Principles

Principles

System Architecture 와 Software Architecture 의 Principles 는 시스템 및 소프트웨어의 구조, 구성 요소, 상호작용, 품질 속성, 설계 패턴 등을 정의하는 핵심 지침이다. 이 원칙들은 시스템의 일관성, 확장성, 유지보수성, 보안성, 성능 등 다양한 품질 목표를 달성하기 위해 도입되며, 복잡한 시스템의 설계, 구현, 운영 전반에서 전략적 의사결정의 기준점이 된다. 실무에서는 다양한 아키텍처 스타일, 설계 원칙, 품질 속성, 구현 기법 등을 조합해 적용한다.

핵심 개념

• 시스템 아키텍처 (System Architecture): 시스템의 구조, 구성 요소, 컴포넌트 간의 관계, 동작 방식, 상호작용, 진화 원칙 등을 정의하는 개념적 모델. 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크, 데이터 흐름 등 전체적인 시스템의 청사진을 제공한다.
• 소프트웨어 아키텍처 (Software Architecture): 소프트웨어 시스템의 구조, 모듈, 컴포넌트, 인터페이스, 통신 방식, 품질 속성 (확장성, 유지보수성, 보안성 등) 을 정의하는 설계 원칙. 아키텍처 스타일 (계층형, 마이크로서비스, 이벤트 기반 등) 과 설계 패턴을 활용한다.
• 아키텍처 원칙 (Principles): 시스템/소프트웨어 설계와 구현, 운영 전반에 적용되는 고수준의 지침. 일관성, 확장성, 유지보수성, 보안성, 성능, 표준화, 재사용성 등 다양한 품질 목표를 달성하기 위한 기준이 된다.

배경

• IT 시스템이 복잡해지고, 다양한 기술과 요구사항이 혼재함에 따라 일관된 설계와 품질 확보를 위한 아키텍처 원칙의 중요성이 대두되었다.
• 비즈니스 목표와 기술적 실행 간의 간극 해소, 변화 대응력 확보, 품질 속성 보장을 위해 도입되었다.

목적 및 필요성

주요 목적:

• 코드의 유지보수성 향상
• 시스템의 확장성 확보
• 테스트 가능성 증대
• 개발 생산성 향상
• 기술적 부채 (Technical Debt) 감소

필요성:

• 복잡한 시스템의 관리
• 팀 개발 시 일관된 구조 제공
• 변경에 대한 유연성 확보
• 일관성, 확장성, 유지보수성, 보안성, 성능 등 품질 속성 (Quality Attributes) 달성

주요 기능 및 역할

• 시스템/소프트웨어 구조와 컴포넌트 정의
• 품질 속성 (확장성, 보안성 등) 확보
• 설계, 구현, 운영의 일관성 보장
• 위험 관리 및 예외 상황 정의

특징

• 고수준의 지침, 다양한 환경에 유연하게 적용 가능
• 비즈니스와 기술의 연결고리 역할
• 문서화와 명확한 정의가 중요

핵심 원칙

시스템/소프트웨어의 구조와 컴포넌트, 인터페이스, 데이터 흐름, 의존성, 품질 속성 등을 명확히 정의한다.
각 원칙은 설계, 구현, 운영 전반에 걸쳐 일관된 의사결정과 품질 확보를 유도한다.

graph TB
    subgraph "SOLID 원칙"
        SRP["S - 단일 책임 원칙<br/>(Single Responsibility)"]
        OCP["O - 개방-폐쇄 원칙<br/>(Open/Closed)"]
        LSP["L - 리스코프 치환 원칙<br/>(Liskov Substitution)"]
        ISP["I - 인터페이스 분리 원칙<br/>(Interface Segregation)"]
        DIP["D - 의존성 역전 원칙<br/>(Dependency Inversion)"]
    end
    
    subgraph "핵심 원칙"
        SOC["관심사의 분리<br/>(Separation of Concerns)"]
        LC["느슨한 결합<br/>(Loose Coupling)"]
        HC["높은 응집도<br/>(High Cohesion)"]
        ABS["추상화<br/>(Abstraction)"]
    end
    
    subgraph "품질 속성"
        MAIN["유지보수성<br/>(Maintainability)"]
        SCALE["확장성<br/>(Scalability)"]
        TEST["테스트가능성<br/>(Testability)"]
        FLEX["유연성<br/>(Flexibility)"]
    end
    
    SRP --> SOC
    OCP --> FLEX
    LSP --> ABS
    ISP --> LC
    DIP --> ABS
    
    SOC --> MAIN
    LC --> SCALE
    HC --> TEST
    ABS --> FLEX

기본 설계 원칙

SOLID 원칙

의존성 역전 원칙 (Dependency Inversion Principle, DIP)

DIP 는 고수준 모듈이 저수준 모듈에 의존하지 않고, 둘 다 추상화 (인터페이스 또는 추상 클래스) 에 의존하도록 설계하라는 원칙이다.
즉, " 정책 결정 " 을 하는 고수준 모듈이 " 구현 세부사항 " 을 가지는 저수준 모듈에 직접 의존하지 않도록 하여 모듈 간 결합도를 낮추고 유연성을 확보한다.

전통적 구조와의 차이:

전통적인 방식 (잘못된 예)

graph TB
    HL1["고수준 모듈<br/>(High-Level Module)"]
    LL1["저수준 모듈<br/>(Low-Level Module)"]
    HL1 --> LL1

• 고수준 모듈이 저수준 모듈에 직접 의존
• 데이터베이스 또는 파일시스템 구현이 바뀌면 비즈니스 로직에도 영향을 줌

의존성 역전 적용 후 (올바른 예)

graph TB
    HL2["고수준 모듈<br/>(High-Level Module)"]
    INT["추상화/인터페이스<br/>(Abstraction/Interface)"]
    LL2["저수준 모듈<br/>(Low-Level Module)"]
    
    HL2 --> INT
    LL2 --> INT

• 고수준 모듈과 저수준 모듈이 모두 추상화 (인터페이스) 에 의존
• 저수준 모듈의 구현이 바뀌더라도 고수준 모듈에는 영향 없음
• 인터페이스를 통한 결합도 감소 + 확장성 증가

실제 예시 (Use Case - Repository 패턴)

graph TB
    UC["사용 사례<br/>(Use Case)"]
    REPO_INT["Repository 인터페이스<br/>(Repository Interface)"]
    DB_REPO["데이터베이스 Repository<br/>(Database Repository)"]
    
    UC --> REPO_INT
    DB_REPO --> REPO_INT

• UseCase 는 Repository 인터페이스 에만 의존
• 실제 DB 처리는 Database Repository 가 담당
• 테스트 시에는 FakeRepository, 운영 시에는 JPARepository 등으로 대체 가능

구현 기법

실무에서 효과적으로 적용하기 위한 고려사항 및 주의할 점

최적화하기 위한 고려사항 및 주의할 점

주제와 관련하여 주목할 내용

하위 주제로 분류한 추가 학습 내용

추가 학습 주제 및 관련 분야

용어 정리

참고 및 출처

• Microsoft Learn - Architectural principles
• Martin Fowler’s Software Architecture Guide
• Clean Architecture - Uncle Bob’s Blog
• SOLID Principles in Programming - GeeksforGeeks
• Hexagonal Architecture Wikipedia
• Microservices Pattern
• Software Architecture Patterns - O’Reilly
• DDD, Hexagonal, Onion, Clean Architecture
• Martin Fowler - Architecture
• AWS Well-Architected Framework
• Microsoft Azure Architecture Center
• ThoughtWorks Technology Radar
• IBM Cloud Architecture Center
• 시스템 아키텍처 개요 - Wikipedia
• 소프트웨어 아키텍처 설계 원칙 - Tutorialspoint
• 6 Software design principles used by successful engineers - Swimm
• The A-Z of Software Architecture: The Ultimate Guide - Tecnoy
• Software Architecture Patterns: What Are the Types and Which Is the … - Turing
• Architectural principles - .NET | Microsoft Learn
• 15 Best Practices For Modern Software Architecture Design - Finoit
• Software Architecture: Principles and Practices - SEI CMU