프레임워크

프레임워크(framework)란 소프트웨어 개발 시 복잡한 문제를 해결하거나 서술하는 데 사용하는 기본 개념 구조를 말한다. 간략히 F/W라고도 쓴다. '프레임웍'이 아니라 '프레임워크'가 올바른 표기법이다. 표준 프레임워크라고도 한다. Gof의 디자인 패턴으로 유명한 랄프 존슨(Ralph Johnson)은 프레임워크란, 소프트웨어의 구체적인 부분에 해당하는 설계와 구현을 재사용할 수 있게 일련의 협업화된 형태로 클래스들을 제공하는 것이라고 정의하였다.

특징

• 모듈화(modularity) - 프레임워크는 구현을 인터페이스 뒤에 감추는 캡슐화를 통해서 모듈화를 강화한다. 또한 프레임워크 모듈화는 설계와 구현의 변경에 따르는 영향을 최소화시킴으로써 쉽게 소프트웨어의 품질을 향상시킬 수 있다.
• 재사용성(reusability) - 프레임워크가 제공하는 인터페이스는 여러 애플리케이션에서 반복적으로 사용할 수 있는 일반적인 컴포넌트를 정의할 수 있게 함으로써 재사용성을 높여준다. 재사용성은 도메인 지식과 경험이 있는 개발자들의 노력을 활용하여, 애플리케이션의 요구사항과 소프트웨어 설계에 대한 공통의 솔루션을 반복적으로 재개발하고, 그에 대한 유효성을 다시 확인하는데 소요되는 시간을 줄여준다. 또한 소프트웨어의 품질, 성능, 신뢰성, 상호 운용성을 향상시킬뿐만 아니라, 프로그래머의 생산성을 상당히 높여준다.
• 확장성(extensibility) - 프레임워크는 다형성(polymorphism)을 통해 애플리케이션의 프레임워크의 인터페이스를 확장할 수 있게 한다. 새로운 애플리케이션 서비스와 특성을 커스터마이징하는 것을 보장하는데 필수적인 사항이며, 애플리케이션의 가변성으로부터 분리함으로써 재사용의 이점을 얻게 된다.
• 제어의 역흐름(inversion of control) - 일반적으로 어떤 모듈을 호출함으로써 해당 모듈을 재사용하게 되는데 프레임워크에서는 이와는 반대되는 제어 흐름으로 재사용성을 지원한다. 프레임워크 코드가 전체 애플리케이션의 처리흐름을 제어하며, 특정한 이벤트가 발생할 때 다형성(Polymorphism)을 통해 애플리케이션이 확장한 메서드를 호출함으로써 제어가 프레임워크로부터 애플리케이션으로 거꾸로 흐르게 된다. 이러한 제어의 역흐름을 통해 프레임워크가 외부의 이벤트에 대해 애플리케이션이 어떠한 메소드들을 수행해야 하는지 결정할 수 있다.

구분

구분	종류
자바 프레임워크	전자정부 표준 프레임워크, 스트럿츠, 스프링
QRM 프레임워크	아이바티스(iBatis), 마이바티스(myBatis), 하이버네이트(Hibernate)
자바스크립트 프레임워크	앵귤러제이에스(AngularJS), ReactJS, ExtJS, Polymer, Ember
프론트엔드 프레임워크	Bootstrap, Foundation, MDL

장단점

• 장점

프레임워크는 첫째, 효율적이다. 이미 만들어진 코드를 사용하게 하여 재사용성을 높이고 시간과 비용을 아껴 생산성을 높일 수 있다. 두번째, 개발 완성도가 높아진다. 프레임워크에서 제공하는 기능들은 다수의 개발자가 사용하며 수정하기 때문에 이미 검증된 코드다. 이를 사용함으로써 버그 발생 가능성을 줄여주고, 개발자가 반복 작업에서 실수하기 쉬운 부분들을 커버해주기 때문에 품질이 향상되면서 완성도가 높아진다. 세번째, 체계적인 코드관리로 유지보수가 용이하다. 프레임워크를 사용하지않고 소스코드 작성시 개발 담당자의 변동이 발생하면 혼돈이 생기기 쉽다. 하지만 프레임워크 사용시 소스코드가 체계적이기 때문에 개발 담당자가 중간에 변동이 생기더라도 위험부담을 줄일 수 있으며 유지 보수에 안정적이다. 네번째, 추상화된 코드 제공을 통해 확장성이 좋다. 새로운 이슈나 기능이 업데이트되고 이를 사용할 수 있기에 확장성이 좋다. 높은 확장성을 통해 업데이트된 기능으로 프로그램의 품질을 끌어 올릴 수 있다.

• 단점

프레임워크의 단점으로는 첫째, 프레임워크 사용 전에 학습이 필요하다. 프레임워크에 있는 코드는 자신이 짜놓은 것이 아니기 때문에 코드를 습득하고 이해하는데 오랜시간이 걸린다. 현업에서 바쁜 개발자들에게 학습할 시간은 당사자나 회사에 부담이 될 수 있다. 두번째, 기본 설계된 구조에 의해 자유로운 개발에 제약사항이 존재한다. 프레임워크는 사용법이 정해져 있고, 제작자가 설계한 구조를 어느 정도 유지한 채 소스코드에 살을 붙여나가야하기 때문에 개발자는 자유롭고 유연하게 개발하는데 한계가 있다. 세번째, 사용하지않는 기능에 대한 라이브러리가 포함될 수 있다. 반복되는 작업 중 일부가 필요하지만 해당 로직은 하나로 제공되기 때문에 불필요한 기능이 메모리를 차지할 수 있다. 다섯번째, 제공되는 기능만큼 프로젝트의 용량이 증가하게된다.

종류

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• 전자정부 표준 프레임워크(eGovFrame) : 대한민국 정부가 공공기관 시스템 개발에 공동으로 사용할 목적으로 개발한 오픈소스 기반의 표준 프레임워크이다. 기존의 스프링 프레임워크와 아이바티스(iBatis) 프레임워크를 활용하여 개발했다. 자바 언어를 사용한다. 아파치 라이선스로 배포하고 있다.
• 스프링(Spring) : 자바 언어를 사용하여 응용 프로그램을 개발하기 위해 사용하는 오픈소스 기반의 표준 프레임워크이며, 엔터프라이즈급 애플리케이션 개발에 필요로하는 경량형 프레임워크이다. 아파치재단이 관리하고 있다. 프로젝트 규모가 커질수록 스트럿츠보단 스프링 프로젝트가 많이 활용되고 있는 추세다. J2EE에서 제공하는 대부분의 기능들을 지원하고, JDBC를 비롯하여 iBatis, 하이버네이트, JPA등 데이터베이스 처리를 위해 널리 사용되는 라이브러리와 연동을 지원하고 있다. 또한 전자정부 표준 프레임워크의 기반이 되는 기술이기 때문에 활용도가 더욱 높아지고 있다.
• 스트럿츠(Struts) : 자바 언어를 사용하여 응용 프로그램을 개발하기 위해 사용하는 오픈소스 기반의 표준 프레임워크이다. 스트럿츠 프레임워크는 크레이그 맥클라나한(Craig McClanahan)이 처음 개발했고, 2000년 5월 아파치재단에 이관되었다. 자바기반의 JSP만을 위한 프레임워크로, 다양한 운영체제에서 활용할 수 있으며 오픈소스이기 때문에 개발에 필요한 부분을 수정하여 사용할 수 있다. 웹 개발은 보통 프론트엔드 영역과 백엔드 영역으로 나뉘는데, 이를 디자이너의 프론트엔드 영역과 개발자의 백엔드 영역으로 분리하여 개발하자는 목적으로 만들어진 기술이 MVC model2이다. 이러한 MVC기반으로 나온 프레임워크가 스트럿츠 프레임워크이며 MVC 모델을 이용한 웹 애플리케이션 구축을 매우 용이하게 해준다.
• 아이바티스(iBatis) : 자바로 개발한 응용 프로그램을 SQL로 개발한 데이터베이스와 연결시켜 주는 역할을 하는 오픈소스 기반의 표준 프레임워크이다. 아파치재단이 개발했다.
• 마이바티스(MyBatis) : 2010년 기존의 아이바티스(iBatis)를 포크하여 새로 업그레이드한 오픈소스 기반의 표준 프레임워크이다. 아파치 라이선스를 따른다.
• 하이버네이트(Hibernate) : 객체 지향 언어인 자바의 클래스 파일을 관계형 데이터베이스의 테이블에 매핑해 주는 오픈소스 기반의 표준 프레임워크이다. 2001년 개빈 킹(Gavin King)이 개발했다.
• 닷넷(.NET) : XML과 SOAP를 기반으로 미국 마이크로소프트사가 만든 통합 웹 서비스 플랫폼이다.
• 에이에스피닷넷(ASP.NET) : 동적 웹 페이지를 개발하기 위해 사용하는 오픈소스 기반의 웹 프로그램 개발 표준 프레임워크이다. 미국 마이크로소프트가 기존 ASP 기술을 계승하여 개발했다.
• 노드제이에스(node.js) : 자바스크립트(JavaScript) 언어를 사용하여 서버 측 응용 프로그램을 개발할 수 있는 오픈소스 기반의 I/O 프레임워크이다. 2009년 라이언 달(Ryan Dahl)이 개발했다. 기존의 자바스크립트는 프런트 엔드 개발에 주로 사용되었으나, node.js의 출현으로 자바스크립트를 이용하여 서버 측의 백 엔드까지 개발할 수 있게 되었다.
• 앵귤러제이에스(AngularJS) : 구글이 관리하는 오픈소스 기반의 웹 어플리케이션 프레임워크이다. 앵귤러제이에스는 2012년에 출시되었으며, 기본적으로 MVC 모델 지원과 같은 다른 웹 어플리케이션 프레임워크에서도 지원하는 기능을 제공한다. 자바스크립트 또는 제이쿼리로 만든 코드의 길이를 더욱 단순화할 수 있으며, 직관적으로 소스를 이해할 수 있게 된다. 복잡하고 크기가 큰 클라이언트 사이드 스크립트를 MVC 패턴으로 규격화함으로써 프로젝트 유지보수 비용을 최소화할 수 있다.
• 장고(Django) : 파이썬(Python) 언어를 사용하여 웹 애플리케이션과 웹 서비스를 개발하기 위해 사용하는 표준 프레임워크로, 쉽고 빠르게 웹사이트를 개발할 수 있도록 돕는 구성요소로 이뤄져있다. 파이썬 프로그래밍 자체가 다른 프로그래밍에 비해 배우기 쉽고 사용하기에 편리하기 때문에 개발기간을 단축시킬 수 있다. 장고 프레임워크는 강력한 라이브러리들을 그대로 사용할 수 있다는 점이 가장 큰 장점이라고 할 수 있다.
• 애니프레임(Anyframe) : 삼성SDS㈜가 기존의 스프링(Spring) 프레임워크 기반으로 개발한 표준 프레임워크이다.
• 라프제이(Laf-J) : LG CNS Application Framework for Java의 약자로서, 1999년 ㈜엘지씨엔에스(LG CNS)가 개발한 표준 프레임워크이다. 'Laf/J'라고도 쓴다.
• 넥스코어(Nexcore) : SK㈜ C&C가 개발한 표준 프레임워크이다. 더 이상 기능 개발이 없이 단종되었다.
• 하둡(Hadoop) : 여러 개의 저렴한 컴퓨터를 마치 하나인 것처럼 묶어 대용량 데이터를 처리하는 오픈소스 소프트웨어 프레임워크이다. 주로 빅데이터 처리에 사용된다. 아파치재단에서 관리하고 있다.
• 스파크(Spark) : 오픈소스 기반의 클러스터 컴퓨팅 프레임워크이다. 2009년 미국 UC 버클리대학교의 대학원생인 마테이 자하리아(Matei Zaharia)가 개발했다. 영어로 spark는 불꽃이 튀기는 것을 말하는데, 대용량 데이터를 마치 불꽃이 튀기는 것처럼 순식간에 처리한다는 것을 강조하기 위해 붙인 이름이다. 2010년 BSD 라이선스로 공개했고, 2013년 아파치재단에 넘겨서 아파치 라이선스로 변경되었다.
• 아두이노(Arduino) : 사물인터넷(IoT) 기기를 만들기 위하여 사용하는 오픈소스 기반의 컴퓨팅 플랫폼을 말한다. C, C++ 등 다양한 언어를 사용하여 원하는 동작을 하도록 코딩을 한 후 기계어로 컴파일하여 마이크로컨트롤러(microcontroller) 보드에 업로드하면, 아두이노가 작동한다.

참고 자료

• GoCderITExpress,〈프레임워크란? - 정의, 비유, 장단점을 알아보자〉, 《개인사이트》, 2020-03-18
• PLAYnexacro,〈웹에서 프레임워크가 필요한 이유〉, 《PLAYnexacro》, 2019-06-25
• Code.D,〈프레임워크(FRAMEWORK)란? 개념, 장단점, 종류〉, 《개인사이트》, 2017-06-28
• CASTINGN, 〈프레임워크(framework)란?〉, 《CASTINGN》, 2020-08-05
• 저장소, 〈프레임워크란?〉, 《개인사이트》, 2018-01-12
• Code Dragon, 〈프레임워크에 대한 이해-소프트웨어 프레임워크의 정의, 프레임워크의 특징, 프레임워크의 구성요소〉, 《개인블로그》

같이 보기

• 객체 지향 프로그래밍(OOP)
• 프로그램
• 소프트웨어
• 프로토콜
• 플랫폼
• 템플릿

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