정보처리기사 - 요구사항 확인 #10~13

10. UML (Unified Modeling Language)의 개요

10.1 UML (Unified Modeling Language)

시스템 분석, 설계, 구현 등 시스템 개발 과정에서 시스템 개발자와 고객 또는 개발자 상호 간의 의사소통이 원활하게 이루어지도록 표준화한 대표적인 객체지향 모델링 언어

• Rumbaugh(OMT), Booch, Jacobson 등의 객체지향 방법론의 장점을 통합
• OMT(Object Management Group)에서 표준으로 지정
• UML의 구성 요소
  • 사물(Things)
  • 관계(Relationships)
  • 다이어그램(Diagram)

10.2 사물 (Things)

다이어그램 안에서 관계가 형성될 수 있는 대상

• 모델을 구성하는 가장 중요한 기본 요소

10.2.1 사물의 종류

10.2.1.1 구조 사물 (Structural Things)

• 시스템의 개념적, 물리적 요소를 표현
• 클래스(Class), 유스케이스(Use Case), 컴포넌트(Component), 노드(Node) 등

10.2.1.2 행동 사물 (Behavioral Things)

• 시간과 공간에 따른 요소들의 행위를 표현
• 상호작용(Interactive), 상태 머신(State Machine) 등

10.2.1.3 그룹 사물 (Grouping Things)

• 요소들을 그룹으로 묶어서 표현
• 패키지(Package)

10.2.1.4 주해 사물 (Annotation Things)

• 부가적인 설명이나 제약조건 등을 표현
• 노트(Note)

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11. UML - 관계 (Relationship)

11.1 관계 (Relationship)

사물과 사물 사이의 연관성을 표현하는 것

• 관계의 종류
  • 연관 관계(Association) : 실선 화살표(양방향 시 화살표 생략)
  • 집합 관계(Aggregation) : 실선 속이 빈 마름모
  • 포함 관계(Composition) : 실선 속이 찬 마름모
  • 일반화 관계(Generalization) : 실선 속이 빈 화살표
  • 의존 관계(Dependency) : 점선 화살표
  • 실체화 관계(Realization) : 점선 속이 빈 화살표

11.2 연관(Association) 관계

2개 이상의 사물이 서로 관련되어 있는 관계

• 사물 사이를 실선으로 연결하여 표현
• 방향성은 화살표로 표현
• 양방향 관계의 경우 화살표를 생략하고 실선으로만 연결
• 다중도를 선 위에 표기
  • 다중도(Multiplicity) : 연관에 참여하는 객체의 개수

다중도	의미
1	1개의 객체가 연관되어 있음
n	n개의 객체가 연관되어 있음
0..1	연관된 객체가 없거나 1개만 존재
0..* 또는 *	연관된 객체가 없거나 다수일 수 있음
1..*	연관된 객체가 적어도 1개 이상
n..*	연관된 객체가 적어도 n개 이상
n..m	연관된 객체가 최소 n개에서 최대 m개

11.3 집합(Aggregation) 관계

하나의 사물이 다른 사물에 포함되어 있는 관계

• 포함하는 쪽(전체, Whole)과 포함되는 쪽(부분, Part)은 서로 독립적
• 포함되는 쪽(부분, Part)에서 포함하는 쪽(전체, Whole)으로 속이 빈 마름모를 연결하여 표현
• 포함되는 쪽(부분, Part)이 프린터이고 포함하는 쪽(전체, Whole)이 컴퓨터

11.4 포함(Composition) 관계

집합 관계의 특수한 형태로, 포함하는 사물의 변화가 포함되는 사물에게 영향을 미치는 관계

• 포함하는 쪽(전체, Whole)과 포함되는 쪽(부분, Part)은 서로 독립될 수 없고 생명주기를 함께함
• 포함되는 쪽(부분, Part)에서 포함하는 쪽(전체, Whole)으로 속이 채워진 마름모를 연결하여 표현
• 집합 관계와 포함 관계의 차이
  • 집합 관계 : 하나의 사물이 다른 사물에 포함
  • 포함 관계 : 전체의 변화가 부분에 영향

11.5 일반화(Generalization) 관계

하나의 사물이 다른 사물에 비해 더 일반적이거나 구체적인 관계

• 보다 일반적인 개념을 상위(부모), 보다 구체적인 개념을 하위(자식)이라고 부름
• 구체적(하위)인 사물에서 일반적(상위)인 사물 쪽으로 속이 빈 화살표를 연결하여 표현

11.6 의존(Dependency) 관계

연관 관계와 같이 사물 사이에 서로 연관은 있으나 필요에 의해 서로에게 영향을 주는 짧은 시간 동안만 연관을 유지하는 관계

• 하나의 사물과 다른 사물이 소유 관계는 아니지만 사물의 변화가 다른 사물에도 영향을 미치는 관계
• 영향을 주는 사물(이용자)이 영향을 받는 사물(제공자) 쪽으로 점선 화살표를 연결하여 표현

11.7 실체화(Realization) 관계

사물이 할 수 있거나 해야 하는 기능으로, 서로를 그룹화 할 수 있는 관계

• 사물에서 기능 쪽으로 속이 빈 점선 화살표를 연결하여 표현

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12. UML - 다이어그램

12.1 다이어그램(Diagram)

사물과 관계를 도형으로 표현한 것

• 여러 관점에서 시스템을 가시화한 뷰(View)를 제공함으로써 의사소통에 도움을 줌
• 정적 모델링에서는 주로 구조적 다이어그램 사용
• 동적 모델링에서는 주로 행위 다이어그램 사용
• 구현단계 사용 다이어그램
  • 컴포넌트 다이어그램(Component Diagram)
  • 배치 다이어그램(Deployment Diagram)
• 럼바우(Rumbaugh) 객체지향 분석 기법
  • 객체 다이어그램(Object Diagram) : 객체 모델링에 활용
  • 상태 다이어그램(State Diagram) : 동적 모델링에 활용

12.2 구조적(Structural) 다이어그램의 종류

• 클래스 다이어그램(Class Diagram)
• 객체 다이어그램(Object Diagram)
• 컴포넌트 다이어그램(Component Diagram)
• 배치 다이어그램(Deployment Diagram)
• 복합체 구조 다이어그램(Composite Structure Diagram)
• 패키지 다이어그램(Package Diagram)

12.2.1 클래스 다이어그램 (Class Diagram)

클래스와 클래스가 가지는 속성, 클래스 사이의 관계를 표현

12.2.2 객체 다이어그램 (Object Diagram)

클래스에 속한 사물(객체)들, 즉 인스턴스(Instance)를 특정 시점의 객체와 객체 사이의 관계로 표현

• 럼바우(Rumbaugh) 객체지향 분석 기법에서 객체 모델링에 활용

12.2.3 컴포넌트 다이어그램 (Component Diagram)

실제 구현 모듈인 컴포넌트 간의 관계나 컴포넌트 간의 인터페이스를 표현

• 구현 단계에서 사용

12.2.4 배치 다이어그램 (Deployment Diagram)

결과물, 프로세스, 컴포넌트 등 물리적 요소들의 위치를 표현

• 구현 단계에서 사용

12.2.5 복합체 구조 다이어그램 (Composite Structure Diagram)

클래스나 컴포넌트가 복합 구조를 갖는 경우 그 내부 구조를 표현

12.2.6 패키지 다이어그램 (Package Diagram)

유스케이스나 클래스 등의 모델 요소들을 그룹화한 패키지들의 관계를 표현

12.3 행위(Behavioral) 다이어그램의 종류

• 유스케이스 다이어그램(Use Case Diagram)
• 시퀀스 다이어그램(Sequence Diagram)
• 커뮤니케이션 다이어그램(Communication Diagram)
• 상태 다이어그램(State Diagram)
• 활동 다이어그램(Activity Diagram)
• 상호작용 개요 다이어그램(Interaction Overview Diagram)
• 타이밍 다이어그램(Timing Diagram)

12.3.1 유스케이스 다이어그램(Use Case Diagram)

사용자의 요구를 분석하는 것으로, 기능 모델링 작업에 사용

• 사용자(Actor)와 사용 사례(Use Case)로 구성

12.3.2 시퀀스 다이어그램(Sequence Diagram)

상호 작용하는 시스템이나 객체들이 주고받는 메시지를 표현

12.3.3 커뮤니케이션 다이어그램(Communication Diagram)

동작에 참여하는 객체들이 주고받는 메시지와 객체들 간의 연관 관계를 표현

12.3.4 상태 다이어그램(State Diagram)

하나의 객체가 자신이 속한 클래스의 상태 변화 혹은 다른 객체와의 상호 작용에 따라 상태가 어떻게 변화하는지를 표현

• 럼바우(Rumbaugh) 객체지향 분석 기법에서 동적 모델링에 활용

12.3.5 활동 다이어그램(Activity Diagram)

시스템이 어떤 기능을 수행하는지 객체의 처리 로직이나 조건에 따른 처리의 흐름을 순서에 따라 표현

12.3.6 상호작용 개요 다이어그램(Interaction Overview Diagram)

상호작용 다이어그램 간의 제어 흐름을 표현

12.3.7 타이밍 다이어그램(Timing Diagram)

객체 상태 변화와 시간 제약을 명시적으로 표현

12.4 스테레오 타입 (Stereotype)

UML에서 표현하는 기본 기능 외에 추가적인 기능을 표현하는 것

• 길러멧(Guilemet)이라고 부르는 겹화살괄표(<< >>) 사이에 표현할 형태를 기술

12.4.1 주로 표현되는 형태

12.4.1.1 <<include>>

연결된 다른 UML 요소에 대해 포함 관계에 있는 경우

12.4.1.2 <<extends>>

연결된 다른 UML 요소에 대해 확장 관계에 있는 경우

12.4.1.3 <<interface>>

인터페이스를 정의하는 경우

12.4.1.4 <<exception>>

예외를 정의하는 경우

12.4.1.5 <<constructor>>

생성자 역할을 수행하는 경우

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13. 유스케이스(Use Case Diagram)

13.1 기능 모델링

사용자의 요구사항을 분석하여 개발될 시스템이 갖춰야 할 기능을 정리한 후 사용자와 함께 정리된 내용을 공유하기 위해 그림으로 표현하는 것

• 개발될 시스템의 전반적인 형태를 기능에 초점을 맞춰 표현
• 기능 모델링의 종류
  • 유스케이스(Use Case) 다이어그램
  • 액티비티(Activity) 다이어그램

13.2 유스케이스(Use Case) 다이어그램

사용자와 다른 외부 시스템들이 개발될 시스템을 이용해 수행할 수 있는 기능을 사용자의 관점에서 표현한 것

• 외부 요소와 시스템 간의 상호 작용을 확인할 수 있음
• 사용자의 요구사항을 분석하기 위한 도구로 사용
• 시스템의 범위 파악 가능

13.3 유스케이스(Use Case) 다이어그램의 구성 요소

구성 요소	표현 방법	내용
시스템 (System) /시스템범위 (System Scope)		시스템 내부의 유스케이스들을 사각형으로 묶어시스템의 범위를 표현한 것
액터 (Actor)	- 주액터 - 부액터	- 시스템과 상호작용을 하는 모든 외부 요소 - 주로 사람이나 외부 시스템을 의미 - 주액터 : 시스템을 사용함으로써 이득을 얻는 대상으로, 주로 사람이 해당 - 부액터 : 주액터의 목적 달성을 위해 시스템에 서비스를 제공하는 외부 시스템으로, 조직이나 기관 등이 될 수 있음
유스케이스 (Use Case)		사용자가 보는 관점에서 시스템이 액터에게 제공하는 서비스나 기능을 표현한 것
관계 (Relationship)	- 포함 - 확장 - 일반화	- 유스케이스 다이어그램에서 관계는 액터와 유스케이스, 유스케이스와 유스케이스 사이에서 나타날 수 있음 - 유스케이스에서 나타날 수 있는 관계 : 포함(Include) 관계, 확장(Extends) 관계, 일반화(Generalization) 관계

• 포함(Include) 관계 : 두 개 이상의 유스케이스에 공통적으로 적용되는 기능을 별도로 분리하여 새로운 유스케이스로 만든 경우, 원래의 유스케이스와 새롭게 분리된 유스케이스와의 관계
• 확장(Extends) 관계 : 유스케이스가 특정 조건에 부합되어 유스케이스의 기능이 확장될 떄 원래의 유스케이스와 확장된 유스케이스와의 관계