과학자와 엔지니어를 위한 SOLID 원칙: 연구 코드를 유지 보수 가능하게 만들기
Source: Dev.to
위의 소스 링크 아래에 번역하고 싶은 텍스트를 제공해 주시면, 해당 내용을 한국어로 번역해 드리겠습니다.
왜 당신의 연구 코드는 더 나은 설계가 필요한가
시작은 순수했다: 실험 데이터를 분석하는 200줄짜리 파이썬 스크립트가 완벽히 동작하고, 지도교수도 만족한다. 6개월 뒤 그 스크립트는 2,000줄로 부풀어 올랐으며, 여러 분석 방법, 여러 종류의 장비, 그리고 “대체로 동작하는” 플롯 시스템을 지원한다. 새로운 기능을 추가할 때마다 다른 무언가가 깨질 위험이 있고, 코드를 이해하는 사람은 오직 당신뿐이다—하지만 여전히 전체 구조가 어떻게 맞물리는지는 완전히 파악하지 못했다.
코드를 재구성해야 한다는 것은 알지만, 어디서부터 시작해야 할까? 디자인 패턴과 소프트웨어 아키텍처 자료는 주로 웹 애플리케이션이나 엔터프라이즈 시스템을 대상으로 하며, 분광 데이터 분석이나 실험실 장비 제어와는 거리가 있다. 이 시리즈는 바로 당신을 위한 것이다.
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이 시리즈가 다루는 내용
다음 몇 주 동안 SOLID 원칙에 관한 5부 시리즈를 게시할 예정입니다. SOLID 원칙은 코드를 더 유지보수하기 쉽고, 테스트하기 쉬우며, 확장 가능하게 만드는 설계 원칙 집합입니다. 각 원칙마다 실제 과학 시나리오에서 추출한 완전하고 실행 가능한 파이썬 예제를 포함한 자세한 포스트가 제공됩니다(쇼핑 카트나 사용자 인증 예제는 없습니다).
다섯 가지 원칙
| 원칙 | 슬로건 | 전형적인 과학 사용 사례 |
|---|---|---|
| Single Responsibility Principle | “하나의 클래스, 하나의 작업” | 데이터 로딩, 분석, 시각화를 분리 |
| Open/Closed Principle | “깨뜨리지 않고 확장” | 기존 코드를 수정하지 않고 새로운 분석 방법 추가 |
| Liskov Substitution Principle | “교체 가능한 구성 요소” | 계측기 드라이버나 파일 파서를 안전하게 교체 |
| Interface Segregation Principle | “간결한 인터페이스” | 각 구성 요소가 실제로 필요로 하는 메서드만 제공 |
| Dependency Inversion Principle | “추상화에 의존” | 고수준 파이프라인 로직을 저수준 하드웨어 세부 사항과 분리 |
각 포스트에는 다음이 포함됩니다:
- 공감할 수 있는 과학적 문제.
- 문제를 보여주는 “Before” 코드.
- 원칙을 적용한 “After” 코드.
- 리팩터링이 왜 도움이 되는지에 대한 설명.
- 원칙을 언제 적용하고 (언제 적용을 생략할)지에 대한 가이드.
Who Should Read This
- PhD 학생들로, “임시” 스크립트가 이제 여러 연구실 구성원을 지원하게 된 경우.
- 연구 과학자들로, 원래 범위를 넘어선 코드를 유지 관리하고 있는 경우.
- 엔지니어들로, 6개월 된 코드베이스를 열기만 해도 두려운 경우.
- 연구실 관리자들로, 떠난 학생이 작성한 코드를 유지 관리해야 하는 경우.
컴퓨터 과학 학위나 디자인 패턴에 대한 지식은 필요하지 않습니다. 유지 관리가 점점 어려워지는 코드만 있으면 됩니다.
SOLID 적용 시점을 인식하는 방법
| 개발 단계 | 일반적인 필요 | SOLID 적용 정도 |
|---|---|---|
| 탐색적 코드 | 빠른 데이터 탐색 | SOLID 필요 없음 |
| 일회성 스크립트 | 간단한 분석 | 가벼운 SOLID |
| 프로덕션 파이프라인 (매일 수년간 실행) | 신뢰성 있고 반복 가능한 처리 | 중간 정도 SOLID |
| 재사용 가능한 라이브러리 (전체 연구 그룹이 사용) | 확장 가능하고, 테스트 가능하며, 유지 보수 가능 | 높은 SOLID |
레드 플래그 – 리팩터링이 필요함을 나타내는 징후:
- 데이터 로드 방식을 바꾸면 분석을 수행하는 동일 파일을 수정해야 할 때.
- 새로운 기능을 추가했을 때 무관한 기능이 깨질 때.
- 한 컴포넌트를 다른 것으로 교체했을 때 이상한 결과가 나타날 때.
- 클래스에
NotImplementedError만 발생시키는 메서드가 있을 때. - 테스트를 실행하려면 실제 하드웨어나 실제 파일이 필요할 때.
위 항목 중 하나라도 “예”라면, 다음 포스트에서 정확히 무엇을 해야 하는지 보여드릴 것입니다.
시리즈 일정 및 기대 내용
- 주기: 매주, 다음 월요일부터 시작합니다.
- 읽는 시간: 게시물당 약 15–20분.
- 내용: 문제 설명, 전/후 코드, 리팩터링 이유, 적용 가이드.
첫 번째 게시물 (월요일): 과학자와 엔지니어를 위한 단일 책임 원칙 – 실제 스펙트로스코피 분석 스크립트를 단계별로 리팩터링하여 거대한 코드를 집중되고 유지보수 가능한 조각으로 나누는 방법을 보여줍니다.
시작하기
현재 코드베이스를 살펴보고 스스로에게 물어보세요:
- 데이터를 로드하는 방식을 바꿔야 할 때, 분석을 수행하는 같은 파일을 수정해야 하나요?
- 새로운 기능을 추가하면, 관련 없는 부분이 깨지나요?
- 하나의 컴포넌트를 다른 것으로 교체했을 때 이상한 결과가 나오나요?
NotImplementedError만을 발생시키는 메서드를 구현한 클래스가 있나요?- 실제 하드웨어에 연결하거나 실제 파일을 읽지 않고 코드를 테스트할 수 있나요?
답이 “예”라면, 이 시리즈는 코드를 개선하기 위한 구체적인 단계를 제공할 것입니다.
질문이나 다루었으면 하는 주제가 있으면 자유롭게 댓글을 남겨 주세요. 즐거운 코딩 되세요!