SpringBoot Part2-1

 

1. 소프트웨어 테스팅

 

소프트웨어 시스템이 요구사항을 충족하고 예상된 동작을 수행하는지 확인하기 위한 과정이다.

소프트웨어 테스트는 개발 주기의 일부로서, 버그를 찾고 수정하며, 소프트웨어의 품질을 향상시키는 데 중요한 역할을 한다.

목표는 신뢰성 높은 소프트웨어를 제공하여 사용자의 요구사항을 충족시키는 것이다.

 

테스팅 레벨

 

단위 테스트(Unit Testing): 소프트웨어의 가장 작은 단위인 모듈 또는 함수를 개별적으로 테스트하는 것. 주로 프로그래머가 자체적으로 수행하며, 모듈의 독립성을 확인하고 예상된 동작을 검증한다.

통합 테스트(Integration Testing): 단위 테스트에서 개별적으로 테스트한 모듈들을 통합하여 전체 시스템이 올바르게 상호작용하는지 검증하는 것. 다양한 컴포넌트 간의 상호작용, 인터페이스 문제, 데이터 흐름 등을 확인한다.

시스템 테스트(System Testing):  완전한 소프트웨어 시스템을 대상으로 수행되는 테스트. 시스템의 기능, 성능, 안전성, 보안 등 다양한 측면을 평가하여 시스템이 요구사항을 충족시키고 예상된 동작을 수행하는지 확인한다. 이 단계에서는 주로 개발자, 테스트 엔지니어 또는 QA(Quality Assurance) 팀이 시스템을 테스트하며, 소프트웨어의 품질을 검증하고 결함을 발견하고 수정한다.

인수 테스트(Acceptance Testing): 사용자 또는 고객이 요구사항을 충족시키는지 확인하기 위해 수행되는 테스트. 시스템이 실제 환경에서 정상적으로 작동하는지 확인하고 사용자의 승인을 받기 위해 수행한다. 주로 고객, 최종 사용자, 엔드 유저 등이 시스템을 사용하여 실제 업무를 수행하며 평가한다.

 

Testing Pyramid

 

소프트웨어 테스팅에서 테스트의 종류와 수행 비율을 나타내는 개념

https://theqalead.com/topics/testing-pyramid/

피라미드의 계층을 통해 위로 이동하면 테스트 범위가 증가하고 작성해야 하는 테스트 수가 감소한다.

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2. 단위 테스트 (Unit Test)

 

단위테스트란?

https://dancerscode.com/posts/unit-tests/

변수를 설정하고 메서드를 통해 return value를 확인하여 예상한대로 동작하였는지 확인한다.

 

💡 SUT (System Under Test) 

테스트의 대상이 되는 시스템 또는 소프트웨어 구성 요소, 독립적으로 테스트될 수 있는 최소한의 기능 단위 (보통 class)

단위테스트를 수행할 때는 SUT를 정확하게 분리하고, 그 코드나 기능에 대한 테스트를 진행한다.

SUT가 독립적으로 테스트됨으로써 해당 코드의 동작과 정확성을 확인하고 검증할 수 있다.

이를 통해 개발자는 작은 단위의 코드를 견고하게 만들고, 전체 시스템의 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

 

단위테스트를 사용하는 이유

 

결함 식별: 단위 테스트는 코드의 작은 부분을 테스트하므로 결함을 식별하기에 용이하다. 특정 함수 또는 모듈에서 오류가 발생하면 해당 단위 테스트를 통해 결함을 쉽게 추적하고 수정할 수 있다.

 

코드 품질 개선: 테스트 가능한 코드 작성을 장려하며, 모듈화와 의존성 관리를 촉진한다. 이는 코드의 가독성, 유지 보수성 및 재사용성을 향상시킵니다.

리팩토링 지원: 코드를 수정하고 개선할 때 단위 테스트는 변경 사항이 기존 기능에 영향을 미치지 않았는지 확인하는 데 도움이 된다. 이를 통해 코드 리팩토링의 안정성을 보장하고 기능의 무결성을 유지할 수 있습니다.

문서화: 코드의 동작을 문서화하는 역할을 한다. 테스트 케이스는 코드의 예상 동작을 설명하고, 기능 요구사항 및 사용 예제를 제공한다. 이는 팀 내부 및 외부에서 코드를 이해하고 사용하는 데 도움이 된다.

개발 생산성 향상: 테스트 주도 개발(Test-Driven Development, TDD) 방법론을 사용하면 테스트를 먼저 작성하고 그에 맞게 코드를 개발하는 방식으로 개발 생산성을 높일 수 있다. 또한, 단위 테스트는 버그를 미리 발견하여 디버깅 시간을 줄이고 안정적인 코드를 작성하는 데 도움이 된다.

 

테스트 더블

 

소프트웨어 테스트에서 실제 의존성을 대체하기 위해 사용되는 객체

실제 의존성이 테스트에 어려움을 줄 수 있는 경우, 테스트 더블을 사용하여 의존성을 대체하고 테스트의 격리성과 제어 가능성을 향상시킬 수 있다.

 

👆 Dummy

- 가장 기본적인 테스트 더블

- 인스턴스화된 객체가 필요하지만 기능은 필요하지 않은 경우에 사용한다.
- Dummy 객체의 메서드가 호출되었을 때 정상 동작은 보장하지 않는다.
- 객체는 전달되지만 사용되지 않는 객체이다.
- 주로 테스트 시에 필요한 협력 객체(Collaborator)로서 사용된다.

 

👆 Fake

- 실제 구현과 유사한 동작을 갖는 단순한 구현체

- 실제 의존성을 대체하는 데 사용되며, 실제 의존성과 유사한 동작을 수행하지만 단순하게 구현되어 있다.

 

👆 Stub

- 테스트 중에 호출될 때 미리 정의된 응답을 반환하는 객체입니다.

- 실제 동작을 구현하지 않고 단순히 정해진 값을 반환하여 원하는 상황을 시뮬레이션한다.

 

👆 Spy

- Stub의 역할을 가지면서 호출된 내용에 대해 약간의 정보를 기록한다.
- 테스트 더블로 구현된 객체에 자기 자신이 호출되었을 때 확인이 필요한 부분을 기록하도록 구현한다.
- 실제 객체처럼 동작시킬 수도 있고, 필요한 부분에 대해서는 Stub로 만들어서 동작을 지정할 수도 있다.

 

👆 Mock

- 호출에 대한 기대를 명세하고 내용에 따라 동작하도록 프로그래밍된 객체이다.

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3. 통합테스트

 

Unit Testing Principles, Practices, and Patterns

다른 의존관계와 연동이 잘 되는지 테스트하는 데 사용된다.

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4. JUnit

 

자바 언어를 위한 유닛 테스팅 프레임워크

 

JUnit의 기능

 

- 매 단위 테스트시마다 테스트 클래스의 인스턴스가 생성되어 독립적인 테스트가 가능하다.

-> 이전 테스트가 다음 테스트에 영향을 주지 않음

- 애노테이션을 제공해서 테스트 라이프 사이클을 관리하게 해 주고 테스트 코드를 간결하게 작성하도록 지원한다. (ex. @BeforeEach, @AfterEach)

- 테스트 러너를 제공해서 인텔리제이 / 이클립스 / 메이븐 등에서 테스트 코드를 쉽게 실행하게 한다.

- assert로 테스트 케이스의 수행 결과를 판별한다. (ex. assertEquals(예상 값, 실제 값))

- 결과는 성공(녹색), 실패(붉은색) 중 하나로 표시한다.

 

Junit 4

 

junit.jar라는 단일 jar파일로 배포되었다.

단점: 확장성이 떨어진다.

 

Junit5

 

3개의 모듈로 분리되었다.

 

 

 

👆 JUnit Platform

- JVM 상에 테스팅 프레임워크를 실행하기 위한 기반을 제공한다.

- TestEngine 인터페이스를 통해 테스트를 발견하고 테스트 계획을 생성하며, 이를 통해 테스트를 실행하고 결과를 보고한다.

- 다양한 테스트 엔진과의 통합을 지원하며, 테스트 프레임워크에서 사용할 수 있는 일관된 인터페이스를 제공한다. 이를 통해 테스트 환경에 상관없이 JUnit 테스트를 실행하고 통합할 수 있다.

 

+) TestEngine인터페이스:  JUnit Platform에서 테스트를 발견하고 실행하는 역할을 담당하는 인터페이스. 이 인터페이스를 구현함으로써 특정한 테스트 엔진과 JUnit Platform을 통합할 수 있다.

👆 JUnit Jupiter

- TestEngine의 실제 구현체 중 하나

-  JUnit 5의 주요 기능을 제공하는 모듈

- jupiter-api를 사용해서 작성한 테스트 코드를 발견하고 실행한다.

- 애너테이션 기반의 테스트 작성을 지원한다. (ex. @Test, @BeforeEach, @AfterEach)

 

+) Jupiter API: JUnit 5에서 사용되는 테스트 작성을 위한 API이다. JUnit Jupiter 모듈에서 제공되며, 테스트 클래스, 테스트 메서드, 어설션 등을 정의하는 데 사용된다.

👆JUnit Vintage

 

- 이전 버전의 JUnit 테스트를 JUnit 5 플랫폼에서 실행할 수 있도록 지원하는 모듈

- JUnit 3 및 JUnit 4로 작성된 기존의 테스트를 JUnit 5 플랫폼에서 실행할 수 있도록 브리지 역할을 수행한다. 이를 통해 기존의 테스트 코드를 JUnit 5로 마이그레이션 하면서도 호환성을 유지할 수 있다.

- 기존에 JUnit 4 버전으로 작성한 테스트 코드를 실행할 때에는 vintage-engine 모듈을 사용한다.

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5. Junit5 실습

 

테스트 클래스의 메서드는 return 타입이 항상 void다.

 

다양한 Junit5 Annotation

 

@Test: 테스트 메서드에 붙여서 해당 메서드가 테스트 메서드임을 표시합니다.

@DisplayName: 테스트 클래스 또는 테스트 메서드에 사용하여 해당 테스트의 이름을 지정하는 데 사용된다.

@Disabled: 해당 테스트를 비활성화하여 실행되지 않도록 한다.

@BeforeAll: 테스트 클래스 내에서 모든 테스트 메서드가 실행되기 이전에 딱 한 번 호출되는 메서드를 지정하는 데 사용된다. 테스트 전에 필요한 설정 작업을 수행할 때 사용된다.

-> 해당 메서드는 static으로 선언되어야 하며 어떤 리턴 값도 가져서는 안 된다.

-> 테스트 클래스가 인스턴스화되기 이전에 실행해야 되기 때문 (static)

@BeforeEach: 각각의 테스트 메서드가 실행되기 전에 실행되어야 하는 설정이나 초기화 작업을 정의할 때 사용된다.

@AssertAll: 여러 개의 단언문(assertion)을 그룹화하여 모두 실행하고 그 결과를 한 번에 확인하는 기능을 제공한다.

 

+) 해당 내용을 더 알고 싶다면 하단 링크 참고

JUnit Class Assertions

JUnit Test Annotations

 

JUnit Jupiter, Hamcrest

 

👆 junit.jupiter.api.assertion

 

- JUnit Jupiter에서 제공하는 어설션(assertion) 기능을 담당하는 패키지
- 다양한 어설션(assertion) 메서드를 제공하여 테스트 코드에서 예상 결과와 실제 결과를 비교하고 검증할 수 있다.

- ex)  assertEquals(), assertTrue(), assertNotNull() 

assertEquals(2, 1 + 1);

 

👆org.hamcrest.matcher

 

- Hamcrest에서 제공하는 매처(matcher) 기능을 담당하는 패키지
- 가독성과 표현력이 뛰어나며, 다양한 조합으로 사용할 수 있어 테스트 코드를 더욱 명확하고 표현력 있게 만들어 준다.
- 매처(matcher)는 테스트 코드에서 예상 결과와 실제 결과를 매칭하는 데 사용된다.

- 컬렉션의 요소 포함 여부, 문자열 패턴 일치 등 다양한 비교와 조건을 표현할 수 있다.

- ex) equalTo(), containsString(), greaterThan() 

assertThat(1 + 1, equalTo(2));

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6. Mock Object (모의 객체)

 

https://devfoxstar.github.io/test/test-double/

 

👆 Mock, Spy

- 행위 검증(behavior verification)

- 메서드의 리턴 값으로 판단할 수 없는 경우, 특정 동작을 수행하는지 확인한다.

- 특정 메서드가 호출되었는지, 호출된 횟수가 올바른지, 매개변수가 올바르게 전달되었는지 등을 검증하는 데 사용된다.

 

👆 Stub, dummy, fake

- 상태 검증(state verification)

- 메서드가 수행된 후, 객체의 상태를 확인하여 올바르게 동작했는지를 확인한다.
- 특정 상태나 동작을 가지는 대체 객체로 사용된다.

 

Mock Object 생성을 도와주는 Test Framework 

 

- Mockito

- JMock

- EasyMock

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7.  Spring Test

 

스프링 프레임워크에서 제공하는 테스트 지원 기능을 담고 있는 모듈

스프링 애플리케이션을 테스트하는 데 필요한 다양한 기능과 유틸리티를 제공하여 개발자가 효과적으로 테스트를 작성하고 실행할 수 있도록 도와준다.

 

- 스프링 테스트 컨텍스트(TestContext) 관리: 테스트 실행 시 스프링 애플리케이션 컨텍스트를 로딩하고 관리한다. 애플리케이션 컨텍스트를 테스트에서 사용할 수 있으며, 테스트용 빈 주입 및 테스트 환경 설정 등을 지원한다.

- 테스트용 애너테이션 지원: @RunWith, @ContextConfiguration, @Transactional, @WebAppConfiguration 등의 애너테이션을 사용하여 테스트를 설정하고 실행할 수 있다.

- 스프링 MVC 테스트: 스프링 MVC 컨트롤러의 테스트를 지원한다. MockMvc를 사용하여 HTTP 요청을 모의(mock)하고 응답을 검증할 수 있다.

- 데이터베이스 테스트: 테스트용 데이터베이스 설정 및 트랜잭션 관리를 지원하여 데이터베이스 테스트를 간편하게 수행할 수 있다. 데이터베이스를 사용하는 테스트에서 롤백이나 커밋을 자동으로 처리한다.

- 테스트 보조 유틸리티: 테스트를 위한 다양한 유틸리티 클래스와 어노테이션을 제공한다.

예를 들어, TestPropertySource, @DirtiesContext, @Repeat, @Timeout 등의 유틸리티를 사용하여 테스트 환경을 조작하거나 테스트 실행 시간을 제어할 수 있다.

 

 

Reference

Test Double을 알아보자 - Tecoble