확장 가능성

**확장 가능성**(extensibility)은 미래의 성장을 대비하는 소프트웨어 공학 및 시스템 설계 원칙이다. 확장 가능성은 시스템을 확장하는 능력과 확장을 구현하는 데 필요한 노력의 정도를 측정하는 척도이다. 확장은 새로운 기능을 추가하거나 기존 기능을 수정하여 이루어질 수 있다. 이 원칙은 기존 시스템 기능을 손상시키지 않고 개선 사항을 제공한다. 확장 가능한 시스템은 내부 구조와 데이터 흐름이 새롭거나 수정된 기능에 최소한으로 또는 전혀 영향을 받지 않는 시스템이다. 예를 들어, 시스템의 동작을 변경할 때 (생성자 또는 다른 프로그래머에 의해) 원래 소스 코드를 재컴파일하거나 변경할 필요가 없을 수도 있다.Johansson, Niklas, and Anton Löfgren. Designing for Extensibility: An Action Research Study of Maximizing Extensibility by Means of Design Principles. N.p.: n.p., n.d. University of Gothenburg Department of Applied Information Technology, 29 May 2009. Web. 26 Apr. 2014. . 소프트웨어 시스템은 수명이 길고 사용자 요구에 따라 새로운 기능 및 추가 기능으로 수정될 것이기 때문에, 확장 가능성은 개발자가 소프트웨어의 기능을 확장하거나 추가할 수 있게 하며 체계적인 재사용을 용이하게 한다. 일부 접근 방식에는 사용자 자신의 프로그램 루틴 삽입을 허용하는 기능과 새로운 데이터 유형 정의 기능, 새로운 포맷 마크업 태그 정의 기능 등이 포함된다.Rouse, Margaret. "Extensible." SearchSAO. N.p., Mar. 2007. Web. 27 Apr. 2014. .
# 확장 가능한 설계
소프트웨어 공학에서 확장 가능한 설계는 모든 것을 미리 설계할 수 없다는 점을 받아들이는 것이다. 대신 변경을 허용하는 가벼운 소프트웨어 프레임워크가 제공된다. 낮은 응집도와 높은 결합도를 포함한 전통적인 소프트웨어 개발 문제를 피하고 지속적인 개발을 허용하기 위해, 작업 요소를 이해하기 쉬운 단위로 분리하는 원칙에 따라 확장 가능성 요소를 잃지 않도록 작은 명령이 만들어진다. 변화를 수용하는 것은 확장 가능한 설계에 필수적이며, 여기서는 추가가 계속될 것이다. 시스템의 각 부분은 어떤 변경에도 작동할 것이며, 추가를 통한 변경이라는 아이디어가 전체 시스템 설계의 중심이다. 확장 가능한 설계는 빈번한 재우선순위 지정을 지원하고 요청에 따라 기능을 작은 단계로 구현할 수 있도록 하는데, 이는 애자일 방법론과 반복 개발이 옹호하는 원칙이다. 확장 가능성은 개발 중 더 적고 깔끔한 의존성을 부여하고, 결합도를 줄이며, 더 응집력 있는 추상화를 제공하고, 잘 정의된 인터페이스를 제공한다.Kelly, Allan. "The Philosophy of Extensible Software." ACCU-Professionalism in Programming (2002): Web. 27 Apr. 2014. .
# 중요성
소프트웨어는 인간에 의해 개발되고 유지보수되는 "진화하는 개체"이기 때문에 인간 현상으로 인해 모든 소프트웨어의 기반에는 변덕스러움이 존재하며, 이는 소프트웨어 사양 및 구현에 지속적인 시스템 변경을 초래한다. 소프트웨어의 구성 요소는 종종 서로 관련 없는 당사자에 의해 독립적으로 개발되고 배포된다. 외부 공급업체의 구성 요소는 특정 배포 시나리오에 즉시 적합하지 않을 수 있으므로, 제조업체 외의 제3자 사용자를 고려할 때 적응 가능한 소프트웨어 구성 요소가 필요하다. 많은 소프트웨어 시스템 및 소프트웨어 제품군은 공통 소프트웨어 구조 또는 때로는 기능 및 구현의 큰 부분을 공유하지만, 확장 가능한 기본 시스템을 필요로 하는 다른 구성 요소를 갖출 수 있는 기본 시스템에서 파생된다.Zenger, Matthias. "1.2 Characteristics of Extensibility Mechanisms." Programming Language Abstractions for Extensible Software Components. Lausanne: Swiss Federal Institute of Technology, 2004. N. pag. Web. 26 Apr. 2014. . 독립적으로 확장 가능한 소프트웨어 시스템을 구축하는 것은 중요한 과제이다. 독립적으로 확장 가능한 시스템은 두 사람이 시스템에 대한 확장을 독립적으로 개발할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 전역 무결성 검사 없이 두 확장을 결합할 수 있도록 한다. Martin Rytter and Bo Nørregaard Jørgensen. "Independently Extensible Contexts". Published in "Software Architecture: 4th European Conference , ECSA 2010, Copenhagen, Denmark, August 23-26, 2010, Proceedings". 2010\. p. 327.
# 확장 가능성 메커니즘 분류
소프트웨어 확장 가능성에는 화이트박스 확장 가능성, 그레이박스 확장 가능성, 블랙박스 확장 가능성의 세 가지 형태가 있으며, 이는 어떤 아티팩트와 변경 방식에 기반한다.
## 화이트박스
이 형태의 확장 가능성에서 소프트웨어 시스템은 소스 코드를 수정하여 확장할 수 있으며, 가장 유연하고 제약이 가장 적은 형태이다. 변경이 적용되는 방식에 따라 오픈박스 확장 가능성과 글래스박스 확장 가능성의 두 가지 하위 형태가 있다.
### 오픈박스
오픈박스 확장 가능한 시스템에서는 변경이 침해적으로 수행된다. 즉, 원래 소스 코드를 직접 해킹한다. 이는 사용 가능한 소스 코드와 수정이 허용된 소스 코드 라이선스를 요구한다. 오픈박스 확장 가능성은 버그 수정, 내부 리팩터링, 또는 소프트웨어 제품의 다음 버전을 생성하는 데 가장 관련성이 높다.
### 글래스박스
글래스박스 확장 가능성(아키텍처 기반 프레임워크라고도 함)은 사용 가능한 소스 코드로 소프트웨어 시스템을 확장할 수 있도록 하지만, 코드 수정은 허용하지 않을 수 있다. 확장은 원래 시스템에 영향을 미치지 않는 방식으로 원래 시스템과 분리되어야 한다. 이 형태의 확장 가능성의 한 예는 상속과 동적 바인딩을 사용하여 확장 가능성을 달성하는 객체 지향 애플리케이션 프레임워크이다.
## 블랙박스
블랙박스 확장 가능성(데이터 기반 프레임워크라고도 함)에서는 시스템 구현에 대한 세부 정보가 배포 또는 확장을 구현하는 데 사용되지 않는다. 인터페이스 사양만 제공된다. 이 접근 방식은 다양한 화이트박스 접근 방식보다 더 제한적이다. 블랙박스 확장은 일반적으로 시스템 구성 애플리케이션 또는 구성 요소 인터페이스를 정의하는 애플리케이션별 스크립팅 언어를 사용하여 달성된다.
## 그레이박스
그레이박스 확장 가능성은 순수한 화이트박스 접근 방식과 순수한 블랙박스 접근 방식의 절충안으로, 소스 코드 노출에 전적으로 의존하지 않는다. 프로그래머는 정제를 위한 사용 가능한 모든 추상화 목록과 확장을 개발해야 하는 방법에 대한 사양을 포함하는 시스템의 특수화 인터페이스를 제공받을 수 있다.Zenger, Matthias. "1.3 Classification of Extensibility Mechanisms." Programming Language Abstractions for Extensible Software Components. Lausanne: Swiss Federal Institute of Technology, 2004. N. pag. Web. 26 Apr. 2014.
# 확장 가능성 대 재사용성
확장 가능성과 재사용성은 낮은 결합도, 모듈성, 많은 다른 소프트웨어 시스템을 구축할 수 있는 높은 위험 요소의 능력 등 여러 공통된 강조 속성을 가지고 있으며, 이는 소프트웨어 시스템이 종종 공통 요소를 공유한다는 관찰에 의해 동기 부여된다. 재사용성은 확장 가능성과 함께 기술을 다른 프로젝트로 이전하는 데 필요한 개발 및 유지보수 시간을 줄이고 신뢰성 및 일관성을 향상시킨다.Zenger, Matthias. "1.1.1 Reusability." Programming Language Abstractions for Extensible Software Components. Lausanne: Swiss Federal Institute of Technology, 2004. N. pag. Web. 26 Apr. 2014.
# 보안
현대 운영 체제는 장치 드라이버 및 적재 가능 커널 모듈을 통해 확장 가능성을 지원한다. 많은 현대 애플리케이션은 플러그인, 확장 언어, 애플릿 등을 통해 확장 가능성을 지원한다. 확장 가능성 증가 추세는 소프트웨어 보안에 부정적인 영향을 미친다. Gary McGraw."Software Security: Building Security in".2006.p. 9. CGI (공용 게이트웨이 인터페이스)는 웹 서버가 확장 가능성을 제공하는 주요 수단 중 하나이다. 일부 사람들은 CGI 스크립트를 "거대한 보안 구멍"으로 본다.Len Bass, Paul Clements, Rick Kazman. "Software Architecture in Practice". 2003. p. 339.