9장, 단위테스트

2022.05.06

우리 분야는 지금까지 눈부신 성장을 이뤘지만 앞으로 갈 길은 여전히 멀다. 애자일과 TDD 덕택에 단위 테스트를 자동화하는 프로그래머들이 이미 많아졌으며 점점 더 늘어나는 추세다. 우리 분야에 테스트를 추가하려고 급하게 서두르는 와중에 많은 프로그래머들이 제대로 된 테스트 케이스를 작성해야 한다는 좀 더 미묘한 사실을 놓쳐버렸다.

TDD 법칙 세 가지

첫째 법칙 : 실패하는 단위 테스트를 작성할 때까지 실제 코드를 작성하지 않는다.
둘째 법칙 : 컴파일은 실패하지 않으면서 실행이 실패하는 정도로만 단위 테스트를 작성한다.
셋째 법칙 : 현재 실패하는 테스트를 통과할 정도로만 실제 코드를 작성한다.

위 규칙을 따르면, 테스트 코드와 실제 코드가 함께 나올뿐더러 테스트 코드가 실제 코드보다 불과 몇 초전에 나온다.

이렇게 일하면 매일 수십 개, 매달 수백 개, 매년 수천개에 달하는 테스트 케이스가 나온다. 실제 코드와 맞먹을 정도로 방대한 테스트 코드는 심각한 관리 문제를 유발하기도 한다.

깨끗한 테스트 코드 유지하기

테스트 슈트가 없으면 개발자는 자신이 수정한 코드가 제대로 도는지 확인할 방법이 없다. 테스트 슈트가 없으면 시스템 이쪽을 수정해도 저쪽이 안전하다는 사실을 검증하지 못한다. 그래서 결함율으 높아지기 시작한다. 의도하지 않은 결함 수가 많아지면 개발자는 변경을 주저한다. 변경하면 득보다 해가 크다 생각해 더 이상 코드를 정리하지 않는다. 그러면서 코드가 망가지기 시작한다.

테스트 코드는 실제 코드 못지 않게 중요하다. 테스트 코드는 이류 시민이 아니다. 사고와 설계와 주의가 필요하다. 실제 코드 못지 않게 깨끗하게 짜야 한다.

테스트는 유연성, 유지보수성, 재사용성을 제공한다

테스트 코드를 깨끗하게 유지하지 않으면 결국은 잃어버린다. 그리고 테스트 케이스가 없으면 실제 코드를 유연하게 만드는 버팀목도 사라진다. 코드에 유연성, 유지보수성, 재사용성을 제공하는 버팀목이 바로 단위 테스트다. 테스트 케이스가 없다면 모든 변경이 잠정적인 버그다. 아키텍처가 아무리 유연하더라도, 설계를 아무리 잘 나눴더라도, 테스트 케이스가 없으면 개발자는 변경을 주저한다.

실제 코드를 점검하는 자동화된 단위 테스트 슈트는 설계와 아키텍처를 최대한 깨끗하게 보존하는 열쇠다. 테스트는 유연성, 유지보수성, 재사용성을 제공한다. 테스트 케이스가 있으면 변경이 쉬워지기 때문이다.

테스트 코드가 지저분하면 코드를 변경하는 능력이ㅣ 떨어지며 코드 구조를 개선하는 능력도 떨어진다. 테스트 코드가 지저분할수록 실제 코드도 지저분해진다.

깨끗한 테스트 코드

깨끗한 테스트 코드를 만들려면? 세 가지가 필요하다. 가독성, 가독성, 가독성.
어쩌면 가독성은 실제 코드보다 테스트 코드에 더더욱 중요하다. 명료성 단순성, 풍부한 표현력이 필요하다. 테스트 코드는 최소의 표현으로 많은 것을 나타내야 한다.

public void testGetPageHierarchyAsXml() throws Exception {
  makePages("PageOne", "PageOne.ChildOne", "PageTwo");

  submitRequest("root", "type:pages");

  assertResponseIsXML();
  assertResponseContains("<name>PageOne</name>", "<name>PageTwo</name>", "<name>ChildOne</name>")
}

BUILD-OPERATE-CHECK 패턴이 위와 같은 테스트 구조에 적합1하다. 각 테스트는 명확히 세 부분으로 나눠진다. 첫 부분은 테스트 자료를 만든다. 두 번째 부분은 테스트 자료를 조작하며, 세 번째 부분은 조작한 결과가 올바른지 확인한다.

테스트 코드는 본론에 돌입해 진짜 필요한 자료 유형과 함수만 사용한다. 그러므로 코드를 읽는 사람은 온갖 잡다하고 세세한 코드에 주눅들고 헷갈릴 필요 없이 코드가 수행하는 기능을 재빨리 이해한다.

도메인에 특화된 테스트 언어

흔히 쓰는 시스템 조작 API를 사용하는 대신 API 위에다 함수와 유틸리티를 구현한 후 그 함수와 유틸리티를 사용하므로 테스트 코드를 짜기도 읽기도 쉬워진다. 구현한 함수와 유틸리티는 테스트 코드에서 사용하는 특수 API가 된다. 즉, 테스트를 구현하는 당사자와 나중에 테스트를 읽어볼 독자를 도와주는 테스트 언어다.

숙련된 개발자라면 자기 코드를 좀 더 간결하고 표현력이 풍부한 코드로 리팩터링해야 마땅하다.

이중 표준

테스트 API코드에 적용하는 표준은 실제 코드에 적용하는 표준과 학실히 다르다.
단순하고, 간결하고 표현력이 풍부해야 하지만, 실제 코드만큼 효율적일 필요는 없다. 실제 환경이 아니라 테스트 환경에서 돌아가는 코드이기 때문이다.

실시간 임베디드 시스템이라면 컴퓨터 자원과 메모리가 제한적일 가능성이 높다. 하지만 테스트 환경은 자원이 제한적일 가능성이 낮다.
이것이 이중 표준의 본질이다. 실제 환경에서는 절대로 안 되지만 테스트 환경에서는 전혀 문제없는 방식이 있다. 대게 메모리나 CPU 효율과 관련 있는 경우다. 코드의 깨끗함과는 철저히 무관하다.

테스트 당 assert 하나

저자는 단일 assert문이라는 규칙이 훌륭한 지침이라 생각한다. 하지만 때로는 주저 없이 함수 하나에 여러 assert문을 넣기도 한다. 단지 assert문 개수는 최대한 줄여야 좋다는 생각이다.

테스트당 개념하나

테스트 함수마다 한 개념만 테스트하라라는 규칙이 더 낫겠다.

public void testAddMonths() {
  SerialDate d1 = SerialDate.createInstance(31, 5, 2004);

  SerialDate d2 = SerialDate.addMonths(1, d1);
  assertEqauls(30, d2.getDayofMonths());
  assertEqauls(6, d2.getMonths());
  assertEqauls(2004, d2.getYYYY());

  SerialDate d3 = SerialDate.addMonths(2, d1);
  assertEqauls(31, d3.getDayofMonths());
  assertEqauls(7, d3.getMonths());
  assertEqauls(2004, d3.getYYYY());

  SerialDate d4 = SerialDate.addMonths(1, SerialDate.addMonths(1, d1));
  assertEqauls(30, d3.getDayofMonths());
  assertEqauls(7, d3.getMonths());
  assertEqauls(2004, d3.getYYYY());
}

위의 코드는 각 절에 assert문이 여럿이라는 사실이 문제가 아니다. 한 테스트 함수에서 여러 개념을 테스트한다는 사실이 문제다.
그러므로 가장 좋은 규칙은 개념 당 assert 문 수를 최소로 줄여라와 테스트 함수 하나는 개념 하나만 테스트하라ㅓ라 하겠다

F.I.R.S.T

빠르게(Fast) : 테스트는 빨라야 한다. 테스트가 느리면 자주 돌릴 엄두를 못 낸다. 자주 돌리지 않으면 초반에 문제를 찾아내 고치지 못한다. 결국 코드 품질이 망가지기 시작한다.
적시에(Timely) : 각 테스트는 서로 의존하면 안 된다. 한 테스트가 다음 테스트가 실행될 환경을 준비해서는 안 된다. 각 테스트는 독립적으로 그리고 어떤 순서로 실행해도 괜찮아야 한다.
반복가능하게(Repeatable) : 테스트는 어떤 환경에서도 반복 가능해야 한다. 실제 환경, QA환경, 오프라인 환경에서도 실행할 수 있어야 한다.
자가검증하는(Self-Validating) : 테스트는 부울(bool) 값으로 결과를 내야 한다. 통과 여부를 알려고 로그 파일을 읽게 만들어서는 안 된다. 테스트가 스스로 성공과 실패를 가늠하지 않는다면 판단은 주관적이 되며 지루한 수작업 평가가 필요하게 된다.
적시에(Timely) : 테스트는 적시에 작성해야 한다. 단위 테스트는 테스트하려는 실제 코드를 구현하기 직전에 구현한다. 실제 코드를 구현한 다음에 테스트 코드를 만들면 실제 코드가 테스트하기 어렵다는 사시을 발견할지도 모른다. 어떤 실제 코드는 테스트하기 너무 어렵다고 판명날 수 있고, 불가능하도록 설계할 수도 있다.

결론

테스트 코드는 실제 코드만큼이나 프로젝트 건강에 중요하다. 테스트 코드는 실제 코드의 유연성, 유지보수성, 재사용성을 보존하고 강화하기 때문이다. 그러므로 테스트 코드는 지속적으로 깨끗하기 관리하자. 표현력을 높이고 간결하게 정리하고, 테스트 API를 구현해 도메인 특화 언어를 만들면 테스트 코드를 짜기가 쉬워진다.

테스트 코드가 방치되어 망가지면 실제 코드도 망가진다. 테스트 코드를 깨끗하게 유지하자.

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@kimcoder