컴포넌트 기반의 소프트웨어가 개발되어짐에 따라 소프트웨어공학 측면에서 컴포넌트 기반의 소프트웨어 개발을 위한 컴포넌트 기반 소프트웨어공학(CBSE: Component Based Software Engineering)에 대한 연구가 진행되고 있다[1]. 컴포넌트 기반의 소프트웨어를 개발하는데 있어서 최대한 효율성과 생산성을 증가시키기 위해서는 개발초기, 즉 요구사항 분석단계에서 기존에 개발되어진 컴포넌트들 중에 사용자가 요구하는 역할을 수행하는 적절한 후보 컴포넌트를 추출할 수 있어야 한다. 따라서 본 논문에서는 XML의 특성을 활용한 요구사항과 컴포넌트 명세 언어를 정의하고 이를 통해 정형화된 요구사항으로부터 시스템 개발에 필요한 컴포넌트들을 추출하는 방안을 제시하고자 한다.
본 논문은 컴포넌트 기반의 무기체계 임베디드 소프트웨어 개발방법론을 제안한다. 이를 위해 먼저 국방 소프트웨어 개발 관련 규정, 무기체계 임베디드 소프트웨어, 컴포넌트 기반의 개발 방법 그리고 임베디드 소프트웨어 개발방법의 특징을 바탕으로 기존 CBD 방법론을 분석한다. 그런 다음 개발방법론 설계 고려요소를 도출하고, 고려요소를 바탕으로 컴포넌트 기반의 소프트웨어개발(CBSD)과 컴포넌트 개발(CD)에 대해 어떻게 설계를 할 것인가, 산출물간에 어떤 상호작용을 하는지를 설명하는 컴포넌트 기반의 무기체계 임베디드 소프트웨어 표준 개발방법론을 제시한다.
컴포넌트 기반 소프트웨어 개발 방법은 새로운 패러다임으로 인식되고, 활발한 연구가 진행되고 있다. 그러나 컴포넌트 기반 개발에서 컴포넌트의 재사용성과 효율적인 소프트웨어 개발을 보장하기 위해서는 소프트웨어 아키텍처를 기반으로 한 개발이 필요하다. 본 논문에서는 컴포넌트 기반 소프트웨어 개발을 지원하기 위해, Kruchten이 제시한 4+1 뷰 모델을 기반으로 재 정의한 컴포넌트 기반 4+1 소프트웨어 아키텍처 뷰 모델을 제안한다. 또한 뷰 모델의 요소와 UML을 이용한 뷰 모델 요소의 표현을 제시한다 이 아키텍처는 컴포넌트의 사용문맥을 각 뷰에 반영함으로써 소프트웨어에 대한 이해와, 컴포넌트의 상호 작용에 대한 정보 등 컴포넌트 기반 소프트웨어 구성에 대한 틀을 구성한다.
소프트웨어 컴포넌트의 재사용은 새로운 소프트웨어를 개발하기 위해 이미 개발되어진 컴포넌트나 적절하게 수정된 컴포넌트를 사용하는 것이다. 따라서 컴포넌트 저장소에 저장되어 있는 컴포넌트를 효율적으로 검색할 수 있어야 하며, 검색된 컴포넌트를 적용하여 새로운 소프트웨어를 개발할 수 있어야 한다. 이 논문에서는 컴포넌트 저장소에 XML 기반으로 명세된 컴포넌트들의 검색 방법과 소프트웨어 아키텍쳐 재구성을 위한 구조 검색 방법을 제안한다. 제안한 검색 방법에서 시그니쳐 일치 방법은 컴포넌트 검색의 재현율을 향상시키며, 행위 일치 검색은 컴포넌트 검색의 정확성을 향상시킬 수 있다. 또한, 구조 검색 방법은 소프트웨어 아키택쳐의 재구성을 위해 컴포넌트의 구조적인 관점에서 컴포넌트를 검색할 수 있다.
오늘날 소프트웨어는 컴포넌트 기반의 소프트웨어라고 할 수 있다. 새로운 소프트웨어를 개발함에 있어서 컴포넌트를 사용하면 개발 기간과 비용 등 여러 면에서 장점이 있다. 그러나 이러한 컴포넌트 기반의 소프트웨어의 단점은 3자가 개발한 컴포넌트를 사용함에 따른 유지보수의 어려움이다. 제 3자가 개발한 컴포넌트의 경우 관련 문서, 설계 명세, 도움말 등이 존재하지 않는 경우 유지보수가 불가능하거나 아주 어렵게 된다. 이러한 경우 컴포넌트로부터 설계 명세 등의 정보를 추출할 수 있다면 기존 컴포넌트 기반의 소프트웨어를 기능을 향상시키거나 새로운 기능을 추가하는 등의 컴포넌트의 유지보수가 가능하다. 본 논문에서는 자바 빈즈 컴포넌트 모델을 기반으로 한 컴포넌트 명세 추출을 보인다. 자바 빈즈 컴포넌트로부터의 명세 추출은 자바의 리플렉션이나 자바 빈즈의 인트로스펙션 기능을 이용하여 소스 파일이 없이 자바 빈즈 컴포넌트의 클래스 파일만을 가지고 가능하다. 추출된 정보로부터 컴포넌트의 추상적인 설계 명세를 얻을 수 있다. XML은 웹 기반의 마크업 언어로써 구조적, 다중 링크, 자기 서술적, 정확성 등의 장점이 있다. 따라서 본 논문에서는 자바 빈즈 컴포넌트의 명세 표현 형태를 XML을 이용하여 자바 빈즈 컴포넌트 명세의 재사용성, 검색, 효율적인 관리가 가능함을 제시한다.
소프트웨어 컴포넌트는 특정 도메인 내에서 패밀리 멤버들 사이의 공통 기능성을 구현한 것이다. 하나의 멤버를 위해 개발된 컴포넌트는 다양한 패밀리 멤버에서 재사용하기 어렵다. 그러므로, 컴포넌트를 개발할 경우에 다양한 멤버에 대해 고려해야 한다. 그러므로 소프트웨어 컴포넌트의 품질 측정은 성공적인 컴포넌트 기반 시스템 개발을 위한 중요한 선행작업이다. 본 논문에서는 소프트웨어 컴포넌트의 품질을 평가하기 위한 품질 평가 모델을 제안한다. 소프트웨어 컴포넌트를 측정하기 위해서 소프트웨어 컴포넌트의 특징을 식별하고, 식별된 특징을 기반으로 하여 소프트웨어 컴포넌트의 품질 평가 모델을 제안한다. 제안된 품질 평가 모델은 특성, 부특성, 메트릭으로 구성된다.
소프트웨어 위기를 해결하기 위한 한가지 대응책으로 최근 컴포넌트기반 소프트웨어공학(혹은 컴포넌트웨어)이 등장하였다. 컴포넌트기반 소프트웨어공학을 이루는 관련 기술들 중 하나로써 컴포넌트기반 소프트웨어 개발 프로세스들이 제안되고 있다. 컴포넌트기반 소프트웨어 개발 프로세스중 컴포넌트 명세활동은 재사용 가능한 컴포넌트를 생성하기 위해서 꼭 필요하며 매우 중요한 활동이다. 그러나, 기존의 컴포넌트기반 소프트웨어 개발 프로세스에서는 컴포넌트 명세를 자연어로 기술함으로써 명세에 있어서 정확성을 갖지 못했고 사용자의 요구사항이 제대로 반영되었는지 검증할 수 있는 방법을 제공하지 못하고 있다. 본 논문에서는 정형방법에서 사용되고 있는 분석력과 논리성이 검증된 정형 명세 언어 Z를 이용하여 컴포넌트를 명세 하는 정형 활동을 제안하였다. 제안 활동은 5개의 태스크와 12개이 서브태스크들로 구성되며 10개의 산출물을 구체적으로 제시함으로써 재사용을 위한 컴포넌트 기반 소프트웨어 개발의 기초가 되는 컴포넌트 정형 명세 활동을 제안하였다. 제안 활동은 컴포넌트기반 소프트웨어 개발 프로세스의 초기단계에 사용자의 요구사항 명세의 정확성과 검증을 통하여 컴포넌트의 품질을 향상시킬 수 있다.
본 연구는 소프트웨어 컴포넌트 플랫폼에 독립적으로 컴포넌트를 개발하여 소프트웨어 간에 상호 운용성과 이식성을 확보할 수 있는 컴포넌트 모델변환 기술과 소프트웨어 아키텍쳐를 기반으로 컴포넌트를 조립하여 소프트웨어를 생산할 수 있는 기술을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 이러한 기술을 개발하기 위해 세부적으로 영역 전용 아키텍쳐 기술언어를 개발하고 아키텍쳐 기술 언어를 이용하여 개발된 응용 모델을 모델 기반 개발 방법으로 변환할 수 있는 변환 기술과 코드 생성 기술, 그리고 아키텍쳐를 구성하는 컴포넌트를 조립해 낼 수 있는 컴포넌트 조립 기술을 개발하고자 한다. 본 연구를 통하여 개발될 최종 결과물은 영역 아키텍쳐 기반 소프트웨어 개발 시스템 시제품의 개발이다.
현재 컴포넌트 기반 소프트웨어 엔지니어링의 접근은 소프트웨어 컴포넌트 인터페이스 디자인과 실행에 중심을 둔 경향이다. 컴포넌트 기반 소프트웨어 개발을 하기 위하여, 전체 시스템을 분석하는 것은 복잡하고, 이해하기 어렵다. 이를 위하여 aspect 기반 컴포넌트 개발방법을 도입한다. Aspect 기반 개발에서는 필요로 하는 컴포넌트를 표현하기 위하여 provide 와 require 를 사용한다. 또한 Aspect 기반 컴포넌트 엔지니어링을 위하여 컴포넌트 사이의 provide/require 서비스에 대한 분류와 추론을 위하여 다른 컴포넌트와 함께 이용할 수 있는 방법을 제안한다. 이 방법은 개발자들은 전체 시스템 개발을 위해 필요로 하는 적합한 컴포넌트의 provide/require 을 사용하여 접근하기 때문에 컴포넌트 검색, 합성, 재사용에 도움을 줄 수 있다. 컴포넌트 aspect 정보의 확장을 위하여 XML 문서 포맷을 사용함으로써 서로 다른 환경에서도 사용할 수 있도록 명세 하였다.
소프트웨어 개발기술의 발달에 따라 컴포넌트 기반 개발 기법은 객체지향기법에서의 새로운 대안으로 제시되어왔다. 그러나 웹 기반 시스템의 개발은 설러 가지 요인으로 인하여 현재까지 소프트웨어 컴포넌트 도입의 초기단계에 머물고 있다. 본 연구에서는 컴포넌트 개발 기법을 이용한 웹 기반 성적처리 시스템을 구현하였다. 대상 하부 컴포넌트는 Java Beans로 구현하였으며, 컴포넌트 합성명세로는 C2 아키텍처 스타일 기법을 이용하였다. 이러한 결과로서 웹 기반 교육 시스템 분에의 개발에서 소프트웨어 컴포넌트 적용 일 운용에 관한 효율성을 보일 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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