C# 개발자를 위한 단위 테스트 가이드

1. 단위 테스트란?

단위 테스트(Unit Test)는 프로그램의 개별 모듈(함수, 메서드, 클래스 등)이 의도한 대로 동작하는지 검증하는 테스트입니다. 주로 개발 초기 단계에서 작성하여, 코드 변경 시 오류를 빠르게 발견하고 유지보수를 쉽게 만들어 줍니다.

단위 테스트의 장점

• 버그 조기 발견: 개발 단계에서 오류를 빠르게 찾아 수정할 수 있습니다.
• 코드 품질 향상: 명확하고 견고한 코드를 작성하도록 유도합니다.
• 리팩토링 안전성 확보: 리팩토링 후에도 기존 기능이 정상 동작하는지 검증할 수 있습니다.
• 자동화 가능: 지속적 통합(CI) 및 배포(CD) 환경에서 자동으로 실행할 수 있습니다.

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2. 단위 테스트 도구 소개

C# 개발 환경에서는 다양한 테스트 프레임워크를 사용할 수 있습니다. 대표적으로 MSTest, xUnit, NUnit이 있으며, 이 중 NUnit은 강력한 기능과 유연한 구성을 지원해 많은 개발자들이 선호합니다.

주요 단위 테스트 프레임워크 비교

프레임워크	특징	설치 방법
MSTest	Microsoft 공식 지원	기본 제공
xUnit	최신 .NET과 잘 통합됨	NuGet 설치
NUnit	다양한 기능과 유연한 구조	NuGet 설치

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3. 단위 테스트 사용 방법

1. 테스트 프로젝트 생성: 기존 프로젝트와 분리된 테스트 프로젝트를 생성합니다.
2. 테스트 프레임워크 설치: NuGet 패키지를 통해 NUnit 및 관련 도구를 설치합니다.
3. 테스트 코드 작성: AAA 패턴(Arrange, Act, Assert)을 기반으로 테스트 코드를 작성합니다.
4. 테스트 실행 및 결과 확인: Visual Studio나 CLI 도구를 통해 테스트를 실행하고 결과를 확인합니다.

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4. NUnit 3와 JustMock 설명

NUnit 3

NUnit은 C# 개발에서 널리 사용되는 단위 테스트 프레임워크입니다. 간결한 문법과 풍부한 어트리뷰트를 제공하여, 효율적인 테스트 코드를 작성할 수 있습니다.

주요 특징:

• 다양한 어트리뷰트 제공 ([Test], [TestCase], [SetUp] 등)
• 간단하고 명확한 문법
• 유연한 테스트 데이터 주입

JustMock

JustMock은 Telerik에서 제공하는 Mocking Framework로, 의존성이 있는 객체나 외부 리소스를 Mock 처리하여 독립적인 테스트를 가능하게 합니다.

주요 특징:

• 인터페이스, 클래스, 메서드 Mock 지원
• 비공개(private) 멤버 Mocking 가능 (프리미엄 버전)
• 간결한 문법으로 빠른 테스트 작성

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5. 상세 예제

Calculator 클래스

public class Calculator
{
    public int Add(int a, int b) => a + b;
    public int Divide(int a, int b)
    {
        if (b == 0) throw new DivideByZeroException("0으로 나눌 수 없습니다.");
        return a / b;
    }
}

NUnit 단위 테스트

using NUnit.Framework;

[TestFixture]
public class CalculatorTests
{
    private Calculator calculator;

    [SetUp]
    public void Setup()
    {
        calculator = new Calculator();
    }

    [Test]
    public void Add_TwoNumbers_ReturnsSum()
    {
        var result = calculator.Add(2, 3);
        Assert.AreEqual(5, result);
    }

    [Test]
    public void Divide_ByZero_ThrowsException()
    {
        Assert.Throws<DivideByZeroException>(() => calculator.Divide(10, 0));
    }
}

JustMock 예제

using Telerik.JustMock;
using NUnit.Framework;

public interface IDataService
{
    string GetData();
}

public class DataProcessor
{
    private readonly IDataService _dataService;

    public DataProcessor(IDataService dataService)
    {
        _dataService = dataService;
    }

    public string ProcessData()
    {
        return _dataService.GetData().ToUpper();
    }
}

[TestFixture]
public class DataProcessorTests
{
    [Test]
    public void ProcessData_ReturnsUpperCaseData()
    {
        var mockService = Mock.Create<IDataService>();
        Mock.Arrange(() => mockService.GetData()).Returns("test data");

        var processor = new DataProcessor(mockService);
        var result = processor.ProcessData();

        Assert.AreEqual("TEST DATA", result);
    }
}

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6. NUnit 어트리뷰트 및 고급 기능

1. [TestFixture]: 테스트 클래스 지정

   • 테스트 클래스임을 나타내며, NUnit이 테스트 클래스를 인식하게 합니다.

2. [Test]: 테스트 메서드 지정

   • 개별 테스트 메서드를 지정합니다.

3. [TestCase]: 다양한 입력값으로 테스트

   • 테스트 메서드에 다양한 입력값을 직접 지정할 수 있습니다.

   예제:

   [TestCase(1, 2, 3)]
   [TestCase(-1, -1, -2)]
   [TestCase(0, 0, 0)]
   public void Add_TestCases_ReturnsExpectedResult(int a, int b, int expected)
   {
       var result = calculator.Add(a, b);
       Assert.AreEqual(expected, result);
   }

4. [TestCaseSource]: 외부 데이터 소스를 활용한 테스트

   • 배열, 컬렉션 등의 외부 데이터를 통해 다양한 테스트 케이스를 제공합니다.

   예제:

   private static object[] DivideTestCases =
   {
       new object[] { 10, 2, 5 },
       new object[] { 9, 3, 3 },
       new object[] { 15, 5, 3 }
   };
   
   [TestCaseSource(nameof(DivideTestCases))]
   public void Divide_WithTestCaseSource_ReturnsExpectedResult(int a, int b, int expected)
   {
       var result = calculator.Divide(a, b);
       Assert.AreEqual(expected, result);
   }

5. [SetUp]: 테스트 실행 전 초기화

   • 각 테스트 실행 전 초기화 작업을 수행합니다.

6. [TearDown]: 테스트 실행 후 정리

   • 각 테스트 실행 후 리소스를 정리합니다.

7. [Ignore]: 테스트 제외

   • 특정 테스트를 일시적으로 실행하지 않도록 설정합니다.

8. [Category]: 테스트 분류

   • 테스트 그룹을 지정하여 선택적 실행이 가능하도록 합니다.

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7. 테스트 실행 방법

Visual Studio에서 실행

• 메뉴: 테스트 > 테스트 탐색기
• 단축키: Ctrl + R, A

CLI에서 실행

dotnet test

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8. 단위 테스트 작성 팁

1. 작고 명확하게 작성: 한 테스트는 한 가지 기능만 검증합니다.
2. AAA 패턴 유지: Arrange, Act, Assert 순서대로 작성합니다.
3. 예외 상황도 테스트: 정상 케이스뿐 아니라 엣지 케이스도 고려합니다.
4. 독립적인 테스트: 테스트 간 의존성을 없애야 합니다.

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9. 권장 작성 방법

• Given-When-Then 패턴 사용
• 테스트 커버리지 도구 활용
• CI/CD 파이프라인에 테스트 자동화 적용

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10. 참고 사이트

• NUnit 공식 문서
• JustMock 공식 문서
• Microsoft 공식 문서

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단위 테스트는 코드 품질을 높이고 안정성을 유지하는 데 필수적인 도구입니다. NUnit과 JustMock을 활용해 효율적이고 체계적인 테스트를 작성해보세요!