8장. 모듈러 아키텍처의 설계 원칙
모듈러 아키텍처의 핵심 설계 원칙
모듈러 아키텍처는 설계의 결과물입니다. 즉, 어떤 방식으로 설계하느냐에 따라 시스템이 모듈러 아키텍처를 가지기도 하고, 그렇지 않을 수도 있습니다. 모듈러 아키텍처가 무엇인지 이해했다면, 이제 그것을 구현하기 위한 설계 원칙을 알아야 합니다.
8.1 모듈러 아키텍처란 무엇인가?
모듈러 아키텍처는 기능과 책임이 명확히 구분된 독립적인 모듈들로 이루어진 구조를 의미합니다. 각 모듈은 변경에 강하며, 재사용과 단독 배포가 가능하도록 설계됩니다. 이러한 구조는 전체 시스템의 유연성을 높이고, 변화에 능동적으로 대응할 수 있게 만듭니다. 설계 관점에서 보면, 시스템 내 모듈들은 내부적으로 높은 응집력을 유지하고, 서로 간에는 충분한 독립성을 지녀야 합니다. 모듈의 범위, 책임, 배포 등은 각 모듈 단위로 구분되지만, 기본적으로 소프트웨어 공학에서 잘 알려진 설계 원칙을 따릅니다.
8.2 주요 설계 원칙
객체지향 설계에서 제시된 다섯 가지 원칙(SOLID 원칙: 단일 책임, 개방-폐쇄, 리스코프 치환, 인터페이스 분리, 의존성 역전)은 모듈 설계에도 그대로 적용할 수 있습니다. 이하 각 원칙을 간략하게 설명합니다.
첫째, 단일 책임 원칙(SRP, Single Responsibility Principle)입니다. 이는 클래스(또는 모듈)가 오직 하나의 책임만을 가져야 한다는 원칙입니다. 즉, 변경 사유가 하나뿐일 때 코드가 명확하고 관리가 쉬워집니다. 모듈러 아키텍처에 적용했을 때, 각 모듈은 강한 응집성을 지녀 특정 기능 변경 시 해당 모듈만 수정하면 되며, 다른 기능엔 영향을 주지 않아야 합니다.
둘째, 개방-폐쇄 원칙(OCP, Open-Closed Principle)입니다. 소프트웨어 구성 요소는 확장에는 열려 있고, 변경에는 닫혀 있어야 한다는 원칙입니다. 즉, 기존 코드를 수정하지 않고 새로운 기능을 추가할 수 있도록 설계되어야 합니다. 모듈러 아키텍처에서는 기존 모듈을 변경하지 않고 새로운 모듈 추가만으로 시스템 확장이 되도록 해야 합니다.
셋째, 리스코프 치환 원칙(LSP, Liskov Substitution Principle)입니다. 서브타입은 언제나 기반 타입으로 치환 가능해야 하며, 이를 통해 시스템의 올바른 동작이 보장되어야 한다는 원칙입니다. 모듈러 아키텍처에서 새로운 모듈이 기존 모듈을 확장하더라도 기존 기능이 유지되어야 하며, 기존 모듈을 새로운 모듈로 교체해도 시스템이 정상적으로 동작해야 합니다. 하위 호환성 역시 중요합니다.
넷째, 인터페이스 분리 원칙(ISP, Interface Segregation Principle)입니다. 클라이언트는 자신에게 불필요한 인터페이스에 의존하지 않아야 하며, 인터페이스는 작고 명확하게 나누는 것이 바람직합니다. 모듈러 아키텍처에서는 관련 있는 기능만 모아 모듈 인터페이스로 구현하고, 불필요한 결합을 방지해야 합니다.
다섯째, 의존성 역전 원칙(DIP, Dependency Inversion Principle)입니다. 상위 모듈은 하위 모듈에 의존하지 않고, 두 모듈 모두 추상화에 의존해야 한다는 원칙입니다. 즉, 구체적 구현이 아닌 추상화된 인터페이스에 의존하도록 해 결합도를 줄이고 변화에 강한 구조를 만듭니다. 모듈러 아키텍처에서도 각 모듈은 추상화된 인터페이스를 통해 연결하여 내부 구현 변경의 영향을 최소화해야 합니다.
이 다섯 가지 원칙은 객체지향 설계에서 응집도를 높이고 결합도를 낮춤으로써 시스템의 유연성과 유지보수성을 극대화하는 핵심 가이드라인입니다. 각 원칙이 소프트웨어 설계에 어떻게 적용되는지 이해하면, 더 견고하고 확장 가능한 프로그램을 개발하는 데 큰 도움이 됩니다. 모듈러 아키텍처 설계에서도 이 가이드라인이 동일하게 적용될 수 있습니다.
8.3 설계 원칙을 기초로 한 아키텍처 패턴의 종류
이번에는 앞서 소개한 설계 원칙을 충실히 준수한 대표적인 아키텍처 패턴들을 살펴보겠습니다.
1) 클린 아키텍처(Clean Architecture)
클린 아키텍처는 핵심 비즈니스 로직을 외부 프레임워크, 데이터베이스, UI 등과 명확히 분리하고, 시스템의 중심부에는 도메인 계층이 위치하며, 외곽으로 갈수록 구체적인 구현 세부사항이 배치되는 구조입니다. 이는 Robert C. Martin(엉클 밥)이 제안한 설계 패턴으로, 소프트웨어를 여러 계층으로 나누어 각 계층의 관심사를 분리하고, 의존성의 방향을 내부로 통제함으로써 유지보수성과 확장성을 극대화합니다.
클린 아키텍처는 시스템을 네 가지 주요 계층으로 구성합니다.
엔터티(Entities): 핵심 비즈니스 규칙을 담고 있으며, 가장 안정적이고 변경에 덜 민감한 영역입니다.
유스 케이스(Use Cases): 애플리케이션에 특화된 비즈니스 로직으로, 엔터티와 상호작용하여 시스템의 동작을 정의합니다.
인터페이스 어댑터(Interface Adapters): 외부 세계(웹, DB, UI 등)와 내부 유스 케이스 계층 간의 변환을 담당합니다.
프레임워크 및 드라이버(Frameworks and Drivers): 데이터베이스, UI 프레임워크 등 기술적 구현이 위치하는 영역입니다.
클린 아키텍처의 핵심 규칙은 다음과 같습니다.
의존성 규칙: 의존성은 항상 바깥 계층에서 안쪽 계층으로만 향해야 하며, 내부 계층은 외부 변화에 의존하지 않습니다. 핵심 비즈니스 로직은 외부 변화에 의해 쉽게 영향을 받지 않아야 합니다.
관심사의 분리(Separation of Concerns): 각 계층은 자신의 역할에 집중함으로써 코드의 명확성을 확보하고, 변화 시 영향 범위를 최소화합니다.
테스트 용이성: 비즈니스 로직이 UI, 데이터베이스 등 외부 요소와 철저히 분리되어 단위 테스트가 쉽고, 높은 유연성을 제공합니다.
프레임워크 독립성: 특정 프레임워크에 종속되지 않으며, 프레임워크는 선택적 도구로 사용될 뿐입니다.
요약하자면, 클린 아키텍처는 변경에 민감한 영역(테크니컬)과 안정적으로 유지되어야 할 영역(비즈니스 로직)을 명확히 나누고, 의존성 흐름을 통제하여 유지보수와 확장이 쉬운 구조를 제공합니다.
2) 헥사고날 아키텍처(Hexagonal Architecture, 또는 포트와 어댑터 아키텍처)
헥사고날 아키텍처는 내부 핵심 로직과 외부를 포트와 어댑터(Ports and Adapters)로 연결하는 방식을 취하며, 테스트 용이성과 확장성을 높이기 위해 고안된 구조입니다. 이 패턴 역시 중심에는 비즈니스 로직(도메인 영역)이 자리하고, 외부와는 인터페이스(포트)와 그 구현체(어댑터)를 통해 분리됩니다.
주요 특징은 다음과 같습니다.
클린 아키텍처처럼, 핵심 비즈니스 로직(도메인 영역)이 변화에 강한 플랫폼 모듈(고정부)로, 기술적 요소 등은 변동 모듈(피처 모듈)로 분리되어 관리됩니다.
포트(Ports): 내부 로직과 외부 세계(사용자 인터페이스, DB, 외부 API 등)를 연결하는 인터페이스로, 내부에 위치합니다.
어댑터(Adapters): 포트와 실제 외부 시스템의 통신을 구현하는 영역으로, 외부에 위치합니다.
느슨한 결합과 독립성: 핵심 로직은 외부 환경 변화에 영향을 받지 않으며, 어댑터를 활용해 다양한 외부 요소 교체 및 확장이 자유롭습니다.
테스트 용이성: 비즈니스 로직과 외부 의존성을 분리함으로써, 외부 시스템과 무관하게 단위 테스트가 가능해집니다.
육각형 구조의 시각적 표현: 핵심 영역을 육각형으로 나타내고 육각형 각 모서리에 다양한 포트와 어댑터가 연결된 다이어그램에서 그 이름이 유래되었습니다.
헥사고날 아키텍처는 전체 시스템을 하나의 모듈로 보고, 포트와 어댑터라는 추상화된 인터페이스 덕분에 내부의 독립성은 물론 시스템의 확장성과 유연성도 보장합니다. 여러 외부 시스템과 연동이 필요한 복잡한 애플리케이션에서 특히 효과적으로 사용되며, 시스템 확장이나 기술 스택 변경 시 리스크도 최소화할 수 있습니다.
정리하면, 클린 아키텍처와 헥사고날 아키텍처 모두 설계 원칙을 구체적으로 실현한 구조로, 변경에 강하고 유지보수와 확장이 용이한 소프트웨어 시스템 구축을 가능하게 하는 대표적인 아키텍처 패턴입니다.
3) MVP-MVVM 아키텍처 진화 사례
G사는 Android 애플리케이션 개발에서 MVP → MVVM → 클린 아키텍처(Clean Architecture)로 아키텍처를 발전시키며 복잡성과 유지보수성 문제를 성공적으로 해결했습니다. 초기에는 UI 중심 구조를 채택했으나, 점차적으로 비즈니스 로직을 도메인 계층으로 분리하고, View와 완전히 독립된 구조를 갖추도록 시스템을 재편하였습니다. 이와 같은 변화로 인해 단위 테스트 용이성, 코드 재사용, UI의 독립적 배포 등 다양한 이점을 누릴 수 있었으며, 이는 모바일 앱 분야에서 모듈러 아키텍처 도입의 필요성을 보여주는 대표적인 사례입니다.
MVP(Model-View-Presenter)와 MVVM(Model-View-ViewModel)은 사용자 인터페이스와 비즈니스 로직을 분리해서 유지보수성과 테스트 용이성을 높이기 위해 고안된 대표적인 아키텍처 패턴입니다. 두 패턴 모두 Model, View 구조를 기본으로 하지만, 중간에서 조정하는 컴포넌트 및 데이터 흐름이 다릅니다. 본문에서는 이미 클린 아키텍처에 대해 충분히 설명했으므로, 여기서는 MVP 이전 패턴인 MVC부터 차례대로 살펴봅니다.
(1) MVC (Model-View-Controller)
MVC는 제록스 팔로 알토 연구소에서 GUI 개발을 위해 최초로 제안된 패턴입니다. 데이터(Model), 사용자 인터페이스(View), 그리고 사용자 입력을 처리하는 Controller를 분리하는 것이 목적이었습니다. 이 패턴은 이후 웹, GUI 프레임워크 등에서 널리 채택되어 소프트웨어 아키텍처의 기초가 되었습니다.
MVC에서 Model은 데이터와 핵심 비즈니스 로직을 담당하고, View는 사용자에게 보여지는 화면을, Controller는 사용자 입력을 받아 Model과 View를 연결하는 역할을 합니다. 사용자가 View에서 입력하면 Controller가 이를 처리하고 Model을 업데이트하며, 변경된 결과는 다시 View에 반영되는 구조입니다.
MVC는 구조가 간단하고 직관적인 반면, View와 Model 간 연결이 많아 프로젝트 규모가 클수록 유지보수가 어렵고 Controller가 지나치게 커지는 등 한계가 존재합니다.
(2) MVP (Model-View-Presenter)
MVP는 1990년대 초 마이크로소프트의 윈도우즈 프로그래밍에서 처음 제시된 패턴입니다. MVC와 유사하지만 Controller 대신 Presenter가 View와 Model 사이의 중재 역할을 맡으며, Model과 View를 더 적극적으로 분리하려는 시도에서 발전했습니다.
작동 방식은 View가 Presenter에게 요청을 전달하고, Presenter가 Model을 업데이트 한 뒤 다시 View에 결과를 전달합니다. View와 Model은 직접 통신하지 않고 무조건 Presenter를 통해서만 상호 작용합니다. 이 덕분에 View와 Model의 결합도가 줄어 단위 테스트와 유지보수가 쉬워지며, UI 프레임워크가 바뀌더라도 Presenter 단에서 대응이 용이합니다. 단, View와 Presenter가 1:1 관계라 대형 애플리케이션에서는 Presenter의 수가 많아질 수 있습니다.
(3) MVVM (Model-View-ViewModel)
MVVM 패턴은 2005년 마이크로소프트가 WPF(Windows Presentation Foundation)를 위해 제안한 아키텍처입니다. ViewModel이 View와 Model 사이에서 데이터 및 명령을 바인딩하며, 비즈니스 로직과 UI가 극대화하여 분리됩니다. 이 구조에서는 개발자와 디자이너가 동시에 작업하기 쉬우며, View와 ViewModel은 데이터 바인딩으로 연결되고, ViewModel이 Model의 데이터를 가공하여 View에 제공하며 이벤트 역시 ViewModel에서 처리합니다.
이 패턴은 View와 Model, 그리고 ViewModel 간의 의존성이 거의 없으며 자동화된 데이터 바인딩으로 UI가 업데이트되어 유지보수가 편리합니다. 단점으로는 ViewModel 설계가 복잡해지고 초기 학습 곡선이 있다는 점이 있습니다. 그러나 여러 View가 하나의 ViewModel을 공유할 수 있어 재사용성과 확장성이 뛰어납니다.
이처럼 MVC, MVP, MVVM 패턴을 순차적으로 살펴보면, 비즈니스 로직(자주 바뀌지 않는 부분)과 UI(자주 변경되는 부분) 간의 의존성을 최소화하는 방향으로 진화해왔음을 알 수 있습니다. 이러한 아키텍처 패턴과 모듈러 아키텍처는, 각 계층(예: Model, View 등)이 큰 규모의 모듈이 될 수 있으며, 필요에 따라 세부 기능별로 더 작은 모듈로 나눌 수도 있습니다. 즉, 전통적인 MVC, MVP, MVVM 같은 아키텍처를 적용하고 그 하위 계층을 모듈 단위로 분할함으로써, 더욱 유연하고 확장 가능한 소프트웨어 아키텍처를 설계할 수 있습니다.
8.4 모듈 설계 시 고려할 시스템 속성
소프트웨어 모듈러 아키텍처를 효과적으로 설계하기 위해서는 설계 원칙을 준수하기 전에, 왜 이러한 원칙과 모듈러 아키텍처를 도입해야 하는지, 즉 어떤 시스템 속성을 향상시키고자 하는지 먼저 명확히 해야 합니다. 이러한 시스템 속성은 소프트웨어 뿐만 아니라 다양한 시스템에 공통적으로 적용될 수 있습니다.
대표적인 시스템 속성은 다음과 같습니다.
유지보수성(Maintainability): 모듈러 아키텍처를 통해서 모듈 단위로 변경 영향을 최소화하여, 운영 과정에서 발생하는 유지보수 시간이나 비용을 줄일 수 있습니다. 이는 시스템 운영의 효율성과 안정성을 증대하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.
확장성(Extensibility): 새로운 기능을 추가할 때 기존 모듈의 변경을 최소화할 수 있으며, 시스템이 점진적으로 성장하면서도 안정성을 유지할 수 있게 해줍니다.
업그레이드 용이성(Upgradability): 기존 모듈의 기능을 개선하거나 강화할 때, 관련 모듈만 수정하고 나머지 시스템에는 영향을 주지 않음으로써, 전체 시스템의 연속성과 품질 유지에 도움이 됩니다.
이식성(Portability): 소프트웨어가 다양한 환경(운영체제, 하드웨어 등)에서 쉽게 재사용될 수 있도록 만드는 속성입니다. 복합 시스템에서는 이식성이 높을수록 개발 기간과 비용을 절감할 수 있습니다.
복원성(Resilience): 한 모듈의 문제로 인해 전체 시스템이 중단되지 않도록 설계하는 능력입니다. 이는 대규모 시스템에서 장애를 국소화하고, 빠른 복구와 지속적 운영을 가능하게 합니다.
이러한 모든 속성을 동시에 만족하는 아키텍처 설계는 현실적으로 어렵고, 일부 속성은 상호 간 트레이드오프(상충관계)에 놓일 수 있습니다. 따라서 설계 초기 단계에서 각 속성의 중요도와 우선순위를 명확히 결정한 뒤, 이에 맞는 설계 원칙과 아키텍처를 선택하는 것이 중요합니다.
8.5 모듈러 아키텍처 최적화 및 관리 방식
모듈러 아키텍처는 한 번 설계하고 완성되는 결과물이 아닙니다. 소프트웨어는 지속적으로 변화하는 대상이기 때문에, 품질을 주기적으로 점검하고 최적화 방안을 모색하며 개선 작업을 꾸준히 수행해야 합니다. 이러한 노력이 있어야만 최적의 아키텍처를 유지하며 소프트웨어 품질을 지속적으로 보장할 수 있습니다. 다음에서는 모듈러 아키텍처의 최적화 및 관리 활동에 대해 설명하겠습니다.
1) 모듈 간 의존성 관리 방법
모듈러 아키텍처에서 가장 중요한 설계 과제 중 하나는 모듈 간 의존성 관리입니다. 모듈 간 의존 관계에 따라 한 모듈의 변경이 연쇄적으로 다른 모듈에 영향을 줄 수 있으므로, 의존성 관리를 어떻게 하느냐에 따라 아키텍처의 견고함과 강건성이 결정됩니다. 이를 위해 앞서 소개한 SOLID 원칙 중 의존성 역전 원칙(DIP)을 적용하는 것이 핵심입니다. DIP를 실제 코드에 적용하는 주요 방법은 다음과 같습니다.
의존성 주입 (Dependency Injection): 모듈이 필요로 하는 의존 대상을 외부에서 주입받음으로써 결합도를 낮추는 기법입니다. 이 방법을 통해 모듈은 구체적인 구현이 아니라 추상화된 인터페이스에 의존하게 되며, 외부 모듈은 블랙박스처럼 취급됩니다. 즉, 외부 모듈은 내부 동작을 알 필요 없이, 추상화된 인터페이스를 통해서만 상호작용하게 되어 유연성과 변경 대응 능력이 향상됩니다.
서비스 로케이터 (Service Locator) 패턴: 객체나 모듈을 중앙에서 관리하고, 필요할 때 서비스 로케이터를 통해 원하는 의존 대상을 검색하여 연결하는 방식입니다. 이에 따라 각 모듈은 자신이 제공하는 서비스의 목적, 기능, 및 연결 방식을 서비스 레지스트리에 등록해야 하며, 이를 기반으로 효과적인 서비스 연결이 이루어집니다.
의존성 그래프 시각화: 소프트웨어는 끊임없이 변화하는 대상이므로, 초기에는 올바른 설계라도 시간이 지나면서 불필요하거나 바람직하지 않은 의존성이 생겨날 수 있습니다. 이를 조기에 발견하고 관리하기 위해 Graphviz, SonarQube 등 의존성 시각화 도구를 활용하여 복잡한 모듈 간 관계를 파악하고, 지속적으로 개선하는 활동이 필요합니다.
대규모 애플리케이션은 이러한 의존성 관리 기법들을 바탕으로, 시중에 나와 있는 의존성 주입 프레임워크(Spring, Dagger 등)를 활용함으로써 체계적인 모듈 간 의존성 관리를 수행하며, 이를 통해 아키텍처의 확장성과 유지보수성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
2) 모듈 경계 설정과 응집도 측정 관리 방법
모듈러 아키텍처의 핵심은 명확한 모듈 경계 설정에 있습니다. 경계가 모호하면 모듈 간 결합도가 높아지고, 유지보수 및 테스트 그리고 배포 과정이 복잡해집니다. 모듈 간 경계는 각 모듈의 책임과 기능 단위로 관심사를 적절히 분리하는 데서 시작하며, 변경 가능성과 재사용성을 고려해 설계해야 합니다. 초기 설계 단계뿐만 아니라 운영 중에도 지속적으로 의존성 및 경계를 점검해야 합니다. 이를 위해 SonarQube, Structure101 같은 설계 품질 평가 도구를 활용하여 모듈 내부 기능 관련성(응집도)과 모듈 간 의존 강도(결합도)를 수치화하고, 구조를 반복적으로 개선해 나가는 작업이 필수적입니다.
이상적인 모듈은 높은 응집도와 낮은 결합도를 갖추고, 기능별로 세밀하게 분리된 상태여야 합니다. 따라서 현행 모듈 구조가 설정한 기준에 부합하는지 정기적으로 점검하고, 필요하면 개선 조치를 지속적으로 수행해야 합니다.
3) 모듈 버전 관리 및 배포 전략
모듈의 지속적인 발전과 안정적인 운영을 위해서는 체계적인 버전 관리와 배포 전략이 매우 중요합니다.
버전 관리: 모듈이 다양한 환경과 사용자 요구에 맞춰 변경되거나, 이를 포함한 시스템 자체가 변화할 때 모듈별 변경이 필수적입니다. 이때 모듈을 업그레이드하거나 여러 버전을 동시에 관리하는 방식이 필요합니다. 버전 관리는 모듈별 독립적인 버전 관리 시스템으로 이루어지며, 하위 호환성과 호환성 검증이 포함됩니다. 주로 세멘틱 버저닝(Semantic Versioning) 체계가 널리 사용됩니다.
배포 자동화: CI/CD(Continuous Integration / Continuous Delivery) 파이프라인을 통해 모듈 단위의 빌드, 테스트, 릴리즈 과정을 자동화하여, 신속하면서도 신뢰성 높게 배포해야 합니다. 매번 모듈을 변경할 때 전체 시스템을 재빌드하고 리릴리즈하는 수작업 은 비효율적이며, 빠른 변화 대응 능력을 저해하므로 반드시 자동화가 필요합니다.
테스트 전략: 모듈 단위로 설계되고 재사용되는 만큼, 모듈 단위 테스트와 전체 통합 테스트를 명확히 구분해야 합니다. 그렇지 않으면 모듈러 아키텍처의 장점을 온전히 활용할 수 없습니다. 또한, 모듈 변경이 잦은 상황에서 테스트 부하가 지나치게 크면 아키텍처 경쟁력이 떨어질 수 있습니다. 따라서 배포 과정에서 자동화된 테스트 스위트를 반드시 실행하여 품질을 확보해야 합니다.
4) 성능 최적화 관점에서 본 모듈러 아키텍처
모듈러 디자인은 설계를 통해 시스템의 유연성을 극대화하는 데 중점을 두지만, 이로 인해 발생할 수 있는 성능 저하 요인도 반드시 관리해야 합니다. 일반적으로 시스템 내 경계가 많아질수록 모듈 간 통신 비용과 통합에 드는 부하가 증가합니다. 때문에 성능과 규모가 매우 중요한 소프트웨어에서는 분할되고 분산된 모듈러 아키텍처 대신, 모놀리식(monolithic) 혹은 덜 분산된 방식을 선호하는 경우도 있습니다.
정리하면, 성능에 민감한 시스템에서는 모듈 간 호출 비용(예: 네트워크 지연, 프로세스 간 통신 등)을 최소화하는 것이 매우 중요합니다. 이를 위해 호출 빈도와 비용이 높은 경로를 중심으로 최적화를 진행하고, 캐싱 기법을 적용하거나, 병렬 처리 및 비동기 처리를 통해 병목 현상을 완화하는 전략이 필요합니다. 상황에 따라서는 모듈을 병합하여 부하를 줄이는 방안도 고려될 수 있습니다.
결론적으로, 유지보수성과 성능 요구 사항 사이에서 균형을 맞추는 것이 중요하며, 모듈 책임 분리와 성능 최적화라는 두 마리 토끼를 함께 잡을 수 있도록 설계해야 합니다.
8.6 정리하며
모듈러 아키텍처는 설계 방식에 따라 시스템에 적용될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있는 설계의 결과물입니다. 모듈러 아키텍처란 기능과 책임이 명확히 구분된 독립적인 모듈들로 구성된 구조로, 각 모듈은 변경에 강하며 재사용과 단독 배포가 가능하도록 설계되어 시스템 전체의 유연성과 변화 대응 능력을 높입니다.
설계 원칙으로는 객체지향 설계의 핵심인 SOLID 원칙(단일 책임, 개방-폐쇄, 리스코프 치환, 인터페이스 분리, 의존성 역전)이 모듈 설계에도 그대로 적용됩니다. 이 원칙들은 모듈 간 응집도를 높이고 결합도를 낮추어 견고한 설계와 확장성을 제공합니다.
대표적인 아키텍처 패턴으로는 클린 아키텍처와 헥사고날 아키텍처가 있으며, 클린 아키텍처는 비즈니스 로직과 외부 구현을 계층으로 나누고 의존성 방향을 내부로 통제해 유지보수성과 확장성을 극대화하며, 헥사고날 아키텍처는 포트와 어댑터 구조로 핵심 로직을 외부와 느슨하게 연결하여 유연성과 테스트 용이성을 높입니다.
실제 적용 사례로 Android 앱 개발에서 MVC, MVP, MVVM을 거쳐 클린 아키텍처로 진화한 조직 사례를 통해 모듈러 아키텍처 도입 필요성과 효과를 확인할 수 있습니다. 이들 패턴은 UI와 비즈니스 로직의 의존성을 줄이고, 대규모 시스템에서 모듈 단위 분할을 통해 유지보수성과 확장성을 향상시키는 방향으로 발전해왔습니다.
모듈 설계 시에는 유지보수성, 확장성, 업그레이드 용이성, 이식성, 복원성 등 다양한 시스템 속성을 고려해야 하며, 이들 사이에는 상충되는 부분도 있어 초기 설계 단계에서 중요도와 우선순위를 결정하는 것이 필요합니다.
모듈 간 의존성 관리는 DIP 원칙에 기반한 의존성 주입, 서비스 로케이터 패턴, 의존성 그래프 시각화 도구 활용 등으로 체계적으로 수행하며, 대규모 프로젝트에서는 Spring, Dagger 같은 프레임워크를 활용해 확장성과 유지보수성을 높입니다.
명확한 모듈 경계 설정과 응집도 및 결합도의 정량적 측정을 통해 설계 품질을 지속적으로 평가하고 개선해야 하며, 이를 위해 SonarQube, Structure101 같은 도구가 활용됩니다. 버전 관리와 CI/CD 기반 배포 자동화, 테스트 전략의 분리 또한 모듈러 아키텍처 성공을 위한 필수 조건입니다.
끝으로, 모듈러 아키텍처는 시스템 유연성 향상에 중점을 두지만, 모듈 간 호출 비용 증가로 인한 성능 저하 우려가 존재하므로, 호출 비용 최적화, 병목 완화, 필요시 모듈 통합 등의 성능 최적화 전략과 균형을 맞추어 설계해야 합니다.
모듈러 아키텍처는 변화에 강하고 확장 가능한 유연한 소프트웨어 구축을 위한 핵심 설계 전략으로, 이를 성공적으로 구현하기 위해 설계 원칙, 아키텍처 패턴, 관리 기법 그리고 성능 최적화까지 다양한 측면을 종합적으로 고려해야 합니다.
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