데이터입출력구현

1. 자료구조

• 컴퓨터에서 자료를 효율적으로 표현하고 저장하고 처리할 수 있도록 만들어진 논리적인 틀
• 분류
  • 선형 구조
    • 리스트
    • 스택
    • 큐
    • 데크
  • 비선형 구조
    • 트리
    • 그래프

2. 논리 데이터모델 개요

• 논리 데이터 모델링은 정확한 업무 분석을 통한 자료의 흐름을 분석하여 현재 사용 중인 양식, 문서, 징표를 중심으로 자료항목을 추출하고 추출된 엔티티와 속성들의 관계를 구조적으로 정의하는 단계
• 정규화
  • 릴레이션을 관련 있는 속성들로만 구성되도록 릴레이션을 분해하는 과정
  • 제 1 정규화
    • 중복속성제거
  • 제 2 정규화
    • 부분종속성제거
  • 제 3 정규화
    • 이행종속성제거

3. 논리 데이터모델 검증

• 논리 데이터저장소 확인

1. 엔티티 및 속성 확인
2. 관계 확인
3. 데이터 흐름 확인
4. 데이터 접근 권한 확인
5. 데이터 백업정책 및 분산 구조 확인

데이터입출력구현

• 논리데이터저장소 설계를 바탕으로 응용소프트웨어가 사용하는 데이터저장소의 특성을 반영한 물리 데이터 저장소 설계 수행
• 논리데이터저장소 설계를 바탕으로 목표 시스템의 데이터 특성을 반영하여 최적화된 물리 데이터저장소를 설계
• 실제 데이터가 저장될 물리적 공간을 구성

데이터베이스 스키마 Schema의 개념

• 데이터베이스에서 자료의 구조, 자료의 표현방법, 자료 간의 관계를 형식 언어로 정의한 구조

데이터베이스 스키마 종류

• 외부 스키마
  • 프로그래머나 사용자의 입장에서 데이터베이스의 모습으로 조직의 일부분을 정의한 것
• 개념 스키마
  • 모든 응용 시스템과 사용자들이 필요로 하는 데이터를 통합한 조직 전체의 데이터베이스 구조를 논리적으로 정의 한 것
• 내부 스키마
  • 전체 데이터베이스의 물리적 저장 형태를 기술

논리 데이터 모델 -> 물리 데이터 모델 변환 순서

1. 단위 엔티티를 테이블로 변환
   • 논리 모델에서 정의된 엔티티는 물리 모델에서 테이블로 변환
   • 엔티티는 한글명, 테이블은 영문명 사용하고 명칭을 동일하게
2. 속성을 칼럼으로 변환
   • SQL 예약어 사용은 피하기
   • 가독성을 위해 명칭은 가능한 짧게
   • 칼럼명에 복합 단어 사용할 경우 미리 정의된 표준에 의해 명명
3. UID를 기본키로 변환
   • 엔티티의 UID는 기본키로 선언
   • Not null, Unique 등의 제약 조건을 추가적으로 정의
4. 관계를 외래키로 변환
   • 1:n 관계에서 1 영역에 있는 기본키를 n영역의 외래키로 선언
   • 외래키 명은 1 영역의 기본키 이름을 사용하나 다른 의미를 가질 경우 변경하여 명명
   • 순환 관계에서 자신의 기본키는 외래키로 정의
5. 칼럼 유형과 길이 정의
   • 정의된 각 칼럼에 대해, 적용 DBMS에서 제공하는 데이터 유형 중 적절한 유형 정의
   • 해당 데이터의 최대 길이를 파악하여 길이 설정
6. 데이터 처리 범위와 빈도수를 분석하여 반정규화 고려
   • 중복 테이블 추가
   • 테이블 조합
   • 테이블 분할
     • 수식 분할
     • 수평 분할
   • 테이블 제거
     • 더 이상 엑세스 되지 않는 테이블
   • 칼럼의 중복화

데이터입출력구현

Delete Constraint

• 참조된 기본키의 값이 삭제될 경우의 처리 내용 정의
• Cascade
  • 참조한 테이블이 있는 외부키가 일치하는 모든 Row가 삭제
• Restricted
  • 참조한 테이블에 있는 외부키에 없는 것만 삭제 가능
• Nullify
  • 참조한 테이블에 정의된 외부키가 일치하는 것을 Null로 수정

Update Constraint

• 참조된 기본키의 값이 수정될 경우의 처리 내용 정의
• Cascade
  • 참조한 테이블에 있는 외부키와 일치하는 모든 Row가 수정
• Restricted
  • 참조한 테이블에 있는 외부키에 없는 것만 수정가능
• Nullify
  • 참조한 테이블에 정의된 외부키와 일치하는 것을 Null로 수정

인덱스 설계

1. 인덱스 적용 기준

• 인덱스 칼럼의 분포가 10~15% 이내인 경우
  분포도 = (1/칼럼값의종류) * 100 = (칼럼값의 평균 Row수/테이블의 총Row수) * 100
• 분포도가 범위 이상이더라도 부분처리를 목적으로 하는 경우
• 입출력 장표 등에서 조회 및 출력 조건으로 사용되는 칼럼
• 인덱스가 자동 생성되는 기본키와 Unique키의 제약조건을 사용할 경우

2. 인덱스 칼럼 선정

• 분포도가 좋은 칼럼은 단독적으로 생성하여 활용도 향상
• 자주 조합되어 사용되는 칼럼은 결합 인덱스로 생성하여 활용
• 결합 인덱스는 구성되는 칼럼 순서 선정에 유의
• 가능한 수정이 빈번하지 않은 칼럼 선정

3. 설계시 고려사항

• 새로 추가되는 인덱스가 기존 액세스 경로에 영향을 미칠지 않는지 고려
• 지나치게 많은 인덱스는 오버헤드로 작용하므로 유의
• 인덱스는 추가적인 저장공간이 필요함으로 고려
• 넓은 범위를 인덱스 처리 시 오히려 전체 처리보다 많은 오버헤드를 발생시킬 수 있음

뷰 설계

1. 뷰 테이블 개념

• 가상 테이블을 구성하는 데이터베이스 오브젝트로 별도의 저장 공간은 없지만 뷰를 통해 SELECT, DELETE, UPDATE를 할 수 있음

2. 뷰 테이블 생성

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CREATE OR REPLACE VIEW EMP_VIEW10
AS
SELECT EMPNO, ENAME, SAL, COMM,
DEPTNO
FROM EMP_COPY
WHERE DEPTNO=30

• REPLACE : 뷰가 이미 존재하는 경우 재생성
• FORCE : 기본 테이블의 존 여부에 관계 없이 뷰 생성
• NOFORCE : 기본 테이블이 존재할 때만 뷰 생성
• WITH CHECK OPTION : Sub-Query 내의 조건을 만족하는 행만 변경
• WITH READ ONLY : 조회만 가능하게 제약

3. 뷰 설계시 고려사항

• 최종적으로는 테이블을 액세스하는 것으로 사용에 따라 수행 속도에 문제 발생 가능성
• 뷰 내의 SELECT 문의 조건은 가능한 한 최적의 액세스 경로를 사용할 수 있도록 함
• 그럴 수 없다면 뷰를 사용한 SQL의 WHERE 절에서는 반드시 양호한 액세스 경로가 되도록 해야 함

클러스터 설계

1. 클러스터 개념

• 클러스터 키 값을 기준으로 같은 값들끼리 레코드가 한 블록에 모이는 저장 구조

2. 클러스터 적용 기준

• 분포도가 넓을수록 오히려 유리한 기법
• 액세스 기법이 아니라 액세스 효율 향상을 위한 물리적 저장 방법
• 분포도가 넓은 테이블의 클러스터링은 저장 공간의 절약 가능
• 다중 블록 이상의 테이블에 적용
• 대량의 범위를 자주 액세스하는 경우 적용
• 인덱스를 사용한 처리 부담이 되는 넓은 분포도에 활용
• 여러 개의 테이블이 번번히 조인을 일으킬 때 활용
• 반복 칼럼이 정규화에 의해 어쩔 수 없이 분할된 경우 활용

3. 클러스터 설계시 고려사항

• 검색 효율은 높여 주나 입력, 수정, 삭제 시는 부하가 증가함 고려
• Union, Distinct, Order by, Group by 빈번한 칼럼이면 고려
• 수정이 자주 발생하지 않는 칼럼은 고려 대상

파티션 설계

1. 파티션 개념

• 데이터베이스를 여러 부분으로 분할 하는 것

2. 파티션 종류

• 범위 분할 : 지정한 열의 값을 기준으로 분할
• 해시 분할 : 해시 함수에 따라 데이터를 분할
• 조합 분할 : 범위 분할에 의해 데이터를 분할한 다음 해시 함수를 적용하여 다시 분할 하는 것

3. 파티션 장점

• 데이터 액세스 범위를 줄여 성능 향상
• 전체 데이터의 훼손 가능성이 감소 및 데이터 가용성 향상
• 각 분할 영역을 독립적으로 백업하고 복구 가능
• 디스크 경합에 대한 감소

4. 파티셔닝 순서

1. 파티션의 종류 결정
2. 파티션 키의 선정
3. 파티션 수의 결정

데이터입출력구현

시스템 개발 절차

• 데이터관점, 프로세스 관점 두 가지로 진행
• 개념 모델링을 통해 개발 범위 파악
• 업무 중심의 분석 단계
• 개발하고자 하는 환경을 고려한 설계 단계로 구체화
• 개발 단계로 진행

데이터 모델링 정의

• 데이터베이스 설계 방법론
• 기업의 정보 구조를 실체와 관계를 중심으로 명확하고 체계적으로 표현하여 문서화하는 기법
• 기업의 정보 구조를 실체와 관계를 중심으로 명확하고 체계적으로 표현하여 문서화하는 기법

데이터 모델링 목적

• 연관 조직의 정보요구에 대한 정확한 이해
• 사용자, 설계자, 개발자 간에 효율적인 의사소통 수단 제공
• 데이터 체계 구축을 통한 고품질 S/W와 유지보수 비용의 감소 효과 기대
• 신규 또는 개선 시스템의 개발 기초를 제공

데이터 모델링 특성

• 데이터 중심 분석을 통한 업무 흐름 파악이 용이
• 데이터 무결성 보장
• 데이터의 공유를 통한 중복을 제거하고 일관성 있는 정보 제공

데이터 모델링 절차

논리 데이터 모델링 정의

• 데이터베이스 개발 과정의 전략수립 및 분석 단계에서 실시하며, 데이터 구조에 대한 논리적 정의 단계
• 정확한 업무 분석을 통한 자료의 흐름을 분석하여 현재 사용 중인 양식, 문서, 징표를 중심으로 자료항목을 추출하여 추출된 엔티티와 속성들의 관계를 구조적으로 정의하는 단계

논리 데이터 모델의 특성

• 요구사항을 충분히 수집하지 않으면 다음 단계의 요구사항 변경에 따른 많은 비용이 발생
• 모든 이해당사자들과 의사소통의 보조자료로서 E-R모델을 활용
• 논리적모델은 독립적

이상 Anomaly 현상

• 불필요한 데이터 중복으로 인해 릴레이션에 대한 데이터 삽입/수정/삭제 연산을 수행할 때 발생할 수 있는 부작용
• 정규화를 통해 이상현상을 제거
• 종류
  • 삽입 이상
    • 새 데이터를 삽입시 불필요한 데이터도 함께 삽입되는 문제
  • 갱신 이상
    • 중복 데이터 중 일부만 변경하여 데이터가 불일치하게 되는 모순의 문제
  • 삭제 이상
    • 데이터를 삭제시 꼭 필요한 데이터까지 함께 삭제되는 데이터 손실의 문제

정규화 Normalization 개념

• 중복성을 최소화하고 정보의 일관성을 보장하기 위한 개념
• 릴레이션을 관련 있는 속성들로만 구성되도록 릴레이션을 분해하는 과정
  

정규화 목적

• 데이터 중복 배제로 데이터 관리 편의성 제고 및 자료 저장 공간의 최소화
• 데이터 모형 단순화
• 데이터 구조의 안정성 및 무결성 유지
• 속성의 배열상태 검증
• 엔터티와 속성의 누락 여부 검증 수단
• 자료검색과 추출의 효율성을 추구

정규화 특징

• 어떤 관계구조가 바람직한 것인지, 바람직하지 못한 관계를 어떻게 분해하여야 하는지에 관한 구체적인 판단기준을 제공
• 정규화된 데이터 모델은 정확성, 일치성, 단순성, 비중복성, 안정성 보장

정규화 방법

링크

데이터입출력구현

• 업무 분석가, 데이터베이스 엔지니어가 작성한 논리 데이터저장소 설계 내역에서 정의된 데이터의 유형을 확인하고 식별
• 논리 데이터저장소 설계 내역에서 데이터의 논리적 단위와 데이터 간의 관계를 확인
• 논리 데이터저장소 설계 내역에서 데이터 또는 데이터간의 제약조건과 이들 간의 관계를 식별

자료구조의 개념

• 컴퓨터에서 자료를 효율적으로 표현하고 저장하고 처리할 수 있도록 만들어진 논리적인 틀

• 분류
  

• 선형리스트

• 연결리스트

• 스택

• 큐

• 데크

• 트리

  • 이진트리
  • 순회

• 그래프
  알고리즘스터디

통합구현

1. IDE 도구

• 통합 개발 환경은 코드의 작성 및 편집, 디버깅, 컴파일, 배포 등 프로그램 개발에 관련된 모든 작업을 하나씩 프로그램 안에서 처리하는 환경을 제공하는 소프트웨어
• 기능
  1. 개발 환경 지원
  2. 컴파일 및 디버깅 기능 제공
  3. 외부 연계모듈과 통합 기능 제공

2. 협업 도구

• 종류
  • 기능에 따라 문서굥유
  • 소스 공유
  • 아이디어 공유
  • 디자인 공유
  • 마인드 맵핑
  • 프로제트 관리
  • 일정관리
• 기능
  1. 개발자간 커뮤니케이션
  2. 일정 및 이슈 공유
  3. 개발자간 집단지성 활용

3. 형상관리 도구

• 소프트웨어 개발 과정에서 소프트웨어의 변경 사항을 관리하기 위해 변경을 체계적으로 관리, 추적 및 제어하기 위한 일련의 활동
• 절차
  1. 형상 식별
  2. 변경 제어
  3. 형상 감사
  4. 형상 기록
• 관리 도구
  • CVS
  • SVN
  • GIT

통합구현

형상관리 Configuration Management

• 소프트웨어 개발 과정에서 소프트웨어의 변경 사항을 관리하기 위해 변경을 체계적으로 관리, 추적 및 제어하기 위한 일련의 활동
• 소프트웨어 형상은 항상 변하게 되는데 이때 과거의 형상을 기억하고 있어야 하중에 문제가 되더라고 과거의 형상을 원상 복구 가능
• 형상관리절차
  1. 형상 식별
  2. 변경 제어
  3. 형상 감사
  4. 형상 기록

형상관리 수행 절차 및 관리조직

• 형상 통제 위원회
  • 변경 요청에 대한 기술적인 타당성, 부작용, 시스템의 기능 및 형상관리 항목들에 미치는 영향, 수정에 소요되는 기간 및 비용 등을 평가

형상관리의 특징

• 소프트웨어 변경의 원인을 알아내고 제어하며 적절히 변경되고 있는지 확인하여 해당 담당자에게 통보하는 작업
• 형상관리는 소프트에어 개발의 전 단계는 물론 유지보수 단계에서도 수행되는 활동
• 형상관리는 소프트웨어 개발의 전체 비용을 줄이고, 개발과정의 여러 가지 문제점 발생요인이 최소화 되도록 보증하는 것이 목적

소프트웨어 형상관리 도구 기능

• 체크아웃
  • 형상관리 도구 Repository로 부터 최신 소프트웨어 형상을 개발자 PC로 다운로드 받는 기능
• 체크인
  • 개발자가 수정한 소스를 형상관리 도구로 업로드하는 기능
• 커밋
  • 개발자가 소스를 형상관리 도구에 업로드 후 최종적으로 업데이트가 되었을 때 형상관리 서버에서 반영되도록 하는 기능

소프트웨어 형상관리 도구개념

• 소스 코드나 문서의 버전 관리, 이력 관리, 추적 등 변경사항을 체계적으로 관리할 수 있는 기능을 제공하는 도구
• 종류
  • CVS
  • SVN
  • GIT

통합구현

협업도구의 필요성

• 규모에 따라 소프트웨어 개발 프로젝트는 수명에서 수천 명의 개발자가 참여하기 때문에 그들 간의 협업을 위한 도구 필요
• 특히, 통합 규현 관리를 위한 개발자 간 협업도구 필요
• 개발자 간에는 전문 분야, 경험, 개인적 목표가 다르기 때문에 다른 의견이 있을 수 있고 다른 개발자와 유대감 형성 및 유대감 지속을 위한 커뮤니케이션 필요

협업도구의 분류

• 기능에 따라 문서굥유
• 소스 공유
• 아이디어 공유
• 디자인 공유
• 마인드 맵핑
• 프로제트 관리
• 일정관리
  
  

협업도구 기능

1. 개발자간 커뮤니케이션
   • 개발자간 작업 공유, 오류 현상 공유, 의견 공유 등 다양한 의사 소통 제공
2. 일정 및 이슈 공유
   • 소스 코드 규현 도중 발생하는 오류 및 이슈에 대한 공유 혹은 프로젝트 일정에 대한 공유 기능
3. 개발자간 집단지성 활용
   • 구현아이디어의 공유 혹은 새로운 아이디어를 개발자들 간에 공유함으로써 집단지성 활용 가능

통합구현

• 개발하고자 하는 응용 소프트웨어와 연계 대상 모듈간의 특성을 고려하여 효율적인 데이터 송수신 방법을 정의
• 데터 연계 요구 사항을 고려하여 연계 주기를 정의
• 대상 내외부 모듈 간의 연계 목적을 고려하여 데이터 연계 실패 시 처리 방안을 정의
• 내외부 모듈 간 연계 데이터의 중요성을 고려하여 송수신 시 보안을 적용

IDE; Integrated Development Environmnet 개념

• 통합 개발 환경은 코드의 작성 및 편집, 디버깅, 컴파일, 배포 등 프로그램 개발에 관련된 모든 작업을 하나씩 프로그램 안에서 처리하는 환경을 제공하는 소프트웨어

IDE 도구의 기능

1. 개발 환경 지원

• C++, JAVA 등의 언어를 이용하여 애프릴케이션을 개발할 수 있는 환경 제공

2. 컴파일 및 디버깅 기능 제공

• 소스 코딩이 완료된 후 이를 컴파일하면 문법에 어긋나지 않았는지 확인하고 오류가 발생하면 이를 추적하여 수정할 수 있는 디버깅 기능을 제공

3. 외부 연계모듈과 통합 기능 제공

• EAI; Enterprise Application Integration, ESB; Enterprise Service Bus 등 외부 인터페이스 모듈과 통합을 통하여 통합 개발 기능 제공
• JDBC; Java Database Connection, ODBC;Open Database Connectivity 등을 통하여 데이터베이스 연동을 통한 통합 개발 기능 제공
• 외부 협상, 배포 관리 기능과 연계되어 소스 코드의 형상관리 및 자동 배포 가능

IDE 도구 비교

통합구현

1. 단위모듈 구현

• 통합 구현에서 단위 모듈 구현은 비즈니스 컴포넌트, 내외부 인터페이스 모듈, 데이터베이스 접근 모듈 등 통합 구현이 필요한 단위 컴포넌트 구현
• 고려사항
  1. 응집도는 높히고 결합도는 낮춤
  2. 공통모듈을 먼저 구현
  3. 항상 예외처리 로직을 구려하여 구현

2. 단위모듈 테스트

• 컴퓨터 프로그래밍에서 소스 코드의 특정 모듈이 의도된 대로 정확히 작동하는지 검증하는 절차
• 테스트 방법
  1. 화이트박스 테스트
  2. 메소드 기반 테스트
  3. 화면 기반 테스트
  4. 스텁과 드라이버 활용 테스트