만 애플리케이션 보다는 서비스 중심의 통합을 지향

범용적으로 사용하기 위해 애플리케이션과의 결합도를 약하게 유지

출처 : 시나공 정보처리기사 필기 핵심요약

 

✨ APM

Application Performance Management/Monitoring

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

- 리소스 방식 : Nagios, Zabbix, Cacti 등

- 엔드투엔드 방식 : VisualVM, 제니퍼, 스카우터 등