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9장 단위 테스트

1. 📌 핵심 개념 정리

✅ 요약하기

1. TDD 법칙 세 가지
  • 첫째 법칙: 실패하는 단위 테스트를 작성할 때까지 실제 코드를 작성하지 않는다.
  • 둘째 법칙: 컴파일은 실패하지 않으면서 실행이 실패하는 정도로만 단위 테스트를 작성한다.
  • 셋째 법칙: 현재 실패하는 테스트를 통과할 정도로만 실제 코드를 작성한다.
    • 위 세 가지 규칙을 따르면 개발과 테스트가 대략 30초 주기로 묶인다.
  • 테스트 코드와 실제 코드가 함께 나올뿐더러 테스트 코드가 실제 코드보다 불과 몇 초 전에 나온다.
  • 이렇게 일하면 매일 수십 개, 매달 수백 개, 매년 수천 개에 달하는 테스트 케이스가 나올 수 있다.
  • 이렇게 일하면 실제 코드를 사실상 전부 테스트하는 테스트 케이스가 나온다.
  • 하지만 실제 코드와 맞먹을 정도로 방대한 테스트 코드는 심각한 관리 문제를 유발하기도 한다.
2. 깨끗한 테스트 코드 유지하기

  • 단위 테스트의 역할

    • 테스트는 유연성, 유지보수성, 재사용성을 제공한다.
    • 테스트 코드를 깨끗하게 유지하지 않으면 결국 잃어버리게 된다.
    • 테스트 케이스가 없으면 실제 코드를 유연하게 만드는 버팀목도 사라진다.
    • 코드의 유연성, 유지보수성, 재사용성을 보장하는 핵심 요소가 단위 테스트다.
      • 이유는 단순하다. 테스트 케이스가 있으면 변경이 두렵지 않기 때문이다.

  • 테스트 커버리지와 코드의 안정성

    • 테스트 케이스가 없다면 모든 변경이 잠재적인 버그다.
    • 테스트 커버리지가 높을수록 코드 변경에 대한 두려움이 줄어든다.
    • 설계가 엉망인 코드라도 테스트가 잘 되어 있다면 개선이 수월하다.
      • 오히려 안심하고 아키텍처와 설계를 개선할 수 있다.
    • 자동화된 단위 테스트 슈트는 설계와 아키텍처를 깨끗하게 유지하는 열쇠다.

  • 지저분한 테스트 코드의 위험성

    • 테스트 코드가 지저분하면 코드 변경과 구조 개선 능력이 떨어진다.
    • 테스트 코드가 지저분할수록 실제 코드도 지저분해진다.
    • 결국, 테스트 코드를 잃어버리고 실제 코드도 망가지게 된다.
    • 지저분한 테스트 코드를 작성하느니 테스트를 안 하는 것이 나을 수도 있다.

  • 유지보수하기 어려운 테스트 코드의 문제

    • 테스트 코드가 복잡할수록 작성 시간이 증가한다.
    • 실제 코드 변경으로 기존 테스트 케이스가 실패하면, 수정하는 것이 더 어려워진다.
    • 시간이 지날수록 테스트 코드는 개발자에게 점점 부담이 된다.
    • 결국 테스트 슈트를 폐기해야 하는 상황이 발생한다.

  • 테스트 코드가 사라지면 발생하는 문제

    • 테스트 슈트가 없으면 코드 변경의 안전성을 검증할 수 없다.
    • 의도치 않은 **버그가 증가하면 개발자는 변경을 주저하게 된다.
    • 코드 정리를 하지 않게 되고, 결국 코드가 망가진다.

  • 결론

    • 테스트 코드를 대충 짜도 된다고 허용한 결정이 문제의 원인이었다.
    • 테스트 코드는 실제 코드만큼 중요하다.
    • 실제 코드가 진화하면 테스트 코드도 함께 변해야 한다.
    • 테스트 코드가 지저분할수록 변경이 어려워지고, 개발자들의 불만이 커진다.
3. 깨끗한 테스트 코드

  • 가독성은 실제 코드보다 테스트 코드에서 더욱 중요하다.

    • 명료성, 단순성, 풍부한 표현력이 필요하다.
    • 읽는 사람을 고려해서 테스트 코드를 작성하라.
    • 테스트 코드는 최소한의 표현으로 많은 정보를 전달해야 한다.
    • 본론에 집중하여 진짜 필요한 자료 유형과 함수만 사용해야 한다.
      • 이렇게 하면 코드를 읽는 사람이 불필요한 디테일에 주눅들지 않고,
        코드의 기능을 빠르게 이해할 수 있다.

  • 도메인 특화 테스트 언어(DSL)를 활용하라.

    • 테스트를 구현하는 개발자뿐만 아니라, 테스트를 읽는 사람도 쉽게 이해할 수 있도록 한다.
    • 직접 시스템 조작 API를 사용하지 말고, API 위에 함수와 유틸리티를 구현하여 활용하라.
      • 이렇게 하면 테스트 코드 작성과 해석이 훨씬 쉬워진다.
      • 이 함수와 유틸리티는 테스트 코드에서만 사용하는 특수 API가 된다.

  • 이중 표준을 이해하라.

    • 테스트 코드의 표준은 실제 코드와 다르다.
      • 단순하고, 간결하며, 표현력이 풍부해야 한다.
      • 하지만 실제 코드처럼 효율적일 필요는 없다.
    • 테스트 환경과 실제 환경은 요구사항이 다르다.
      • 실제 환경에서는 금기시되지만, 테스트 환경에서는 문제없는 방식이 있다.
      • 보통 메모리나 CPU 효율과 관련된 경우가 이에 해당한다.
      • 하지만 코드의 깨끗함과는 무관하다.

  • Build - Operate - Check 순서로 테스트를 작성하라.

    1. Build → 테스트 자료를 생성한다.
    2. Operate → 테스트 자료를 조작한다.
    3. Check → 조작한 결과가 올바른지 확인한다.

  • 테스트 코드는 반드시 필요한 자료 유형과 메서드만 사용해야 한다.

4. 테스트당 assert 하나

  • 단일 assert 문의 원칙

    • assert 문이 단 하나인 이유는 결론이 하나라서 코드를 이해하기 쉽고 빠르기 때문이다.
    • 하지만, 테스트를 분리하면 중복되는 코드가 많아질 수 있다.
    • TEMPLATE METHOD 패턴을 사용하면 중복을 제거할 수 있다.
      • given/when 부분을 부모 클래스에 두고, then 부분을 자식 클래스에 둔다.
      • 또는, 독자적인 테스트 클래스를 만들어 @Before 함수에 given/when 부분을 넣고,
        @Test 함수에 then 부분을 배치하는 방법도 있다.
      • 하지만, 이러한 방식들이 오히려 복잡해질 수 있다.

  • 단일 assert 문의 유연성

    • 단일 assert 문이라는 규칙은 훌륭한 지침이지만, 때로는 하나의 함수에 여러 assert 문을 사용할 수도 있다.
    • 중요한 것은 assert 문의 개수를 최소한으로 유지하는 것이다.

  • 테스트당 개념 하나

    • 하나의 테스트 함수는 하나의 개념만 테스트해야 한다.
    • 여러 개념을 한 함수에서 연속으로 테스트하는 긴 함수는 피해야 한다.
    • 새로운 개념을 한 함수에 몰아넣으면,
      • 독자가 각 절이 존재하는 이유와
      • 각 절이 테스트하는 개념을 모두 이해해야 하므로 가독성이 떨어진다.

  • 결론 가장 좋은 규칙은 다음과 같다.

    1. "개념당 assert 문 수를 최소로 줄여라."
    2. "테스트 함수 하나는 개념 하나만 테스트하라."
5. F.I.R.S.T
  • 빠르게(Fast): 테스트는 빨라야 한다. 테스트는 빨리 돌아야 한다는 말이다. 자주 돌리지 못하면 초반에 문제를 찾아내 고치지 못한다. 코드를 마음껏 정리하지도 못한다.
  • 독립적으로(Independent): 각 테스트는 서로 의존하면 안 된다. 한 테스트가 다음 테스트가 실행될 환경을 준비해서는 안된다. 각 테스트는 독립적으로 그리고 어떤 순서로 실행해도 괜찮아야 한다. 테스트가 서로에게 의존하면 하나가 실패할 때 나머지도 잇달아 실패하므로 원인을 진단하기 어려워지며 후반 테스트가 찾아내야 할 결함이 숨겨진다. 실패의 원인을 명확하게 구분해야 하기 때문이다.
  • 반복 가능하게(Repeatable): 테스트를 어떤 환경에서도 반복 가능해야 한다. 게다가 환경이 지원되지 않기에 테스트를 수행하지 못하는 상황에 직면한다. 실제 환경, QA 환경, 집에 가는 중에 사용하는 노트북 환경 등 어느 곳에서든 테스트가 가능해야 한다.
  • 자가검증하는(Self-Validating): 테스트는 부울값으로 결과를 내야 한다. 성공 아니면 실패다. 통과 여부를 알려고 로그 파일을 읽게 만들어서는 안된다. 통과 여부를 알려고 텍스트 파일 두 개를 수작업으로 비교하게 만들어서도 안된다. 테스트가 스스로 성공과 실패를 가늠하지 않는다면 판단은 주관적이 되며 지루한 수작업 평가가 필요하게 된다. 통과 여부 확인을 위해 로그 파일 읽지 않도록.
  • 적시에(Timely): 테스트는 적시에 작성해야 한다. 단위 테스트는 테스트하려는 실제 코드를 구현하기 직전에 구현한다. 실제 코드를 구현한 다음에 테스트 코드를 만들면 실제 코드가 데스트하기 어렵다는 사실을 발견할지도 모른다. 어떤 코드는 테스트하기 너무 어렵다고 판명날지 모른다. 테스트가 불가능하도록 실제 코드를 설계할지도 모른다. 실제 코드 작성 후 테스트 코드를 작성하면 테스트가 어렵다는 사실을 발견할 수도 있다.

2. 🤔 이해가 어려운 부분

🔍 질문하기

1. 깨끗한 테스트 코드
  • 어려웠던 부분:
    • BUILD-OPERATE-CHECK 패턴
    • DSL
  • 이해한 점:
    • BUILD-OPERATE-CHECK 패턴: 소프트웨어 개발에서 테스트 및 검증을 포함한 반복적인 실행을 다루는 방법론.
    1. BUILD (구축): 소프트웨어를 개발하고 빌드하는 단계. 코드 변경 사항을 통합하고, 필요한 라이브러리를 포함하여 실행 가능한 형태로 패키징. 일반적으로 CI/CD 파이프라인에서 빌드가 자동으로 실행.
    2. OPERATE (운영): 빌드된 소프트웨어를 실행하고 운영 환경에서 배포 및 실행하는 단계. 클라우드, 온프레미스, 컨테이너 등 다양한 환경에서 운영될 수 있다. 시스템의 정상적인 동작을 보장하기 위해 운영 중 로그를 수집하고, 트랜잭션을 모니터링.
    3. CHECK (검증): 실행된 소프트웨어가 정상적으로 동작하는지 확인하는 단계. 자동화된 테스트, 로그 분석, 모니터링 도구를 통해 오류를 감지하고 성능을 분석. 문제가 발견되면 피드백을 통해 다시 BUILD 단계로 돌아간다.
    • DSL
      • 특정 도메인(분야)에서 효율적으로 문제를 해결하기 위해 설계된 프로그래밍 언어 또는 스크립트 언어.
      • 어느 도메인에서나 적용 가능한 범용 언어(General-purpose language)와는 반대되는 개념입니다. 예를 들어 쇼핑몰 플랫폼을 개발한다고 가정했을 때, 비지니스 도메인에는 상품을 결제하고 배송처리와 같은 개념이 포함됩니다.
2. 깨끗한 테스트 코드 유지하기
  • 어려웠던 부분: 테스트 커버리지.
  • 이해한 점: 소프트웨어 코드에서 테스트가 수행된 비율을 측정하는 지표.
3. 개념 또는 원칙의 이름
  • 어려웠던 부분: 도메인 특화 언어(DSL).
  • 특정 도메인에 국한해 사용하는 언어로, 응용 프로그램 도메인 내의 특정 문제를 해결하도록 설계되었습니다.
4. TDD 법칙 세 가지
  • 어려웠던 부분: 테스트를 작성하기 전에는 실제 코드를 작성하지 않는 방식을 이해하기 어려웠다.
  • 궁금한 점: 회사의 백엔드 개발을 혼자 맡거나 고객이 빠른 프로토타입 결과물을 요구하는 경우에는 TDD 법칙을 지키기가 어렵다고 생각하는데 어떤 경우에 TDD 법칙을 적용하는 것이 효과적일지 궁금하다.
5. 단위 테스트 자동화
  • 어려웠던 부분: 애자일과 TDD를 통한 단위 테스트 자동화 방법.
  • 궁금한 점: 단위 테스트 자동화라는 게 테스트 코드를 자동으로 작성해주는 것인가?
  • 이해한 점: 테스트 코드를 자동으로 작성해주는 것이 아니라, 이미 작성된 테스트 코드를 자동으로 실행하고 결과를 보고하는 시스템을 구축하는 것을 의미.
    1. 자동 실행: 단위 테스트 자동화는 작성된 테스트 코드를 자동으로 실행할 수 있게 해 줍니다. 이는 수동으로 테스트를 수행하는 것보다 훨씬 빠르고 효율적이며, 반복적으로 수행할 수 있습니다.
    2. 테스트 결과 보고: 테스트가 실행되면 결과를 자동으로 수집하고 보고할 수 있습니다. 실패한 테스트에 대한 정보와 통과한 테스트에 대한 정보를 제공하여 개발자가 문제를 빠르게 파악하고 수정할 수 있게 돕습니다.
    3. 연속 통합(CI): CI/CD(지속적 통합 및 지속적 배포) 환경에서는 코드 변경 사항이 발생할 때마다 자동으로 테스트를 실행합니다. 이를 통해 새로운 코드가 기존 코드와 잘 작동하는지 확인할 수 있습니다.
    4. 도구 사용: JUnit, Mockito, Selenium 등과 같은 테스트 자동화 도구를 사용하여 테스트 케이스를 작성하고 실행할 수 있습니다. 이러한 도구들은 개발자가 테스트를 작성할 때 많은 편의성을 제공하며, 자동화된 실행을 통해 품질 보증을 강화합니다.

3. 📚 참고 사항

📢 논의하기

1. 관련 자료 공유
2. 논의하고 싶은 주제
  • 주제: TDD 개발 방식을 언제 사용하는 것이 효과적일까?
  • 설명: TDD 개발 방식은 러닝 커브, 생산성 저하, 테스트 코드 관리 등의 단점이 존재한다. 그렇다면 언제 TDD 개발 방식을 사용하는 것이 효과적일지 궁금하다.
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