D. 지뢰찾기 분석 설계 예제

0. 지뢰찾기 분석

분석의 목적• 시스템과 사용자 사이의 인터페이스를 정의

• 사용자 관점에서 인식할 수 있는 것만 정의한다

• 시스템 내부는 언급하지 않는다

• 사용자는 몰라도 되고 개발자만 알면 되는 것은 언급하지 않는다

• 여기서 언급한 사용자는 – 꼭 사람만을 의미하는 것은 아님– 시스템과 명령이나 데이터를 주고 받는 것– 시스템 내부가 아니고 외부 환경에 속하는 것

분석 단계의 산출물 ( 중요도 순서로 나열됨 )

1. Use-case 모델(Use-case Diagram + Use-case Specification)

2. 보충 요구사항 명세서 (Supplementary Requirement Specification)

3. 개념 모델 (Conceptual Level Class Diagram)

4. 화면 / 메뉴 설계

5. 개발계획

6. 기타 : 용어사전 , 사용자 메뉴얼

0-1. Use-case Model

Use-case Diagram

플레이어

지뢰찾기

닫힌 칸을 열기

지뢰를 표시

닫힌 칸들을 열기

앞의 Use-case 모델은 적절한가 ?• 무엇을 기준으로 판단할 것인가 ?

• 좋은 모델의 기준은 무엇인가 ?

좋은 모델의 기준은 ?• 좋은 모델은 정보의 전달이라는 목적에 충실해야 한다

– Use-case 모델이 고객에게 전달하는 정보 : 시스템을 이렇게 만들면 되나 ?

– Use-case 모델이 개발자에게 전달하는 정보 :이러한 시스템을 만들어라

• 전달해야 하는 정보를 빠짐 없이 포함해야 한다

• 이해하기 쉽고 간결해야 한다

빠진 Use-case 는 ?• 새 게임 시작하기 시나리오

• 초급 중급 고급 선택

• 색깔 소리 같은 옵션 지정

• 최고 기록 보기

• 위와 같은 것도 포함해야 하나 ?

Use-case Diagram 의 목적• Use-case Diagram -> 조감도 (Bird’s Eye View)

– 시스템이 제공하는 기능을 큰 단위로 표현한 것– 모든 세세한 기능을 Use-case Diagram 으로 표현하지 말라

• 세밀한 묘사는 다른 적당한 다이어그램에서 표현하면 된다

지뢰찾기의 Use-case ?• 지뢰찾기 게임이 사용자에게 제공하는 기능을 크게 분류하면 ?

Use-case Diagram

플레이어

지뢰찾기

지뢰를 표시

Use-case Specification• 자세한 내용은 Use-case Specification 에서 설명한다

Use-case Specification• Name : 닫힌 칸을 열기

• Description:– 지뢰가 없을 것으로 짐작되는 칸을 연다

• Actor: 플레이어

• Precondition: – 칸은 닫혀있어야 한다– 지뢰 표시가 없는 칸이어야 한다

닫힌 칸을 열기• Main Flow

1. 지뢰가 없을 것으로 짐작되는 칸을 플레이어가 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭한다

2. 칸은 열려진 상태로 표시되며 , 주변의 지뢰의 수가 칸 안에 표시된다

3. 주변의 지뢰의 수가 0 이면 • 지뢰 수 0 은 표시되지 않고• 주변의 닫힌 칸들이 모두 열려지며• 각 칸 안에 그 주변의 지뢰의 수가 표시된다 . • 이 과정은 재귀적으로 반복된다

닫힌 칸을 열기• Alternative Flow

A2. 지뢰가 있는 칸이었으면 지뢰가 폭발하여 게임은 실패로 종료된다

A2. 모든 칸이 열려졌으면 게임은 성공으로 종료된다

Use-case Specification• Name : 지뢰를 표시

• Description:– 지뢰가 있을 것으로 짐작되는 칸에 지뢰 표시를 한다

• Precondition: – 칸은 닫혀있어야 한다

지뢰를 표시• Main Flow:

1. 지뢰가 있을 것으로 짐작되는 칸을 플레이어가 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭한다

2. 칸에 지뢰 표시가 되고 , 남은 지뢰 수 표시가 1 감소한다 .

3. 지뢰 표시가 된 칸을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭한다

4. 칸에서 지뢰 표시가 제거되고 , 남은 지뢰 수 표시가 1 증가한다

지뢰를 표시• Notes:

– 지뢰 표시가 된 칸은 열 수가 없다" 닫힌 칸 열기 " 의 Precondition 참고

Use-case Specification• Name : 닫힌 칸들을 열기• Description:

– 인접한 지뢰가 모두 표시되었을 경우 , 지뢰가 없는 인접한 빈 칸을 모두 동시에 연다

• Precondition: – 클릭하는 칸은 열려 있어야 한다– 열려진 칸에 표시된 주변 지뢰 수 만큼

주변 칸들에 지뢰 표시들이 있어야 한다

닫힌 칸들을 열기• Main Flow

1. 열려진 칸에서 마우스 왼쪽과 오른쪽 버튼을 동시에 클릭한다

2. 인접한 8개의 칸들 중 지뢰 표시가 되어 있지 않은 칸들 이 열려진다 . 열려진 각 칸들에는 인접한 지뢰의 수가 표시된다 .

3. 열려진 칸의 주변 지뢰의 수가 0 이면• 지뢰 수 0 은 표시되지 않고• 주변의 칸 모두 열려지며• 각 칸 안에 그 주변의 지뢰의 수가 표시된다 . • 이 과정은 재귀적으로 반복된다

닫힌 칸들을 열기• Alternative Flow

0-2. 보충 요구사항

보충 요구사항• 모든 것을 Use-case 형태에 맞춰서 표현할 필요없다

• 사용자와 시스템 사이의 작업 시나리오 절차들은 Use-case 형태로 표현하는 것이 적당하다

• 기타 요구사항으로 표현하는 편이 더 단순한 것들도 있다

보충 요구사항

• 난이도– 초급 : 9 행 9 열의 칸 , 10 개의 지뢰– 중급 : 16 행 16 열의 칸 , 40 개의 지뢰– 고급 : 16 행 30 열의 칸 , 99개의 지뢰

• 화면에 남은 지뢰수가 표시된다– 남은 지뢰수 = 전체 지뢰 수 – 지뢰 표시의 수

• 화면에 초시계가 표시된다– 첫 칸을 연 때부터 초시계가 시작하고– 성공하거나 실패한 순간 초시계가 정지한다

• 난이도 별로 최단시간 성공 기록을 유지한다

0-3. 개념모델 (Conceptual Model)

개념모델• Use-case 모델의 이해를 돕기 위해 작성

• Use-case 모델에 등장하는 개념들의 관계를 표현한다

• 용어 사전과 비슷한 역할을 한다

지뢰찾기의 개념모델• 개념모델의 목적은 시스템 설계가 아니고 관련 개념의 이해이다

– 모듈 설계와 다르다

• 다음의 개념들을 이해하기 쉽게 표현하기 위한 모델이다– 지뢰 , 이웃칸 , 지뢰표시 , 칸의 상태 …

• 사용자와 개발자들이 위 개념들을 잘 알고 있다면 , 개념모델은 생략 가능하다– 지뢰 찾기의 경우 사실 개념 모델은 필요없다

• 금융 정보시스템을 개발하는 경우라면 , 관련 개념들이 이해하기 매우 어려울 것이므로 개념모델이 꼭 필요할 것이다 .

지뢰찾기의 개념모델

+cellState : CellState+/nearbyMineCount : int

Cell+rowCount : int+columnCount : int

Minefield

+CLOSED+OPENED

<<enumeration>>CellState

+neighbor

0-4. 화면 / 메뉴 설계

화면설계

진행화면 성공 실패

메뉴설계

0-5. 개발 계획

점진적 개발• 크고 복잡한 시스템을 한 번에 완성하는 것은 매우 어렵다

– 작게 쪼개어 하나씩 만들어 가는 것이 좋다

• Use-case 단위로 만들어 나간다– 중요한 Use-case 를 먼저 선택하여 – 설계 , 구현 , 테스트하여 완성하고 – 그 다음 Use-case 를 선택하여 만들어 나간다

Use-case 단위로 점진적 개발 • Use-case 의 우선순위 별로 점진적 개발

1. 닫힌 칸을 열기 2. 지뢰를 표시3. 닫힌 칸들을 열기

• 1차 개발– 닫힌 칸을 열기

• 2차 개발– 지뢰를 표시– 닫힌 칸들을 열기

1-1. 1차개발 : 분석

1차개발 개요• 가장 중요한 use-case 인 " 닫힌 칸을 열기 " 를 구현한다

• 1차개발의 완료는 빠르면 빠를 수록 좋다– 실행하고 테스트 해 볼 수 있는 1차 버전은 , 고객으로부터

요구사항 수집하는데 , 개발자가 시스템을 이해하고 개발하는데 , 아주 큰 도움이 된다

• 1차개발을 빠르게 완료하기 위하여 , use-case 를 단순하게 수정하고 구현하는 것도 좋다 .– 단순하게 수정된 내용은 2차 개발에서 보충 구현한다 .

1-1-1. Use-case 모델

Use Case Diagram

플레이어

지뢰찾기

지뢰를 표시

Use Case Specification ( 단순화됨 )• Name : 닫힌 칸을 열기

1-1-2. 보충 요구사항

보충 요구사항

• 난이도– 초급 : 9 행 9 열의 칸 , 10 개의 지뢰

1-1-3. 화면 설계

화면설계

진행화면

성공하거나 실패했을 경우위와 같은 대화상자가 출력된다

메뉴설계

1-2. 1차개발 : 아키텍처 설계

아키텍처 설계의 목적• 주요 클래스 사이의 인터페이스를 정의

– 시스템을 몇 개의 주요 클래스로 나누고 – 그들 사이의 인터페이스를 정의한다

• 주요 클래스 사이의 상호작용만 정의한다

• 주요 클래스 내부는 언급하지 않는다– 주요 클래스 내부는 상세 설계 단계에서

• 설계에서 아키텍처 설계 단계가 가장 중요하다

아키텍처 설계의 산출물 ( 중요도 순서로 나열됨 )

1. Class Diagram– 주요 클래스를 그린 클래스 다이어그램 – Specification Level Class Diagram

2. Sequence Diagram– 주요 클래스 사이의 상호 작용을 설계– Specification Level Sequence Diagram– Use-case specification 에서 주요 이벤트 각각에 대하여 seque

nce diagram 이 그려져야 한다

3. Activity Diagram or Statechart Diagram

작업 1: 주요 클래스 식별• 시스템을 주요 클래스로 나눈다

• 시스템을 주요 클래스로 잘 나누는 것은 설계자의 경험과 능력에 의존한다

• 클래스는 단순하게 요약 설명될 수 있는 분명한 역할이 있어야 한다

• 클래스들 사이의 관계는 상호 의존성이 낮을 수록 좋다

• 개념 설계의 클래스가 아키텍처 설계의 주요 클래스가 되어야 하는 것은 아니다– 그럴 수도 있고 아닐 수도 있다

아키텍처• MVC 구조

– 문서 중심 어플리케이션의 설계에 적합함 예 : 워드프레세서 , 그래픽 에디터

– Model : 어플리케이션의 주요 데이터를 담당– View : 사용자 인터페이스를 담당– Controller : 처리 절차를 담당

• 3 계층 구조– 데이터베이스 기반 정보 시스템 설계에 적합함– Presentation 계층 : 사용자 인터페이스를 담당– Business Logic 계층 : 업무 로직을 담당– Data 계층 : 데이터를 담당

주요 클래스와 모듈• 주요 클래스는 모듈을 대표한다

• 모듈 내부에서만 접근되는 여러 클래스들이 있을 것이다

주요 클래스 1

내부 클래스 1

내부 클래스 2

주요 클래스 2 내부 클래스 3

내부 클래스 4

모듈

모듈간 상호의존성• 여러 모듈이 공통으로 접근하는 자료구조가 있으면 안됨

자료구조

모듈 1주요 로직자료구조 처리 로직

Abstract Data Type• 바람직한 구조

모듈 1주요 로직

자료구조

ADT자료구조 처리로직

Abstract Data Type• 자료구조 + 함수

• 함수는 자료구조에 직접 접근해야 하는 처리 로직을 구현 한 것

• 외부에서는 자료구조에 직접 접근할 수 없고 이 함수만 호출할 수 있다

• 외부에 자료구조는 노출되지 않는다 (encapsulation)

• ADT 개념을 확장한 것이 객체지향 언어의 Class

주요 모듈의 크기• 주요 모듈이란 일종의 서브시스템 (subsystem) 을 말한다

• 주요 모듈의 크기는 한 사람이 상세 설계 및 구현을 담당하기에 적당한 크기

• 너무 작고 세밀하게 나누지 말라

• 자세한 것은 상세설계 단계에서 설계한다

작업 1: 주요 클래스 식별• 지뢰찾기는 비교적 단순한 로직이므로 주요 클래스도 단순하다

• Minesweeper : 게임 로직을 담당

• UI : 사용자 인터페이스를 담당

Minesweeper UI

작업 2: 시스템 내부 절차 식별• Use-case specification 의 절차를 수행하기 위해 시스템 내부에서

수행해야 하는 일을 순서대로 적는다

• 너무 자세하면 안되고 주요 아키텍처 수준의 절차이어야 한다

닫힌 칸을 열기 use-case• Main Flow

닫힌 칸을 열기 use-case• Alternative Flow

닫힌 칸을 열기 절차1. 지뢰가 없을 것으로 짐작되는 칸을 플레이어가 마우스 왼쪽

버튼으로 클릭한다a. 마우스 입력을 받는다b. 눌려진 칸을 찾는다

2. 칸은 열려진 상태로 표시되며 , 주변의 지뢰의 수가 칸 안에 표시된다c. 칸을 열린 상태로 바꾼다d. 주변 지뢰 수를 계산한다e. 주변 지뢰수와 칸의 상태를 그린다

닫힌 칸을 열기 절차• Alternative Flow

c-1. 지뢰가 있는 칸이면 게임 실패c-2. 게임실패 메시지를 출력하고 게임종료

A2. 모든 칸이 열려졌으면 게임은 성공으로 종료된다e-1. 모든 칸이 열려졌으면 게임성공e-2. 게임성공 메시지를 출력하고 게임종료

작업 3: 클래스에 역할 할당• UI

a. 마우스 입력을 받는다b. 눌려진 칸을 찾는다e. 주변 지뢰수와 칸의 상태를 그린다c-2. 게임실패 메시지를 출력하고 게임종료e-2. 게임성공 메시지를 출력하고 게임종료

• Minesweeper c. 칸을 열린 상태로 바꾼다d. 주변 지뢰 수를 계산한다c-1. 지뢰가 있는 칸이면 게임 실패e-1. 모든 칸이 열려졌으면 게임성공

작업 4: 역할을 메소드에 할당• UI

– OnLBottonDowna. 마우스 입력을 받는다b. 눌려진 칸을 찾는다

– DrawGamee. 주변 지뢰수와 칸의 상태를 그린다

– GameFailurec-2. 게임실패 메시지를 출력하고 게임종료

– GameSuccesse-2. 게임성공 메시지를 출력하고 게임종료

작업 4: 역할을 메소드에 할당• Minesweeper

– OpenCellc. 칸을 열린 상태로 바꾼다c-1. 지뢰가 있는 칸이면 게임 실패e-1. 모든 칸이 열려졌으면 게임성공

– GetAdjacentMineCountd. 주변 지뢰 수를 계산한다

작업 5: 메소드 보완• 필요한 메소드를 추가한다

• Sequence diagram 을 그려보는 것이 바람직하다

• 상호작용을 가능한 단순하게 만든다

Player

:Minesweeper:UI

OnLButtonDown(x,y)OpenCell(row,col)

GameFailure()[지뢰가 있는 칸이면]

GameSuccess()[모든 칸이 열려졌으면]

DrawGame()

GetAdjacentMineCount(row,col)

작업 5: 메소드 보완• 꼭 필요한 절차가 빠졌다

• 무엇이 빠졌는가 ?– 구현해 볼 때까지는 알 수 없나 ?

• 시퀀스 다이어그램으로 꼼꼼히 시뮬레이션 하면서 빠진 절차를 밝혀 내야 한다

+OnLButtonDown(in x : int, in y : int)+DrawGame()+GameFailure()+GameSuccess()

+OpenCell(in row : int, in col : int)+GetAdjacentMineCount(in row : int, in col : int) : int

Minesweeper

작업 5: 메소드 보완• UI 가 칸의 상태를 그리려면 Minesweeper 로부터 상태값을

받아와야 한다

• Minesweeper 가 UI 의 DrawGame() 을 호출할 필요가 없다– 칸을 연 후 다시 그려야 하는 것은 당연하다– UI 가 Minesweeper 의 OpenCell() 을 호출한 후

스스로 DrawGame() 을 호출하면 된다

• 성공과 실패 여부를 UI 가 Minesweeper 로부터 얻어가도록 수정– 호출이 단방향일 수 있다면 구조가 더 단순해진다

: UI : Minesweeper

OnLButtonDown(x, y)OpenCell(row, col)

IsSuccess()

IsFailure()

DrawGame()

GetCellState(row, col)

GetAdjacentMineCount(row, col)

작업 5: 메소드 보완• 초기화 / 마무리 메소드를 추가한다

: UI : Minesweeper

OnNewGame()InitGame(rowCnt, colCnt, mineCnt)

DrawGame()

작업 6: 클래스 다이어그램

+OnNewGame()+OnLButtonDown(in x : int, in y : int)+DrawGame()

+InitGame(in rowCnt : int, in colCnt : int, in mineCnt : int)+OpenCell(in row : int, in col : int)+IsSuccess()+IsFailure()+GetCellState(in row : int, in col : int) : CellState+GetAdjacentMineCount(in row : int, in col : int) : int

Minesweeper

+OPENED+CLOSED

1-3. 1차개발 : 상세 설계

1-3-1. 1차개발 : Minesweeper 상세설계

상세 설계• 주요 클래스 내부 로직을 설계한다

– 아키텍처 설계에서 주요 클래스의 메소드 목록이 정의되었다– 주요 클래스의 메소드들의 내부 로직을 설계한다

• 주요 클래스 내부에서 사용될 내부 클래스들을 식별한다

• 내부 클래스에 역할을 할당한다

• 주요 클래스의 메소드 각각에 대하여 시퀀스 다이어그램이 그려져야 한다

작업 1: 내부 클래스 식별• 개념 모델을 참고하여 내부 클래스를 만든다

• 개념 모델의 클래스가 주요 클래스나 내부 클래스가 아닐 수 있다

+cellState : CellState+/nearbyMineCount : int

Cell+rowCount : int+columnCount : int

Minefield

0..1+CLOSED+OPENED

+neighbor

+InitGame(in rowCnt : int, in colCnt : int, in mineCnt : int)+OpenCell(in row : int, in col : int)+IsSuccess() : bool+IsFailure() : bool+GetCellState(in row : int, in col : int) : CellState+GetAdjacentMineCount(in row : int, in col : int) : int

Minesweeper

작업 2: 클래스에 역할 할당• Minesweeper : 지뢰찾기 게임의 로직을 담당

– 게임 성공과 실패를 판단– 칸을 열 수 있는 지 없는 지를 판단– 주변의 모든 칸도 저절로 열려야 하는 지 판단 ( 이 기능은 현재

반복에서 구현하지 않는다 )

• Minefield : 자료구조를 담당– 칸 , 지뢰 , 깃발의 목록 자료구조 – 게임의 로직과 자료구조를 분리

• Cell : 칸 ADT– 자료구조는 가능한 노출되지 않는 편이 좋다

• Mine: 지뢰 ADT

작업 3: 상세로직 시퀀스 다이어그램• 주요 클래스의 메소드 각각에 대하여 시퀀스 다이어그램을 그린다

– Minesweeper 모듈의 주요 클래스는 Minesweeper – Minesweeper 클래스의 메소드 각각에 대하여

상세로직 시퀀스 다이어그램을 그린다

• 상세로직 시퀀스 다이어그램을 그리면서– 내부 클래스에 할당된 역할에 따라

내부 클래스에 메소드를 만든다

: UI : Minesweeper : Minefield : Cel mine : Mine

InitGame(rowCnt, colCnt, mineCnt)

InitMinefield(rowCnt, colCnt, mineCnt)

Cell()

Mine()

PutMine(mine)

: UI : Minesweeper : Minefield cell : Cell

GetCellState(row, col)

cell:=GetCell(row, col)

state:=GetState()

OpenCell(row, col)

GetState()

Open()

IsMined()

AreAllMinesFound()

IsMined()

작업 4: 클래스 다이어그램• 시퀀스 다이어그램을 그리며 만든 메소드를 클래스 다이어그램으로

정리한다

+Cell()+PutMine(in mine : Mine)+GetState() : CellState+IsMined() : bool+Open()

+InitMinefield(in rowCnt : int, in colCnt : int, in mineCnt : int)+GetCell(in row : int, in col : int) : Cell+AreAllMinesFound() : bool

Minefield

+Mine()

+CLOSED+OPENED

+neighbor

Minesweeper

작업 5: 클래스 다이어그램 보완• Mine 클래스는 메소드가 없다 . 부여된 역할이 없다

• Cell 에 Mine 이 있는지 없는지 나타내는 bool 형의 멤버 변수 하나면 족하다

• Minefield 자료구조를 2차원 배열 자료구조로 만들면 neighbor 연관을 구현할 필요 없다

• GetAdjacentMineCount() 는 게임로직이라기 보다는 Minefield 자료구조에 대한 검색에 가깝다– Minefield 클래스에서 구현

+Cell()+PutMine(in mine : Mine)+GetState() : CellState+IsMined() : bool+Open()

+InitMinefield(in rowCnt : int, in colCnt : int, in mineCnt : int)+GetCell(in row : int, in col : int) : Cell+AreAllMinesFound() : bool+GetAdjacentMineCount(in row : int, in col : int) : int

Minefield

+CLOSED+OPENED

Minesweeper

작업 6: 시퀀스 다이어그램 보완• 변경된 클래스 다이어그램에 따라 시퀀스 다이어그램을 보완한다

: UI : Minesweeper : Minefield : Cell

InitGame(rowCnt, colCnt, mineCnt)

InitMinefield(rowCnt, colCnt, mineCnt)

Cell()

PutMine(mine)

IsMined()

1-3-2. 1차개발 : UI 상세 설계

UI 상세 설계는 생략• UI 상세 설계는 구현될 플랫폼의 UI 기술에 크게 의존한다

• 여기서는 Microsoft Visual C++ MFC 로 구현한다

+OnGameNew()+DrawGame()+OnLButtonDown()

-minesweeper : MinesweeperUI

Minesweeper

1-4. 1차개발 : 테스트 구현

UI 테스트 구현• 다음과 같은 Minefield 를 구현하여 UI 를 테스트한다

UI 테스트 데이터 구현• 지뢰

UI 테스트 데이터 구현• 주변 지뢰 수

1 2 1 0 0 0 0 0

1 1 2 2 2 1 0 0 0

0 0 2 1 1 1 1

0 0 2 3 1 1 1

0 0 1 1 1 0 1 1 1

0 1 1 1 0 0 0 0 0

1 2 1 0 1 2 2 1

1 2 1 0 1 1

model.h#ifndef MINESWEEPER_H#define MINESWEEPER_H

enum CellState {CLOSED = 0,OPENED = 1

class Minesweeper {public:

void InitGame(int rowCnt, int colCnt, int mineCnt);void OpenCell(int row, int col);bool IsSuccess();bool IsFailure();CellState GetCellState(int row, int col);int GetAdjacentMineCount(int row, int col);

#endif

model.cpp#include <stdafx.h>#include <assert.h>#include "model.h"

static char mine[9][9] = { 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0};

static char adjacentMineCnt[9][9] = { 1, 2, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 2, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 2, 0, 3, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 0, 1, 0, 1, 2, 2, 1, 1, 0, 2, 1, 0, 1, 0, 0, 1};

static char opened[9][9] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};

void Minesweeper::InitGame(int rowCnt, int colCnt, int mineCnt) {memset(opened, 0, sizeof(char) * 9 * 9);

void Minesweeper::OpenCell(int row, int col) {assert( 0 <= row && row < 9 );assert( 0 <= row && col < 9 );opened[row][col] = 1;

bool Minesweeper::IsSuccess() {for (int r = 0; r < 9; ++r)for (int c = 0; c < 9; ++c)

if (!opened[r][c] && !mine[r][c]) return false;return true;

bool Minesweeper::IsFailure() {for (int r = 0; r < 9; ++r)for (int c = 0; c < 9; ++c)

if (opened[r][c] && mine[r][c]) return true;return false;

CellState Minesweeper::GetCellState(int row, int col) {assert( 0 <= row && row < 9 );assert( 0 <= row && col < 9 );if (opened[row][col]) return OPENED;return CLOSED;

int Minesweeper::GetAdjacentMineCount(int row, int col) {assert( 0 <= row && row < 9 );assert( 0 <= row && col < 9 );return adjacentMineCnt[row][col];

Model 테스트 구현• UI 를 텍스트 모드로 구현한다

UI.c#include <stdio.h>#include "model.h"

Minesweeper game;

void help() { printf("o 6 3 -> 6 행 3 열의 사각형을 열기 \n"); printf("h -> 도움말 \n"); printf("x -> 게임 종료 \n"); printf("\n\n");}

void showMinefield() { int row, col; printf(" "); for (col = 0; col < 9; ++col) printf(" %d ", col); for (row = 0; row < 9; ++row) { printf("\n %d ", row); for (col = 0; col < 9; ++col) if (game.GetCellState(row, col) == CLOSED) printf(" . "); else { int n = game.GetAdjacentMineCount(row, col); if (n == 0) printf(" "); else printf(" %d ", n); } } printf("\n\n>");}

void main() { char s[80]; int r, c;

game.InitGame(9, 9, 10); help(); for (;;) { showMinefield(); gets(s); switch(s[0]) { case 'o': case 'O': sscanf(s+1, "%d %d", &r, &c); game.OpenCell(r, c); if (game.IsSuccess()) { puts("You Win"); return; } if (game.IsFailure()) { puts("Game Over"); return; } break; case 'h': case 'H': help(); break; case 'q': case 'Q': return; }; }}

2-1. 2차개발 분석

개요• " 닫힌 칸을 열기 " 구현 보완

• " 지뢰를 표시 " 구현

2-1-1. Use-case Model

Use Case Diagram

플레이어

지뢰찾기

지뢰를 표시

Use Case Specification• Name : 닫힌 칸을 열기

• Precondition: – 칸은 닫혀있어야 한다– 지뢰 표시가 없는 칸이어야 한다

Use Case Specification• Name : 지뢰를 표시

• Description:– 지뢰가 있을 것으로 짐작되는 칸에 지뢰 표시를 한다

지뢰를 표시• Main Flow:

지뢰를 표시• Notes:

– 지뢰 표시가 된 칸은 열 수가 없다" 닫힌 칸 열기 " 의 Precondition 참고

보충 요구사항

• 변화 없음

2-1-3. 화면 / 메뉴 설계

화면 / 메뉴 설계

2-2. 2차개발 설계

개요• 2차 개발에서 추가된 기능을 설계 구현한다

• 1차 개발에서 설계 구현된 것을 수정한다

• 얼마나 수정되어야 하는가 ?

• 1차 개발의 설계가 우수했다면– 변경은 적을 것이고– 주로 기능 추가일 것이다

• 만약 크게 변경되어야 한다면 – 1차 개발의 설계가 무엇이 잘못되었는지 분석 반성하여야 한다– 반성의 결과는 바람직한 설계 지침으로 정리되어야 함

작업 1: 시스템 내부 절차 식별• 추가된 Use-case specification 의 절차를 수행하기 위해 시스템

내부에서 수행해야 하는 일을 순서대로 적는다

닫힌 칸을 열기 use-case• Main Flow

주변 지뢰 수 0 일 때의 절차• 주변의 닫힌 칸들을 모두 연다

• 이미 구현된 Minesweeper.OpenCell(int row, int col) 메소드를 호출하여 주변의 닫힌 칸들을 모두 연다

• 재귀적으로 구현한다

지뢰를 표시 use-case• Main Flow:

지뢰를 표시 절차a. 오른쪽 버튼의 입력을 받는다 (UI)b. 눌려진 칸을 찾는다 (UI)c. 칸에 지뢰 표시를 토글한다 (Minesweeper)

칸의 상태• Opened, Closed, Mined, Flaged

• Cell 의 상태 메소드 정리– bool IsOpened();– bool IsMined();– bool IsFlaged();

• Minesweeper 의 상태 메소드 정리– bool IsOpened();– bool IsMined();– bool IsFlaged();

작업 2: 시퀀스 다이어그램으로 설계 : UI : Minesweeper : Minefield cell : Cell

OpenCell(row, col)

IsFlaged()

IsOpened()

IsMined()

OpenAdjacentCells(row, col)

AreAllMinesFound()

Open()

: UI : Minesweeper

OpenCell(row, col)

FlagCell(row, col)

IsFlaged()

PutFlag()

RemoveFlag()

OnRButtonDown(x, y)

IsOpened()

+Cell()+PutMine(in mine : Mine)+IsOpened() : bool+IsMined() : bool+Open()+PutFlag()+RemoveFlag()+IsFlaged() : bool

+InitMinefield(in rowCnt : int, in colCnt : int, in mineCnt : int)+GetCell(in row : int, in col : int) : Cell+AreAllMinesFound() : bool+GetAdjacentMineCount(in row : int, in col : int) : int

Minefield

+InitGame(in rowCnt : int, in colCnt : int, in mineCnt : int)+OpenCell(in row : int, in col : int)+IsSuccess() : bool+IsFailure() : bool+GetAdjacentMineCount(in row : int, in col : int) : int+FlagCell(in row : int, in col : int)+IsOpened(in row : int, in col : int) : bool+IsMined(in row : int, in col : int) : bool+IsFlaged(in row : int, in col : int) : bool+OpenAdjacentCells(in row : int, in col : int)

Minesweeper

+OnGameNew()+DrawGame()+OnLButtonDown()+OnRButtonDown(in x : int, in y : int)

변경 사항• 추가되는 메소드

– UI::OnRButtonDown(int x, int y);– Minesweeper::FlagCell(int row, int col);– Minesweeper::OpenAdjacentCells(int row, int col);– Cell::PutFlag();– Cell::RemoveFlag();

• 수정되는 메소드– Minesweeper::OpenCell(int row, int col);– 주변 지뢰 수가 0일 경우 OpenAdjacentCells() 호출을 하도록

수정

변경 사항• Cell 의 GetState() 메소드를 다음으로 대체한다

– Cell::IsOpened()– Cell::IsFlaged()– Cell::IsMined()

• Minesweeper 의 GetCellState() 메소드를 다음으로 대체한다– Minesweeper::IsOpened()– Minesweeper ::IsFlaged()– Minesweeper ::IsMined()

2-3. 2차개발 테스트 계획

UI 테스트 구현• 다음과 같은 Minefield 를 구현하여 UI 를 테스트한다

UI 테스트 데이터 구현• 지뢰

UI 테스트 데이터 구현• 주변 지뢰 수

1 2 1 0 0 0 0 0

1 1 2 2 2 1 0 0 0

0 0 2 1 1 1 1

0 0 2 3 1 1 1

0 0 1 1 1 0 1 1 1

0 1 1 1 0 0 0 0 0

1 2 1 0 1 2 2 1

1 2 1 0 1 1

model.h#ifndef MINESWEEPER_H#define MINESWEEPER_H

class Minesweeper {public: void InitGame(int rowCnt, int colCnt, int mineCnt); void OpenCell(int row, int col); void FlagCell(int row, int col); bool IsSuccess(); bool IsFailure(); int GetAdjacentMineCount(int row, int col); bool IsFlaged(int row, int col); bool IsOpened(int row, int col); bool IsMined(int row, int col);};

#endif

model.cpp#include <stdafx.h>#include <assert.h>#include "model.h"

static char mine[9][9] = { 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0};

static char adjacentMineCnt[9][9] = { 1, 2, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 2, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 2, 0, 3, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 0, 1, 0, 1, 2, 2, 1, 1, 0, 2, 1, 0, 1, 0, 0, 1};

static char opened[9][9] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};

static char flaged[9][9] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};

void Minesweeper::InitGame(int rowCnt, int colCnt, int mineCnt) {memset(opened, 0, sizeof(char) * 9 * 9);

memset(flaged, 0, sizeof(char) * 9 * 9);}

void Minesweeper::OpenCell(int row, int col) {assert( 0 <= row && row < 9 && 0 <= row && col < 9 );

if (flaged[row][col]) return;opened[row][col] = 1;

bool Minesweeper::IsSuccess() {for (int r = 0; r < 9; ++r)for (int c = 0; c < 9; ++c) if (!opened[r][c] && !mine[r][c]) return false;return true;

bool Minesweeper::IsFailure() {for (int r = 0; r < 9; ++r)for (int c = 0; c < 9; ++c) if (opened[r][c] && mine[r][c]) return true;return false;

int Minesweeper::GetAdjacentMineCount(int row, int col) {assert( 0 <= row && row < 9 && 0 <= row && col < 9 );return adjacentMineCnt[row][col];

bool Minesweeper::IsFlaged(int row, int col) {assert( 0 <= row && row < 9 && 0 <= row && col < 9 );return flaged[row][col] == 1;

bool Minesweeper::IsMined(int row, int col) {assert( 0 <= row && row < 9 && 0 <= row && col < 9 );return flaged[row][col] == 1;

bool Minesweeper::IsOpened(int row, int col) {assert( 0 <= row && row < 9 && 0 <= row && col < 9 );return opened[row][col] == 1;

void Minesweeper::FlagCell(int row, int col) {assert( 0 <= row && row < 9 && 0 <= row && col < 9 );

flaged[row][col] = 1;}

Model 테스트• Model 은 UI 와 통합하여 테스트한다

3-1. 3차개발 분석

개요• " 닫힌 칸들을 열기 " 구현

3-1-1. Use-case Model

Use Case Diagram

플레이어

지뢰찾기

지뢰를 표시

Use-case Specification• Name : 닫힌 칸들을 열기• Description:

– 인접한 지뢰가 모두 표시되었을 경우 , 지뢰가 없는 인접한 빈 칸을 모두 동시에 연다

• Precondition: – 클릭하는 칸은 열려 있어야 한다– 열려진 칸에 표시된 주변 지뢰 수 만큼

주변 칸들에 지뢰 표시들이 있어야 한다

닫힌 칸들을 열기• Main Flow

1. 열려진 칸에서 마우스 왼쪽과 오른쪽 버튼을 동시에 누른다

2. 인접한 8개의 칸들 중 지뢰 표시가 되어 있지 않은 칸들 이 열려진다 . 열려진 각 칸들에는 인접한 지뢰의 수가 표시된다 .

3. 열려진 칸의 주변 지뢰의 수가 0 이면• 지뢰 수 0 은 표시되지 않고• 주변의 칸 모두 열려지며• 각 칸 안에 그 주변의 지뢰의 수가 표시된다 . • 이 과정은 재귀적으로 반복된다

닫힌 칸들을 열기• Alternative Flow

보충 요구사항

• 난이도– 초급 : 9 행 9 열의 칸 , 10 개의 지뢰– 중급 : 16 행 16 열의 칸 , 40 개의 지뢰– 고급 : 16 행 30 열의 칸 , 99개의 지뢰

• 화면에 남은 지뢰수가 표시된다– 남은 지뢰수 = 전체 지뢰 수 – 지뢰 표시의 수

3-1-3. 화면 / 메뉴 설계

화면설계

진행화면 성공 실패

3-2. 3차개발 설계

개요• 3차 개발에서 추가된 기능을 설계 구현한다

• 2차 개발에서 설계 구현된 것을 수정한다

작업 1: 시스템 내부 절차 식별• 추가된 Use-case specification 의 절차를 수행하기 위해 시스템

내부에서 수행해야 하는 일을 순서대로 적는다

닫힌 칸들을 열기 절차1. 마우스 두 버튼이 동시에 눌려진 것을 감지한다2. 열린 칸이 아니면 무시3. 주변의 지뢰 수와 주변의 지뢰표시 수를 비교한다

3-1. 주변 지뢰 수 계산3-2. 주변 지뢰표시 수 계산

4. 두 수가 같으면 주변의 지뢰표시가 없고 닫혀진 모든 칸을 연다 . 5. 주변의 칸을 여는 절차는 이미 구현한 inesweeper.AdjacentCells()

를 이용한다6. 두 수가 같지 않으면 무시

메소드에 역할 할당• UI::OnRButtonDown() 1

• Minesweeper::OpenCells() 2, 3, 4, 6

• Minefield::GetAdjacentMineCount() 3-1

• Minefield::GetAdjacentFlagCount() 3-2

• Minesweeper::OpenAdjacentCells() 5

작업 2: 시퀀스 다이어그램으로 설계

OnRButtonDown(x, y)

OnLButtonDown()

: Minesweeper

OpenCells(row, col)

: Minefield

GetAdjacentFlagCount(row, col)

: UI : Minesweeper

GetFlagCount()

: Minefield

GetFlagCount()

DrawGame()

cell : Cell

IsFlaged()

IsSuccess()

IsFailure()

IsOpened(row, col)

IsFlaged(row, col)

IsExploded(row, col)

IsMined(row, col)

IsClosed(row, col)

IsFlaged()

IsMined()

+Cell()+PutMine(in mine : Mine)+IsOpened() : bool+IsMined() : bool+Open()+PutFlag()+RemoveFlag()+IsFlaged() : bool

+InitMinefield(in rowCnt : int, in colCnt : int, in mineCnt : int)+GetCell(in row : int, in col : int) : Cell+AreAllMinesFound() : bool+GetAdjacentMineCount(in row : int, in col : int) : int+GetAdjacentFlagCount(in row : int, in col : int) : int+GetFlagCount() : int+IsValidIndex(in row : int, in col : int) : bool

Minefield

+InitGame(in rowCnt : int, in colCnt : int, in mineCnt : int)+OpenCells(in row : int, in col : int)+OpenAdjacentCells(in row : int, in col : int)+OpenCell(in row : int, in col : int)+FlagCell(in row : int, in col : int)+GetAdjacentMineCount(in row : int, in col : int) : int+GetFlagCount() : int+IsSuccess() : bool+IsFailure() : bool+IsOpened(in row : int, in col : int) : bool+IsMined(in row : int, in col : int) : bool+IsFlaged(in row : int, in col : int) : bool+IsClosed(in row : int, in col : int) : bool+IsExploded(in row : int, in col : int) : bool

Minesweeper

+OnGameNew()+DrawGame()+OnLButtonDown()+OnRButtonDown(in x : int, in y : int)+OnGameBasic()+OnGameIntermediate()+OnGameExtended()

3-3. 3차개발 테스트 계획

테스트 계획• 추가되는 기능이 매우 단순한 편

• 두 모듈 각각의 테스트는 생략하고 통합하여 테스트한다

4. 4차개발

개요• 화면 깜빡거림의 개선

• 마우스 왼쪽 버튼을 누를 때– 누르고 있을 때는 칸이 눌린 상태로 그려짐– 버튼이 놓여질 때 칸이 열리도록

• 두 버튼을 동시에 누를 때– 어느 버튼이 먼저 눌려졌는지 상관 없도록– 누르고 있을 때는 주변의 지뢰표시 없는 칸들이 눌린 상태로

그려짐– 버튼이 놓여질 때 칸들이 열리도록

설계

OnLButtonDown/ ShowCellPressed

OnRButtonDown

OnRButtonDownOnLButtonDown

LDownRDown

LRDown

Entry: ShowCellsPressed

OnLButtonUp/ OpenCell()

OnRButtonUp/ FlagCell() OnLButtonUp

OrOnRButtonUp/ OpenCells()

OnLButtonUpOr

OnRButtonUp

D. 지뢰찾기 분석 설계 예제

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