이펙티브 소프트웨어 테스팅

마우리시오 아니시 지음 | 한용재 옮김

제이펍 2023년 06월 15일 출간 종이책 : 2023년 03월 10일 출간

작품소개

책소개

소프트웨어 테스팅 고민은 이제 그만
고민 없이 술술 써지는 테스트 코드 작성 비법

소프트웨어 개발에서 테스트의 중요성을 모르는 사람은 없다. 하지만 당장 해결해야 할 일에 신경을 쓰다 보면 테스트는 성가신 과정으로 여겨지기도 한다. 그렇다면 이 테스트 코드 작성 과정을 체계화한다면 어떨까? 어떤 테스트를 작성할지 고민하는 시간을 줄이고, 깜빡하고 빠뜨리는 테스트도 줄일 수 있다. 이 책의 저자는 업계와 학계에서의 오랜 경험을 토대로 소프트웨어 테스트를 체계적으로 정리했고 이를 활용하면 좀 더 효율적으로 일할 수 있다는 점을 보여준다.

오늘날의 소프트웨어 테스트는 버그를 찾는 것은 물론, 시스템을 설계하고 구현하는 데도 큰 역할을 하며, 소프트웨어의 품질 보증과 배포에 이르기까지 영향을 미친다. 한마디로 테스트만 잘 만들어도 효율적인 개발자가 될 수 있다. 그런데 이 테스트를 만드는 것이 영감이 필요한 창의적인 일이 아니라, 누구나 할 수 있으며 심지어 대부분의 과정을 자동화할 수 있다면 어떨까? 저자는 테스트 작성 방법을 체계화하여 개발자가 테스트 작성에 에너지를 낭비하지 않고, 좀 더 창의성이 필요한 일에 에너지를 집중할 수 있도록 했다.

책에는 저자가 이론과 실무의 연결을 깊이 고민한 흔적이 고스란히 녹아 있다. 실무에서 꼭 필요한 이론만 담고, 이론을 어떻게 현장에서 구현하는지 사례를 통해 독자에게 보여준다. 테스트 작성으로 고민하는 개발자가 있다면, 이 책을 곁에 두고 더는 테스트 작성으로 골치 아픈 일이 없도록 대비하자.

주요 내용
■ 단위 테스트, 통합 테스트, 시스템 테스트의 차이점
■ 명세 기반 테스트, 구조적 테스트, 속성 기반 테스트의 단계 및 사례
■ 테스트 가능성을 위한 설계 방법
■ 견고하고 유지 보수하기 쉬운 테스트 스위트를 만드는 모범 사례
■ 모의 객체를 적절하게 사용하는 방법
■ 테스트 주도 개발 및 대규모 테스트 작성

목차

옮긴이 머리말 xi
베타리더 후기 xii
추천사 xiv
시작하며 xvii
감사의 글 xix
이 책에 대하여 xxii
표지에 대하여 xxvi

CHAPTER 1 효율적이고 체계적인 소프트웨어 테스트 1
1.1 테스트를 하는 개발자와 하지 않는 개발자 2
1.2 개발자를 위한 효율적인 소프트웨어 테스트 14
__1.2.1 개발 과정에서의 효율적인 테스트 15
__1.2.2 반복 프로세스로서의 효율적 테스트 17
__1.2.3 개발에 먼저 집중하고 나서 테스트하기 17
__1.2.4 ‘제대로 된 설계’에 관한 미신 17
__1.2.5 테스트 비용 18
__1.2.6 효율적이면서 체계적이라는 것의 의미 18
__1.2.7 테스트 자동화의 역할 19
1.3 소프트웨어 테스트 원칙(테스트는 왜 이렇게 어려운가) 19
__1.3.1 완벽한 테스트는 불가능하다 20
__1.3.2 테스트를 그만둘 때를 파악하기 20
__1.3.3 가변성이 중요하다(살충제 역설) 20
__1.3.4 버그는 다른 곳에 비해 많이 발생하는 지점이 있다 21
__1.3.5 어떤 테스트를 하든지 결코 완벽하거나 충분하지 않다 21
__1.3.6 맥락이 핵심이다 22
__1.3.7 검증은 유효성 검사가 아니다 22
1.4 테스트 피라미드와 집중해야 할 부분 22
__1.4.1 단위 테스트 23
__1.4.2 통합 테스트 24
__1.4.3 시스템 테스트 26
__1.4.4 각 테스트 수준을 언제 사용해야 할까? 27
__1.4.5 단위 테스트를 선호하는 이유 28
__1.4.6 각 수준에서 무엇을 테스트해야 할까? 28
__1.4.7 테스트 피라미드에 동의하지 않는다면 30
__1.4.8 이 책에서 배우는 내용으로 버그를 모두 찾을 수 있을까? 32
1.5 연습문제 32
1.6 요약 35

CHAPTER 2 명세 기반 테스트 37
2.1 요구사항이 모든 걸 말한다 38
__2.1.1 1단계: 요구사항과 입출력에 대해 이해하기 41
__2.1.2 2단계: 여러 입력값에 대해 프로그램이 수행하는 바를 탐색하기 41
__2.1.3 3단계: 테스트 가능한 입출력과 구획을 탐색하기 43
__2.1.4 4단계: 경계 분석하기 46
__2.1.5 5단계: 테스트 케이스 고안하기 48
__2.1.6 6단계: 테스트 케이스 자동화하기 51
__2.1.7 7단계: 창의성과 경험을 발휘해서 테스트 스위트를 강화하기 53
2.2 간략히 살펴보는 명세 기반 테스트 55
2.3 명세 테스트로 버그 찾기 57
2.4 현업에서의 명세 테스트 67
__2.4.1 프로세스는 연속적이 아니라 반복적이어야 한다 67
__2.4.2 명세 테스트는 어느 정도로 수행해야 하는가? 67
__2.4.3 구획인가, 경계인가? 그것은 중요하지 않다! 68
__2.4.4 접점과 거점으로도 충분하지만 내점과 외점도 얼마든지 추가하자 68
__2.4.5 이해를 높이기 위해 입력을 변경해서 사용하자 68
__2.4.6 조합의 수가 폭발적으로 증가한다면 실용적이어야 한다 68
__2.4.7 무엇을 입력할지 모르겠다면 간단한 입력을 넣어보자 69
__2.4.8 관심 없는 입력에 대해 합리적인 값을 선택하자 69
__2.4.9 널과 예외 케이스는 의미가 있을 때만 사용하자 69
__2.4.10 테스트가 동일한 스켈레톤을 갖는 경우 매개변수화 테스트를 사용하자 70
__2.4.11 요구사항은 잘게 쪼갤 수 있다 70
__2.4.12 이것은 클래스와 상태에 어떻게 동작하는가? 70
__2.4.13 경험과 창의성의 역할 73
2.5 연습문제 73
2.6 요약 76

CHAPTER 3 구조적 테스트와 코드 커버리지 77
3.1 코드 커버리지, 올바른 방법 78
3.2 구조적 테스트 간략히 살펴보기 82
3.3 코드 커버리지 기준 83
__3.3.1 코드 줄 커버리지 83
__3.3.2 분기 커버리지 84
__3.3.3 조건 + 분기 커버리지 85
__3.3.4 경로 커버리지 86
3.4 복잡한 조건과 MC/DC 커버리지 기준 86
__3.4.1 추상적인 예제 86
__3.4.2 MC/DC를 달성하는 테스트 스위트 작성하기 87
3.5 반복문과 유사 구조 처리하기 90
3.6 기준 포함과 선택 91
3.7 명세 기반 테스트와 구조적 테스트: 실제 사례 92
3.8 경계 테스트와 구조적 테스트 98
3.9 구조적 테스트만 적용하는 것은 충분하지 않다 99
3.10 현업에서의 구조적 테스트 101
__3.10.1 왜 사람들은 코드 커버리지를 싫어할까? 101
__3.10.2 커버리지 100%가 의미하는 바는 무엇인가? 103
__3.10.3 어떤 커버리지 기준을 사용할 것인가 105
__3.10.4 표현식이 너무 복잡해서 단순화할 수 없다면 MC/DC를 고려하자 105
__3.10.5 그 외 커버리지 기준 107
__3.10.6 무엇을 수행하지 말아야 할까? 107
3.11 돌연변이 테스트 108
3.12 연습문제 111
3.13 요약 115

CHAPTER 4 계약 설계 117
4.1 사전 조건과 사후 조건 118
__4.1.1 단언 키워드 120
__4.1.2 강한 조건과 약한 조건 121
4.2 불변식 123
4.3 계약 변경과 리스코프 치환 법칙 127
__4.3.1 상속과 계약 129
4.4 계약에 의한 설계가 테스트와 어떤 관련이 있는가? 131
4.5 현업에서의 계약에 의한 설계 132
__4.5.1 강한 사전 조건 vs. 약한 사전 조건 132
__4.5.2 입력 유효성 검사인가, 계약인가? 아니면 둘 다인가가? 133
__4.5.3 단언과 예외: 둘 중 하나를 사용해야 하는 경우 135
__4.5.4 예외 vs. 부드러운 반환값 136
__4.5.5 계약에 의한 설계를 사용하지 않는 경우 137
__4.5.6 사전 조건, 사후 조건, 불변식에 대해 테스트를 작성해야 할까? 137
__4.5.7 지원 도구 137
4.6 연습문제 138
4.7 요약 140

CHAPTER 5 속성 기반 테스트 141
5.1 예제 1: 합격 등급 프로그램 142
5.2 예제 2: unique 메서드 테스트 146
5.3 예제 3: indexOf 메서드 테스트 149
5.4 예제 4: Basket 클래스 테스트 157
5.5 예제 5: 복잡한 도메인 객체 생성 165
5.6 현업에서의 속성 기반 테스트 167
__5.6.1 예시 기반 테스트 vs. 속성 기반 테스트 167
__5.6.2 속성 기반 테스트의 일반적인 문제 168
__5.6.3 창의성이 핵심이다 169
5.7 연습문제 169
5.8 요약 170

CHAPTER 6 테스트 더블과 모의 객체 171
6.1 더미, 페이크, 스텁, 모의 객체, 스파이 174
__6.1.1 더미 객체 174
__6.1.2 페이크 객체 174
__6.1.3 스텁 174
__6.1.4 모의 객체 175
__6.1.5 스파이 175
6.2 모의 객체 프레임워크에 대한 소개 175
__6.2.1 의존성 스텁화 176
__6.2.2 모의 객체와 기댓값 182
__6.2.3 인수 포획 186
__6.2.4 예외 시뮬레이션 191
6.3 현업에서의 모의 객체 193
__6.3.1 모의 객체의 단점 193
__6.3.2 모의해야 하는 대상과 하지 말아야 하는 대상 195
__6.3.3 날짜 및 시간 래퍼 200
__6.3.4 소유하지 않은 것을 모의하기 203
__6.3.5 모의에 관한 외부 의견 205
6.4 연습문제 207
6.5 요약 208

CHAPTER 7 테스트 가능성을 위한 설계 211
7.1 도메인 코드에서 인프라 코드를 분리하기 212
7.2 의존성 주입과 제어 가능성 222
7.3 클래스 및 메서드를 관찰 가능하게 하기 225
__7.3.1 예제 1: 단언을 보조하는 메서드 도입하기 226
__7.3.2 예제 2: void 메서드의 행위를 관찰하기 227
7.4 의존성 전달 방법: 클래스 생성자와 메서드 매개변수 232
7.5 현업에서의 테스트 가능성 설계 235
__7.5.1 테스트 대상 클래스의 응집도 236
__7.5.2 테스트 대상 클래스의 결합 236
__7.5.3 복잡한 조건과 테스트 가능성 237
__7.5.4 private 메서드와 테스트 가능성 237
__7.5.5 정적 메서드, 싱글턴, 테스트 가능성 238
__7.5.6 육각형 아키텍처와 설계 기법으로서의 모의 객체 238
__7.5.7 테스트 가능성을 위한 설계에 대한 추가 자료 239
7.6 연습문제 239
7.7 요약 241

CHAPTER 8 테스트 주도 개발 243
8.1 첫 번째 TDD 세션 244
8.2 처음 맛본 TDD에 대한 고찰 254
8.3 현업에서의 TDD 255
__8.3.1 TDD인가, 아닌가? 255
__8.3.2 항상 TDD를 사용해야 할까? 256
__8.3.3 TDD는 모든 종류의 애플리케이션과 도메인에서 동작하는가 257
__8.3.4 TDD와 관련한 연구(학계에서 바라보는 TDD) 257
__8.3.5 다양한 TDD 학파 259
__8.3.6 TDD와 정식 테스트 260
8.4 연습문제 260
8.5 요약 262

CHAPTER 9 대규모 테스트 작성 263
9.1 대규모 테스트 사용 시기 264
__9.1.1 거대 구성요소에 대한 테스트 264
__9.1.2 코드 베이스 범위보다 큰 거대 구성요소 테스트 274
9.2 데이터베이스와 SQL 테스트 280
__9.2.1 SQL 쿼리에서 테스트해야 하는 것 281
__9.2.2 SQL 쿼리에 대한 자동 테스트 283
__9.2.3 SQL 테스트를 위한 인프라 설정 289
__9.2.4 모범 사례 292
9.3 시스템 테스트 293
__9.3.1 셀레늄 294
__9.3.2 페이지 객체 모델링 297
__9.3.3 패턴과 모범 사례 308
9.4 대규모 테스트에 대한 마지막 논의 312
__9.4.1 테스트를 어느 수준으로 해야 할까? 312
__9.4.2 비용/이득 분석을 수행하자 313
__9.4.3 수행은 되었지만 테스트되지 않은 메서드를 조심하자 314
__9.4.4 적합한 코드 인프라가 핵심이다 314
__9.4.5 DSL과 테스트를 작성하는 이해 관계자를 위한 도구 314
__9.4.6 다른 종류의 웹 시스템에 대한 테스트 314
9.5 연습문제 315
9.6 요약 316

CHAPTER 10 테스트 코드 품질 317
10.1 테스트 코드의 유지 보수성을 위한 원칙 318
__10.1.1 테스트는 빨라야 한다 318
__10.1.2 테스트는 응집력 있고 독립적이며 격리되어야 한다 318
__10.1.3 테스트는 존재 이유가 있어야 한다 319
__10.1.4 테스트는 반복 가능해야 하며 불안정하지 않아야 한다 319
__10.1.5 테스트의 단언문은 탄탄해야 한다 321
__10.1.6 테스트는 행위가 변경될 경우 깨져야 한다 321
__10.1.7 테스트는 단 하나의 명확한 이유로 실패해야 한다 322
__10.1.8 테스트는 작성하기 쉬워야 한다 322
__10.1.9 테스트는 읽기 쉬워야 한다 322
__10.1.10 테스트는 쉽게 수정하고 진화할 수 있어야 한다 327
10.2 테스트 냄새 328
__10.2.1 과다한 중복 328
__10.2.2 불명확한 단언문 329
__10.2.3 복잡하거나 외부에 있는 자원에 대한 잘못된 처리 330
__10.2.4 너무 범용적인 픽스처 331
__10.2.5 민감한 단언문 331
10.3 연습문제 335
10.4 요약 338

CHAPTER 11 마무리 339
11.1 비록 모델이 선형으로 보이더라도 반복이 핵심이다 339
11.2 버그 없는 소프트웨어 개발: 진실 혹은 거짓? 340
11.3 최종 사용자를 참여시키자 341
11.4 단위 테스트는 실제로 어렵다 341
11.5 모니터링에 투자하자 343
11.6 더 읽을거리 343

연습문제 정답 345
참고문헌 354
찾아보기 362

책 속으로

개발자 공동체는 더 이상 소프트웨어 테스트의 중요성에 대해 논쟁할 필요가 없다. 모든 소프트웨어 개발자는 소프트웨어 장애로 인해 비즈니스와 사람뿐만 아니라 사회 전체에 심각한 피해가 발생할 수 있다는 것을 안다. 얼마 전까지만 해도 소프트웨어 개발자들은 자신이 구축하고 있는 소프트웨어 시스템에만 책임이 있었지만, 이제는 그들이 만들고 있는 시스템의 품질에도 책임을 져야 한다. (1쪽)

소프트웨어 요구사항은 의심할 여지 없이 소프트웨어 테스트와 관련하여 가장 중요한 요소다. 요구사항이란 어떤 기능이 무엇을 해야 하는지를 설명하는 텍스트 문서를 의미한다. 요구사항은 소프트웨어가 무엇을 수행해야 하고 무엇을 수행해서는 안 되는지를 정확하게 알려준다. 요구사항은 소프트웨어가 구현하고 우리가 검사해야 하는 비즈니스 규칙의 복잡성을 기술한다. 따라서 테스트를 적용할 때 요구사항이 가장 우선이 되어야 한다. (37쪽)

구조적 테스트와 코드 커버리지를 어떻게 사용해야 할지에 대해 이 장에서 명확히 파악했기를 바란다. 이를 통해 명세 기반 테스트를 강화하고, 테스트 스위트가 현재 수행하지 않는 코드 부분을 재빨리 찾아내며, 명세 기반 테스트를 수행할 때 놓쳤던 구획을 찾을 수 있을 것이다. 커버리지를 높게 달성했다는 것이 단순히 수행 결과를 뜻할 수도 있지만, 다른 목적으로 해석할 수도 있다. 어떤 코드 줄을 수행하지 않고 내버려두었다면 이는 여러분이 해당 줄의 테스트를 수행할지 고민한 후 수행하지 않기로 결정했다는 뜻이다. (101~102쪽)

실제로 필자는 예시 기반 테스트와 속성 기반 테스트를 섞어서 사용한다. 필자가 제안하는 테스트 흐름을 보면 명세 기반 테스트와 구조적 테스트를 수행할 때 예시 기반 테스트를 사용한다. 예시 기반 테스트는 속성 기반 테스트보다 원래 단순하고 자동화에 창의성을 많이 필요로 하지 않는다. 그 점이 마음에 든다. 단순하기 때문에 요구사항을 이해하기 쉽고 더 좋은 테스트 케이스를 설계할 수 있다. 두 테스트 기법을 모두 적용해서 테스트 대상 프로그램을 훨씬 잘 파악하게 되면, 어떤 테스트 케이스가 속성 기반 테스트로 더 나을지 평가한다. (167쪽)

필자는 평소에 모든 소프트웨어 시스템을 테스트할 수 있다고 이야기한다. 하지만 어떤 시스템은 테스트하기가 너무 힘들다. 어떤 테스트 케이스가 있다고 하자. 이 테스트를 수행하기 위해서는 세 가지의 웹 서비스를 구축하고, 서로 다른 폴더에 다섯 개의 파일을 만들고, 데이터베이스를 특정 상태로 설정해야 한다. 이 작업을 모두 마친 후 테스트 대상 기능을 수행하고 그 동작을 단언한다. 그리고 다시 세 가지의 웹 서비스는 호출되었는지, 파일은 제대로 사용되었는지, 데이터베이스는 이제 다른 상태에 있는지 확인해야 한다. 이 모든 단계는 할 만하다. 하지만 더 단순하게 할 수는 없을까? (211쪽)

필자는 코드를 짜기 전에 문제 접근 방식을 생각한다. 최종 가격이 어떻게 계산되는지, 쇼핑 카트에 어떤 규칙들이 적용되는지 확인한다. 소프트웨어 설계 및 테스트 가능성에 대한 설계는 필자가 겪은 바에 따르면, 각각의 규칙은 자신의 클래스를 가져야 한다는 것이다. 하나의 클래스에 모든 것을 담으면 거대한 클래스가 되고 수많은 테스트가 필요하게 된다. 우리는 소수의 테스트만 있으면 되는 작은 클래스를 선호한다. (317쪽)

작가정보

저자(글) 마우리시오 아니시

(Maur?cio Aniche)
전자상거래와 모바일 및 POS 결제를 돕는 네덜란드 핀테크 회사인 Tech Academy of Adyen을 이끌고 있다. 네덜란드 델프트 공과대학교 소프트웨어 공학과의 조교수로서 개발자들이 테스트와 유지 보수를 하면서 생산성을 높이는 방법을 연구 중이다. 델프트 공과대학교에서 2020년 공과대학교 교육 펠로십을 받았고, 소프트웨어 테스트 분야에서의 노력을 인정받아 2021년 ‘올해의 컴퓨터 과학 교수상’을 받았다. 브라질 상파울루 대학교에서 컴퓨터 공학 석사와 박사 학위를 취득했고, 석사 과정 동안 브라질의 이러닝 플랫폼인 알루라(Alura)를 공동 설립했다. 저자의 큰 목표는 실무자가 학문적 이론을 알게 하고, 학자가 실무에서 직면하는 도전 과제들을 이해하도록 하는 것이다. 영어로 쓴 본서 외 브라질 포르투갈어로 쓴 책으로 《Test-Driven Development(테스트 주도 개발)》, 《Orienta??o a Objetos e SOLID para Ninjas(OOP와 SOLID 닌자 비급)》가 있다.

번역 한용재

오랜 기간 휴대폰에 탑재되는 소프트웨어를 만들다 현재는 모두싸인에서 백엔드 엔지니어로 활동 중이다. 모토는 일신우일신(日新又日新)이고, 영화와 교양 과학 서적을 좋아한다. 저서로는 《NestJS로 배우는 백엔드 프로그래밍》(2022, 제이펍)이 있다.