아키텍처 패턴

• 아키텍처 패턴의 개요
  - 소프트웨어 시스템의 구조를 구성하기 위한 기본적인 윤곽을 제시
  - 서브시스템들과 그 역할이 정의되어 있으며, 서브시스템 사이의 관계와 여러 규칙 . 지침 등이 포함
  - 아키텍처 스타일 또는 표준 아키텍처라고 함

• 장점
  - 시행착오를 줄여 개발 시간을 단축시키고, 고품질의 소프트웨어를 생산할 수 있음
  - 검증된 구조로 개발하기 때문에 안정적인 개발 가능
  - 이해관계자들이 공통된 아키텍처를 공유할 수 있어 의사소통이 간편
  - 시스템의 구조를 이해하는 것이 쉬워 개발에 참여하지 않은 사람도 손쉽게 유지보수 수행 가능
  - 시스템의 특성을 개발 전에 예측하는 것이 가능

 

• 레이어 패턴 (Layers Pattern)
  - 시스템을 계층으로 구분하여 구성하는 고전적인 방법 중 하나
  - 각각의 서브시스템들이 계층 구조를 이루며, 하위 계층은 상위 계층에 대한 서비스 제공자가 되고, 상위 계층은 하위 계층의 클라이언트가 됨
  - 레이어 패턴은 서로 마주보는 두 개의 계층 사이에서만 상호작용이 이루어지며, 변경 사항을 적용할 때도 서로 마주보는 두 계층만 영향을 미치므로 변경 작업 용이
  - 특정 계층만을 교체해 시스템을 개선하는 것이 가능
  - 대표적 : OSI 참조 모델

• 클라이언트 - 서버 패턴 (Client - Server Pattern)
  - 하나의 서버 컴포넌트와 다수의 클라이언트 컴포넌트로 구성되는 패턴
  - 사용자는 클라이언트와만 의사소통을 하며, 클라이언트가 서버에 요청사항을 전달하고 클라이언트가 응답을 받아 사용자에게 제공하는 방식
  - 서버는 클라이언트의 요청에 대비해 항상 대기 상태를 유지
  - 클라이언트나 서버는 요청과 응답을 받기 위해 동기화되는 경우를 제외하고는 서로 독립적

• 파이프 - 필터 패턴 (Pipe - Filter Pattern)
  - 데이터 스트림 절차의 각 단계를 필터 컴포넌트로 캡슐화하여 파이프를 통해 데이터를 전송하는 패턴
  - 필터 컴포넌트는 재사용성이 좋고, 추가가 쉬워 확장 용이
  - 필터 컴포넌트들을 재배치하여 다양한 파이프라인을 구축하는 것이 가능
  - 데이터 변환, 버퍼링, 동기화 등에 주로 사용
  - 단방향과 양방향 모두 구현 가능
  - 필터 간 데이터 이동시 데이터 변환으로 인한 오버헤드가 발생
  - 대표적 : UNIX의 쉘
  
  * 데이터 스트림 : 데이터가 송수신되거나 처리되는 일련의 연속적인 흐름
  * 파이프라인 : 필터와 파이프를 통해 처리되는 일련의 처리 과정

• 모델 - 뷰 - 컨트롤러 패턴 (Model - View - Controller Pattern)
  - 서브시스템을 3개의 부분으로 구조화하는 패턴
  ✓ 모델 : 서브시스탬의 핵심 기능과 데이터를 보관
  ✓ 뷰 : 사용자에게 정보를 표시
  ✓ 컨트롤러 : 사용자로부터 입력된 변경 요청을 처리하기 위해 모델에게 명령을 보냄
  - 각 부분은 별도의 컴포넌트로 분리되어 있으므로 서로 영향을 받지 않고 개발 작업을 수행할 수 있음
  - 여러 개의 뷰를 만들 수 있으므로 한 개의 모델에 대해 여러 개의 뷰를 필요로 하는 대화형 애플리케이션에 적합

• 마스터 - 슬레이브 패턴 (Master - Slave Pattern)
  - 마스터 컴포넌트는 동일한 구조의 슬레이브 컴포넌트로 작업을 분할한 후, 슬레이브 컴포넌트에서 처리된 결과물을 다시 돌려받는 방식으로 작업을 수행
  - 마스터 컴포넌트는 모든 작업의 주체이고, 슬레이브 컴포넌트는 마스터 컴포넌트의 지시에 따라 작업을 수행하여 결과를 반환
  - 마스터와 슬레이브는 구조가 동일하므로 기능도 동일하게 수행할 수 있음. 다만 연산, 통신, 조정 기능은 슬레이브 제어를 위해 일반적으로 마스터가 수행
  - 활용 : 장애 허용 시스템, 병렬 컴퓨팅 시스템
  
  * 장애 허용 시스템 : 시스템의 일부가 기능이 정지되더라도 해당 기능만 수행이 불가능할 뿐 전체 시스템은 정상적으로 수행이 가능한 시스템

• 브로커 패턴 (Broker Pattern)
  - 사용자가 원하는 서비스와 특성을 브로커 컴포넌트에 요청하면 브로커 컴포넌트가 요청에 맞는 컴포넌트와 사용자를 연결
  - 원격 서비스 호출에 응답하는 컴포넌트들이 여러 개 있을 때 적합
  - OMG(Object Management Group)의 CORBA는 이 아키텍처의 대표적인 사례
  - 활용 : 분산 환경 시스템

• 피어 - 투 - 피어 패턴 (Peer - To - Peer Pattern)
  - 피어를 하나의 컴포넌트로 간주하며, 각 피어는 서비스를 호출하는 클라이언트가 될 수도, 서비스를 제공하는 서버가 될 수도 있음
  - 클라이언트와 서버는 전형적인 멀티스레딩 방식을 사용

• 이벤트 - 버스 패턴 (Event - Bus Pattern)
  - 소스가 특정 채널에 이벤트 메시지를 발행하면 해당 채널을 구독한 리스너들이 메시지를 받아 이벤트를 처리
  - 4가지 주요 컴포넌트
  ✓ 이벤트를 생성하는 소스
  ✓ 이벤트를 수행하는 리스너
  ✓ 이벤트의 통로인 채널
  ✓ 채널들을 관리하는 버스

• 블랙보드 패턴 (Blackboard Pattern)
  - 모든 컴포넌트들이 공유 데이터 저장소와 블랙보드 컴포넌트에 접근이 가능한 형태로, 컴포넌트들은 검색을 통해 블랙보드에서 원하는 데이터를 찾을 수 있음
  - 해결책이 명확하지 않은 문제를 처리하는데 유용
  - 활용 : 음성 인식, 차량 식별, 신호 해석 등
  - 3가지 주요 컴포넌트
  ✓ 블랙보드 : 솔루션의 객체를 포함하는 구조화된 전역 메모리
  ✓ 지식 소스 : 자체 표현을 가진 특수 모듈
  ✓ 제어 컴포넌트 : 모듈 선택, 설정 및 실행 담당

• 인터프리터 패턴 (Interpreter Pattern)
  - 프로그램 코드의 각 라인을 수행하는 방법을 지정하고, 기호마다 클래스를 갖도록 구성
  - 특정 언어로 작성된 프로그램 코드를 해석하는 컴포넌트를 설계할 때 사용