👨🏻‍💻프레임워크 & 라이브러리의 차이점

프레임워크 & 라이브러리

프레임워크와 라이브러리의 정확한 차이점이 무엇일까? 대충 알것 같지만 정확히 어떠한 차이점이 있는지 알아보자 프레임워크는 미리 만들어 둔 반제품이나 , 확장해서 사용할 수 있도록 준비된 추상 라이브러리의 집합이 아니다. 프레임워크가 어떤 것인지 이해하려면 라이브러리와 프레임워크가 어떻게 다른지 알아야 할 것이다. 먼저 프레임워크와 라이브러리의 개념과 차이점에 대해 알아보자

Framwork(프레임워크)

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프레임워크는 뼈대나 기반구조를 뜻한다. 제어의 역전 개념이 적용된 대표적인 기술이다. 소프트웨어에서의 프레임워크는 ‘소프트웨어의 특정 문제를 해결하기 위해 상호 협력하는 크래스와 인터페이스의 결합’ 이라 할 수 있다. 완성된 어플리케이션이 아닌 프로그래머가 완성시키는 작업을 해야한다. 객체 지향 개발을 하게 되면서 통합성, 일관성의 부족이 발생되는 문제를 해결할 방법중 하나라고 할 수 있다.

즉 간단하게 프레임워크는 완성된 제품이 아닌 완성된 제품을 만들기 위해서 개발자를 도와주는 또는 기반이 되는 역할을 한다. 이를 소프트웨어적으로 다시 정의하면 소프트웨어의 특정 문제를 해결하기 위해서 상호 협력하는 클래스와 인터페이스 집합이다.

프레임워크 예시)

• Java 개발자라면 Spring
• Python 개발자라면 Django
• JavaScript 개발자라면 Node.js
• PHP 개발자라면 Laravel

프레임워크의 특징

• 특정 개념들의 추상화를 제공하는 여러가지 여러 클래스나 컴포넌트로 구성되어 있다.
• 추상적인 개념들이 문제를 해결하기 위해 같이 작업하는 방법을 정의한다.
• 컴포넌트들은 재사용이 가능하다.
• 높은 수준에서 패턴들을 조작할 수 있다.

프레임워크의 장점

• 가이드를 제공함으로써 프로그램을 체계적으로 관리할 수 있음
• 기본적인 설계와 라이브러리를 제공해 개발 속도를 향상시킴
• 코드의 재사용성이 높고 확장성이 좋음

프레임워크의 단점

• 각 프레임워크에 따른 별도의 학습을 필요로 함.
• 자유롭고 유연하게 개발이 불가능함
• 프로젝트의 용량이 증가함

라이브러리(Library)

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라이브러리는 단순 활용가능한 도구들의 집합을 말한다. 즉, 개발자가 만든 클래스에서 호출하여 사용, 클래스들의 나열로 필요한 클래스를 불러서 사용하는 방식을 취하고 있다.

라이브러리 예시

• 가장 유명한 자바스크립트 라이브러리는 jQuery이다.
  ㄴ(간혹 프레임워크라고 소개되는 곳이 있는데 공식 사이트에서도 라이브러리로 명시되어 있다.)
• 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)에서 재사용하기 쉽게 버튼, 테이블 같은 구성 요소를 호출해서 쓸 수 있도록 분리해두었다면 라이브러리다.
• Windows에서 간혹 보았을 dll 확장자는 동적 링크 라이브러리 (dynamic-link library, DLL) 의 약자로 라이브러리라고 할 수 있다.
• 객체지향 프로그래밍(object-oriented programming, OPP)은 기본적으로 각 기능마다 함수화하는 것으로 클래스 라이브러리라고 할 수 있다.

프레임워크를 집이라 비유하였고 라이브러리를 집 안에 포함된 가구에 비유하였다. 프레임 워크는 가져다가 사용한다는 것보단 특정 공간에 들어가서 사용한다는 느낌이고 라이브러리는 라이브러리 자체를 가져가 사용하고 호출하는 용도로 사용된다고 생각하면 이해하기 쉬울것이다.

라이브러리 장점

• 코드를 재사용하기 쉽다.
• 코드의 내용을 숨겨 기술 유출을 방지할 수 있다.
• 이미 구현되어 있는 기능들을 가져다 쓸 수 있어 개발 시간을 단축할 수 있다.
• 컴파일 시간을 단축할 수 있다. (라이브러리는 미리 컴파일되어 있어 링킹만 하면 바로 사용 가능하다)

라이브러리의 종류

라이브러리는 정적 랭킹 방식고 ㅏ동적 랭킹 방식에 따라 정적 라이브러리와 동적 라이브러리 (= 공유 라이브러리)로 나눌 수 있다. 결국 , 각 라이브러리의 정의 및 장단점은 각 링킹 방식의 정의 및 장단점과 같다고 보면 된다.

정적 라이브러리(Static link library) 정의

정적 라이브러리는 정적 링킹 과정에서 링커가 프로그램에 필요로 하는 부분을 라이브러리에서 찾아 실행 파일에 복사하는 방식의 라이브러리를 의미한다. 정적 라이브러리 확장자는 윈도우 환경에서는 _.lib, 리눅스 환경에서는 _.a 이다.

정적 라이브러리 장점

실행 파일이 정적 라이브러리를 복사해서 가지고 있으므로 실행할 때 라이브러리가 필요 없다. 즉 , 실행 파일만 있으면 프로그램이 동작하는 만큼 이식성이 좋고 안정적이다.

정적 라이브러리 단점

1. 실행 파일이 라이브러리 내용을 복사해 가지고 있으므로 라이브러리에서 수정할 부분이 있으면 파일 전체를 다시 컴파일하여 재배포해야 한다.
2. 실행 파일이 라이브러리를 가지고 있는 만큼 실행 파일 크기가 커진다.
3. 같은 라이브러리를 가진 여러 프로그램이 동시에 실행될 경우 코드가 중복되어 메모리 자원을 낭비한다.
4. 정적 라이브러리 전체를 링킹하면서 사용하지 않는 함수들까지 전부 다 프로그램에 포함한다.

프레임워크와 라이브러리의 차이점

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라이브러리와 프레임워크의 차이는 제어 흐름에 대한 주도성이 누구에게 / 어디에 있는가 이다. 즉, 어플리케이션의 Flow(흐름)을 누가 쥐고 있느냐에 달려 있다. 프레임워크는 전체적인 흐름을 스스로가 쥐고 있으며 사용자는 그 안에서 필요한 코드를 넣으면 된다. 반면 라이브러리는 사용자가 전체적인 흐름을 만들며 라이브러리를 가져다 쓰는 것이라고 할 수 있다. 정리하면 라이브러리는 라이브러리를 가져다가 사용하고 호출하는 측에 전적으로 주도성있게 사용가능하고 프레임워크는 그 틀안에 이미 제어 흐름에 대한 주도성이 내재(내포)하고 있다. 프레임워크는 가져다가 사용하기보다는 거기에 들어가서 사용한다는 느낌/관점으로 접근할 수 있다.

동적 라이브러리(DLL, Dynamic Link Library, Shared Library)

동적 라이브러리는 동적 링킹(Dynamic Linking) 과정에서 링커가 라이브러리 내용을 복사하지 않고 해당 내용의 주소만 가지고 있다가 런타임에 실행 파일과 라이브러리가 메모리에 위치할 때 해당 주소로 가서 필요한 내용을 가져오는 방식의 라이브러리를 의미한다.

동적 라이브러리 확장자는 윈도우 환경에서 _.dll, 리눅스 환경에서 _.so 이다.

동적 라이브러리 장점

정적 라이브러리를 사용하는 것보다 실행 파일이 크기가 작아지고 여러므로 동적라이브러리를 메모리에 올려놓고 공유해서 사용하기 때문에 메모리 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.

또한, 라이브러리에서 수정할 부분이 있으면 실행 파일을 새로 컴파일할 필요 없이 동적 라이브러리만 다시 컴파일해서 재배포 할 수 있다.

동적 라이브러리 단점

동적 라이브러리라고 장점만 있는 것은 아니다.

동적 라이브러리를 사용하는 실행 파일은 실행할 때 동적 라이브러리가 필요하다. 만약 동적 라이브러리가 제대로 링크되어 있지 않거나 버전이 맞지 않는 등의 문제가 있으면 실행이 안 될 수 있다. 즉 , 외부 의존도가 생기며 이식성이 낮은 단점이 있다.

또한, 동적 라이브러리를 사용할 경우 매번 프로그램 영역에서 라이브러리가 저장된 주소로 이동하는 과정이 필요하여 약간의 성능 감소가 있을 수 있다.

DLL의 분류

동적 라이브러리에서 한번 더 종류를 나눌 수 있다. 윈도우에서 동적 라이브러리를 *dll 파일이라 부르는데 실행 파일에서 *dll 함수를 호출하는 방법에 따라 암시적 링킹과 명시적 링킹으로 나눌 수 있다.

1. 암시적 링킹(Implicit Linking) 암시적 링킹은 실행 파일 자체에 어떤 *dll의 어떤 함수를 호출하겠다는 정보를 포함시키고 프로그램 실행 시 해당 함수들을 초기화한 후 이용하는 방식이다. 프로그램을 시작하면 해당 *dll을 로드해 정의된 함수를 마치 자신의 함수처럼 호출할 수 있다. 실행 파일에 어떤 함수를 사용하겠다는 정보를 포함하기 위해선 *lib파일이 필요하다. 이때 정적 라이브러리가 아닌 암시적 링킹을 위해 서는 *lib 파일이 필요하다. 이때 정적 라이브러리가 아니라 암시적 링킹을 위해 필요한 심볼이 들어있는 *.lib 파일로 동적 링킹 과정에 꼭 필요하다. 코드가 간결하여 사용하기 쉽다는 장점이 있다.

2. 명시적 링킹(Explcit Linking) 명시적 링킹은 프로그램이 실행 중일 때 _.dll 파일이 있는지 검사하고 동적으로 원하는 함수만 호출하는 방법이다. 전확하게 호출할 함수의 포인터를 얻어 함수를 호출하는 방법이라 할 수 있다. 링킹 과정에서 함수 정보가 필요하지 않기 때문에 _.lib 파일이 필요 없다. 직접 코드를 통해 원하는 함수만 불러와서 사용하는 방법으로 사용하지 않는 함수들까지 전부 다 프로그램에 포함할 필요가 없어 자원을 아낄 수 있다. 프로그램이 실행 중에 *.dll 파일이 메모리에 읽히므로 실행 중 연결이라고 표현한다.

❖ DLL 분류 정리

• *.dll: 윈도우 환경의 동적 라이브러리
• */lib : 윈도우 환경의 정적 라이브러리
• *so : 리눅스 환경의 동적 라이브러리
• *a : 리눅스 환경의 정적 라이브러리