[TDD] 단위 테스트(Unit Test) 작성의 필요성 (1/3)

1. 단위 테스트 vs 통합 테스트 차이

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[ 단위 테스트(Unit Test) ]

단위 테스트(Unit Test)는 하나의 모듈을 기준으로 독립적으로 진행되는 가장 작은 단위의 테스트이다. 여기서 모듈은 애플리케이션에서 작동하는 하나의 기능 또는 메소드로 이해할 수 있다. 예를 들어 웹 애플리케이션에서 로그인 메소드에 대한 독립적인 테스트가 1개의 단위테스트가 될 수 있다.

즉, 단위 테스트는 애플리케이션을 구성하는 하나의 기능이 올바르게 동작하는지를 독립적으로 테스트하는 것으로, "어떤 기능이 실행되면 어떤 결과가 나온다" 정도로 테스트를 진행한다.

 

 

[ 통합 테스트(Integration Test) ]

통합 테스트(Integration Test)는 모듈을 통합하는 과정에서 모듈 간의 호환성을 확인하기 위해 수행되는 테스트이다.

일반적으로 애플리케이션은 여러 개의 모듈들로 구성이 되고, 모듈들끼리 메세지를 주고 받으면서(함수 호출) 기능을 수행한다. 그렇기에 통합된 모듈들이 올바르게 연계되어 동작하는지 검증이 필요한데, 이러한 목적으로 진행되는 테스트가 통합 테스트이다. 그렇기에 통합 테스트는 독립적인 기능에 대한 테스트가 아니라 웹 페이지로부터 API를 호출하여 올바르게 동작하는 지를 확인하는 것이다.

 

 

 

2. 단위 테스트(Unit Test) 작성의 필요성

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[ 단위 테스트(Unit Test) 작성의 필요성 ]

일반적으로 실무에서 테스트 코드를 작성한다고 하면 거의 단위 테스트를 의미한다. 통합 테스트는 실제 여러 컴포넌트들 간의 상호작용을 테스트하기 때문에 모든 컴포넌트들이 구동된 상태에서 테스트를 하게 된다. 그렇기에 통합 테스트를 위해서는 캐시나 데이터베이스 등 다른 컴포넌트들과 실제 연결을 해야 하고, 시스템을 구성하는 컴포넌트들이 많아질수록 테스트를 위한 비용(시간)이 상당히 커진다. 반면에 단위 테스트는 해당 부분만 독립적으로 테스트하기 때문에 어떤 코드를 리팩토링하여도 빠르게 문제 여부를 확인할 수 있다.

• 테스팅에 대한 시간과 비용을 절감할 수 있다.
• 새로운 기능 추가 시에 수시로 빠르게 테스트 할 수 있다.
• 리팩토링 시에 안정성을 확보할 수 있다.
• 코드에 대한 문서가 될 수 있다.

그렇기 때문에 실무에서는 단위 테스트를 선호하며, 요즘 많이 사용되는 TDD(Test-Driven Development, 테스트 주도 개발) 에서 얘기하는 테스트도 단위 테스트를 의미한다. 우리는 우리가 작성한 테스트 코드를 수시로 빠르게 돌리면서 문제를 파악할 수 있다. 

 

 

[ 단위 테스트의 문제점과 Stub ]

어떤 객체가 자체적으로 모든 일을 처리한다면 문제가 없겠지만, 일반적인 애플리케이션에서는 1개의 기능을 처리하기 위해 다른 객체들과 메세지를 주고 받아야 한다. 하지만 앞서 설명하였듯 단위 테스트는 해당 모듈에 대한 독립적인 테스트이기 때문에 다른 객체와 메세지를 주고 받는 경우에 문제가 발생한다. 그렇기 때문에 다른 객체 대신에 가짜 객체(Mock Object)를 주입하여 어떤 결과를 반환하라고 정해진 답변을 준비시켜야 하는데, 이를 stub이라고 한다.

예를 들어 데이터베이스에 새로운 데이터를 추가하는 코드를 테스트한다고 하면, 가짜 데이터베이스(Mock Database)를 주입하여 insert 처리 시에 반드시에 1을 반환하도록 해주는 것이 stub이다.

 

 

[ 좋은 단위 테스트의 특징 ]

일반적으로 요구 사항은 계속해서 변하고, 그에 맞춰 우리의 코드 역시 변경되어야 한다. 하지만 실제 코드를 변경한다는 것은 잠재적인 버그가 발생할 수 있음을 내포하는데, 좋은 테스트 코드가 있다면 변경된 코드를 검증함으로써 이를 해결할 수 있다. 또한 실제 코드가 변경되면 테스트 코드 역시 변경이 필요할 수 있는데, 이러한 이유로 우리는 테스트 코드 역시 가독성있게 작성할 필요가 있다.

그렇기에 테스트를 작성하는 경우에는 다음을 준수하는 것이 좋다.

1. 1개의 테스트 함수에 대해 assert를 최소화하라
2. 1개의 테스트 함수는 1가지 개념 만을 테스트하라

 

 

또한 좋고 깨끗한 테스트 코드는 FIRST라는 5가지 규칙을 따라야 한다.

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.

(위의 내용들은 CleanCode 책에서 참고한 내용들입니다.)

 

 

 

 

실제로 회사의 다른 부서에서 테스트 코드를 작성하는 것을 보았는데, 단위 테스트라는 이름 아래에 Spring의 모든 빈을 띄우는 모습을 볼 수 있었습니다. 작성한 테스트를 실행하는데는 몇 분의 시간이 소요되었고, 이렇게 오랜 시간이 걸리는 테스트를 지켜보면서 단위 테스트의 장점이 빛을 바래는 것을 느낄 수 있었습니다.

개인적으로 단위 테스트의 가장 큰 장점은 내가 개발한 것들을 빠르게 검증받는 것이라고 생각합니다. 단위 테스트를 통해 내가 개발한 코드를 바로 검증받고, 테스트를 통과하지 못하면 코드를 수정해 또 다시 빠르게 검증받는 것입니다. 이렇게 테스트를 작성하고 수시로 실행하며 검증하면서 버그를 잡고 개발 비용을 줄어나갈 때 테스트의 가치를 느낄 수 있었습니다.

물론 프로토타입 또는 PoC 성향의 프로젝트라면 단위 테스트를 작성하지 않을 수도 있습니다. 반면에 신규로 개발된 프로젝트이거나 계속해서 기능이 추가되고 유지보수가 필요한 프로젝트라면 단위 테스트를 작성하는게 좋을 것 같습니다. 만약 해당 프로젝트가 이미 구현되어있는 상태라도 늦게나마 단위 테스트를 작성하는 것은 이후에 작업하는데 도움을 줄 것입니다!

 

 

 

지금까지는 단위 테스트가 무엇이고, 왜 필요한지에 대해 살펴보았다. 다음으로는 Java 애플리케이션과 Spring 애플리케이션에 단위 테스트를 작성하는 방법에 대해 알아보도록 하자. 

 

 

 

관련 포스팅

1. 단위 테스트(Unit Test) 작성의 필요성 (1/3)
2. JUnit을 활용한 Java 단위 테스트 코드 작성법 (2/3)
3. JUnit과 Mockito 기반의 Spring 단위 테스트 코드 작성법 (3/3)