화이트박스(White Box)와 블랙박스(Black Box)

소프트웨어 테스트 방법론에서 사용되는 두 가지 주요 기법으로, 테스트 대상 시스템의 내부 구조를 알고 있느냐에 따라 구분됩니다. 각 기법은 테스트의 목적과 방식이 다르며, 주로 소프트웨어 품질을 보장하는 데 사용됩니다. 두 개념을 비교하고 설명하면 다음과 같습니다.
1. 화이트박스 테스트(White Box Testing)
- 정의
화이트박스 테스트는 시스템의 내부 구조, 로직, 소스 코드를 직접 분석하여 테스트하는 방식입니다. 개발자가 작성한 코드의 흐름, 조건, 경로 등을 이해하고, 이를 바탕으로 테스트 케이스를 작성합니다.
- 목적
주로 코드 내부의 구조적 결함을 찾아내고, 프로그램의 논리적인 오류나 경로를 분석하여 모든 경로와 조건이 정상적으로 실행되는지 확인하는 것을 목표로 합니다.
- 사용자
주로 개발자가 수행하는 테스트로, 코드와 시스템에 대한 깊은 이해를 바탕으로 진행됩니다.
1) 화이트박스 테스트 기법
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조건 테스트(Condition Testing)
코드 내에서 조건문(if, else, switch 등)의 참과 거짓 경우를 모두 테스트합니다.
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경로 테스트(Path Testing)
프로그램의 모든 실행 경로를 따라가면서 테스트합니다. 이는 복잡한 시스템일수록 매우 많은 테스트 케이스가 필요할 수 있습니다.
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루프 테스트(Loop Testing)
반복문(for, while 등)의 동작을 테스트하여, 정상적으로 시작, 반복, 종료되는지 확인합니다.
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코드 커버리지(Code Coverage)
코드의 실행 여부를 측정하여 테스트의 범위를 평가하는 기법으로, 100% 커버리지를 목표로 모든 코드가 실행되도록 테스트합니다. 이는 Statement Coverage, Branch Coverage, Condition Coverage 등이 있습니다.
장점
- 내부 로직 검증: 코드의 구조적 결함을 발견하고, 논리적인 오류를 조기에 잡아낼 수 있습니다.
- 최대 커버리지: 코드의 모든 경로와 조건을 테스트하기 때문에, 테스트 커버리지가 높습니다.
- 버그 조기 발견: 코드 작성 단계에서 버그를 발견할 수 있어, 비용 절감 효과가 있습니다.
단점
- 높은 기술 요구: 코드의 세부 구조를 알아야 하기 때문에, 개발자의 기술적 이해가 필요합니다.
- 복잡성: 코드가 복잡하거나 규모가 클수록 모든 경로를 테스트하는 것이 어려울 수 있습니다.
2. 블랙박스 테스트(Black Box Testing)
- 정의
블랙박스 테스트는 시스템의 내부 구조나 코드에 대한 사전 지식 없이, 외부에서 주어진 입력과 출력만을 바탕으로 테스트하는 방법입니다. 내부 동작을 고려하지 않고, 기능적 요구사항을 만족하는지 확인하는 것이 목표입니다.
- 목적
주로 시스템이 기능적 요구사항을 충족하는지 확인하는 데 중점을 두며, 사용자 관점에서 소프트웨어가 기대대로 동작하는지 테스트합니다.
- 사용자
테스터나 QA가 많이 사용하는 방법이며, 시스템의 내부 코드에 대한 지식이 필요하지 않습니다.
1) 블랙박스 테스트 기법
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동등 분할(Eqivalence Partitioning)
입력 데이터를 유사한 그룹으로 분할하여, 각 그룹에서 대표적인 값을 선택해 테스트합니다. 비슷한 종류의 값은 동일하게 처리된다는 가정 하에 효율적으로 테스트할 수 있습니다.
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경계 값 분석(Boundary Value Analysis)
입력 데이터의 경계값(최소값, 최대값)을 집중적으로 테스트합니다. 버그가 경계에서 발생할 가능성이 높기 때문에, 경계값을 잘 테스트하는 것이 중요합니다.
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결정 테이블 테스트(Decision Table Testing)
여러 조건과 그 조건에 따른 결과를 표로 정리하여 테스트하는 방식입니다. 복잡한 조건 처리를 체계적으로 검증할 수 있습니다.
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상태 전이 테스트(State Transition Testing)
시스템이 상태를 전환할 때 발생하는 문제를 테스트합니다. 예를 들어, 로그인 상태에서 로그아웃, 비밀번호 변경 등의 상태 변화가 올바르게 이루어지는지 확인합니다.
장점
- 사용자 관점 테스트: 실제 사용자가 사용하는 방식대로 테스트하기 때문에, 사용자 경험과 관련된 오류를 찾아내기 좋습니다.
- 쉽게 적용 가능: 내부 코드에 대한 지식이 필요하지 않아 비전문가도 쉽게 수행할 수 있습니다.
- 테스트 케이스 작성 용이: 요구사항만 있으면 테스트 케이스를 작성할 수 있어, 기획 단계에서부터 테스트 준비가 가능합니다.
단점
- 내부 결함 발견 어려움: 내부 코드의 로직이나 구조적인 문제를 찾아내는 데 한계가 있습니다.
- 커버리지 부족: 내부 동작을 알 수 없기 때문에, 테스트 범위가 제한적일 수 있습니다.
- 반복적 오류 발생 가능성: 테스트가 충분히 이루어지지 않을 경우, 내부 결함이 남아 있을 가능성이 높습니다.
3. 화이트박스와 블랙박스 테스트의 차이점

4. 두 가지 테스트 기법의 조합
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화이트박스와 블랙박스 테스트는 상호 보완적입니다.
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화이트박스 테스트는 코드의 내부적인 오류를 잡아내고, 블랙박스 테스트는 시스템이 기능적으로 올바르게 동작하는지를 확인하는 데 중점을 둡니다.
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따라서, 두 가지 테스트 기법을 함께 사용하면 소프트웨어의 품질을 종합적으로 관리할 수 있습니다.
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예를 들어, 개발자는 화이트박스 테스트로 코드를 직접 테스트하여 버그를 조기에 발견하고, QA 팀은 블랙박스 테스트로 최종 사용자 시나리오를 통해 제품의 전반적인 기능을 확인하는 방식으로 프로젝트에서 진행될 수 있습니다.
5. 정리
- 화이트박스 테스트는 코드 기반의 테스트로, 내부 로직을 철저히 검증하며, 개발자가 수행하는 경우가 많습니다.
- 블랙박스 테스트는 기능 중심의 테스트로, 사용자 입장에서 시스템이 예상대로 작동하는지를 확인하는 과정이며, QA가 주로 수행합니다.
- 두 테스트 기법을 함께 사용하면 소프트웨어의 안정성과 품질을 보장하는 데 매우 효과적입니다.