All of Software: 설계가 필요할까?

최근에 Software Architect의 정체에 대해서 혼란을 겪고 있는 것 만큼 Software 설계에 대해서도 혼동스러운 것은 마찬가지인 것 같다.

그래서 설계에 대해서도 깔끔하게 정의를 해보자.
흔히 설계에 관한 다음과 같은 궁금증을 가지고 있다.

SW를 개발하는데 설계는 과연 필요할까?
설계서는 작성할 필요가 있을까? SW는 설계서 없이 개발하는 것이 더 빠르지 않나?
설계는 어떤 기법을 이용하는 것이 좋을까?
설계툴은 UML을 꼭 이용해야 하나?

일단, 설계를 하는 행위와 설계서를 작성하는 행위를 분리해서 생각하는 것이 좋다.

첫째, 우리는 설계서를 작성하든 하지 않든 "Hello world"를 제외하고는 설계 없이 개발하기 어렵다. 단지 단순한 것은 설계를 머리 속으로 할 뿐이다.

복잡하거나 여러 사람들이 서로 나눠서 개발을 해야 하는 경우는 머리 속으로만 설계를 하기란 거의 불가능하다. 천재라도 복잡한 시스템을 머리로 설계를 할 수 있지만 두뇌를 꺼내서 다른 사람에게 보여줄 수는 없는 일이다. 그래서 설계서를 작성하게 된다.

설계서 없이 개발이 가능한 경우는 극소수일 뿐이다.

그럼 주변에서 보는 설계서 없이 개발하는 수많은 프로젝트는 무엇인가?

대충 머리 속으로 설계를 해서 코딩을 하면서 서로 맞춰가는 것이다. 이런 식으로라면 재작업하는 일이 여러번 발생하게 되어서 오히려 시간이 더 많이 걸린다. 재작업 문제만 있는 것이 아니다.

설계는 필요한 만큼 해야 하고 거의 대부분은 문서화를 해야 한다.

즉, "Hello world"보다 복잡하거나 다른 사람과 나눠서 일을 하거나 다른 시스템과 인터페이스가 있을 경우는 설계를 적어야 한다.

설계 없이 만들어보려고 하는 것은 Software밖에 없을 것이다. 집, 빌딩, 전자부품, 애들 장난감 모두 설계가 있다.

둘째, 설계는 어디에 적히는 것일까?

많은 설계는 소스코드와 중복이 되게 된다. 소프트웨어를 개발하는데 있어서 중복은 2배가 아니라 10배의 문제를 야기한다. 따라서 최대한 중복은 피해야 한다.

일단, 설계의 시작 부분은 스펙(SRS)에 적히게 된다. 시스템의 조망과 구조는 스펙의 가장 중요한 부분 중 하나이다. 이렇게 스펙에 설계를 적기 시작하면 스펙과 설계의 경계가 모호해지게 된다. 스펙과 설계의 경계는 따로 정해져 있는 것이 아니고 상황에 맞게 판단하면 된다.

라이브러리를 개발하는냐, 웹서비스를 개발하느냐, 게임을 개발하느냐에 따라서 그 경계는 달라질 수 있다.

보통의 경의 스펙에는 상위 설계 언저리 까지 적히는데 많은 프로젝트에서 설계는 이 정도만 적혀도 충분하다.

설계가 충분하지 아닌지 판단은 이 설계를 가지고 다른 개발자들이 나눠서 각자 개발을 할 수 있는지 생각해보면 된다. 그렇다면 스펙에도 어느 정도로 적히는지를 상상할 수 있을 것이다.

따라서 시스템의 크다고 하더라도 설계서가 별도로 없이 UI만 있어도 개발이 가능한 Web 등의 시스템은 스펙에 적히는 정도만 가지고도 개발이 가능하다.

이것으로도 부족하면 별도의 설계 문서를 만들기도 한다. 개발자가 수십명이상 참여하는 프로젝트에서는 대부분 별도의 설계서가 따로 있어야 할 만큼 시스템이 크다. 그런 경우는 설계서를 따로 만드는 것이 좋다.

셋째, 설계는 어떻게 해야 하는가? 무엇을 고려해야 하고 무엇을 적어야 하는가?

설계를 하는 방법에 대해서 고민을 하는 개발자는 매우 많다. 막상 회사에서 설계서를 만들라고 하면 막막하고 많은 경우 코딩을 다 하고 형식적으로 만드는 경우가 많다.

이런 경우는 설계도 제대로 한 것이 아니고 설계서도 엉망이다. 거의 쓸모 없는 문서를 시간을 더 들여서 만든 것이다. 나중에 유지보수에 필요하다고 하는데 유지보수에서 가장 많이 필요한 것은 소스코드와 스펙이다.

설계는 해당 프로젝트를 제대로 짧은 시간 안에 끝내기 위해서 하는 것이다. 또한 잘 된 설계는 미래에 발생할 여러가지 환경을 반영해야 한다. 이렇게 작성된 설계서라야 시스템과 일치를 하며 유지보수 시에도 유용하다.

설계의 기준이 되는 것은 스펙이다. 즉, 스펙이 제대로 적히지 않으면 좋은 설계가 나올 수 없다.

스펙이 없거나 기껏해야 기능명세만 적었다면, 설계는 아무리 잘해도 현재의 요구 기능이 동작하는 것에만 머물 것이다.

이 부분이 가장 중요하다. 수많은 회사들이 여기서 다 망쳐서 지금 그 고생들을 하고 있는 것이다.
스펙에 기능명세 뿐만 아니라 미래의 비즈니스 전략과 비기능 요구사항들이 모두 적혀야 있고 이를 설계에 반영해야 한다.

스펙이 이러한 내용들이 누락이 되어 있으면 설계가 어떻게 될지 상상해보라.

지금은 고객이 10개 회사인데 5년 안에 1,000개의 고객사를 확보할 것이다.
지금은 국내 판매를 대상으로 하는데 1년 후 부터는 세계 200개 회사를 대상으로 마케팅을 할 것이다.
현재의 시스템은 내년에 회사의 다른 시스템들과 통합하는 작업이 진행 될 것이다.
현재는 C/S 구조인데 2년 안에 Web을 지원해야 한다.
현재는 Windows만 지원하는데 1년 안에 MacOS, 2년 안에 iPhone과 Android 폰을 지원해야 한다.
지금은 모델이 3개지만 내년까지 100개의 모델이 5년 안에 5,000개의 모델이 생산될 것으로 예상된다. (사업이 잘 될 경우)
지금은 카메라 모듈을 한 가지만 지원하지만 5년 안에 100개 이상의 카메라 모듈을 지원해야 할 가능성이 80%이다.
현재 만든 Framework로 2년 안에 사내의 모든 TV의 Firmware를 교체할 예정이다.

위 예는 실제 현장에서 발생할 수 있는 수백만개 경우 중 몇 개일 뿐이다.

이러한 내용들이 설계에 적절히 고려되지 않는다면 미래에 큰 댓가를 치루게 된다. 이러한 것을 SW에 잘 반영하도록 설계를 하는 사람들을 Architect라고 부른다.

이런 것을 고려하지 않고 마구 어질러 놓고 인력만 많이 투입해서 엄청 비효율적으로 일을 하고 있으면 그 원인과 방법도 모른체 계속 똑같은 시행착오를 계속 반복할 가능성이 99%이다.

넷째, 특별한 툴을 이용하는 것이 좋은가?

나는 설계를 위해서 특별한 툴이나 방법론을 선호하지 않는다. 하지만 툴가 방법론을 팔아먹는 사람들이 만병통치약처럼 선전을 한다.

좋은 워드프로세스를 쓴다고 좋은 소설이 안나오고 비싼 붓 쓴다고 그림 잘 그리는 것이 아니듯이 설계를 가장 잘 표현할 수 있는 툴을 알아서 쓰면 된다. 혼자만 이상한 것을 써서 다른 동료들이 편집하지 못하게 해서도 안된다.

설계의 핵심은 컴포넌트와 인터페이스를 적절히 나누고 표현하는 것이기 때문에 이것을 그릴 수 있으면 된다. 그냥 워드프로세서로 정리를 하는 경우가 많다.

하지만 설계를 하는 중간 과정에는 툴을 가지고 깔끔하게 정리를 하는 것은 시간 낭비이다. 설계가 끝날 때까지 설계는 전체를 뒤엎는 과정을 수차례 겪으므로 정리를 해 놓은 낭비이다. 큰 종이나 칠판에 적고 지우고를 반복하는 것이 좋다. 그렇게 거의 완성이 되면 옮겨 적으면 된다.

심지어는 사진을 찍어서 이미지를 문서에 첨부하기도 한다. 이런 경우는 나중에 편집이 안되므로 적절히 사용해야 한다. 그래서 나는 조그만한 화이트보드에 설계를 하고 지우지 않고 관리를 하다가 나중에서 조금씩 수정하기도 한다.

그 외에 필요한 것은 설계자가 적절히 판단해서 시스템을 표현할 수 있는 그림이나 다이어그램을 그리거나 글로 적기도 한다. 여기서 창의성을 발휘해야지 규칙을 정해 놓고 따라하면 오히려 비효율적으로 변하게 된다.

디자인패턴 하나 배워서 모든 곳에 써먹는 것은 태권도 정권지르기 하나 배워서 그걸로만 싸우는 격이다. 분명히 도움은 되지만 상황에 맞게 적절한 방법을 창의적으로 생각해 내는 것이 가장 좋다. 그러기 위해서는 먼저 많이 알아야 하고 경험도 많아야 한다.

하위 설계는 소스코드와 중복이 되므로 그냥 소스코드로 작성하는 것이 좋다. Doxygen이나 JavaDoc을 이용하면 소스코드에서 필요한 설계 문서를 거꾸로 만들어 낼 수 있다.

결론

설계는 필요한 만큼 적절하게 꼭 해야 한다.

하지만 흔히들 문서화의 부담 때문에 아예 안하거나 적는 방법을 몰라서 너무 많이 적는다.
설계문서는 꼭 필요한 만큼만 적절하게 적어야 한다. 가장 어려운 말이지만 이 이상으로 표현하기는 어렵다.

설계서는 한 페이지가 될 수도 있고 수천 페이지가 될 수도 있다. 스펙이 이를 결정한다.

만약 제대로 된 스펙이 없다면 차라리 스펙을 제대로 적는데 먼저 신경을 써야 한다. 설계는 스펙 다음이다.