TDD

TDD란 반복 테스트를 이용한 소프트웨어 방법론으로, 작은 단위의 테스트 케이스 (단위 테스트)를 작성하고 이를 통과하는 코드를 추가하는 단계를 반복하여 구현한다.

짧은 개발 주기의 반복에 의존하는 개발 프로세스이며 애자일 방법론 중 하나인 eXtream Programming (XP)의 ‘Test-First’ 개념에 기반을 두었다.

❌ 일반 개발 방식의 문제점

보통의 개발 방식은 '요구사항 분석 -> 설계 -> 개발 -> 테스트 -> 배포'의 형태의 개발 주기를 갖는데 이러한 방식은 소프트웨어 개발을 느리게 하는 잠재적 위험이 존재한다. 그 이유로는,

• 소비자의 요구사항이 처음부터 명확하지 않을 수 있다.
• 따라서 처음부터 완벽한 설계는 어렵다.
• 자체 버그 검출 능력 저하 또는 소스코드의 품질이 저하될 수 있다.
• 자체 테스트 비용이 증가할 수 있다.

이러한 문제점들이 발생되는 이유는 간단하게 말해서, 어느 프로젝트든 초기 설계가 완벽하다고 말할 수 없기 때문이다. 고객의 요구사항 또는 디자인의 오류 등 많은 외부 또는 내부 조건에 의해 재설계하여 점진적으로 완벽한 설계로 나아간다. 재설계로 인해 개발자는 코드를 삽입, 수정, 삭제 하는 과정에서 불필요한 코드가 남거나 중복처리 될 가능성이 크다.

❌ 결론적으로 이러한 코드들은 재사용이 어렵고 관리가 어려워져 유지보수를 어렵게 만든다.

작은 부분의 기능 수정에도 모든 부분을 테스트해야 하므로 전체적인 버그를 검출하기 어려워진다. 따라서 자체 버그 검출 능력이 저하된다. 그 결과 어디서 버그가 발생할지 모르기 때문에 잘못된 코드도 고치지 않으려 하는 현상이 나타나고 이 현상은 소스코드의 품질 저하과 직결된다. 이렇게 작은 수정에도 모든 기능을 다시 테스트해야 하는 문제가 발생하여 자체 테스트 비용이 증가된다.

TDD의 장점

• 보다 튼튼한 객체 지향적인 코드 생산
  • TDD는 코드의 재사용 보장을 명시하므로 TDD를 통한 소프트웨어 개발 시 기능 별 철저한 모듈화가 이뤄진다. 이는 종속성과 의존성이 낮은 모듈로 조합된 소프트웨어 개발을 가능하게 하며 필요에 따라 모듈을 추가하거나 제거해도 소프트웨어 전체 구조에 영향을 미치지 않게 된다.
• 재설계 시간의 단축
  • 테스트 코드를 먼저 작성하기 때문에 개발자가 지금 무엇을 해야하는지 분명히 정의하고 개발을 시작하게 된다. 또한 테스트 시나리오를 작성하면서 다양한 예외사항에 대해 생각해볼 수 있다. 이는 개발 진행 중 소프트웨어의 전반적인 설계가 변경되는 일을 방지할 수 있다.
• 디버깅 시간의 단축
  • 이는 유닛 테스팅을 하는 이점이기도 하다. 예를 들면 사용자의 데이터가 잘못 나온다면 DB의 문제인지, 비즈니스 레이어의 문제인지 UI의 문제인지 실제 모든 레이러들을 전부 디버깅 해야하지만, TDD의 경우 자동화 된 유닛테스팅을 전재하므로 특정 버그를 손 쉽게 찾아낼 수 있다.
• 테스트 문서의 대체 가능
  • 주로 SI 프로젝트 진행 과정에서 어떤 요소들이 테스트 되었는지 테스트 정의서를 만든다. 이것은 단순 통합 테스트 문서에 지나지 않는다. 하지만 TDD를 하게 될 경우 테스팅을 자동화 시킴과 동시에 보다 정확한 테스트 근거를 산출할 수 있다.
• 추가 구현의 용이함
  • 개발이 완료된 소프트웨어에 어떤 기능을 추가할 때 가장 우려되는 점은 해당 기능이 기존 코드에 어떤 영향을 미칠지 알지 못한다는 것이다. 하지만 TDD의 경우 자동화된 유닛 테스팅을 전제하므로 테스트 기간을 획기적으로 단축시킬 수 있다.

TDD 방법 및 순서

1. 실패하는 작은 단위 테스트를 작성한다. 처음에는 컴파일조차 되지 않을 수 있다.
2. 테스트를 통과하기 위해 프로덕션 코드를 작성한다. 이를 위해 정답이 아닌 가짜 구현 등을 작성할 수도 있다.
3. 그 다음의 테스트 코드를 작성한다. 실패 테스트가 없을 경우에만 성공 테스트를 작성한다.
4. 새로운 테스트를 통과하기 위해 프로덕션 코드를 추가 또는 수정한다.
5. 1~4단계를 반복하여 실패/성공의 모든 테스트 케이스를 작성한다.
6. 개발된 코드들에 대해 모든 중복을 제거하며 리팩토링한다.

위의 그림은 TDD의 개발주기를 표현한 것이다.

<Red> 단계에서는 실패하는 테스트 코드를 먼저 작성한다.
<Green> 단계에서는 테스트 코드를 성공시키기 위한 실제 코드를 작성한다.
<Yellow> 단계에서는 중복 코드 제거, 일반화 등의리팩토링을 수행한다. 

중요한 것은 실패하는 테스트 코드를 작성할 때까지 실제 코드를 작성하지 않는 것과, 실패하는 테스트를 통과할 정도의 최소 실제 코드를 작성해야 하는 것이다. 이를 통해, 실제 코드에 대해 기대되는 바를 보다 명확하게 정의함으로써 불필요한 설계를 피할 수 있고, 정확한 요구 사항에 집중할 수 있다.

단위 테스트를 작성하는 이유

• 코드를 수정하거나 기능을 추가할 때 수시로 빠르게 검증 할 수 있다.
• 리팩토링 시에 안정성을 확보할 수 있다.
• 개발 및 테스팅에 대한 시간과 비용을 절감할 수 있다.

좋은 테스트 특징 (FIRST)

1. Fast: 테스트는 빠르게 동작하여 자주 돌릴 수 있어야 한다.
2. Independent: 각각의 테스트는 독립적이며 서로 의존해서는 안된다.
3. Repeatable: 어느 환경에서도 반복 가능해야 한다.
4. Self-Validating: 테스트는 성공 또는 실패로 bool 값으로 결과를 내어 자체적으로 검증되어야 한다.
5. Timely: 테스트는 적시에 즉, 테스트하려는 실제 코드를 구현하기 직전에 구현해야 한다.

참고:http://clipsoft.co.kr/wp/blog/tddtest-driven-development-방법론/
https://mangkyu.tistory.com/182