[정처기 실기] 7장 - 애플리케이션 테스트 관리

배채윤·2021년 4월 21일

✅ 개요

애플리케이션에 잠재된 결함을 찾아내는 일련의 행위 또는 절차

◾️ 기본 원리

  • 완벽한 테스트 불가능
  • 파레토 법칙
  • 살충제 패러독스
  • 테스팅은 정황 의존
  • 오류-부재의 궤변
  • 테스트와 위험은 반비례
  • 테스트의 점진적 확대
  • 테스트의 별도 팀 수행

✅ 분류

◾️ 프로그램 실행 여부

◽️ 정적 테스트

소스코드만 분석
ex) 워크 스루, 인스펙션, 코드 검사

◽️ 동적 테스트

실행하여 테스트
ex) 블랙박스, 화이트 테스트

◾️ 테스트 기반(Test Bases)

◽️ 명세 기반 테스트

ex) 동등 분할, 경계값 분석

◽️ 구조 기반 테스트

논리 흐름에 따라 테스트 케이스 작성, 확인
ex) 구문 기반, 결정 기반, 조건 기반 등

◽️ 경험 기반 테스트

테스터의 경험을 기반으로 수행
ex) 에러 추정, 체크 리슽, 탐색적 테스팅

◾️ 시각

◽️ 검증 테스트

기능 검증

◽️ 확인 테스트

요구사항 확인

◾️ 목적

◽️ 회복 테스트

장애 발생시킨 후 복구되는지 확인

◽️ 안전 테스트

불법침입으로부터 보호

◽️ 강도 테스트

과부하 시에도 정상 작동

◽️ 성능 테스트

응답시간, 처리량

◽️ 구조 테스트

논리적 경로, 소스코드 복잡도 등을 평가하는 테스트

◽️ 회귀 테스트

SW 변경 코드에 새로운 결함이 없음을 확인하는 테스트

◽️ 병행 테스트

변경된 SW와 기존 SW에 동일한 데이터를 입력하여 결과를 비교하는 테스트

◾️ 내부구조 참조 여부

◽️ 화이트박스 테스트 ⭐️⭐️⭐️

📌 원시코드의 논리적인 모든 경로를 테스트하여 테스트 케이스를 설계하는 방법

  • 종류
    • 기초 경로 검사
      절차적 설계의 논리적 복잡성을 측정할 수 있게 함
    • 제어 흐름 검사
      • 조건 검사
      • 루프 검사
      • 데이터 흐름 검사
  • 검증 기준
    • 문장 검증 기준
    • 분기 검증 기준
    • 조건 검증 기준
    • 분기/조건 검증 기준

◽️ 블랙박스 테스트 ⭐️⭐️⭐️ (동경원비오)

📌 SW 인터페이스에서 실시되는 기능 테스트로, 소프트웨어의 기능이 의도대로 작동하고 있는지 테스트하는 기법.

  • 종류
    • 동치 분할 검사
      미리 입력값을 넣고 기대값과 실제값 비교
    • 경계값 분석
      중간값보다 경계값에서 오류가 발생될 확률이 높다.
    • 원인-효과 그래프 검사
      입력 데이터 간 관계와 출력에 미치는 영향
    • 오류 예측 검사
      과거의 경험이나 감각으로 테스트
    • 비교 검사
      동일한 테스트, 동일한 결과?

◾️ 개발 단계 ⭐️

💡 V-모델
애플리케이션 테스트와 SW 개발 단계를 연결하여 표현한 것

◽️ 단위 테스트

📌 모듈이나 컴포넌트에 초점을 맞취 테스트하는 것
기능성 테스트를 최우선으로 수행. 주로 구조 기반 테스트를 시행

◽️ 통합 테스트 ⭐️⭐️⭐️

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

  • 종류

    • 비점진적 통합 방식 : 빅뱅 통합 테스트
    • 점진적 통합 방식 : 하향식, 상향식, 혼합식 통합 테스트
  • 점진적 통합 테스트

    • 하향식 통합 테스트
      • 상위 -> 하위 모듈
      • 주요 제어 모듈은 작성된 프로그램.
      • 종속 모듈(하위 모듈)은 스텁(Stub)으로 대체
      • 스텁은 한 번에 하나씩 실제 모듈로 교체
      • 통합될 때마다 회귀테스트 실시
    • 상향식 통합 테스트
      • 하위 -> 상위 모듈
      • 하위 모듈을 클러스터로 결합
      • 더미 모듈인 드라이버(제어프로그램)작성
      • 클러스터 테스트
      • 클러스터는 상위로 이동하여 결합, 드라이버는 실제 모듈로 교체
    • 혼합식 통합 테스트
      • 하위 수준에서는 상향식, 상위 수준에서는 하향식 통합을 사용
      • 샌드위치식 통합 테스트

◽️ 시스템 테스트

개발된 SW가 완벽하게 수행되는지 기능적 요구사항과 비기능적 요구사항으로 구분하여 테스트

◽️ 인수 테스트

사용자의 요구사항을 충족하는지에 중점을 두고 테스트

  • 사용자 인수 테스트
  • 운영상의 인수 테스트
  • 계약 인수 테스트
  • 규정 인수 테스트
  • 알파 테스트
    개발자 앞에서 통제된 환경에서 테스트
  • 베타 테스트
    선정된 사용자가 여러 명 사용자 앞에서 실제로 테스트

✅ 테스트 프로세스

◾️ 프로세스 순서

◽️ 애플리케이션 테스트 프로세스

  • 테스트 계획
    계획서, 요구 명세 기반으로 목표, 대상 범위 정의
  • 테스트 분석 및 디자인
    목적과 원칙을 검토하고 사용자 요구 사항 분석
  • 테스트 케이스&시나리오 작성
  • 테스트 수행
  • 테스트 결과 평가 및 리포팅
  • 결함 추적&관리

◽️ 결함 관리 프로세스

  • 에러 발견
  • 에러 등록
  • 에러 분석
  • 결함 확정
  • 결함 할당
  • 결함 조치
  • 결참 조치 검토 및 승인

◾️ 테스트 용어

◽️ 테스트 케이스

📌 사용자 요구사항을 정확하게 준수했는지를 확인하기 위해 설계된 데이터나 실행조건 등의 집합으로, 테스트 항목에 대한 명세서

◽️ 테스트 시나리오

📌 여러 개의 테스트 케이스가 있을 떄 이를 적용해야 할 순서대로 묶은 집합

◽️ 테스트 오라클

📌 테스트 결과가 올바른지 판단하기 위한 도구로, 사전에 정의된 참값을 대입하여 비교하는 기법 및 활동

  • 특징
    • 제한된 검증 : 모든 테스트 케이스에 적용은 불가능
    • 수학적 기법
    • 자동화 기능 : 실행, 결과 비교, 커버리지 측정 등을 자동화 할 수 있음
  • 종류
    • 오라클 : 모든 테스트 케이스 입력값에 대해 기대값을 제공
    • 샘플링 오라클 : 특정 테스트 케이스만
    • 추청(Heuristic) 오라클 : 특정 케이스만, 나머지는 추정으로 처리
    • 일관성(Consistent) 검사 오라클 : 애플리케이션 변경이 있을 때 테스트 케이스 수행 전과 후의 결과 값이 동일한지 확인하는 오라클

◽️ 테스트 하네스

📌 애플리케이션의 컴포넌트 및 모듈을 테스트 하는 환경의 일부분으로, 테스트를 지원하기 위해 생성된 코드와 데이터를 의미

◾️ 테스트 자동화 도구

◽️ 정적 분석 도구

📌 프로그램을 실행하지 않고 소스코드에 대한 결함을 분석하는 도구

◽️ 테스트 실행 도구

📌 스크립트 언어를 사용하여 테스트를 실행하는 도구

  • 데이터 주도 접근 방식
    테스트 데이터를 저장하여 실행
  • 키워드 주도 접근 방식
    테스트를 수행할 동작을 나타내는 키워드와 데이터를 저장하여 실행

◽️ 성능 테스트 도구

📌 가상의 사용자를 만들어 테스트를 수행함으로써 성능의 목표 달성 여부를 확인

◽️ 테스트 통제 도구

📌 테스트 계획 및 관리, 수행, 결함 관리 등을 수행하는 도구

◽️ 테스트 하네스 도구

📌 테스트가 실행될 환경을 시뮬레이션하여 컴포넌트 및 모듈이 정상적으로 동작되도록 테스트하는 도구

💡 테스트 하네스 구성요소

  • 테스트 드라이버
    하위 모듈 호출, 파라미터 전달, 모듈 테스트 수행 후 결과를 도출하는 도구
  • 테스트 스텁
    제어 모듈이 호출하는 타 모듈 기능을 단순히 수행. 필요한 조건만 가지고 있는 테스트용 모듈
  • 테스트 슈트
    컴포넌트, 모듈, 시스템에 사용되는 테스트 케이스의 집합
  • 테스트 케이스
    사용자 요구사항을 정확하게 준수했는지 확인하기 위한 입력값, 기대값, 실행 조건 등으로 만들어진 테스트 항목의 명세서
  • 테스트 스크립트
    자동화된 테스트 실행 절차에 대한 명세서
  • 목 오브젝트
    사용자 행위를 조건부로 입력 -> 행위 수행하는 객체

◽️ 테스트 단계별 자동화 도구

  • 테스트 계획
    • 요구사항 관리
  • 테스트 분석/설계
    • 테스트 케이스 생성
  • 테스트 수행
    • 테스트 자동화
    • 정적 분석
    • 동적 분석
    • 성능 테스트
    • 모니터링
  • 테스트 관리
    • 커버리지 분석
    • 형상 관리
    • 결함 추적/관리

✅ 복잡도 ⭐️⭐️⭐️

📌 시스템이나 시스템 구성 요소 또는 소프트웨어의 복잡한 정도를 나타내는 말
SW를 어느 정도 수준까지 테스트 해야 할지, 어느 정도 자원이 소요되는지 예측할 때 사용됨

◾️ 시간 복잡도

📌 알고리즘을 수행하기 위해 프로세스가 수행하는 연산 횟수를 수치화 한 것

◽️ 접근 표기법의 종류

  • 빅오(Big-O Notation) : 최악
  • 세타 : 평균
  • 오메가 : 최상

◽️ 빅오 표기법으로 표현한 최악의 알고리즘 시간 복잡도

  • O(1) : 입력값 N과 관계 X
    • 스택 push, pop
  • O(logn) : 입력값이나 조건에 의해 감소
    • 이진 트리, 이진 탐색
  • O(n) : 입력값과 1:1
    • for 문
  • O(nlogn)
    • 힙 정렬, 2-way 합병 정렬
  • O(n**2)
    • 버블 정렬, 쉘 정렬, 퀵 정렬, 선택 정렬
  • O(2**n)
    • 피보나치 수열

◾️ 순환 복잡도(Cyclomatic Complexity)

📌 논리적인 복잡도를 측정하기 위한 소프트웨어의 척도

  • 맥케이브 순환도, 맥케이브 복잡도 메트릭이라고도 함
  • 제어 흐름도 이론에 기초를 둠

◽️ 계산 방법

  • 제어 흐름도가 G라면 순환 복잡도는 V(G)로 표기
  • V(G) = 제어 흐름도의 영역 수
  • V(G) = 화살표 수 - 노드 수 +2

✅ 어플리케이션 성능 개선 ⭐️⭐️⭐️

성능을 개선하려면 소스 코드 최적화를 수행하여 나쁜 코드를 클린 코드로 수정하고, 소스 코드 품질 분석 도구를 이용하여 소스 코드의 스타일이나 코딩 표준 등을 분석해야 한다.

◾️ 성능 측정 지표

◽️ 처리량

◽️ 응답 시간

◽️ 경과 시간

◽️ 자원 사용률

◾️ 소스 코드 최적화

나쁜 코드를 배제하고 클린 코드로 전환

◽️ 나쁜 코드

  • 스파게티 코드
    코드 로직이 서로 복잡하게 얽혀 있는 코드
  • 외계인 코드
    아주 오래되거나 참조문서 또는 개발자가 없어 유지보수가 어려운 코드

◽️ 작성 원칙 5가지 ⭐️

  • 가독성
  • 단순성
    한 번에 한 가지 처리, 클래스/함수/메소드를 최소 단위로 분리
  • 의존성 배제
    영향 최소화
  • 중복성 최소화
  • 추상화
    상위에서는 불필요한 부분을 생략하고 객체 속성 중 가장 중요한 것에만 중점을 두어 모델화(계략화) 하는 것. 상세 내용은 하위에서 구현

◽️ 소스코드 최적화 유형 ⭐️

  • 클래스 분할 배치
    하나의 역할만 수행하도록 응집도 높임
  • 느슨한 결합
    추상화된 자료구조와 메소드를 구현함으로써 클래스간 의존성 최소화

◾️ 소스 코드 품질 분석 도구

소스코드 스타일, 코드 표준, 메모리 누수, 스레드 결함 등을 발견하기 위한 분석 도구

◽️ 정적 분석 도구

실행하지 않고 분석

  • pmd
  • cppcheck
  • SonarQube
  • checkstyle
  • ccm
  • cobertuna

◽️ 동적 분석 도구

실행하여 코드 속 메모리 누수, 스레드 결함 분석

  • Avalche
  • Valgrind
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