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소프트웨어 테스팅 및 검증 — Week 11: Test Driven Development & JUnit

과목명: 소프트웨어 테스팅 및 검증
담당교수: 이우진 (경북대학교 IT대학 컴퓨터학부, SW Testing 연구실)
강의자료: 2026_SWTesting11JUnit_Exe

1. 기타 SW 테스팅 기법 (Other SW Testing Techniques)​

1.1 Random Testing​

  • 무작위로 독립적인 입력을 생성하는 블랙박스 테스팅
  • 명세 없이 예외(exception)가 발생하는지 확인

1.2 Mutation Testing​

  • 새로운 소프트웨어 테스트를 설계하고 기존 테스트의 품질을 평가하는 데 사용
  • 테스트 스위트는 탐지된 변이체(mutant) 비율로 측정
  • Mutation Operators: 문장 삭제/중복/삽입, 불리언 부분식을 true/false로 대체, 산술/관계 연산자 대체, 변수를 같은 범위의 다른 변수로 대체

1.3 Concolic Testing​

  • "Concolic" = Concrete + Symbolic
  • 기존 랜덤 테스팅의 개선된 화이트박스 기법 (테스트 케이스 수가 너무 많을 때)
  • 기호 실행(Symbolic Execution) + **정리 증명기(Theorem Prover)**를 사용하여 코드 커버리지를 최대화하는 테스트 입력을 생성
  • 임의의 입력(x=0, y=0)으로 시작하여 경로 표현식을 계산하고, 아직 커버되지 않은 경로를 찾아냄

1.4 Regression Testing​

  • 개선, 패치, 구성 변경 등의 변경 후 새로운 버그를 발견하기 위한 테스팅
  • 변경이 새로운 결함을 도입하지 않았음을 보장

1.5 Conformance Testing​

  • 제품이나 시스템이 명세, 계약, 규정의 요구사항을 준수하는지 결정하기 위한 테스팅

2. Test Driven Development (TDD) 개요​

2.1 TDD란?​

TDD는 **테스팅과 코드 개발을 교차(inter-leave)**하는 프로그램 개발 접근법이다. 코드 전에 테스트를 먼저 작성하고, 테스트 통과가 개발의 핵심 동인이 된다. 코드를 점진적으로 개발하며, 해당 증분의 테스트를 함께 개발한다. 현재 코드가 테스트를 통과할 때까지 다음 증분으로 넘어가지 않는다. XP 등 애자일 방법론의 일부로 도입되었으나, plan-driven 프로세스에서도 사용 가능하다.

2.2 왜 TDD인가?​

  • 프로그래머는 테스팅을 싫어함 — 처음에는 꼼꼼하지만 반복될수록 성의 없어짐
  • 테스팅은 지루한 작업으로 여겨짐
  • 테스팅은 다른 부서/사람의 일이라고 생각하기 쉬움
  • TDD는 프로그래머가 반복 가능한 테스트를 유지하도록 장려
  • 테스트가 Code Under Test(CUT)와 함께 존재하며, 매 변경 후 실행 가능

2.3 TDD 프로세스 흐름​

  1. (Re)Write a test — 테스트를 작성
  2. Check if the test fails — 테스트 실패 확인 (아직 기능 미구현이므로 실패해야 함)
  3. Write production code — 프로덕션 코드 작성
  4. Run all tests — 모든 테스트 실행
  5. Test(s) fail → 3번으로 돌아가 코드 수정
  6. All tests succeed → Clean up code (리팩토링)
  7. Repeat — 다음 기능에 대해 1번부터 반복

2.4 TDD 프로세스 활동​

  1. 필요한 기능의 증분을 식별 (소규모, 수 줄의 코드로 구현 가능)
  2. 해당 기능에 대한 자동화된 테스트 작성
  3. 기존 모든 테스트와 함께 테스트 실행 (기능 미구현 → 새 테스트 실패)
  4. 기능 구현 후 테스트 재실행
  5. 모든 테스트 성공 → 다음 기능 증분으로 이동

2.5 TDD 적용 현안​

테스트 케이스 생성 시점을 어디에 배치하느냐에 따라 4가지 수준:

  • All Development → All Test Cases (기존 개발방법)
  • One Module Development → One Test Case (모듈별 테스트)
  • One Test Case → One Module Development (모듈별 TDD)
  • All Test Cases → All Development (전체 TDD)

3. JUnit 개념 및 활용​

3.1 JUnit의 역사​

  • Kent Beck이 1990년대 중반 Smalltalk 최초의 xUnit 자동 테스트 도구 개발
  • Beck과 Gamma(GoF)가 취리히→워싱턴 D.C. 비행 중 JUnit 개발
  • JUnit은 Java의 TDD 표준 도구가 됨 (junit.org)
  • Eclipse, BlueJ, JBuilder, DrJava 등 많은 Java IDE에 JUnit 테스트 생성기 내장
  • xUnit 도구는 Perl, C++, Python, Visual Basic, C# 등 다른 언어로도 확장됨

3.2 JUnit 테스트 작성 기본 구조​

Account 클래스 예제:

public class Account {
    private double balance;
    public Account(double initialBalance) { ... }
    public void credit(double amount) { ... }
    public double getBalance() { ... }
}

JUnit 테스트 클래스:

import static org.junit.Assert.*;
import org.junit.Test;

public class JUnitAccountTest {
    @Test
    public void testAccountConstructor() {
        Account ac = new Account(100);
        assertEquals("Constructor check", 100, ac.getBalance(), 0);
    }

    @Test
    public void testAccountCredit() {
        Account ac = new Account(100);
        ac.credit(100);
        assertEquals("Credit check", 200, ac.getBalance(), 0);
    }
}

3.3 Eclipse에서 JUnit 실행​

  • Package 뷰에서 테스트 클래스 선택 → Run As → JUnit Test
  • Green Bar: 테스트 성공 (Runs: 1/1, Errors: 0, Failures: 0)
  • Red Bar: 테스트 실패 (Runs: 1/1, Errors: 0, Failures: 1)

4. JUnit Annotation 정리​

4.1 JUnit 4 주요 Annotation​

Annotation설명
@Test단위 테스트를 수행할 Test Case를 나타냄 (여러 개 가능, 모두 수행)
@Test(timeout=10)10ms가 지나면 timeout 처리
@Test(expected=E1)예상되는 Exception 설정에 활용
@Ignore단위 테스트에서 제외
@Ignore("이유설명")제외 이유를 추가 가능
@Before각각의 단위 테스트 실행 전에 매번 수행
@After각각의 단위 테스트 실행 후에 매번 수행
@BeforeClass전체 테스트 수행 전에 한 번만 수행
@AfterClass전체 테스트 수행 후에 한 번만 수행

4.2 JUnit 4 vs JUnit 5 Annotation 비교​

기능JUnit 4JUnit 5
테스트 표시@Test@Test
실행 전 (매번)@Before@BeforeEach
실행 후 (매번)@After@AfterEach
전체 전 (한 번)@BeforeClass@BeforeAll
전체 후 (한 번)@AfterClass@AfterAll
비활성화@Ignore@Disabled

4.3 주요 Assert 메서드​

메서드설명
assertEquals(expected, actual)두 값이 같은지 확인
assertEquals(msg, expected, actual, delta)부동소수점 비교 (delta: 허용 오차)
assertTrue(condition)조건이 true인지 확인
assertFalse(condition)조건이 false인지 확인
assertNull(object)객체가 null인지 확인
assertNotNull(object)객체가 null이 아닌지 확인
assertSame(obj1, obj2)두 참조가 같은 객체를 가리키는지 확인
fail()무조건 실패 (도달하면 안 되는 코드 확인용)

5. JUnit vs TestNG 비교​

항목JUnitTestNG
기본 목적단위 테스트단위 + 통합 + 대규모
AnnotationOO
병렬 실행제한적강력
그룹화약함강력
XML 설정거의 없음강력
데이터 기반 테스트제한적강력

6. JUnit 테스트 실행 라이프사이클​

테스트 실행 순서:

@BeforeClass (전체 1회)
  ├─ @Before (매 테스트 전)
  │   └─ @Test (testMethod1)
  ├─ @After (매 테스트 후)
  ├─ @Before
  │   └─ @Test (testMethod2)
  ├─ @After
  └─ ...
@AfterClass (전체 1회)

@Before/@After는 각 @Test 메서드마다 독립적으로 실행되어 테스트 간 격리를 보장한다.

핵심 키워드 정리​

Random Testing Mutation Testing Mutation Operator Concolic Testing Symbolic Execution Regression Testing Conformance Testing TDD Test First Red-Green-Refactor JUnit xUnit Kent Beck @Test @Before @After @BeforeClass @AfterClass @Ignore assertEquals assertTrue assertNull JUnit 4 vs JUnit 5 JUnit vs TestNG Test Lifecycle