Object Oriented Modeling

1. Modeling

• 소프트웨어 모델의 역할
  • 서로의 해석을 공유해 합의를 이루거나 해석의 타당성을 검토한다.
  • 현재 시스템 또는 앞으로 개발할 시스템의 원하는 모습을 가시화하는데 도움을 준다.
  • 시스템의 구조와 행위를 명세할 수 있으며 시스템을 구축하는 틀과 구축된 시스템의 문서화 기능을 제공한다.
• 모델은 추상화(Abstraction)에 바탕을 두고 만들어져야 한다.
  • 추상화 : 대상을 표현할 때, 특정 관점에서 관련이 있는 점은 부각시키고 관련이 없는 면은 무시하여 표현한다.

2. UML (Unified Modeling Language)

요구 분석, 시스템 설계, 시스템 구현 등의 시스템 개발 과정에서 개발자 사이의 의사소통이 원활하게 이루어지도록 표준화한 통합 모델링 언어

• 구조(structure) 다이어그램
  • 클래스(class) 다이어그램 : 시스템을 구성하는 클래스들 사이의 관계를 표현한다.
  • 객체(object) 다이어그램 : 객체 정보를 보여준다.
  • 복합체 구조(composite structure) 다이어그램 : 복합 구조의 클래스와 컴포넌트 내부 구조를 표현한다.
  • 배치(deployment) 다이어그램 : 소프트웨어, 하드웨어, 네트워크를 포함한 실행 시스템의 물리 구조를 표현한다.
  • 컴포넌트(component) 다이어그램 : 컴포넌트 구조 사이의 관계를 표현한다.
  • 패키지(package) 다이어그램 : 클래스나 유즈 케이스 등을 포함한 여러 모델 요소들을 그룹화해 패키지를 구성하고 패키지들 사이의 관계를 표현한다.
• 행위(behavior) 다이어그램
  • 활동(activity) 다이어그램 : 업무 처리 과정이나 연산이 수행되는 과정을 표현한다.
  • 상태 머신(state machine) 다이어그램 : 객체의 생명 주기를 표현한다.
  • 유즈 케이스(use case) 다이어그램 : 사용자 관점에서 시스템 행위를 표현한다.
  • 상호작용(interaction) 다이어그램
    • 순차(sequence) 다이어그램 : 시간 흐름에 따른 객체 사이의 상호작용을 표현한다.
    • 상호작용 개요(interaction overview) 다이어그램 : 여러 상호작용 다이어그램 사이의 제어 흐름을 표현한다.
    • 통신(communication) 다이어그램 : 객체 사이의 관계를 중심으로 상호작용을 표현한다.
    • 타이밍(timing) 다이어그램 : 객체 상태 변화와 시간 제약을 명시적으로 표현한다.

3. Class Diagram

시스템을 구성하는 클래스와 그들 사이의 관계를 보여준다. 주요 구성 요소는 클래스와 관계

1) Class

동일한 속성과 행위를 수행하는 객체의 집합.

• UML 클래스의 표현 예
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  • 위 - 클래스 이름
  • 중간 - 클래스 특징(속성)
  • 마지막 - 클래스가 수행하는 책임(연산)
  • 경우에 따라 속성이나 연산 부분은 생략 가능하다.
  • 속성과 연산의 가시화(visibility)는 ‘-‘, ‘+’, ‘#’, ‘~’로 표현할 수 있다. (접근 제어자)
    • ’-‘ : private
    • ’+’ : public
    • ’#’ : protected : 이 클래스와 동일 패키지에 있거나 상속 관계에 있는 하위 클래스의 객체들만 접근 가능
    • ’~’ : package : 동일 패키지에 있는 클래스의 객체들만 접근 가능

2) Relation

• 연관(Association) 관계 : 클래스들이 개념상 서로 연결되었음을 나타낸다. 실선이나 화살표로 표시하며, 보통은 한 클래스가 다른 클래스에서 제공하는 기능을 사용하는 상황일 때 표시한다. (+ 현재 사용하는 클래스가 유지되는 동안 다른 클래스를 지속적으로 갖고 있을 때)
  • 연관 관계에서 각 클래스 객체의 역할은 클래스 바로 옆 연관 관계를 나타내는 선 가까이 기술
  • 역할 이름은 연관된 클래스의 객체들이 서로를 참조할 수 있는 속성의 이름으로 활용
  • 
  • 재귀적 연관 관계 : 동일한 클래스에 속한 객체들 사이의 연관 관계
    • 역할을 클래스로 할 때 문제가 발생한다. (역할은 관계로 만들어야 한다.)
    • 
    • 

• 일반화(Generalization) 관계 : 객체지향 개념에서는 상속 관계라고 한다. 한 클래스가 다른 클래스를 포함하는 상위 개념일 때 이를 IS-A 관계라고 하며 UML에서는 일반화 관계로 모델링한다. 속이 빈 화살표를 사용해 표시한다.

• 집합(Composition, Aggregation) 관계 : 클래스들 사이의 전체 또는 부분 같은 관계를 나타낸다. 집약(Aggregation) 관계와 합성(Composition) 관계가 존재한다. (ex : 전체가 죽으면 남는 부분이 없어야 한다.)

• 의존(Dependency) 관계 : 연관 관계와 같이 한 클래스가 다른 클래스에서 제공하는 기능을 사용할 때를 나타낸다. 차이점은 두 클래스의 관계가 한 메서드를 실행하는 동안과 같은, 매우 짧은 시간만 유지된다는 점이다. 점선 화살표를 사용해 표시한다.

• 실체화(Realization) 관계 : 책임들의 집합인 인터페이스와 이 책임들을 실제로 실현한 클래스들 사이의 관계를 나타낸다. 상속과 유사하게 빈 삼각형을 사용하며 머리에 있는 실선 대신 점선을 사용해 표시한다. (ex : 인터페이스와 인터페이스를 구현한 구현 클래스 사이의 관계)

• 다중성

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• 양방향, 단방향 연관 관계
  • 양방향 연관 관계
    • 두 클래스를 연결한 선에 화살표를 사용하지 않음.
    • 서로의 존재를 인지
  • 단방향 연관 관계
    • 한 쪽으로만 방향성이 있는 관계
    • 한 쪽은 알지만 다른 쪽은 상대방의 존재를 모른다는 의미
    • 
• 연관 클래스 : 연관 관계에 추가할 속성이나 행위가 있을 때 사용
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  • 위의 연관 클래스를 아래처럼 일반 클래스로 변환하여 표현이 가능하다.

• 일반화 관계 : 한 클래스가 다른 클래스를 포함하는 상위 개념일 때 두 클래스 사이에는 일반화 관계가 존재한다.

  • 일반화는 ‘is a kind of’ 관계
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• 집합 관계 : 전체와 부분 간의 관계 (공유성과 생명 주기에 따라 결정된다.)

  • 집약 (Aggregation)
    • 전체를 나타내는 객체와 부분을 나타내는 객체의 라이프 타임이 독립적
    • 부분을 나타내는 객체를 다른 객체와 공유 가능
    • 빈 마름모로 표시
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  • 합성 (Composition)
    • 전체를 나타내는 객체에 부분을 나타내는 개체의 라이프 타임이 종속적
    • 전체 객체가 사라지면 부분 객체도 사라짐
    • 채워진 마름모로 표시
    • 

• 의존 관계 : 한 클래스에서 다른 클래스를 사용하는 경우

  • 클래스의 속성에서 참조 (지속적 관계)
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  • 연산의 인자로 참조 (찰나적 관계)
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  • 메소드의 지역 개체로 참조

• 인터페이스와 실체화 관계

  • 인터페이스 : 어떤 공통되는 능력이 있는 것들을 대표하는 관점
    • ex) 리모콘의 책임은 가전 기기를 켜거나 끄거나 볼륨을 높이거나 낮춘다.
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  • 실체화 관계 (‘can do this’)
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