TDD (Test Driven Development, 테스트 주도 개발)

박영준·2023년 8월 17일

CS

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TDD 에 대한 설명은 개발자 면접에서 자주 나오는 질문 중의 하나!

1. 정의

반복 테스트를 이용한 소프트웨어 방법론
- 짧은 개발 주기의 반복에 의존하는 개발 프로세스
작은 단위의 테스트 케이스를 작성하고, 이를 통과하는 코드를 추가하는 단계를 반복하여 구현
애자일 방법론 중 하나인 eXtream Programming(XP)의 'Test-First' 개념에 기반을 둔 단순한 설계를 중시
단, 실무에 TTD 를 적용하는 것은 업무 환경에 따라 요구되지 않을 수도 있다!

애자일 방법론

지속적으로 피드백을 반영할 수 있는 방법

eXtream Programming(XP)
미래에 대한 예측을 최대한 하지 않고, 지속적으로 프로토타입을 완성하는 애자일 방법론 중 하나.
추가 요구사항이 생기더라도, 실시간으로 반영할 수 있다.

JUnit

TDD의 대표적인 Tool

전 세계적으로 가장 널리 사용되는 'Java 단위 테스트 프레임워크'

2. TDD 개발주기

1) TTD 절차 (개발주기)

RED : 테스트 작성 단계

아직 구현되지 않는 기능에 대한 테스트를 작성
- 단, 해당 테스트는 아직 구현되지 않은 기능에 대한 것이기 때문에 현재 단계에서는 실패하는 것이 당연하다.
주의!
실패하는 테스트 코드를 작성할 때까지 실제 코드를 '작성하지 않아야' 한다.

GREEN : 구현 단계

주의!
실패하는 테스트를 통과할 정도의 '최소 실제 코드'를 작성해야 한다.

REFACTOR : 리팩토링 단계

테스트가 실패하지 않는 한, 계속해서 리팩토링을 반복

2) TTD 의 세부 흐름

예시

생년월일(input)을 입력받으면 현재 나이(output)를 출력하는 프로그램

간단한 것으로 목표를 정한다.
- 2015, 2018 -> (만)3살 우선 이것을 만들겠다는 생각을 한다.
만들기 전, 만든 후에 무엇을 테스트할지를 설계
- 2015, 2018를 입력하면 2가 나오는 테스트 프로그램(장차 만들 프로그램을 테스트할 코드)를 만든다.
- 단, 실패하는 테스트이어야 한다.
테스트를 통과할 프로그램(1.을 목표로 작성한 코드)를 만든다.
- 2018 - 2015 (올해의 연도 - 태어난 해)
테스트 프로그램으로 이 프로그램(3.에 해당하는 코드)을 실행한다.
통과했으면 새로운 테스트를 추가
- 생월을 추가했을 때 계산하는 프로그램
위의 작업들을 계속 왔다갔다 수행

3. 일반 개발 방식 vs TDD 개발 방식

1) 일반 개발 방식

(1) 개발 주기

요구사항 분석 → 설계 → 개발 → 테스트 → 배포

(2) 단점

소프트웨어 개발을 느리게 하는 잠재적 위험이 존재한다.

소비자의 요구사항이 처음부터 명확하지 않을 수 있다.
- 일반적으로 고객의 요구사항 등... 의 의해 점진적으로 설계를 완성해가는데, 재설계 과정에서 불필요한 코드 or 중복 코드의 가능성 大
자체 버그 검출 능력 저하 or 소스코드의 품질이 저하될 수 있다.
- 작은 부분의 기능 수정에도 모든 부분을 테스트해야 하므로, 전체적인 버그를 검출하기 어려워진다.
- 어디서 버그가 발생할지 모르기 때문에, 잘못된 코드도 고치지 않으려하는 현상이 나타나고, 이 현상은 소스코드의 품질 저하과 직결된다.
자체 테스트 비용이 증가할 수 있다.
- 작은 수정에도 모든 기능을 다시 테스트해야 하는 문제가 발생하여 자체 테스트 비용이 증가된다.

2) TDD 개발 방식

디자인(설계) 단계에서 프로그래밍 목적을 반드시 미리 정의해야 한다.
무엇을 테스트해야 할지 미리 정의(테스트 케이스 작성)해야만 한다.
테스트 코드를 작성한 뒤에 실제 코드를 작성
테스트 코드를 작성하는 도중에 발생하는 예외 사항(버그, 수정사항)들은 테스트 케이스에 추가하고 설계를 개선한다.
이후 테스트가 통과된 코드만을 코드 개발 단계에서 실제 코드로 작성한다.

4. 장단점

장점

디버깅 시간 단축
- 이는 유닛 테스팅을 하는 이점이기도 하다.
- 사용자의 데이터가 잘못 나온다면
  - 일반 개발 방식 : DB의 문제인지, 비즈니스 레이어의 문제인지 UI의 문제인지 실제 모든 레이러들을 전부 디버깅 해야 한다.
  - TDD : 자동화 된 유닛테스팅을 전제하므로 특정 버그를 손 쉽게 찾아낼 수 있다.
재설계 시간을 단축
- 테스트 코드를 먼저 작성하기 때문에, 개발자가 지금 무엇을 해야하는지 분명히 정의하고 개발을 시작하게 된다.
- 테스트 시나리오를 작성하면서, 다양한 예외사항에 대해 생각해 볼 수 있다.
- 따라서, 개발 진행 중 소프트웨어의 전반적인 설계가 변경되는 일을 방지할 수 있다.
작성한 코드가 가지는 불안정성을 개선하여 생산성 향상
- TDD : 코드가 내 손을 떠나 사용자에게 도달하기 전에 문제가 없는지 먼저 진단 받을 수 있다.
  - 따라서, 코드가 지닌 불안정성과 불확실성을 지속적으로 해소해준다.
코드가 내 손을 벗어나기 전에 가장 빠르게 피드백 받을 수 있다.
- 일반 개발 방식 : 90% 이상 완성된 코드를 가지고 테스트하기 때문에, 문제를 발견해도 정확하게 원인이 무엇인지 진단하기는 힘들다.
- TDD : 기능 단위로 테스트를 진행하기 때문에, 코드가 모두 완성되어 프로그래머의 손을 떠나기 전에 피드백을 받는 것이 가능하다.
추가 구현이 용이
- 일반 개발 방식 : 개발이 완료된 소프트웨어에 어떤 기능을 추가할 때, 해당 기능이 기존 코드에 어떤 영향을 미칠지 알지 못한다.
- TDD : 자동화된 유닛 테스팅을 전제하므로 테스트 기간을 획기적으로 단축시킬 수 있다.

단점

이러한 TDD의 장점에도 불구하고 모두가 이 개발 프로세스를 따르지 않는다.

생산성의 저하 (느린 개발 속도)
- 처음부터 2개의 코드를 짜야한다.
- 중간중간 테스트를 하면서 고쳐나가야 한다.
- SI 프로젝트에서는 소프트웨어의 품질보다 납기일 준수가 훨씬 중요하기 때문에 TDD 방식을 잘 사용하지 않는다.
이제까지 자신이 개발하던 방식을 많이 바꿔야 한다.
구조에 얽매힌다.
- 원칙을 깰 수는 없고 꼼수가 있기는 한데 그 꼼수를 위해서 구조를 바꾸자니 이건 아무래도 아닌 것 같고,
  테스트는 말 그대로 테스트일 뿐 실제 코드가 더 중요한 상황인데도 불구하고 테스트 원칙 때문에 쉽게 넘어가지 못하는 경우