Unit Test

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V-Model

프로그래밍을 하는 이유는 비즈니스 문제를 해결하기 위해서다. 문제가 잘 해결됬는지 어떻게 확인할 수 있을까? 라는 고민에서 시작된다.

폭포수 모델은 뒤로 돌아갈 수 없다. 따라서 현실에 부합하지 않다. 하지만 폭포수 모델이 다루는 단계를 바탕으로 V 모델은 각 단계에 대한 테스트를 나누고 처음부터 어떻게 테스트 해야 하는지 결정하려고 노력한다.

1. 요구사항 분석 → 사용자 중심 ⇒ 인수 테스트

2. 시스템 설계 → 시스템 사양 결정 ⇒ 시스템 테스트

3. 아키텍처 설계 → 고수준 설계 ⇒ 통합 테스트

4. 모듈 설계 → 저수준 설계 ⇒ 단위 테스트

5. 구현 → 코딩

Test Matrix

우리가 일반적으로 말하는 품질은 외적 품질. 눈에 보이지 않는 내적 품질은 당장에 큰 성과를 내지 않기 때문에 놓칠 때가 많다. 클린 코드 등이 회자되는 까닭도, 거기에 어떤 비즈니스 가치가 있어서가 아니라 “엉망인채로 가면 큰일난다”라는 걸 본능적으로 알기 때문. 맛만 좋으면 되지 주방이 깨끗할 필요가 있냐고 항변하는 식당, 어떻게든 수술만 하면 되지 손을 씻을 필요가 있냐고 항변하는 의사 등을 옹호할 사람은 아무도 없다. 품질이 내적 품질과 외적 품질로 나눠진다는 점에서도, 그리고 테스트 영역이 굉장히 넓다는 점에서도 우리는 절반만 감당할 수 있다. 하지만, 내적 품질이 우수하면 외적 품질을 끌어올리거나 대응하기 좋아진다. 산업혁명이나 정보혁명이 폭발적인 이유는 “도구를 개선하는 도구”의 존재가 장기적으로 “생산성”을 높였기 때문.

Unit Test by JUnit5

자동화된 테스트를 지원하는 툴이다. 우리는 유닛 테스트에 초점을 맞추고 도구 사용법을 배운다.

• 단위 테스트의 관점에서 2가지 질문

  1. 믿고 쓸 수 있는 부품인가?

  2. 믿고 쓸 수 있다면 어떻게 하면 되는가?

JUnit 5 (Unit Test)

JUnit은 자동화된 테스트를 지원하는 도구. 이름에 Unit이 들어가지만 단위 테스트만 지원하는 건 아님. 통합 테스트, 심지어는 E2E 테스트를 작성하는데도 사용한다.

단위 테스트의 관점에서 질문을 던져보자:

• 믿고 쓸 수 있는 부품인가?

• 믿을 수 있는 부품이 있다면 어떻게 하면 되는가?

SICP 1.1.7 Newton’s Method 예제

Example: Square Roots by Newton's Method

맨 처음에는 몇 가지 부품이 있다고 가정하고 코드를 작성한다. goodEnough, improve가 부품에 해당한다.

public double sqrtIter(double guess, double x) {
	if (goodEnough(guess, x)) {
		return guess;
	}

	return sqrtIter(improve(guess, x), x);
}

올바른 goodEnough와 improve만 주어진다면, 이 코드는 대부분의 경우엔 문제가 없을 것이다. (특정한 경우 : improve를 했더니 오히려 발산하면 무한 반복하는 문제가 발생!)

일단, 꽤 괜찮은 값이 뭔지 정해보자.

class NewtonMethodTest {
	private NewtonMethod sut;  // System Under Test

	@BeforeEach
	void setUp() {
		sut = new NewtonMethod();
	}

	@Test
	void goodEnough() {
		// 아래 둘은 너무 명확한 경우
		assertThat(sut.goodEnough(2, 4)).isTrue();
		assertThat(sut.goodEnough(1, 4)).isFalse();

		// 이 정도면 괜찮다 싶은 경우
		assertThat(sut.goodEnough(1.999999, 4)).isTrue();
	}
}

이 테스트를 통과시키려면 goodEnough를 이렇게 만들면 된다.

public boolean goodEnough(double guess, double x) {
	final double epsilon = 0.001;
	return Math.abs(Math.pow(guess, 2) - x) < epsilon;
}

핵심인 improve를 만들기 위해 뉴튼법으로 2의 제곱근을 구하는 과정을 살펴보자.

• Guess: 1 → (2/1) = 2 → ((2 + 1)/2) = 1.5

• Guess: 1.5 → (2/1.5) = 1.33333 → ((1.33333 + 1.5)/2) = 1.4166

• Guess: 1.4166 → (2/1.4166) = 1.41183 → ((1.4166 + 1.41183)/2) = 1.4142

테스트 코드로 써보자. 몫을 정확히 구할 수 없으므로 DecimalFormat을 도입해서 소수점 자리 수의 제한을 둔다.

@Test
void improve() {
	DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat("0.####");
	assertThat(decimalFormat.format(sut.improve(1, 2))).isEqualTo("1.5");
	assertThat(decimalFormat.format(sut.improve(1.5, 2))).isEqualTo("1.4166");
	assertThat(decimalFormat.format(sut.improve(1.4166, 2))).isEqualTo("1.4142");
}

improve 함수를 구현하자.

public double improve(double guess, double x) {
	return (guess + (x / guess)) / 2;
}

테스트 코드

@Test
void sqrtIter() {
	DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat("0.######");
	assertThat(decimalFormat.format(sut.sqrtIter(1, 2))).isEqualTo("1.414216");
	assertThat(decimalFormat.format(sut.sqrtIter(1, 3))).isEqualTo("1.732143");
	assertThat(decimalFormat.format(sut.sqrtIter(1, 4))).isEqualTo("2");
}

@Test
void sqrt() {
	DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat("0.######");
	assertThat(decimalFormat.format(sut.sqrt(2))).isEqualTo("1.414216");
	assertThat(decimalFormat.format(sut.sqrt(3))).isEqualTo("1.732143");
	assertThat(decimalFormat.format(sut.sqrt(4))).isEqualTo("2");
}

최종 구현

public double sqrt(double x) {
	return sqrtIter(1, x);
}

이런식으로 계속 테스트를 나누고, 생각나는 테스트 케이스를 넣어볼 수 있다.

앞으로 Spring과 Mockito 등을 적극적으로 쓰는 테스트 코드를 많이 작성할 거지만, 기본은 단위 테스다! 단순한 Unit Test가 제일 많아야 하고, 이를 통해 신뢰할 수 있는 토대를 구축해야 한다. 믿을 수 있는 부품을 잘 테스트해보자!

참고

• Test Matrix

  Internal And External Quality My Agile testing project Developer Testing

• Junit

  JUnit 5 SUT

• Unit Test

  The Practical Test Pyramid “Mocking 때문에 테스트 코드를 작성하기 어렵나요” 영상 “프론트엔드도 테스트해야 하나요?” 영상