소프트웨어 메트릭은 소프트웨어를 평가하기 위한 방법으로, 소프트웨어의 개발 비용을 줄이고 품질을 향상시키는데 큰 역할을 하고 있다. 하지만 다양한 소프트웨어 메트릭이 등장하면서 적재적소에 사용하기 위한 메트릭 선택 문제가 발생했고, 이를 해결하고자 다양한 방법들이 연구되었다. 하지만 기존 연구들은 사용자의 높은 개입을 요구함으로써 여전히 메트릭 선택의 어려움을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 사용자의 개입을 최소화하기 위해 가중치 표현을 지양하고 메트릭 및 메트릭 도구에 대한 다양한 특성을 선택 기준으로 사용하여, 메트릭 및 메트릭 도구 선택에 도움을 주는 방법을 제안한다.
소프트웨어 개발 프로젝트에서 메트릭 수집 및 분석 활동이 점차 중요하게 인식되고 있다. 메트릭 수집 및 분석 활동은 조직/프로젝트, 팀, 개인 모든 레벨에서 수행되어야 하는 중요한 활동으로 여겨져 오고 있다. Personal Software Process(PSP)[1]에서 개발자 개개인이 수행해야 되는 메트릭 수집 및 분석 활동이 제시된다. 이러한 메트릭 수집 및 분석 활동을 통해 개발자는 소프트웨어 품질 향상, 계획 단계에서 보다 정확한 예측 활동, 개인 프로세스의 정량적 관리 등의 이득을 얻을 수 있다. 이러한 이득을 얻기 위해서는 신뢰성 있는 메트릭 데이터의 수집이 무엇보다 중요하게 된다. 그러나 메트릭 수집의 오버헤드와 context switching 과 같은 문제로 인해 개발자가 신뢰성 있는 메트릭을 수집하는데 많은 어려움이 겪는다[2, 3]. 또한 PSP 가 제시하는 분석 기법만으로는 수집된 메트릭에 대하여 의미 있는 분석을 하기 어려운 문제점이 존재한다. 이러한 문제점들을 감소 시키기 위해 메트릭 수집 및 분석 도구를 개발하였고 본 논문에서는 이 개발된 도구를 설명한다. 이 도구의 핵심은 메트릭의 자동 수집과 다양한 분석 결과의 제공을 통해 신뢰성 있는 메트릭 데이터의 획득과 의미있는 분석을 가능케 하는 데 있다.
체계적이고 지속적인 소프트웨어 개발 프로세스 측정 및 분석 활동은 프로젝트 관리에 있어서 중요한 요소 중의 하나로 알려져 있다. 하지만 측정 및 분석 활동에 요구되는 높은 비용과 신뢰성 있는 메트릭 데이터 획득의 어려움으로 인해 측정 및 분석 활동을 수행하는 데에는 많은 어려움이 존재한다. 본 논문에서는 메트릭 자동 수집 및 분석 도구와 이 도구를 기반하여 소프트웨어 프로젝트 관련 문제 인식과 문제 해결을 할 수 있게 하는 방법을 제안한다. 도구와 방법을 통해 메트릭 수집에 대한 오버헤드를 없애 측정 및 분석 활동의 수행을 쉽게 할 수 있고 수집된 메트릭의 분석을 통해 객관적으로 이슈를 파악하고 해결 할 수 있다. 또한 프로젝트 중에 메트릭의 지속적인 수집이 가능하고 수집과 동시에 수집된 메트릭에 대한 분석을 할 수 있기 때문에 잠재적인 위험 요소의 조기 식별과 해결을 가능케 하여 소프트웨어 제품의 품질향상과 문제해결에 드는 비용의 절감 효과를 얻을 수 있다.
본 논문은 기존에 작성된 자바 프로그램이나 현재 구현 중인 자바 프로그램을 대상으로 메트릭 정보를 측정하는 자동화 도구의 설계 및 구현 결과를 논한다. 이러한 도구의 구현을 위해 필요한 가장 핵심적인 기능은 자바코드에 대한 분석 기능이다. 본 논문의 내용은 한국전자통신연구원의 컴포넌트 공학 연구팀 주관으로 EJB(Enterprise Java Beans) 기술을 기반으로 컴포넌트를 개발하기 위한 환경인 COBALT(Component Based Application devlopment Tool) 시스템의 부 시스템으로 구현된 자바코드 메트릭 측정 도구의 설계 및 구현 결과를 다룬다. 본 논문에서 구현된 자바 코드 메트릭 측정 도구을 통하여 클래스의 적절한 분할, 클래스 멤버 자원의 적절한 배치, 상속 트리의 적절한 조직 등을 이룰 수 있다.
UML을 이용한 소프트웨어의 설계가 널리 이용되고 있으므로 개발단계 초기의 소프트웨어 산출물인 UML을 대상으로 품질을 예측하는 메트릭의 개발 및 활용요구에 대응하기 위하여 메트릭 기술 언어를 개발 하였다. MDL4UML은 UML모델에 적용 가능한 메트릭을 기존 OCL을 이용하여 기술하였을 경우 메트릭의 표현이 복잡하고 측정 대상 UML모델의 깊은 이해가 선행되어야 하는 점을 보완하기 위하여 연구된 메트릭 기술 언어이다. 본 연구에서는 OCL을 이용한 메트릭 기술의 난해함을 보완하기 위한 수단인 MDL4UML을 정의하고 이를 지원하기 위한 도구로 METOOSE를 개발하였다.
보다 정확한 표현을 위하여 Object Constraint Language(OCL)을 이용하여 메트릭을 기술하는 연구들이 있다. 그러나 OCL은 Unified Modeling Language(UML)에서 구조적 제약사항을 기술하기 위한 언어이기 때문에 메트릭을 표현하기에는 부적절하다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 메트릭을 표현하는 상위 수준의 언어인 Metric Description Language(MDL)을 제안한다. MDL은 복잡한 메트릭의 분할 기술, 집계함수, 대상간의 자동 탐색 기능을 지원하여 OCL의 복잡성 문제점을 해결하고 있다. 또한 본 논문은 MDL을 기술하고 UML 모델을 대상으로 메트릭의 자동 계산을 지원하는 도구를 개발하였다. 그리고 사례연구로 기존에 제시된 다양한 유형의 메트릭을 MDL로 기술하였으며 OCL로 표현된 메트릭보다 단순함을 확인하였다.
소프트웨어의 품질은 소프트웨어의 가치를 결정하는 중요한 요인이다. 최근, 소프트웨어의 품질에 대한 중요성이 증대되고 있으며 소프트웨어 제품의 품질인증에 대한 관심이 고조 되고 있다. 이러한 시점에서 소프트웨어 품질측정 및 평가 방법론에 국제 표준에 맞추어 체계화되고, 소프트웨어 제품 평가를 효율적으로 지원할 수 있도록 도구화할 필요가 대두되고 있다. 현재 소프트웨어 제품 평가에 관련된 국제 표준으로서 프로세서에는 ISO/IEC 14598이 있으며 제품 평가를 위한 품질특성에 관한 ISO/IEC 9126-2의 외부메트릭 체계와 9126-3의 내부메트릭 체계를 평가 메트릭 구축에 적용하고 평가 절차에 따라 메트릭 측정 결과를 입력하여 결과를 가시화하여 제공할 수 있는 도구를 설계하였다.
측정 및 분석을 위한 도구 지원은 지속적인 측정 프로그램을 유지하기 위한 가장 중요한 요소이다. 지속적인 측정 프로그램을 지원하기 위한 도구는 측정된 데이터가 프로젝트의 계획 및 제어에 지속적으로 활용될 수 있도록 지원해주는 도구를 의미한다. 하지만 대부분 프로젝트 관리도구는 측정된 데이터에 기반한 프로젝트 관리가 아닌 프로젝트 계획을 지원해주는 도구에 더 초점을 두고있다. 본 논문에서는 측정 및 분석활동을 통한 메트릭 기반 프로젝트 관리활동을 지원하는 프로젝트 관리도구를 제안한다.
객체 지향 설계를 재구조화하기 위해서는 메소드와 속성들 사이의 관계를 파악해야 한다. 메소드와 속성들이 동일한 클래스에 속하는지를 추론하는 과정은 클래스 자료 참조 분석과 메소드 호출 분석에 의존한다. 최근의 많은 소프트웨어들은 규모가 방대하고 복잡하여 개발자가 도구를 사용하지 않고 수작업으로 설계를 재구조화기 어려우며 또한 너무 많은 시간과 노력이 요구된다. 본 논문에서는 메트릭을 이용하여 객체 지향 설계를 자동적으로 재구조화하는 방법을 기술한다. 먼저 메소드, 속성, 클래스, 그리고 그들의 관계츨 추상화된 모델로 표시한다. 이 모델을 기반으로 객체 지향 설계를 정량적으로 측정할 응집도와 결합도 메트릭을 정의한다. 본 논문의 메크릭은 재고조화 과정 동안에 여러 다른 설계들을 효율적으로 비교하기 위한 유용한 기준을 제공한다. 기본 재구조화 행위들과 그 의미(semantics)를 정의하고 메트릭과 행위들을 사용하여 설계를 자동적으로 재구조화한다.
최근 가장 대표적인 객체지향 언어로 사용되는 Java는 일반적인 애플리케이션뿐만 아니라 인터넷/인트라넷 기반 프로그램 개발, 나아가 컴포넌트 기반 개발에 이르기까지 다양한 분야에서 개발 언어로 사용되고 있다. 따라서 개발된 프로그램의 재사용 및 유지보수 관점에서 프로그램 품잘평가는 보다 중요한 쟁점이 되고 있으므로 기존의 Java 애플리케이션을 포함하여 현재 개발된 프로그램의 품질평가에 필요한 메트릭 측정이 필요하다. 하지만, 이미 제안된 객체지향 소프트에어 메트릭이 현재의 Java 프로그램의 특성에 적합한지에 대한 타당성 검증이 필요하므로 본 논문에서는 기존의 객체지향 메트릭이 Java 프로그램에 적합한지 여부를 결정하기 위해 필요한 메트릭 측정 시스템을 구축하여 Java 프로그램에 적합한 메트릭 제안을 지원하고자 한다. 본 시스템은 Briand가 기존의 객체지향 소프트웨어 메트릭을 수학적으로 정형화시켜 분류한 메트릭을 Java 프로그램에 적용시켜 제안된 메트릭이 프로그램에 타당성 있는지 검증함으써 명확한 품질평가도구 개발을 지원하고자 한다. 본 시스템을 통해 Java 소스 프로그램으로부터 정량적 정보를 보다 빠르고 정확하게 산출함으로써 기존의 객체지향 메트릭에 대한 검증을 비교 및 분석 수행할 수 있으며, 타당성 문제가 있다면 새로운 메트릭의 제안 및 보완을 고려함으로써 Java 프로그램에 적합한 메트릭 확립을 가능하게 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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