CHAP 09. 테스트 범위와 종류

테스트 주도 개발 시작하기 9장을 요약한 내용입니다.

테스트 범위

일반적인 웹 애플리케이션은 다음과 같은 구성 요소를 갖는다.

하나의 기능이 올바르게 동작하려면 컨트롤러, 서비스, 모델과 같은 자바 코드와 프레임워크 설정에 문제가 없어야 할 뿐 아니라 브라우저에서 실행되는 자바스크립트 코드, HTML과 CSS 등이 정상 동작해야 한다. 또한, DB의 테이블도 올바르게 생성되어 있어야 한다.

기능 테스트와 E2E 테스트

기능 테스트(Functional Testing)는 사용자 입장에서 시스템이 제공하는 기능이 올바르게 동작하는지 확인한다. 예를 들어 회원 가입 기능이 올바르게 작동하는지 확인하려면 웹 서버, 데이터베이스, 웹 브라우저가 필요하다.

기능 테스트는 끝에서 끝까지 올바른지 검사하기 때문에 E2E(End to end) 테스트로도 볼 수 있다. QA 조직에서 수행하는 테스트가 주로 기능 테스트이다. 이때 테스트는 시스템이 필요로 하는 데이터를 입력하고 결과가 올바른지 확인한다.

통합 테스트

통합 테스트(Integration Testing)는 시스템의 각 구성 요소가 올바르게 연동되는지 확인한다. 기능 테스트가 사용자 입장에서 테스트하는 데 반해 통합 테스트는 소프트웨어의 코드를 직접 테스트한다. 모바일 앱을 예로 들면 기능 테스트는 앱을 통해 가입 기능을 테스트한다면 통합 테스트는 서버의 회원 가입 코드를 직접 테스트하는 식이다. 일반적인 웹 애플리케이션은 프레임워크, 라이브러리, 데이터베이스, 구현한 코드가 주요 통합 테스트 대상이다.

단위 테스트

단위 테스트는 개별 코드나 컴포넌트가 기대한대로 동작하는지 확인한다. 단위 테스트는 한 클래스나 한 메서드와 같은 작은 범위를 테스트한다. 일부 의존 대상은 스텁이나 모의 객체 등을 이용해서 대역으로 대체한다.

테스트 범위 간 차이

• 통합 테스트를 실행하려면 DB나 캐시 서버와 같은 연동 대상을 구성해야 한다. 기능 테스트를 실행하려면 웹 서버를 구동하거나 모바일 앱을 폰에 설치해야 할 수도 있다. 또한, 통합 테스트나 기능 테스트는 테스트 상황을 만들어내기 위해 많은 노력이 필요하다. 반면에 단위 테스트는 테스트 코드를 빼면 따로 준비할 것이 없다.

• 통합 테스트는 DB 연결, 소켓 통신, 스프링 컨테이너 초기화와 같이 테스트 실행 속도를 느리게 만드는 요인이 많다. 기능 테스트는 추가로 브라우저나 앱을 구동하고 화면의 흐름에 따라 알맞은 상호 작용을 해야 한다. 반면에 단위 테스트는 서버를 구동하거나 DB를 준비할 필요가 없다. 테스트 대상이 의존하는 기능을 대역으로 처리하면 되므로 테스트 실행 속도가 빠르다.

• 통합 테스트나 기능 테스트로는 상황을 준비하거나 결과 확인이 어렵거나 불가능할 때가 있다. 외부 시스템과 연동해야 하는 기능이 특히 그렇다. 이런 경우에는 단위 테스트와 대역을 조합해서 상황을 만들고 결과를 확인해야 한다.

테스트 범위에 따른 테스트 코드 개수와 시간

기능 테스트나 통합 테스트에서 모든 예외 상황을 테스트하면 단위 테스트는 줄어든다. 왜냐면 각 테스트가 다루는 내용이 중복되기 때문이다. 테스트 속도는 통합 테스트보다 단위 테스트가 빠르기 때문에 가능하면 단위 테스트에서 다양한 상황을 다루고, 통합 테스트나 기능 테스트는 주요 상황에 초점을 맞춰야 한다. 그래야 테스트 실행 시간이 증가해 피드백이 느려지는 것을 방지할 수 있다. 테스트 실행 속도가 느려지면 테스트를 작성하지 않거나 테스트 실행이 생략하는 상황이 벌어진다.

외부 연동이 필요한 테스트 예

모든 외부 연동 대상을 통합 테스트에서 다룰 수 없지만, 일부 외부 대상은 어느 정도 수준에서 제어가 가능하다.

스프링 부트와 DB 통합 테스트

통합 테스트는 실제로 DB를 사용한다. 동일한 테스트를 여러 번 실행해도 결과가 같게 나와야하므로 테스트 코드에서 DB 데이터를 알맞게 제어해야 한다. 데이터가 존재하는 상황을 만들기 위해 DB에 데이터를 추가해야 하고 존재하지 않는 상황을 만들기 위해 DB에서 데이터를 삭제해야 한다.

단위 테스트와 비교해보자. 단위 테스트는 상황을 만들기 위해 대역을 사용한다. 통합 테스트와 단위 테스트는 실행 시간에도 차이가 있다. 스프링 부트를 이용한 통합 테스트는 테스트 메서드를 실행하기 전에 스프링 컨테이너를 생성하는 과정이 필요하다. 반면에 단위 테스트는 이런 과정이 없으므로 테스트를 실행하는 시간이 매우 짧다.

WireMock을 이용한 REST 클라이언트 테스트

통합 테스트하기 어려운 대상이 외부 서버이다. WireMock을 사용하면 서버 API를 스텁으로 대체할 수 있다.

public class CardNumberValidatorTest {

    private WireMockServer wireMockServer;

    @BeforeEach
    void setUp() {
        wireMockServer = new WireMockServer(options().port(8089));
        wireMockServer.start();
    }

    @AfterEach
    void tearDown() {
        wireMockServer.stop();
    }

    @Test
    void valid() {
        wireMockServer.stubFor(post(urlEqualTo("/card"))
                .withRequestBody(equalTo("1234567890"))
                .willReturn(aResponse()
                        .withHeader("Content-Type", "text/plain")
                        .withBody("ok"))
        );

        CardNumberValidator validator =
                new CardNumberValidator("<http://localhost:8089>");
        CardValidity validity = validator.validate("1234567890");
        assertEquals(CardValidity.VALID, validity);
    }

		...
}

WireMockServer는 HTTP 서버를 흉내 낸다.

• 테스트 실행 전에 WireMockServer를 시작한다. 실제 HTTP 서버가 뜬다.

• 테스트에서 WireMockServer의 동작을 기술한다.

• HTTP 연동을 수행하는 테스트를 실행한다.

• 테스트 실행 후에 WireMockServer를 중지한다.

WireMock은 JSON/XML 응답, HTTPS 지원, 단독 실행 등 다양한 기능을 제공하므로 외부 연동 코드를 테스트할 때 유용하게 사용할 수 있다. WireMock에 대한 보다 자세한 정보는 wiremock.org 사이트에서 얻을 수 있다.

스프링 부트의 내장 서버를 이용한 API 기능 테스트

스프링 부트를 사용한다면 내장 톰캣을 이용해서 API에 대한 테스트를 JUnit 코드로 작성할 수 있다.

@SpringBootTest(
		webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT
)
public class UserApiE2ETest {
    @Autowired
    private TestRestTemplate restTemplate;

    @Test
    void weakPwResponse() {
        String reqBody = "{\\"id\\": \\"id\\", \\"pw\\": \\"123\\", \\"email\\": \\"[e-mail]\\" }";
        RequestEntity<String> request =
                RequestEntity.post(URI.create("/users"))
                        .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8)
                        .body(reqBody);

        ResponseEntity<String> response = restTemplate.exchange(
                request,
                String.class);

        assertEquals(HttpStatus.BAD_REQUEST, response.getStatusCode());
        assertTrue(response.getBody().contains("WeakPasswordException"));
    }
}

스프링 부트는 테스트에서 웹 환경을 구동할 수 있는 기능을 제공한다. 이 테스트는 이 기능을 사용해서 내장 서버를 구동하고 스프링 웹 애플리케이션을 실행한다.

TestRestTemplate은 스프링 부트가 테스트 목적으로 제공하는 것으로서 내장 서버에 연결하는 RestTemplate이다. 임의의 포트를 사용해서 내장 서버를 구동하도록 설정했는데 만약 내장 서버가 12091 포트를 사용하면 TestRestTemplate도 자동으로 해당 포트에 맞춰 전송을 요청한다.