모듈과 모듈화
모듈은 소프트웨어에서 특정 기능이나 역할을 수행하는 독립적인 부분을 의미합니다. 모듈은 코드의 조각이며 일반적으로 관련된 함수, 클래스 또는 기능을 묶어서 하나의 단위로 캡슐화합니다. 모듈은 코드의 재사용성과 유지보수성을 증가시키는 데 도움이 됩니다. 여러 모듈을 조합하여 소프트웨어를 구축하고 확장할 수 있습니다.
모듈화는 소프트웨어를 여러 개의 모듈로 나누는 프로세스를 말합니다. 소프트웨어를 모듈화하는 것은 코드를 더 작고 관리하기 쉬운 조각으로 분할하여 전체 소프트웨어 시스템을 이해하고 개발하는 데 도움이 됩니다. 모듈화는 소프트웨어의 구조를 단순화하고 재사용 가능한 구성 요소로 만들어 향후 프로젝트에서 사용할 수 있도록 합니다.
모듈화의 장점은 다음과 같습니다:
- 유지보수 용이성: 모듈화된 코드는 논리적으로 분리되어 있으므로 특정 모듈을 수정하거나 업데이트하는 데 다른 모듈에 영향을 미치지 않습니다.
- 재사용성: 모듈화된 코드는 독립적으로 작성되어 다른 프로젝트나 시스템에서 재사용할 수 있습니다.
- 가독성 향상: 모듈화된 코드는 작고 명확한 단위로 분할되어 있으므로 코드를 읽고 이해하기 쉽습니다.
- 테스트 용이성: 모듈은 독립적으로 테스트할 수 있으며, 모듈 간의 상호 작용을 테스트하기 쉽습니다.
- 협업 용이성: 모듈화된 코드는 여러 개발자가 동시에 작업할 수 있도록 하며, 각 개발자는 담당한 모듈에 집중하여 작업할 수 있습니다.
- 성능 최적화: 모듈화된 코드는 필요한 모듈만 로드하여 메모리와 자원을 효율적으로 사용할 수 있습니다.
소프트웨어 응집도
프트웨어 모듈의 응집도(cohesion)는 해당 모듈 내부의 요소들이 서로 관련성을 가지고 있는 정도를 나타내는 개념입니다. 응집도가 높을수록 모듈 내의 요소들이 서로 밀접하게 연관되어 있고, 모듈의 기능이 명확하게 구분되어 있는 것을 의미합니다. 응집도는 소프트웨어의 품질을 평가하는 중요한 요소 중 하나이며, 일반적으로 높은 응집도를 가진 모듈은 유지보수가 쉽고 재사용성이 높으며, 코드의 가독성과 이해도가 높습니다.
소프트웨어 모듈의 응집도는 아래와 같이 분류될 수 있습니다:
- 기능적 응집도(Functional Cohesion): 기능적 응집도는 모듈 내의 모든 요소가 단일한 목적 또는 기능을 수행하는 경우입니다. 모듈의 모든 기능이 서로 관련되어 있고 동일한 목표를 위해 작동합니다. 예를 들어, 모든 입출력 연산을 수행하는 파일 처리 모듈이 기능적 응집도가 높은 모듈의 한 예입니다.
- 순차적 응집도(Sequential Cohesion): 순차적 응집도는 모듈 내의 요소들이 순차적으로 실행되어야 하는 경우입니다. 모듈의 각 요소가 다음 요소의 결과를 필요로 하며, 연속적으로 작동합니다. 예를 들어, 데이터를 읽고 처리한 후 결과를 출력하는 모듈이 순차적 응집도가 높은 모듈입니다.
- 통신적 응집도(Communicational Cohesion): 통신적 응집도는 모듈 내의 요소들이 동일한 입력 데이터나 결과를 공유하는 경우입니다. 모듈의 요소들이 서로 통신하고 상호 작용하여 작동합니다. 예를 들어, 공통된 데이터를 다루는 모듈이 통신적 응집도가 높은 모듈의 한 예입니다.
- 절차적 응집도(Procedural Cohesion): 절차적 응집도는 모듈 내의 요소들이 서로 연관된 프로세스나 작업을 수행하는 경우입니다. 모듈의 요소들이 서로 관련되어 있지만, 기능적 응집도보다는 덜 밀접하게 연결되어 있습니다. 예를 들어, 데이터 처리와 화면 출력을 담당하는 모듈이 절차적 응집도가 높은 모듈의 한 예입니다.
- 임의적 응집도(Logical Cohesion): 임의적 응집도는 모듈 내의 요소들이 서로 관련성 없는 논리적 기능을 수행하는 경우입니다. 모듈의 요소들이 서로 연결되어 있지 않으며, 모듈의 목적과 기능이 불분명하거나 혼란스러울 수 있습니다.
소프트웨어 모듈 결합도
- 자료 결합도(Data Coupling): 자료 결합도는 모듈 간에 오직 데이터만을 전달하고, 데이터 형식만을 공유하는 경우를 나타냅니다. 즉, 모듈 간의 인터페이스에서 데이터만 전달되며, 서로의 내부 구현에 대한 정보는 전달되지 않습니다. 이는 모듈 간의 의존성을 최소화하고 재사용성을 증가시킵니다.
- 스탬프 결합도(Stamp Coupling): 스탬프 결합도는 모듈 간에 구조적인 데이터를 전달하는 경우를 나타냅니다. 즉, 전체 데이터 구조를 전달하는 것이 아니라 필요한 일부 데이터 구조만을 전달하는 경우입니다. 이는 모듈 간의 의존성이 낮아지지만, 일부 데이터 구조에 대한 의존성은 여전히 존재합니다.
- 제어 결합도(Control Coupling): 제어 결합도는 모듈 간에 제어 흐름 정보를 전달하는 경우를 나타냅니다. 즉, 한 모듈이 다른 모듈의 실행 흐름을 직접 제어하는 경우를 말합니다. 이는 모듈 간의 의존성이 높아지며, 재사용성과 유연성이 감소합니다.
- 외부 결합도(External Coupling): 외부 결합도는 모듈 간에 외부에서 선언된 변수나 데이터를 공유하는 경우를 나타냅니다. 즉, 모듈 간에 외부 데이터에 의존하는 경우입니다. 이는 모듈의 재사용성을 감소시키고 의존성을 증가시킵니다.
- 공통 결합도(Common Coupling): 공통 커플링은 여러 모듈이 동일한 전역 변수나 자료 구조를 공유하는 경우를 나타냅니다. 이는 모듈 간의 의존성을 높이고 모듈의 독립성을 감소시키는 위험한 결합도입니다.
- 내용 결합도(Content Coupling): 내용 결합도는 한 모듈이 다른 모듈의 내부 동작을 직접적으로 참조하거나 변경하는 경우를 나타냅니다. 이는 모듈 간의 의존성을 최대화하고 재사용성을 떨어뜨립니다.