다 함께 TDD

이번에 회사에서 진행하는 새로운 프로젝트를 TDD(Test Driven Development)로 진행하며 느낀 바와 경험들을 공유하고자 글을 작성한다. 예전부터 TDD 도입에 대한 갈망은 컸으나, 요구사항에 맞추어 구현체 내용을 구현하기 급급했다는 핑계로 항상 뒷전에 두었는데 지금이나마 TDD 방법론이 주는 행복과 역할을 느낄 수 있어 뜻 깊은 시간이었다.

본인의 경우 Typescript 환경에서 TDD 를 진행했으며, 혹시 같은 환경에서의 도입을 고민하는 이들에게 이 글이 조금의 도움이 되길 바란다. 다만, 알다시피 TDD 는 개발 방법론이기에 특정 언어에 국한되어 있지 않다. 본 문서에서 인용되는 코드들이나 라이브러리들도 각 언어마다 그 역할을 수행하는 녀석들이 있을 테니 그것은 각자 살펴보길 바란다. 들어가기 앞 서, 조금의 우려는 TDD 에 대한 무조건적인 찬양의 글이 아니며 어디까지나 TDD 를 통해 개발을 하며 느낀 주관적인 생각이니 이 점 유의해 주고 글을 읽어주면 좋겠다. 모든 개발 방법론에는 장단점이 존재하며 본 문서에서 다루는 TDD 또한 다르지 않다.

Test case 를 작성하지 않았던 건 아니다.

난 요구 사항에 맞추어 기능을 개발하고 곧잘 기능에 대한 테스트 케이스도 작성하는 평범한 주니어 개발자다.
가끔 요구 사항이 많아지거나 기능에 대한 follow up 을 못할 경우, 난 방학 시절 몰아쓰던 일기처럼 테스트를 몰아서 작성하곤 했다.
아니 그래도 테스트 케이스를 작성했다는게 어디인가, 때론 테스트 케이스를 작성하지 못할때가 더 많았는걸.
솔직히 촉박한 타임라인에 쉼 없이 쫓기다보면 감히 테스트라는 생각이 안날뿐더러 뒤늦은 죄책감에 떠오른다 하더라도 내 무의식 아주 깊숙한데 쳐박곤 못본척할때가 많았다.

돌이켜보면 내가 진행했던 프로젝트들에서 제대로 테스트 개념을 이해하지 못하고 테스트라는 명목으로 작성한 그럴싸한 코드들만 존재하고 있는지도 모른다. 테스트라는 게 어떤 관점으로 보느냐에 따라서 매우 쉽기도 하고, 머리를 쥐어뜯을 만큼 어렵기도 하다.

Context 에 따른 일관된 추상화 레벨, 명확한 의도와 여러 요지들이 복합적으로 표현되는 것이 테스트인데 이러한 관점에서 보자면 나는 줄곧 엉터리 테스트를 작성했는지도 모른다. 또한 내 기준에서 합당하다 느끼는 Context 가 누군가에게는 변질될 우려가 있고, 또 누군가의 Context 를 내가 아예 이해 못 할 때도 많다.
테스트 코드라곤 하지만 수많은 매직 넘버들과 높은 결합을 가진 객체 또는 반대로 아예 낮은 응집에 객체들을 보면, "아.. 차라리 쓰질 말지.." 라고 느낄때가 많다.

이는 결국에 테스트 케이스에 비중을 크게 두지 않았다는 것이고 제대로 작성해보지 않았다는 것을 반증한다고 본다.
그렇다면 테스트 케이스를 무조건 작성하는 환경에 노출이 되면 조금은 테스트라는 녀석과 친밀해질 수 있을까?
그 물음에 TDD 방법론이 조금의 답을 주지 않을까 조심스레 생각해본다.

TDD 란, 그냥 Test First. TFD(Test First Development)

테스트 케이스를 먼저 작성하고 이후 그 테스트 케이스를 통과하는 구현체에 내용을 작성한다, 즉 테스트가 개발을 주도한다.
이러한 일련의 작업을 반복하며 정상 동작에 대한 피드백을 적극적으로 받으며 받은 피드백을 통해 코드를 리팩토링한다.
이로써 우리는 동작하는 깨끗한 코드 를 얻게 된다. 좀 더 눈에 들어오게 절차를 정리하자면 아래와 같다.

1. 실패하는 단위 테스트 케이스 작성 (구현체에 절대 내용을 담지 말 것)
2. 작성된 테스트 케이스를 통과하는 구현체 작성
3. 피드백을 통한 코드 리팩토링

이 과정을 흔히 Red-Green-Refactor 라고 부른다.

일반적인 개발의 흐름을 보자면 우리는 구현체를 구현한 이후 선택적으로 테스트 코드를 작성한다.
쉽게 순서를 바꾸면 된다. 그러면 test coverage 가 기본 80%가 넘는 경이로움을 느끼게 된다.

물론, 단순히 테스트로써의 역할로만 존재하는 건 아니다.

TDD 를 함으로써 구현체에 내용을 담기전 인터페이스, 즉 설계 관점에서 여러 상황들을 열어두고 보게되는데 이러한 열린 설계 방식이 안정성 높고 좀 더 확장성 높은 프로그램을 만드는데 도움을 준다. 실제 코드에 대한 명확한 처리를 설계함으로써 실제 구현체에서의 과도한 설계를 피할 수 있고, 간결한 인터페이스를 정의할 수 있다.
이렇게 사전에 정의된 테스트 코드는 요구 사항을 구체화 하는 문서(Executable documentation/Specification)로써 활용될 수 있다.
(누군가에게 전달 받은 프로젝트가 테스트 코드가 하나 없다면, 언제 터질지 모르는 폭탄을 받은거라 생각하면 된다.)
따라서 테스트 케이스는 인터페이스에 의존적이며 구현에 독립적이다.

난 처음에 TDD 를 도입하여 진행하는 순간은 꽤나 힘들었다. (물론, 지금이라고 아니라고는 말 못한다.)
왜냐하면 내 오랜 관습과 매 순간 마주해야하는건데, 사람의 사고라는게 그리 쉽게 바뀔 수 있겠는가.

잠깐 방심하다보면 어느순간 난 내 사고는 이미 구현체들에 내용을 다 담고, 원하는 값을 얻은 다음 테스트 케이스를 정의하고 있었다.
테스트 케이스 정의가 끝나면, "아차! 나 지금 TDD 로 하고 있었지.." 하며 머리를 한번 긁적 거리곤 한숨 내뱉기 일수 였다.
아마 TDD 를 가장 빠르게 학습할 수 있는 사람들은 개발을 이제 막 배우는 사람들이 아닐까 싶다.

앞 서, TDD 는 일반 개발 순서를 바꾼다 했지만 테스트가 선택이 아닌 전제라면 바뀐 순서가 원래 옳은 순서가 아닌가라는 생각이든다.
그래도 TDD 를 내 습관으로 만들고자 고군분투 하고 있다. TDD 가 내게 주는 확실한 보상이란 아마도 감격스러운 test coverage % 가 아닐까 싶다.
그리고 수행되는 모든 테스트 케이스들이 성공적으로 통과하는걸 보면 내심 마음이 뿌듯하다.

하지만 여전히 나는 테스트 케이스를 작성함에 어려움을 느낀다.
결국에 이 말은 즉슨, 내가 그렇게 좋은 설계를 하지 못했다는 것을 반증한다.

테스트하기 좋다고 좋은 설계는 아니지만, 좋은 설계는 테스트하기 쉽다.

그렇다면 여기서 우리는 좋은 설계 를 해야할텐데, 이 고민을 SOLID 원칙이 조금은 해결해 줄 거라 생각된다.
객체 지향 5대 원칙으로 잘 알려진 SOLID 이지만, 모르는 이들도 있을 것 같아 아래와 같이 간략하게 뜻 을 적었다.
본 문서에서 이 내용을 다 다루면 내용이 산으로 갈 것 같아, 자세한 내용은 다른 문서를 참고하기 바란다.

• S(Single Responsibility) = 단일 책임 원칙
• Open/Closed Principle = 개발/폐쇄 원칙
• Liskov Substitution Principle = 리스코프 치환 원칙
• Interface Segregation Principle = 인터페이스 분리 원칙
• Dependency Inversion Principle = 의존성 역전 원칙

앞 서, 언급했든 본인은 Typescript 환경에서 TDD 를 진행했다.
Typescript 에서는 Kotlin 에서 사용되는 todo 와 같은 메소드는 없지만 @ts-ignore 을 통해 대체할 수 있다.

Typescript 에서는 아래와 같이 목킹하는 테스트 케이스를 작성할 수 있다.
물론, 구현체에 내용은 담지 않고 테스트 케이스를 먼저 작성한 내용이다.

아래 예가 좋은 예시 코드가 아닌 것 같아 뺼까 하다 딱히 생각나는 것도 없어서 넣어둔다.
@ts-ignore 를 통하지 않고 interface 기반으로 작성하려면 jest-mock-extended 와 같은 third party 를 통해 해결할 수 있다.
Kotlin 환경에서의 Mockito 를 대체할 수 있는 third party 를 찾다 알게되었다.

조금 팁을 드리자면, Jest 를 쓴다는 가정하에 TDD 를 강제 하는 방안으로써 husky 와 같은 라이브러리를 통해 git pre-push 전에 작성된 테스트 케이스들에 대한 테스트를 수행활 수 있다.

아래와 같은 옵션을 추가하면 기입된 % 만큼에 coverage 를 수행해야 테스트에 통과할 수 있다.

마치며

TDD 도입을 꺼려하는 이유 중에는 초반에 발생하는 time cost 가 상당 부분을 차지할 것 같다.
본인도 TDD 를 도입하며 초반에 절대적인 시간이 소비되었으나, 결국에 time cost 를 초반에 사용하느냐 후반분에 사용하느냐 그 관점으로 보니 역시 초반에 사용하는게 훨 낮다는 결론이 났다.

그렇다면 테스트를 구현체를 모두 구현한 다음에 작성해도 되지 않겠냐 되물을 수 있겠지만, 이는 위에서 언급한 설계 측면과 협업에 이점을 모두 놓치게되고 몰아쓴 테스트 케이스는 100% 성공하는 Happy case 들만 작성할 뿐이다.
당장은 테스트 케이스를 작성하는데 추가적인 노력이 든다고 생각할 수 있지만, 전체 개발 주기를 생각했을때 이와 같은 테스트 케이스들은 생산성을 향상 시켜준다.

결국 잘 작성된 테스트 케이스는 개발자로 하여금 논리적 오류를 범하는 것을 막아주고 좀 더 빠르게 trouble shooting 을 가능케 해준다. 즉, Debugging Time 을 눈에 띄게 줄여준다.

trouble 이 발생할 빈도 또한 현저히 낮을 것이며, 더 이상 배포에 있어 두려워 하지 않아도 된다.
급한 이슈로 발빠르게 코드를 작성 후, Git repository 에 푸시했는데 테스트가 실패했다면 작성된 테스트 케이스에 감사를 표해야한다.

만약, 어떠한 테스트 절차도 밟지 않고 배포가 이루어졌다면 그 오류 코드를 가장 먼저 맞이하는건 본인 서비스에 유저가 될 것 이다.

또 협업에 있어 역할의 분담도 쉬워진다.
이를테면 a, b 를 입력 했을때, x 를 반환하라는 테스트 케이스 즉 인터페이스를 작성하고 그 구현체를 구현하는 것은 다른이에게 넘길 수 있는 것이다. 이 예만 들어보더라도 정말 같이 코딩하는 맛이 나지 않겠는가 ?
이렇게 작성된 테스트 케이스들은 결국에 code quality 를 높이고 안정성 있는 프로덕트를 만들게한다.

자, 그럼 이제 다 함께 TDD