[SSAFY] 레이어 패턴과 티어(Tier), 레이어(Layer)

** 필기를 기반으로 GPT가 작성한 글입니다.**

레이어 패턴과 티어(Tier) 개념: 소프트웨어 설계와 배포의 차이점

현대 소프트웨어 설계에서 레이어(Layer)와 티어(Tier)는 중요한 개념입니다. 두 용어는 비슷하게 들리지만, 레이어는 논리적 설계, 티어는 물리적 배포를 뜻하며 서로 다른 관점을 제공합니다. 이번 글에서는 레이어와 티어의 차이점, 각 개념의 특징, 그리고 레이어 패턴의 장점과 활용법을 살펴보겠습니다.

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1. 레이어(Layer)와 티어(Tier)의 정의

1) 레이어(Layer)란 무엇인가?

레이어(Layer)는 소프트웨어의 논리적 설계 구조를 의미합니다.
애플리케이션의 기능을 역할과 책임에 따라 계층으로 분리하여 코드가 구조적이고 관리하기 쉽게 만듭니다.

레이어의 주요 특징:

• 책임 분리: 각 레이어는 특정 기능에 집중하며, 다른 레이어와는 인터페이스를 통해 상호작용.
• 하위 의존성: 상위 레이어는 하위 레이어의 기능을 호출하지만, 하위 레이어는 상위 레이어에 의존하지 않음.

레이어의 예시:

1. 프레젠테이션 레이어: 사용자 인터페이스(UI)와 입력 처리.
2. 서비스 레이어: 비즈니스 로직 캡슐화.
3. 데이터 접근 레이어: 데이터베이스와의 직접 상호작용.

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2) 티어(Tier)란 무엇인가?

티어(Tier)는 시스템의 물리적 배포 구조를 나타냅니다.
애플리케이션 구성 요소가 서로 다른 물리적 환경에서 실행되며, 주로 네트워크를 통해 통신합니다.

티어의 주요 특징:

• 물리적 분리: 티어는 서로 다른 서버, 데이터 센터, 또는 클라우드 서비스에 배포 가능.
• 독립적 배포: 각 티어는 독립적으로 관리 및 확장될 수 있음.

티어의 예시:

1. 클라이언트 티어: 사용자의 디바이스에서 실행되는 브라우저 또는 앱.
2. 애플리케이션 서버 티어: 비즈니스 로직과 API를 실행하는 서버.
3. 데이터베이스 서버 티어: 데이터를 저장하고 관리하는 서버.

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2. 레이어와 티어의 차이

구분	레이어(Layer)	티어(Tier)
초점	소프트웨어의 논리적 설계와 코드 구조	시스템의 물리적 배포 구조
목적	소프트웨어를 모듈화하고 책임 분리	성능 향상과 네트워크 분리
의존성	상위 레이어는 하위 레이어의 인터페이스에 의존	각 티어는 서로 독립적으로 동작
예시	프레젠테이션, 서비스, 데이터 접근 레이어	클라이언트, 애플리케이션 서버, DB 서버

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3. 레이어 패턴의 장점

레이어 패턴은 소프트웨어 개발 시 유지보수성, 재사용성, 확장성을 높이기 위해 사용됩니다.
이 패턴의 주요 장점을 아래와 같이 정리할 수 있습니다.

1) 책임 분리

각 레이어는 특정 역할을 담당하며, 이를 통해 코드가 모듈화되어 유지보수성이 크게 향상됩니다.

• 예시:
  • 프레젠테이션 레이어는 UI 처리에만 집중.
  • 데이터 접근 레이어는 데이터베이스 작업만 담당.

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2) 하위 계층과 독립적 설계

하위 계층을 독립적으로 설계함으로써, 특정 레이어의 변경이 다른 레이어에 영향을 주지 않습니다.

• 실제 사례:
  • 데이터베이스를 MySQL에서 PostgreSQL로 변경할 때, 데이터 접근 레이어만 수정하면 됩니다.
  • 상위 레이어(서비스 레이어 및 프레젠테이션 레이어)는 전혀 영향을 받지 않습니다.

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3) 인터페이스 기반 설계

레이어 간의 상호작용은 인터페이스를 통해 이루어지므로, 구현을 자유롭게 변경할 수 있습니다.

• 예시:
  • 데이터 접근 레이어는 CRUD 인터페이스를 제공하며, 서비스 레이어는 이 인터페이스만 사용.
  • 데이터베이스 또는 ORM 프레임워크 변경 시에도 인터페이스만 유지되면 다른 레이어에 영향을 미치지 않음.

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4) 재사용성

레이어를 모듈화하면 동일한 비즈니스 로직을 다양한 사용자 인터페이스와 조합하여 사용할 수 있습니다.

• 실제 사례:
  • 웹 애플리케이션과 모바일 애플리케이션에서 동일한 서비스 레이어를 공유.
  • REST API를 통해 다수의 클라이언트에서 동일한 로직을 호출.

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5) 확장성

레이어 패턴은 특정 레이어를 새로운 기술로 교체하거나 확장하는 데 유리합니다.

• 예시:
  • 기존의 JSP 기반 프레젠테이션 레이어를 Vue.js로 교체.
  • 데이터 접근 레이어에 Redis와 같은 캐시 시스템을 추가.

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6) 코드 유지보수성 향상

코드 수정 시 특정 레이어만 변경하면 되므로, 전체 코드베이스의 리팩토링이 간소화됩니다.

• 예시:
  • 새로운 비즈니스 규칙이 추가될 경우 서비스 레이어에만 로직을 추가.

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4. 레이어 간 상호작용 원리

1) 프레젠테이션(UI) 레이어

• 사용자 입력과 인터페이스를 처리하며, 하위 레이어에 요청을 전달.
• 역할:
  • 사용자와 애플리케이션 간의 연결고리.
  • 입력 데이터를 검증하고 하위 레이어로 전달.

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2) 서비스(Service) 레이어

• 비즈니스 로직을 캡슐화하여 처리하며, 데이터 접근 레이어와 상호작용.
• 역할:
  • 클라이언트의 요청을 처리하고 결과를 반환.
  • 데이터 접근 레이어와 프레젠테이션 레이어 간의 중재 역할.

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3) 데이터 접근(Data Access) 레이어

• 데이터베이스와의 직접적인 상호작용을 담당.
• 역할:
  • CRUD 작업 및 데이터 영속성 관리.
  • 데이터베이스에서 필요한 데이터를 가져와 서비스 레이어에 전달.

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5. 티어(Tier)와의 결합: 실제 사례

레이어와 티어는 함께 사용되며, 레이어는 설계 관점, 티어는 배포 관점에서 애플리케이션을 이해하는 데 도움을 줍니다.

3-Tier 아키텍처 예시:

• 티어 구성:

  1. 프레젠테이션 티어 (웹 브라우저 또는 모바일 앱)
  2. 애플리케이션 티어 (비즈니스 로직을 처리하는 서버)
  3. 데이터 티어 (데이터베이스)

• 레이어 매핑:

  • 프레젠테이션 티어 → 프레젠테이션 레이어.
  • 애플리케이션 티어 → 서비스 레이어.
  • 데이터 티어 → 데이터 접근 레이어.

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레이어(Layer)와 티어(Tier)는 소프트웨어 설계와 배포를 위한 중요한 개념입니다.

• 레이어는 논리적 설계를 통해 코드를 모듈화하고 책임을 분리합니다.
• 티어는 물리적 배포를 통해 시스템의 확장성과 성능을 높입니다.

이 두 개념을 이해하고 실무에 적용하면, 더 효율적이고 유지보수 가능한 소프트웨어를 설계할 수 있습니다.