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추상화를 통한 복잡성 극복

추상화란 현실에서 출발하되 불필요한 부분을 도려내가면서 사물의 본질을 드러나게 하는 과정이라고 할 수 있다. 다시 말해 추상화의 목적은 불필요한 부분을 무시함으로써 현실에 존재하는 복잡성을 극복하는 것이다.

이 책에서는 추상화를 다음과 같이 정의한다.

추상화

어떤 양상, 세부 사항, 구조를 좀 더 명확하게 이해하기 위해 특정 절차나 물체를 의도적으로 생략하거나 감춤으로써 복잡도를 극복하는 방법.

복잡성을 다루기 위해 추상화는 다음의 두 차원에서 이뤄진다.

1. 구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화를 통해 단순하게 만드는 것.
2. 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거함으로써 단순하게 만드는 것.

궁극적으로, 추상화의 목적은 복잡성을 이해하기 쉬운 수준으로 단순화하는 것이다.

객체지향과 추상화

모두 트럼프일 뿐

다음은 이상한 나라의 앨리스에 나오는 한 장면이다.

우여곡절 끝에 아름다운 정원에 들어선 앨리스는 정원 입구에서 커다란 장미 나무에 피어있는 하얀 장미꽃을 붉게 칠하고 있는 세 명의 정원사들과 마주쳤다. 정원사들은 트럼프처럼 생겼고 몸에는 스페이드 무늬가 그려져 있었다. 앨리스는 정원사들에게 다가가 하얀 장미꽃을 붉게 칠하고 있는 이유를 물었다. 정원사들은 불안에 떨며 빨간색 장미 나무 대신 하얀색 장미 나무를 잘못 심었기 때문이라고 대답했다.

그때 하트 여왕의 행렬이 정원에 들어섰다. 행렬의 맨 앞에서 클로버를 든 열 명의 병사들이 행진해 들어왔다. 그들은 정원사들처럼 몸이 납작했고 네모난 몸 모서리에 팔다리가 달려 있었다. 그 뒤로 온몸을 반짝거리는 다이아몬드로 치장한 신하들이 열을 지어 들어왔다. 열 명의 왕자와 공주들이 두 명씩 손을 잡고 깡총거리며 즐겁게 따라 들어온 후 그 뒤로 손님들이 열을 지어 걸어았는데 대부분은 왕들과 왕비들이었지만 그 속에는 하얀 토끼도 섞여있었다. 손님들 뒤로 왕관을 얹은 빨간 비단 방석을 든 하트 잭이 걸어왔다. 그리고 행렬의 마지막에 이르러 마침내 하트 왕과 하트 여왕이 모습을 드러냈다.

앨리스는 여왕을 쳐다보며 마음속으로 이렇게 속삭였다.

“기껏해야 트럼프에 불과해. 무서워할 필요 없어.”

이 장면에는 수많은 객체들이 등장한다. 주인공인 앨리스는 분명한 경계를 갖는 식별 가능한 하나의 객체이다. 3명의 정원사, 행렬의 맨 앞에 선 클로버 병사들, 신하들, 공주와 왕자, 하객으로 등장하는 왕과 왕비들, 마지막으로 하트 왕과 하트 여왕 모두 객체다.

이 장면에 등장하는 객체들은 제각기 독특한 모습과 행동 양식을 지니고 있다. 하지만 앨리스는 이 객체들 대부분을 ‘트럼프’라는 하나의 개념으로 단순화해서 바라보았다. 각 객체들의 차이점은 무시한 채 ‘트럼프’라는 공통점만을 취해 단순화 한 것이다.

그룹으로 나누어 단순화하기

앞서 살펴본대로 정원사, 병사, 신하, 왕자와 공주, 하객으로 참석한 왕과 왕비들, 하트 잭, 하트 왕과 하트 여왕은 얼핏 보면 비슷해 보이지만 서로를 구별할 수 있는 특징이 있다. 이처럼 명확한 경계를 갖고 서로 구별할 수 있는 구체적인 사람이나 사물을 객체지향 패러다임에서는 객체라고 한다.

앨리스는 정원에 있는 인물들을 트럼프와 토끼의 두 그룹으로 나누었다. 이처럼 그룹으로 나누어 정원을 바라보는 것은 정원에 내재된 복잡성을 효과적으로 감소시킨다.

개념

공통점을 기반으로 객체들을 묶기 위한 그릇을 개념(concept)이라고 한다. 개념이란 일반적으로 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념을 뜻한다.

우리는 주변에 존재하는 다양한 사물들에게 특정한 개념을 적용하는 데 익숙하다. 다음은 일상생활에서의 몇몇 예시이다.

• 길거리를 빠른 속도로 누비는 교통수단 → 자동차
• 하늘을 나는 교통수단 → 비행기
• 글을 쓰고 있는 나 → 인간
• 그 외 ‘책상’, ‘모니터’, ‘글자’, ‘키보드’, ‘책’ 등

개념을 이용하면 객체를 여러 그룹으로 분류(classification)할 수 있다. 앨리스는 정원에 존재하는 객체들을 ‘트럼프’와 ‘토끼’라는 두 개의 개념으로 나누고는 두 개념에 적합한 객체가 각 그룹에 포함되도록 분류했었다. 결국 각 객체는 특정한 개념을 표현하는 그룹의 일원으로 포함된다. 이처럼 객체에 어떤 개념을 적용하는 것이 가능해서 개념 그룹의 일원이 될 때 해당 객체를 그 개념의 인스턴스(instance)라고 한다. 따라서 정리하면 다음과 같다.

객체란 특정한 개념을 적용할 수 있는 구체적인 사물을 의미한다. 개념이 객체에 적용됐을 때 객체를 개념의 instance라고 한다.

개념의 세 가지 관점

개념은 특정 객체가 어떤 그룹에 속할 것인지를 결정한다. 일반적으로 객체의 분류 장치로서 개념을 이야기할 때는 아래의 세 가지 관점을 함께 언급한다.

• Symbol: 개념을 가리키는 간략한 이름이나 명칭
• Intension: 개념의 완전한 정의를 의미. Intension의 의미를 통해 객체가 개념에 속하는지 여부를 확인할 수 있음.
• Extension: 개념에 속하는 모든 객체의 집합(set).

앨리스가 사용했던 ‘트럼프’라는 개념의 symbol, intension, extension은 다음과 같이 표현할 수 있다.

• Symbol: 트럼프
• Intension: 몸이 납작하고 두 손과 두 발은 네모 귀퉁이에 달려 있는 등장인물
• Extension: 정원사, 병사, 신하, 왕자와 공주, 하객으로 참석한 왕과 왕비들, 하트 잭, 하트 왕과 하트 여왕

개념을 구성하는 symbol, intension, extension은 객체의 분류 방식에 대한 지침을 제공한다. 다만 중요한 것은 이러한 구성요소가 아니라 개념을 이용해 객체를 분류할 수 있다는 사실이다.

객체를 분류하기 위한 틀

분류(classification)란 객체에 특정한 개념을 적용하는 작업이다. 객체에 특정한 개념을 적용하기로 결심했을 때 우리는 그 객체를 특정한 집합의 멤버로 분류하고 있는 것이다.

이러한 분류는 객체지향의 품질을 결정하다. 따라서 객체를 안전하고 적절한 장소에 보관할 수 있도록 최대한 직관적으로 분류할 필요가 있다.

분류는 추상화를 위한 도구다

앞서 살펴본대로 추상화에는 두 가지 차원이 존재했다.

1. 구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화를 통해 단순하게 만드는 것.
2. 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거함으로써 단순하게 만드는 것.

개념을 통해 객체를 분류하는 과정은 추상화의 두 가지 차원을 모두 사용한다.

앨리스의 경우 정원의 객체들을 ‘트럼프’라는 개념으로 묶은 것은 개별 객체 간의 차이점은 무시하고 공통점을 취한 결과다. 이는 추상화의 첫 번째 차원인 일반화를 적용했다고 볼 수 있다. 또한 ‘트럼프’에 속하는 객체들의 공통점 중에서도 우리가 중요하다고 생각하는 특징은 몸이 납작하고 두 손과 두 발이 네모난 몸 모서리에 달려 있다는 것이다. 그 외의 사항들은 전적으로 무시하고 있다. 따라서 추상화의 두 번째 차원에 따라 불필요한 세부 사항을 제거했다고 볼 수 있다.

이렇듯 개념은 객체들의 복잡성을 극복하기 위한 추상화 도구이다.

타입 (Type)

Type은 개념이다

Type은 개념과 동일하다. 따라서 type이란 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념을 의미한다. 어떤 객체에 type을 적용할 수 있을 때 그 객체를 type의 instance라고 한다. Type의 instance는 type을 구성하는 extension인 객체 집합의 일원이 된다.

Data Type

컴퓨터 메모리를 들여다 보면 그 안에는 0과 1로만 이루어져 있다. Application 안에서 메모리 내부의 값을 다루다 보면 수많은 오해와 시행착오에 부딪히게 된다. “메모리 내부에 저장된 10010001은 숫자인가, 문자인가, 아니면 특정한 메모리 상의 주소인가?”와 같은 혼란은 application을 다루기 어렵게 한다.

컴퓨터 안에 살아가는 데이터를 목적에 따라 분류하기 시작하면서 programming language에는 type system이 생겨났다. Type system의 목적은 메모리 내부의 모든 데이터가 0과 1의 bit string으로 보이는 혼란을 방지하는 것이다. Type system은 메모리 안에 저장된 데이터에 대해 수행 가능한 작업과 불가능한 작업을 구분함으로써 데이터가 잘못 사용되는 것을 방지한다. 즉, 데이터가 잘못 사용되지 않도록 제약사항을 부과한다.

Type에는 두 가지 중요한 사실이 존재한다.

1. Type은 데이터가 어떻게 사용되느냐에 관한 것이다. 숫자형 데이터가 숫자형인 이유는 데이터를 더하거나 빼거나 곱하거나 나눌 수 있기 때문이다. 어떤 데이터가 문자열형인 이유는 두 데이터를 연결해 새로운 문자열을 만들 수 있고, 데이터에 포함된 문자의 길이를 알 수 있기 때문이다. 따라서 데이터가 어떤 type에 속하는지를 결정하는 것은 데이터에 적용할 수 있는 작업이다. 일반적으로 데이터를 이용해 수행할 수 있는 작업을 연산자(operator)라고 한다. 여기서 중요한 것은 연산자의 종류가 아니라 어떤 데이터에 어떤 연산자를 적용할 수 있느냐가 그 데이터의 type을 결정한다는 점이다.
2. Type에 속한 데이터를 메모리에 어떻게 표현하는지는 외부로부터 철저하게 감춰진다. Data type의 표현은 연산 작업을 수행하기에 가장 효과적인 형태가 선택되며, 개발자는 해당 data type 표현 방식을 몰라도 단지 data type에 적용할 수 있는 연산자만 알고 있으면 된다.

이 책에서는 programming language 관점에서 data type을 다음과 같이 분류한다.

Data Type은 메모리 안에 저장된 데이터의 종류를 분류하는 데 사용되는 메모리 집합에 관한 메타데이터이다. 데이터에 관한 분류는 암시적으로 어떤 종류의 연산이 해당 데이터에 대해 수행될 수 있는지를 결정한다.

객체와 Type

우리는 객체지향 프로그램을 작성할 때 객체를 일종의 데이터처럼 사용한다(데이터와 동일하지는 않다). 따라서 객체를 type에 따라 분류하고 그 type에 이름을 붙이는 것은 결국 프로그램에서 사용할 새로운 data type을 선언하는 것과 같다. 따라서 앞에서 data type에 관해 언급했던 두 가지 이야기는 객체의 type을 이야기할 때도 동일하게 적용된다.

1. 어떤 객체가 어떤 type에 속하는지를 결정하는 것은 객체가 수행하는 행동이다. 어떤 객체들이 동일한 행동을 수행할 수 있다면 그 객체들은 동일한 type으로 분류될 수 있다.
2. 객체의 내부적인 표현은 외부로부터 철저하게 감춰진다. 객체의 행동을 가장 효과적으로 수행할 수만 있다면 객체 내부의 상태를 어떤 방식으로 표현하더라도 무방하다.

이러한 두 가지 조언으로부터 객체지향 설계에 대한 중요한 원칙을 이끌어낼 수 있다.

행동이 우선이다

앞서 살펴본 두 가지 조언에 따라 객체의 내부 표현 방식이 다르더라도 어떤 객체들이 동일하게 행동한다면 그 객체들은 동일한 type에 속한다고 할 수 있다. 결과적으로 동일한 책임을 수행하는 일련의 객체는 동일한 type에 속한다고 말할 수 있다.

어떤 객체를 다른 객체와 동일한 type으로 분류하는 기준은 무엇인가? 그 객체가 type에 속한 다른 객체와 동일한 행동을 하기만 하면 된다. 결과적으로 그 객체가 어떤 데이터를 갖고 있는지는 전혀 관련이 없으며, 객체의 type을 결정하는 것은 객체의 행동뿐이다.

같은 type에 속한 객체는 행동만 동일하다면 서로 다른 데이터를 가질 수 있다. 이때 동일한 행동이란 동일한 책임을 의미하며, 동일한 책임이란 동일한 메시지 수신을 의미한다. 따라서 동일한 type에 속한 객체는 동일한 메시지를 수신하고 이를 처리할 수 있다. 다만 내부의 표현 방식이 다르기 때문에 동일한 메시지를 처리하는 방식은 서로 다를 수 있다. 이것은 다형성(polymorphism)에 의미를 부여한다. 다형성이란 동일한 요청에 대해 서로 다른 방식으로 응답할 수 있는 능력을 뜻한다. 동일한 메시지를 서로 다른 방식으로 처리하기 위해서 객체들은 동일한 메시지를 수신할 수 있어야 하기 때문에 결과적으로 다형적인 객체들은 동일한 type(또는 type 계층)에 속하게 된다.

데이터의 내부 표현 방식과 무관하게 행동만이 고려 대상이라는 사실은 외부에 데이터를 감춰야 한다는 것을 의미한다. 따라서 훌륭한 객체지향 설계에서는 외부에 행동만을 제공하고 데이터는 행동 뒤로 감춰야 한다. 이 원칙이 바로 캡슐화(capsulation)이다.

행동에 따라 객체를 분류하기 위해서, 객체를 설계할 때 객체가 내부적으로 관리해야 하는 데이터가 아닌 객체가 외부에 제공해야 하는 행동을 먼저 생각해야 한다. 이를 위해 객체가 외부에 제공해야 하는 책임을 먼저 결정하고 그 책임을 수행하는 데 적합한 데이터를 나중에 결정한 후, 데이터를 책임을 수행하는 데 필요한 외부 인터페이스 뒤로 캡슐화해야 한다.

앨리스의 이야기에서 앨리스는 정원에 들어선 객체들을 ‘트럼프’라는 type으로 분류했다. 이것이 가능한 이유는 그들이 동일한 방식에 따라 행동했기 때문이다. 그들은 몸이 납작하기 때문에 종이처럼 납작 엎드릴 수 있고, 강한 바람에 뒤집어질 수 있으며, 네모 귀퉁이에 손과 발이 달렸기 때문에 걸을 때마다 종이 같은 몸이 좌우로 펄럭거린다.

Type의 계층

트럼프 계층

정원사, 병사, 신하, 왕자와 공주, 하객으로 참석한 왕과 왕비들, 하트 잭, 하트 왕과 하트 여왕은 정말로 트럼프인가? 물론 그렇지 않다. 단지 트럼프와 몇 가지 특징을 공유하기 때문에 트럼프라고 불렀을 뿐이다. 정확하게 말하면 앨리스는 등장인물들을 트럼프가 아니라 ‘트럼프 인간’으로 봤던 것이다.

왜 그들이 트럼프가 아닌지 살펴보자. 앞서 객체가 동일한 type으로 분류되기 위해서는 공통의 행동을 가져야 한다고 했다. 일반적으로 트럼프 카드는 납작 엎드릴 수 있고 뒤집어질 수는 있지만 걸어다닐 수는 없다. 따라서 우리는 트럼프 type으로 불렸던 객체들을 좀 더 정확하게 트럼프 인간이라는 type으로 분류하는 것이 옳다. 이때 트럼프 인간 type의 객체는 트럼프 type의 객체가 할 수 있는 모든 행동을 할 수 있을뿐만 아니라 추가적으로 걸어 다니는 행동 등을 할 수 있는 것이다.

트럼프 인간 type에 속하는 객체는 동시에 트럼프 type에도 속한다.

정리해보자. 트럼프는 트럼프 인간을 포괄하는 좀 더 일반적인 개념이다. 트럼프 인간은 트럼프보다 좀 더 특화된 행동을 하는 특수한 개념이다. 이 두 개념 사이의 관계를 일반화/특수화(generalization/sepcialization) 관계라고 한다.

일반화 / 특수화 관계

트럼프는 트럼프 인간보다 더 일반적인 개념이다. 더 일반적이라는 말은 더 포괄적이라는 의미를 내포하기 때문에 트럼프는 트럼프 인간에 속하는 객체를 포함한다.

중요한 것은 객체지향에서 일반화/특수화 관계를 결정하는 것은 객체의 상태를 표현하는 데이터가 아니라 행동이라는 것이다. 일반적인 type이란 특수한 type이 가진 모든 행동들 중에서 일부 행동만을 갖는 type을 말한다. 특수한 type이란 일반적인 type이 가진 모든 type을 포함하지만 거기에 더해 자신만의 행동을 추가하는 type을 말한다.

일반화/특수화 관계에서 일반적인 type은 특수한 type보다 더 적은 수의 행동을 갖지만, 더 큰 크기의 extension을 갖는다. 특수한 type은 일반적인 type보다 더 많은 수의 행동을 갖지만, 더 적은 크기의 extension을 갖는다.

일반적인 type은 특수한 type보다 extension의 크기는 더 크고 행동의 수는 더 적다.

Supertype과 Subtype

• Supertype: 일반화/특수화 관계에서 더 일반적인 type.
• Subtype: 일반화/특수화 관계에서 더 특수한 type.

반복해서 말하지만 중요한 것은 두 type 간의 관계가 행동에 의해 결정된다는 점이다. 즉, 어떤 type이 다른 type의 subtype이 되기 위해서는 행위적 호환성을 만족시켜야 한다. Subtype은 supertype의 행위와 호환되기 때문에 subtype은 supertype을 대체할 수 있어야 한다.

일반화/특수화 관계 표기법

마지막으로 일반화/특수화 관계를 표기하는 방법을 살펴보자. 일반화/특수화 관계는 왼쪽 그림과 같이 supertype을 상단에, subtype을 하단에 위치시키고 속이 빈 삼각형으로 연결해서 표현한다. 이때 subtype에서는 supertype과 중복된 행위를 생략할 수 있다. Subtype은 supertype의 행위에 추가적으로 자신만의 행동을 추가하는 것이므로 supertype의 행동은 subtype에게 자동으로 상속된다.

정적 모델

Type의 목적

왜 type을 사용해야 하는가? Type을 사용하는 이유는 인간의 인지 능력으로는 시간에 따라 동적으로 변하는 객체의 복잡성을 극복하기가 너무 어렵기 때문이다.

앨리스의 키는 앨리스가 어떤 행동을 할 때마다 시시각각 변한다. 앨리스라고 하는 객체의 상태는 변하지만 앨리스를 다른 객체와 구별할 수 있는 식별성은 동일하게 유지된다. 따라서 머릿속에 앨리스가 가질 수 있는 모든 경우의 키 값을 나열하는 대신 앨리스의 키가 임의의 값을 가질 수 있다는 사실만을 생각함으로써 상황을 단순하게 만들 수 있다. 다시 말해 앨리스에 대해 생각할 때 키가 100cm, 80cm, 3m가 될 수 있다라는 사실은 뒤로 미루고, 단지 앨리스가 변경되는 키라는 상태를 갖는다고 단순화하면 그만이라는 것이다.

Type은 시간에 따라 동적으로 변하는 앨리스의 상태를 시간과 무관한 정적인 모습으로 다룰 수 있게 해준다.

그래서 결국 Type은 추상화다

이런 관점에서 type은 추상화다. 어떤 시점에 앨리스에 관해 생각할 때 불필요한 시간이라는 요소와 상태 변화라는 요소를 제거하고 철저하게 정적인 관점에서 앨리스의 모습을 묘사하는 것을 가능하게 한다. Type을 이용하면 객체의 동적인 특성을 추상화할 수 있다. 결국 type은 시간에 따른 객체의 상태 변경이라는 복잡성을 단순화할 수 있는 효과적인 방법인 것이다.

동적 모델과 정적 모델

객체를 생각할 때에는 다음의 두 가지 모델을 동시에 고려한다.

• 동적 모델(Dynamic model): 객체가 특정 시점에 어떤 상태를 갖는가이다. 이를 객체의 snapshot이라고 한다. 객체지향 모델링을 위한 표준 언어인 UML(Unified Modeling Language)에서 snapshot은 객체 다이어그램(object diagram)이라고도 불린다. Snapshot처럼 실제로 객체가 살아 움직이는 동안 상태가 어떻게 변하고 어떻게 행동하는지를 포착하는 것을 동적 모델이라고 한다.
• 정적 모델(Static model): 객체가 가질 수 있는 모든 상태와 모든 행동을 시간에 독립적으로 표현하는 것이다. 일반적으로 이런 모델을 type diagram이라고 한다. 이 모델은 동적으로 변하는 객체의 상태가 아닌 객체가 속한 type의 정적인 모습을 표현하기 때문에 정적 모델이라고도 한다.

객체지향 application을 설계하고 구현하기 위해서는 이러한 두 가지 모델을 적절히 혼용해야 한다. 우리가 클래스를 작성하는 시점에는 시스템을 정적인 관점에서 접근하는 것이다. 그러나 실제로 application을 실행해 객체의 상태 변경을 추적하고 디버깅하는 동안에는 객체의 동적인 모델을 살펴보는 것이다.

Class

객체지향 programming language에서 정적인 모델은 class를 이용해 구현된다. 따라서 type을 구현하는 가장 보편적인 방법은 class를 이용하는 것이다. 클래스와 type은 동일한 것이 아니다. Type은 객체를 분류하기 위해 사용하는 개념이다. 반면에 class는 단지 type을 구현할 수 있는 여러 mechanism 중 하나일 뿐이다.

객체를 분류하는 기준이 type이며, type을 나누는 기준은 객체가 수행하는 행동이다. 객체를 분류하기 위해 type을 결정한 후 programming language를 이용해 type을 구현할 수 있는 한 가지 방법이 class인 것 뿐이다.

다시 말해, 객체지향에서 중요한 것은 동적으로 변하는 객체의 ‘상태’와 상태를 변경하는 ‘행위’다. Class는 type을 구현하기 위해 programming language에서 제공하는 구현 mechanism일 뿐이다.

Q & A

1. 추상화를 함으로써 어떤 이점을 얻을 수 있나요?

   일상생활에서 우리는 이미 숨쉬듯이 추상화를 하고 있다. 객체, 소프트웨어, 그리고 현실은 인간이 인식하기에 너무 복잡하므로 추상화를 함으로써 세계를 단순화하여 우리가 인식할 수 있도록 도와준다. 길을 가다 친구가 ”뒤에 오는 차 조심해”라는 말을 한 상황을 가정해보자. 이 때 ‘차’는 객체를 추상화 한 개념 또는 type이라고 할 수 있다. 자동차는 각각의 차종(subtype)이 있으며 차량 번호라는 식별자도 존재한다. 만약 방금 살펴본 상황에서 추상화가 이루어지지 않았다면 “뒤에 오는 차량 번호가 서울 4 다 3151인, 2021년형 쏘나타 조심해”라고 각 객체를 특정지어 말해야 할 것이다.

2. 클래스와 타입의 차이점은 무엇인가요?

   클래스는 객체지향 언어에서 객체들을 분류하기 위한 개념을 표현하기 위한 도구이다.

3. 동적 모델과 정적 모델의 종류와 예시를 보여주실 수 있을까요?

   이를 UML 모델링의 관점으로 살펴보자. UML(Unified Modeling Language)는 객체지향 소프트웨어를 모델링 하는 표준 그래픽 언어이며, 객체지향 설계 표현방법의 표준이다. UML은 종류에 따라 시스템의 설계 뿐만 아니라 여러가지 측면들을 모델링하여 나타낼 수 있다.

   객체지향 모델에는 정적 모델과 동적 모델이 존재한다.

   • 정적 모델: 객체, 클래스, 속성, 연관 관계, operation, package, component 등으로 시스템의 구조를 나타낸다. 예시로는 Class diagram, Package diagram, 배치 diagram이 있다.

     | Class Diagram | 정점(vertex)은 class, 방향이 있는 간선(edge)에는 클래스의 관계를 나타내는 방향성 그래프이다. Vertex에는 class가 갖고 있는 속성과 operation의 정보가 표시되어 있다. 도메인 모델을 나타내는데 주로 사용되며, 개발자가 도메인 개념과 이들 사이의 개념을 이해하고 전달하는데 도움이 된다. | | --- | --- | | Package Diagram | Vertex는 class의 묶음인 package, 방향이 있는 edge는 package의 의존 관계를 나타낸다. 복잡한 class를 묶어서 서브시스템으로 조직화하는 데 사용된다. | | 배치 Diagram | Vertex는 분산 시스템의 물리적인 computing power와 그 위에 실행되는 component를 나타내며, edge는 네트워크 연결을 나타낸다. 배치 diagram은 분산 시스템의 각 computing node, component, connector 등 system의 물리적 자원 배치를 나타내는 데 사용된다. |

   • 동적 모델: 시스템의 내부 동작을 나타낸다. 예시로는 Sequence diagram, 상태 diagram, Activity diagram이 있다.

     | Sequence Diagram | Vertex는 객체를 나타내고 방향성 있는 edge는 객체 사이에 오가는 메시지를 시간 순으로 나타낸다. 개발팀이 현재의 업무 프로세스를 이해하고 분석하는 데 도움이 된다. | | --- | --- | | 상태 Diagram | Vertex에는 시스템의 상태 방향이 있고 방향성이 있는 edge에는 상태의 변환을 나타낸 방향성 있는 그래프이다. 상태 의존적이며 반응적인 시스템 또는 서브시스템의 동작을 나타내는 데 주로 사용된다. | | Activity Diagram | 각 vertex는 정보를 처리하는 작업을 나타내며, 방향이 있는 edge는 자료 및 제어 흐름을 나타내는 방향성 있는 그래프이다. 제어 흐름은 순차, 병렬, 동기화를 나타낸다. 시스템 또는 서브 시스템의 복잡한 작업 흐름을 나타내는 데 주로 사용된다. |

   References

   • UML과 객체지향 모델: https://luv-n-interest.tistory.com/376
   • 정적 모델링: https://luv-n-interest.tistory.com/377?category=875125
   • 동적 모델링: https://luv-n-interest.tistory.com/384?category=875125
   • Sequence Diagram 설명: https://brownbears.tistory.com/511
   • Sequence Diagram: https://mrhook.co.kr/219