[Python] 2. 외부 모듈 세부 사항

목차

• 외부 모듈 설치 방법과 예시
  1. 외부 모듈 설치
  2. Beautiful Soup
  3. Flask
  4. Django
  5. Django와 Flask
• 외부 모듈 세부 사항
  1. 라이브러리
  2. 프레임워크
  3. 제어 역전
  4. 함수 데코레이터

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라이브러리

라이브러리는 프로젝트에서 가져오고 사용할 수 있는 미리 작성된 코드, 함수, 클래스 및 기타 리소스의 모음입니다. 라이브러리는 개발자에게 재사용 가능한 코드를 제공하여 일반적인 작업과 기능을 위해 바퀴를 재발명하지 않아도 되므로 시간과 노력을 절약할 수 있습니다.

라이브러리는 두 가지 주요 유형으로 분류할 수 있습니다.

• 표준 라이브러리
  기본적으로 프로그래밍 언어와 함께 제공되는 라이브러리입니다. 예를 들어 Python의 표준 라이브러리에는 파일 처리(os, shutil), 정규식(re), 수학 함수(math) 등을 위한 모듈이 포함되어 있습니다. 이러한 라이브러리는 프로그래밍 언어를 설치할 때 즉시 사용할 수 있으므로 별도로 설치할 필요가 없습니다.
  
  
• 외부 라이브러리
  타사에서 개발한 라이브러리이며 기본적으로 프로그래밍 언어에 포함되어 있지 않습니다. 개발자는 일반적으로 Python용 pip, JavaScript용 npm 또는 Ruby용 gem과 같은 패키지 관리자를 사용하여 외부 라이브러리를 별도로 설치해야 합니다. 외부 라이브러리의 예로는 수치 컴퓨팅을 위한 NumPy, 웹 개발을 위한 Flask, Python의 기계 학습을 위한 TensorFlow가 있습니다.
  
  

코드에서 라이브러리를 사용하려면 일반적으로 import 문을 사용하여 라이브러리를 가져와야 합니다. 예를 들어 파이썬에서는 다음과 같습니다.

import os

 

이렇게 하면 Python의 표준 라이브러리에서 os 모듈을 가져와 함수와 클래스에 액세스할 수 있습니다.

라이브러리는 개발자에게 사전 구축된 솔루션과 모범 사례를 제공하여 효율적이고 유지 관리 가능하며 확장 가능한 코드를 쉽게 작성할 수 있도록 함으로써 소프트웨어 개발에서 중요한 역할을 합니다. 또한 개발자가 기존 라이브러리를 기반으로 새로운 기능을 생성할 수 있으므로 코드 재사용성과 모듈성을 촉진합니다.

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프레임워크

프레임워크(framework)는 소프트웨어 개발에 필요한 기본 구조와 코드를 제공하는 템플릿입니다. 프레임워크는 개발자가 일반적인 프로그래밍 문제를 효과적으로 해결하고, 빠르게 신뢰할 수 있는 소프트웨어를 개발하는 데 도움이 됩니다.

프레임워크의 주요 목적은 다음과 같습니다.

• 코드 재사용성
  프레임워크는 공통적인 기능 및 구조를 제공함으로써 개발자들이 중복 코드를 최소화하고 공통 작업을 재사용할 수 있게 돕습니다.
  
  
• 개발 속도 향상
  프레임워크를 사용하면 개발자가 효과적인 구조와 기본 기능을 갖춘 애플리케이션을 빠르게 구축할 수 있습니다.
  
  
• 유지 관리와 확장성
  프레임워크는 일관된 구조와 디자인 패턴을 제공하여 소프트웨어를 쉽게 유지 관리하고 확장할 수 있는 기반을 제공합니다.

프레임워크는 다양한 프로그래밍 언어와 사용 사례에 적용할 수 있습니다. 웹 개발, 모바일 애플리케이션, 데이터베이스 관리, 기계 학습 등 다양한 분야에서 프레임워크가 활용되고 있습니다.

프레임워크의 예시는 다음과 같습니다.

• 웹 개발
  
  • Python: Django, Flask
  • JavaScript: Angular, React, Vue.js
  • Ruby: Ruby on Rails
  • PHP: Laravel, Symfony
• 모바일 애플리케이션 개발
  
  • iOS: Swift, Objective-C
  • Android: Java, Kotlin
• 기계 학습 및 데이터 분석
  
  • Python: TensorFlow, PyTorch, Scikit-learn, Pandas

프레임워크를 사용하면 개발자는 표준화된 방식으로 문제를 해결할 수 있으며, 쉽게 이해할 수 있는 코드와 효율적인 개발 프로세스를 구현할 수 있습니다. 프레임워크는 개발자가 새로운 기능 및 기술을 쉽게 통합하고, 소프트웨어의 안정성 및 성능을 높일 수 있도록 지원합니다.

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제어 역전

제어 역전(Inversion of Control, IoC)은 소프트웨어 개발에서 객체 지향 디자인 원칙 중 하나로, 컴포넌트 간의 제어 흐름과 종속성을 역전시키는 것을 의미합니다. 일반적으로, 프로그램의 제어 흐름은 메인 함수나 전역 프로시저가 결정합니다. 제어 역전은 이러한 메인 함수나 전역 프로시저의 역할을 프레임워크나 라이브러리로 이동시켜, 프레임워크가 개발자가 작성한 컴포넌트의 실행 순서와 타이밍을 결정합니다.

제어 역전의 주요 목적은 다음과 같습니다.

• 모듈 간의 결합도를 낮추기
  제어 역전을 사용하면 의존성이 라이브러리나 프레임워크에 위임되므로, 개별 모듈 간의 결합도를 낮출 수 있습니다.
  
  
• 코드의 재사용성 향상
  제어 역전을 사용하면 공통 기능을 분리하고 중앙에서 관리할 수 있어, 코드 재사용성이 향상됩니다.
  
  
• 유지 보수성 개선
  모듈 간 결합도가 낮아지면 유지 보수성이 향상되며, 개발자는 개별 모듈에 집중할 수 있습니다.

제어 역전은 종종 의존성 주입(Dependency Injection, DI)과 혼동되곤 합니다. 의존성 주입은 제어 역전을 구현하는 한 가지 방법으로, 컴포넌트 간의 의존성을 외부에서 주입해주는 기술입니다. 의존성 주입을 통해 개별 컴포넌트가 직접 의존성을 생성하거나 찾는 대신 외부에서 의존성을 주입받으므로, 결합도를 낮추고 유연성과 테스트 용이성을 높일 수 있습니다. 

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함수 데코레이터

함수 데코레이터는 Python의 고급 기능 중 하나로, 함수의 기능을 수정하거나 확장할 때 사용됩니다. 데코레이터는 다른 함수를 인자로 받는 callable 객체(일반적으로 함수)입니다. 이 callable 객체는 원래 함수를 감싸고 추가 기능을 제공하거나 기존 기능을 수정하는 역할을 합니다.

데코레이터는 다음과 같은 구문으로 사용됩니다.

@decorator
def function_to_decorate():
    pass

이 구문은 다음 코드와 동일한 작업을 수행합니다:

function_to_decorate = decorator(function_to_decorate)

데코레이터를 사용하는 이유는 다양하며, 일반적으로 다음과 같은 경우에 사용됩니다.

• 코드 재사용: 데코레이터를 사용하면 공통 기능을 여러 함수에서 쉽게 재사용할 수 있습니다.
• 코드 분리: 데코레이터를 사용하면 함수의 주요 기능과 추가 기능을 분리하여 코드를 더 쉽게 이해하고 유지 관리할 수 있습니다.
• 기능 추가: 기존 함수를 수정하지 않고도 새로운 기능을 추가할 수 있습니다.

데코레이터 예시

def simple_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Something is happening before the function is called.")
        func()
        print("Something is happening after the function is called.")
    return wrapper

@simple_decorator
def say_hello():
    print("Hello!")

say_hello()

이 코드의 출력 결과는 다음과 같습니다:

Something is happening before the function is called.
Hello!
Something is happening after the function is called.

이 예시에서 simple_decorator는 데코레이터 함수이며, say_hello 함수를 인자로 받아 wrapper 함수를 반환합니다. wrapper 함수는 원래 함수인 say_hello가 호출되기 전후에 추가적인 작업을 수행합니다. 데코레이터를 사용하면 기존 함수의 기능을 수정하거나 확장할 수 있으며, 코드 재사용성과 유지 관리성을 높일 수 있습니다.

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