[Chapter 7] 애플리케이션 테스트 관리

애플리케이션 테스트

애플리케이션에 잠재되어 있는 결함을 찾아내는 일련의 행위 또는 절차

• 절차

- 확인(Validation) : 개발된 소프트웨어가 고객의 요구사항을 만족하는가
- 검증(Verification) : 개발된 소프트웨어가 기능을 정확히 수행하는가

• 기본 원리

- 완벽한 테스트 불가능
: 애플리케이션 테스트는 소프트웨어의  잠재적 결함은 줄일 수 있지만 결함이 없다고 증명할 수는 없다.
- 결합 집중(Defect Clustering)
: 애플리케이션 결함은 대부분 개발자의 특성이나 애플리케이션 기능적 특징 때문에 모듈에 집중되어 있다.
- 파레토 법칙(Pareto Principle)
: 애플리케이션의 20%에 해당하는 코드에서 전체 결함의 80%가 발견된다.
- 살충제 패러독스(Pesticide Paradox)
: 동일한 테스트를 반복하면 더 이상 결함이 발견되지 않는 "살충제 패러독스" 현상이 발생. 지속적으로 테스트케이스 보안 개선 
- 테스팅은 정황(Context) 의존
: 소프트웨어 특징, 테스트 환경, 테스터 역량 등 정황에 따라 테스트를 다르게 수행해야한다.
- 오류-부재의 궤변
: 소프트웨어 결함을 모두 제거해도, 결국 사용자의 요구사항을 만족시키지 못하면 해당 소프트웨어는 품질이 높지 않다.

 

애플리케이션 테스트의 분류

• 프로그램 실행 여부에 따른 테스트

정적테스트	프로그램 실행 X, 명세서나 소스 코드를 대상으로 분석
동적테스트	프로그램 실행 O, 오류를 찾음, 개발의 모든 단계에서 테스트

• 테스트 기반(Test Basees)에 따른 테스트

명세 기반 테스트	사용자 요구사항에 대한 명세를 빠짐없이 테스트 케이스로 만들었는지 확인
구조 기반 테스트	소프트웨어 내부 논리 흐름에 따라 테스트 케이스를 작성하고 확인
경험 기반 테스트	유사 소프트웨어나 기술 등에 대한 테스터의 경험 기반으로 수행해서 확인

• 시각에 따른 테스트

검증(Verification) 테스트	개발자의 시각. 제품의 생산과정 테스트
확인(Validation) 테스트	사용자의 시각. 생산된 제품이 결과 테스트

• 목적에 따른 테스트

회복 테스트	여러가지 결함을 주어 실패하도록 한 후 올바르게 복구되는지를 확인
안전 테스트	설치된 시스템 보호 도구가 불법적인 침입으로부터 시스템을 보호할 수 있는지 확인
강도 테스트	시스템에 과도한 정보량이나 빈도 등을 부과해서 과부하 시, 정상적으로 실행되는지 확인
성능 테스트	실시간 성능이나, 전체적인 효율성을 진단 응답시간, 처리량 등을 확인
구조 테스트	소프트웨어 내부 논리적인 경로, 소스코드의 복잡도 평가
회귀 테스트	소프트웨어 변경 또는 수정된 코드에 새로운 결함 없음을 확인
병행 테스트	변경된 소프트웨어와 기존 소프트웨어에 동일한 데이터를 입력해서 결과를 비교 확인

 

화이트박스 테스트(White Box Test)

모듈의 원시 코드를 오픈시킨 상태에서 원시 코드의 논리적인 모든 경로를 테스트하여 테스트 케이스를 설계

- 원시코드의 모둔 문장을 한 번 이상 실행함으로써 수행된다.
- 모듈 안에 작동을 직접 관찰할 수 있다.

• 화이트박스 테스트의 종류

기초 경로 검사	- 테스트 케이스 설계자가 절차적 설계의 논리적 복잡성을 측정할 수 있게 해주는 테스트 기법 - 측정 결과는 실행 경로의 기초를 정의하는데 사용
제어 구조 검사	- 조건 검사(Condition Testing) : 프로그램 모듈 내에 있는 논리적 조건을 테스트하는 테스트 케이스 설계 기법 - 루프 검사(Loop Testing) : 프로그램의 반복(Loop)구조에 초점을 맞춰 실시하는 테스트 케이스 설계 기법 - 데이터 흐름 검사(Data Flow Testing) : 프로그램에서 변수의 정의와 변수 사용의 위치에 초점을 맞춰 실시하는 테스트 케이스 설계 기법

• 화이트박스 테스트 검증 기준

- 테스트 케이스들이 테스트에 얼마나 적정한지를 판단하는 기준
: 문장 검증 기준, 분기 검증 기준, 조건 검증 기준, 분기/조건 기준 등이 있다.

 

블랙박스 테스트(Black Box Test)

소프트웨어가 수행할 특정 기능을 알기 위해서 각 기능이 완전히 작동되는 것을 입증하는 테스트 = 기능 테스트

- 사용자의 요구사항 명세를 보면서 테스트한다. 주로 구현된 기능을 테스트한다.
- 소프트웨어 인터페이스에서 실시되는 테스트이다.

• 블랙박스 테스트의 종류

동치 분할 검사	입력 자료에 초점을 맞춰 테스트 케이스를 만들고 검사
경계값 분석	동치 분할 기법을 보완. 입력 조건의 경계값을 선정 검사
원인-효과 그래프 검사	입력 데이터 간 관계와 상황을 체계적으로 분석한 다음 효용성이 높은 테스트 케이스를 선정 검사
오류 예측 검사	과거의 경험이나 확인자의 감각으로 테스트
비교 검사	동일한 테스트 자료를 제공해서 여러 버전의 프로그램에 적용하고 동일한 결과가 출력되는지 테스트

 

개발 단계에 따른 애플리케이션 테스트

단위 테스트(Unit Test)	- 코딩 직후 소프트웨어 설계의 최소 단위인 모듈이나 컴포넌트 초점을 맟춰 테스트 * 구조 기반 테스트 : 프로그램 내부 구조 및 복잡도를 검증 = 화이트박스 테스트 * 명세 기반 테스트 : 목적 및 실행 코드 기반 = 블랙박스 테스트
통합 테스트(Integration Test)	단위 테스트가 완료된 모듈들을 결합. 하나의 시스템으로 완성시키는 과정에서 테스트
시스템 테스트(System Test)	해당 컴퓨터 시스템에서 완벽하게 수행되는가를 점검 테스트
인수 테스트(Acceptance Test)	- 개발한 소프트웨어가 사용자의 요구사항을 충족하는지 중점을 두고 테스트 * 알파테스트 : 개발자 장소에서. 사용자가 개발자 앞에서 행하는 테스트. 테스트는 통제된 환경에서 행하고, 오류와 사용상의 문제점을 사용자와 개발자가 함께 확인하면서 기록 * 베타 테스트 : 선정된 최종 사용자가 여러 명의 사용자 앞에서 행하는 테스트 기법. 개발자에 의해 제어되지 않은 상태에서 테스트. 발견된 오류와 사용상의 문제점을 기록하고 개발자에게 주기적으로 보고

 

통합 테스트

단위 테스트가 끝난 모듈을 통합하는 과정에서 발생하는 오류 및 결함을  찾는 테스트 기법

비점진적 통합 방식	- 모든 모듈이 미리 결합되어 있는 프로그램 전체를 테스트 - 규모가 작은 소프트웨어 유리. 단시간 테스트 가능 - 오류 발견 및 장애 위치 파악 및 수정이 어려움 * 빅뱅 통합 테스트 : 모듈 간의 상호 인터페이스를 고려 하지 않고 단위 테스트가 끝난 모듈을 한꺼번에 결합시켜 테스트
점진적 통합 방식	- 모듈 단위로 단계적으로 통합하면서 테스트 - 오류 수정 용이. 인터페이스 연관 오류 완전히 테스트 가능 * 하향식 통합 테스트(Top Down Integration Test) : 프로그램 상위 모듈 -> 하위 모듈 방향으로 통합 테스트 * 상향식 통합 테스트(Bottom Up Integration Test) : 프로그램 하위 모듈 -> 상위 모듈 방향으로 통합 테스트 * 혼합식 통합 테스트 : 하위 수준에서 -> 상향식 통합 상위 수준에서 -> 하향식 통합 사용
회귀 테스트(Regression)	이미 테스트된 프로그램의 테스팅 반복. 통합 테스트로 인해 변경된 모듈이나 컴포넌트에 새로운 오류가 있는지 확인하는 테스트

 

애플리케이션 테스트 프로세스

개발된 소프트웨어가 사용자의 요구대로 만들어 졌는지, 결함은 없는지 등을 테스트하는 절차

테스트 계획 -> 테스트 분석 및 디자인 -> 테스트 케이스 및 시나리오 작성
-> 테스트 수행 -> 테스트 결과 평가 및 리포팅 -> 결함 추적 및 관리 

 

테스트 케이스(Test Case)

구현된 소프트웨어가 사용자의 요구사항을 정확하게 준수했는지를 확인하기 위해 설계된 입력 값, 실행 조건
기대 결과 등으로 구성된 테스트 항목에 대한 명세서. 명세 기반 테스트의 설계 산출물에 해당

• 테스트 케이스 작성 순서

테스트 계획 검토 및 자료 확보 -> 위험 평가 및 우선순위 결정 -> 테스트 요구사항 정의
-> 테스트 구조 설계 및 테스트 방법 결정 -> 테스트 케이스 정의 -> 테스트 케이스 타당성 확인 및 유지 보수

 

테스트 시나리오(Test Scenario)

여러 개의 테스트 케이스들을 묶은 집합. 테스트 케이스들을 적용하는 구체적인 절차를 명세한 문서

- 테스트 순서에 대한 구체적인 절차, 사전 조건, 입력 데이터 등이 설정되어 있다.
- 시스템별, 모듈별, 항목별 등과 같이 여러 개의 시나리오로 분리하여 작성해야 한다.
- 각각의 테스트 항목은 식별자 번호, 순서 번호, 테스트 데이터, 테스트 케이스, 예상 결과, 확인 등을 포함해서 작성해야 한다.
- 유스케이스(Use Case) 간 업무 흐름이 정상적인지를 테스트할 수 있도록 작성해야 한다.

 

테스트 오라클(Test Oracle)

테스트 결과가 올바른지 판단하기 위해 사전에 정의된 참 값을 대입하여 비교하는 기법 및 활동

참(True) 오라클	모든 테스트 케이스 입력 값에 대해 기대하는 결과를 제공하는 오라클. 발생된 모든 오류를 검출할 수 있다.
샘플링(Sampling) 오라클	특정한 몇몇 테스트 케이스의 입력 값들에 대해서만 기대하는 결과를 제공하는 오라클
추정(Heuristic) 오라클	샘플링 오라클 개선한 오라클. 특정 테스트 케이스 입력값은 기대하는 결과를 제공. 나머지 입력 값들에 대해서는 추정으로 처리하느 오라클
일관성 검사 오라클	테스트 케이스 수행 전과 후의 결과 값이 동일한지를 확인 하는 오라클

 

테스트 자동화 도구 유형

사람이 반복적으로 수행하던 테스트 절차를 테스트 자동화 도구를 사용함으로써 휴먼 에러(Human Error)를
줄이고 테스트의 정확성을 유지하면서 테스트의 품질을 향상시킬 수 있다.
* 휴먼 에러(Human Error) : 인간의 실수 등을 통해 의도와 다르게 소프트웨어가 예정된 설계를 벗어난 오류발생

정적 분석 도구(Static Analysis Tools)	프로그램을 실행하지 않고 분석하는 도구 소스 코드에 대한 코딩 표준, 코딩 스타일, 코드 복잡도 및 남은 결함 등을 발견하기 위해 사용
테스트 실행 도구(Test Execution Tools)	스크립트 언어르 사용하여 테스트를 실행하는 방법 테스트 데이터와 테스트 수행 방법이 포함된 스크립트를 작성한 후 실행한다.
성능 테스트 도구(Performance Test Tools)	애플리케이션의 처리량, 응답 시간, 경과 시간, 자원 사용률 등을 인위적으로 적용한 가상의 사용자를 만들어 테스트
테스트 통제 도구(Test Control Tools)	테스트 계획 및 관리, 테스트 수행, 결함 관리 등을 수행하는 도구. 형상 관리 도구, 결함 추적/관리 도구 등이 있다.
테스트 하네스 도구(Test haness Tools)	테스트가 실행될 환경을 시뮬레이션 하여 컴포넌트 및 모듈이 정상적으로 테스트 되도록 하는 도구

 

결함 관리(Fault)

오류 발생, 작동 실패 등과 같이 SW가 개발자가 설계한 것과 다르게 동작하거나 다른 결과가 발생되는 것

• 결함 관리 프로세스 처리 순서

결함 관리 계획 -> 결함 기록 -> 결함 검토 -> 결함 수정 -> 결함 재확인
-> 결함 상태 추적 및 모니터링 활동 -> 최종 결함 분석 및 보고서 작성

 

애플리케이션 성능

사용자가 요구한 기능을 최소한의 자원을 사용하여 최대한 많은 기능을 신속하게 처리하는 정도

• 애플리케이션 성능 측정 지표

처리량 (Throughout)	일정 시간 내에 애플리케이션이 처리하는 일의 양
응답 시간 (Response Time)	요청을 전달한 시간부터 응답이 도착할 때 까지 걸린시간
경과 시간 (Turn Around Time)	작업을 의뢰한 시간부터 처리가 완료될 때까지 걸린 시간
자원 사용률 (Resourec Usage)	의뢰한 작업을 처리하는 동안 CPU 사용량, 메모리 사용량, 네트워크 사용량 등 자원 사용률

 

소스 코드 최적화

나쁜 코드(Bad Code)를 배제하고, 클린 코드(Clean Code)로 작성하는 것

- 클린 코드(Clean Code) : 누구나 쉽게 이해하고 수정 및 추가할 수 있는 단순, 명료한 코드
- 나쁜 코드(Bad Code) : 코드의 로직이 서로 얽혀 있는 스파게티 코드 등 프로그램의 로직이 복잡하고 이해하기 어려운 코드
* Loosely Coupling( 느슨한 결합 )
: 인터페이스 클래스를 이용. 추상화된 자료 구조와 메소드를 구현함으로써, 클래스 간의 의존성을 최소화 한다.