정보처리기사 - 애플리케이션 테스트 관리 #106~110

106. 애플리케이션 테스트

106.1 애플리케이션 테스트

애플리케이션에 잠재되어 있는 결함을 찾아내는 일련의 행위 또는 절차

• 개발된 소프트웨어가 고객의 요구사항을 만족시키는지 확인(Validation)하고 소프트웨어가 기능을 정확히 수행하는지 검증(Verification)함
• 확인(Validation) : 사용자 입장에서 개발한 소프트웨어가 고객의 요구사항에 맞게 구현되었는지를 확인하는 것
• 검증(Verification) : 개발자의 입장에서 개발한 소프트웨어가 명세서에 맞게 만들어졌는지를 점검하는 것

106.2 애플리케이션 테스트의 기본 원리

기본 원리	설명
완벽한 테스트 불가능	소프트웨어의 잠재적인 결함을 줄일 수 있지만 소프트웨어에 결함이 없다고 증명할 수는 없음
파레토 법칙 (Pareto Principle)	애플리케이션의 20%에 해당하는 코드에서 전체 결함의 80%가 발견된다는 법칙
살충제 패러독스 (Pesticide Paradox)	동일한 테스트 케이스로 동일한 테스트를 반복하면 더 이상 결함이 발견되지 않는 현상
테스팅은 정황(Context) 의존	소프트웨어의 특징, 테스트 환경, 테스터의 역량 등 정황(Context)에 따라 테스트 결과가 달라질 수 있으므로, 정황에 따라 테스트를 다르게 수행해야 함
오류-부재의 궤변 (Absence of Errors Fallacy)	소프트웨어의 결함을 모두 제거해도 사용자의 요구사항을 만족시키지 못하면 해당 소프트웨어는 품질이 높다고 말할 수 없는 것
테스트와 위험은 반비례	테스트를 많이 하면 할수록 미래에 발생할 위험을 줄일 수 있음
테스트의 점진적 확대	테스트는 작은 부분에서 시작하여 점점 확대하며 진행해야 함
테스트의 별도 팀 수행	테스트는 개발자와 관계없는 별도의 팀에서 수행해야 함

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107. 애플리케이션 테스트의 분류

107.1 프로그램 실행 여부에 따른 테스트

종류	내용
정적 테스트	- 프로그램을 실행하지 않고 명세서나 소스 코드를 대상으로 분석하는 테스트 - 소스 코드에 대한 코딩 표준, 코딩 스타일, 코드 복잡도, 남은 결함 등을 발견하기 위해 사용 - 종류 : 워크스루, 인스펙션, 코드 검사 등
동적 테스트	- 프로그램을 실행하여 오류를 찾는 테스트 - 소프트웨어 개발의 모든 단계에서 테스트를 수행 - 종류 : 블랙박스 테스트, 화이트박스 테스트

107.1.1 워크스루(Walkthrough, 검토 회의)

소프트웨어 개발자가 모집한 전문가들이 개발자의 작업 내역을 검토하는 것

• 소프트웨어 검토를 위해 미리 준비된 자료를 바탕으로 정해진 절차에 따라 평가
• 오류의 조기 검출을 목적으로 하며 발견된 오류는 문서화

107.1.2 인스펙션(Inspection)

워크스루를 발전시킨 형태로, 소프트웨어 개발 단계에서 산출된 결과물의 품질을 평가하고, 이를 개선하기 위한 방법을 제시

107.2 테스트 기반(Test Based)에 따른 테스트

종류	내용
명세 기반 테스트	- 사용자의 요구사항에 대한 명세를 빠짐없이 테스트 케이스로 만들어 구현하고 있는지 확인하는 테스트 - 종류 : 동등 분할, 경계 값 분석 등
구조 기반 테스트	- 소프트웨어 내부의 논리 흐름에 따라 테스트 케이스를 작성하고 확인하는 테스트 - 종류 : 구문 기반, 결정 기반, 조건 기반 등
경험 기반 테스트	- 유사 소프트웨어나 기술 등에 대한 테스터의 경험을 기반으로 수행하는 테스트 - 사용자의 요구사항에 대한 명세가 불충분하거나 테스트 시간에 제약이 있는 경우 수행하면 효과적 - 종류 : 에러 추정, 체크 리스트, 탐색적 테스팅

107.3 시각에 따른 테스트

종류	내용
검증(Verification) 테스트	- 개발자의 시각에서 제품의 생산 과정을 테스트하는 것 - 제품이 명세서대로 완성됐는지를 테스트
확인(Validation) 테스트	- 사용자의 시각에서 생산된 제품의 결과를 테스트하는 것 - 사용자가 요구한대로 제품이 완성됐는지, 제품이 정상적으로 동작하는지를 테스트

107.4 목적에 따른 테스트

종류	내용
회복(Recovery) 테스트	시스템에 여러 가지 결함을 주어 실패하도록 한 후 올바르게 복구되는지를 확인하는 테스트
안전(Security) 테스트	시스템에 설치된 시스템 보호 도구가 불법적인 침입으로부터 시스템을 보호할 수 있는지를 확인하는 테스트
강도(Stress) 테스트	시스템에 과도한 정보량이나 빈도 등을 부과하여 과부하 시에도 소프트웨어가 정상적으로 실행되는지를 확인하는 테스트
성능(Performance) 테스트	소프트웨어의 실시간 성능이나 전체적인 효율성을 진단하는 테스트로, 소프트웨어의 응답 시간, 처리량 등을 테스트
구조(Structure) 테스트	소프트웨어 내부의 논리적인 경로, 소스 코드의 복잡도 등을 평가하는 테스트
회귀(Regression) 테스트	소프트웨어의 변경 또는 수정된 코드에 새로운 결함이 없음을 확인하는 테스트
병행(Parallel) 테스트	변경된 소프트웨어와 기존 소프트웨어에 동일한 데이터를 입력하여 결과를 비교하는 테스트

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108. 테스트 기법에 따른 애플리케이션 테스트

108.1 화이트박스 테스트(White Box Test)

모듈의 원시 코드를 오픈시킨 상태에서 원시 코드의 논리적인 모든 경로를 테스트하여 테스트 케이스를 설계하는 방법

• 모듈 안의 작동을 직접 관찰
  • 화이트박스 테스트는 투명한 박스라는 의미로 모듈 안의 내용을 볼 수 있어서 내부의 논리적인 경로를 테스트한다고 생각
• 원시 코드(모듈)의 모든 문장을 한 번 이상 실행함으로써 수행
• 구조 기반 테스트가 해당

108.2 화이트박스 테스트의 종류

종류	내용
기초 경로 검사 (Base Path Testing)	- 테스트 케이스 설계자가 절차적 설계의 논리적 복잡성을 측정할 수 있게 해주는 테스트 기법 - 대표적인 화이트박스 테스트 기법
제어 구조 검사 (Control Structure Testing)	- 조건 검사(Condition Testing) : 프로그램 모듈 내에 있는 논리적 조건을 테스트하는 테스트 케이스 설계 기법 - 루프 검사(Loop Testing) : 프로그램의 반복(Loop) 구조에 초점을 맞춰 실시하는 테스트 케이스 설계 기법 - 데이터 흐름 검사(Data Flow Testing) : 프로그램에서 변수의 정의와 변수의 사용 위치에 초점을 맞춰 실시하는 테스트 케이스 설계 기법

108.3 화이트박스 테스트의 검증 기준

기준	내용
문장 검증 기준 (Statement Coverage)	소스 코드의 모든 구문이 한 번 이상 수행되도록 테스트 케이스를 설계
분기 검증 기준 (Branch Coverage)	- 소스 코드의 모든 조건문에 대해 조건식의 결과가 True인 경우와 False인 경우가 한 번 이상 수행되도록 테스트 케이스를 설계 - 결정 검증 기준(Decision Coverage)이라고도 함
조건 검증 기준 (Condition Coverage)	소스 코드의 조건문에 포함된 개별 조건식의 결과가 True인 경우와 False인 경우가 한 번 이상 수행되도록 테스트 케이스를 설계
분기/조건 기준 (Branch/Condition Coverage)	분기 검증 기준과 조건 검증 기준을 모두 만족하는 설계로, 조건문이 True인 경우와 False인 경우에 따라 조건 검증 기준의 입력 데이터를 구분하는 테스트 케이스를 설계

108.4 블랙박스 테스트(Black Box Test)

소프트웨어가 수행할 특정 기능을 알기 위해서 각 기능이 완전히 작동되는 것을 입증하는 테스트

• 기능 테스트라고도 함
• 사용자의 요구사항 명세를 보면서 테스트
• 주로 구현된 기능을 테스트
  • 블랙박스는 안을 들여다볼 수 없는 상자, 즉 블랙박스 안에서 어떤 일이 일어나는지는 알 수 없지만 입력된 데이터가 블랙박스를 통과하여 출력될 때 그 결과물이 정확한지를 검사하는 것
• 소프트웨어 인터페이스를 통해 실시
• 명세 기반 테스트, 경험 기반 테스트가 해당

108.5 블랙박스 테스트의 종류

종류	내용
동치 분할 검사 (Equivalence Partitioning Testing, 동치 클래스 분해)	- 프로그램의 입력 조건에 타당한 입력 자료와 타당하지 않은 입력 자료의 개수를 균등하게 하여 테스트 케이스를 정하고, 해당 입력 자료에 맞는 결과가 출력되는지 확인 - 동등 분할 기법이라고도 함
경계값 분석 (Boundary Value Analysis)	입력 조건의 중간값보다 경계값에서 오류가 발생될 확률이 높다는 점을 이용하여 입력 조건의 경계값을 테스트 케이스로 선정하여 검사하는 방법
원인-효과 그래프 검사 (Cause-Effect Graphing Testing)	입력 데이터 간의 관계와 출력에 영향을 미치는 상황을 체계적으로 분석한 다음 효용성이 높은 테스트 케이스를 선정하여 검사하는 기법
오류 예측 검사 (Error Guessing)	과거의 경험이나 확인자의 감각으로 테스트하는 기법
비교 검사 (Comparsion Testing)	여러 버전의 프로그램에 동일한 테스트 자료를 제공하여 동일한 결과가 출력되는지 테스트하는 기법

108.5.1 예제

A 애플리케이션에서 평가점수에 따른 성적부여 기준이 다음과 같을 때, 동치 분할 검사와 경계값 분석의 테스트 케이스를 확인하라

평가점수	성적
90~100	A
80~89	B
70~79	C
0~69	D

108.5.1.1 동치 분할 검사

테스트 케이스	1	2	3	4
입력값	60	75	82	96
예상 결과값	D	C	B	A
실제 결과값	D	C	B	A

• 동치 분할 검사는 입력 자료에 초점을 맞춰 테스트 케이스를 만들어 검사하므로 평가점수를 입력한 후 점수에 맞는 성적이 출력되는지 확인

108.5.1.2 경계값 분석

테스트 케이스	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
입력값	-1	0	69	70	79	80	89	90	100	101
예상 결과 값	오류	D	D	C	C	B	B	A	A	오류
실제 결과 값	오류	D	D	C	C	B	B	A	A	오류

• 경계값 분석은 입력 조건의 경계값을 테스트 케이스로 선정하여 검사하므로 평가점수의 경계값에 해당하는 점수를 입력한 후 올바른 성적이 출력되는지 확인

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109. 개발 단계에 따른 애플리케이션 테스트

109.1 개발 단계에 따른 애플리케이션 테스트

소프트웨어의 개발 단계에 따라 단위 테스트, 통합 테스트, 시스템 테스트, 인수 테스트로 분류되는데 이렇게 분류된 것을 테스트 레벨이라고 함

• 애플리케이션 테스트와 소프트웨어 개발 단계를 연결하여 표현한 것을 V-모델이라고 함

109.2 단위 테스트(Unit Test)

코딩 직후 소프트웨어 설계의 최소 단위인 모듈이나 컴포넌트에 초점을 맞춰 테스트하는 것

• 인터페이스, 외부적 I/O, 자료 구조, 독립적 기초 경로, 오류 처리 경로, 경계 조건 등을 검사
• 사용자의 요구사항을 기반으로 한 기능성 테스트를 최우선으로 수행
• 구조 기반 테스트와 명세 기반 테스트로 나뉘지만 주로 구조 기반 테스트를 시행

109.3 통합 테스트(Integration Test)

단위 테스트가 완료된 모듈을 결합하여 하나의 시스템으로 완성시키는 과정에서의 테스트

• 모듈 간 통합된 컴포넌트 간의 상호 작용 오류를 검사

109.4 시스템 테스트(System Test)

개발된 소프트웨어가 해당 컴퓨터 시스템에서 완벽하게 수행되는가를 점검하는 테스트

• 기능적 요구사항과 비기능적 요구사항으로 구분하여 각각을 만족하는지 테스트

109.5 인수 테스트(Acceptance Test)

개발한 소프트웨어가 사용자의 요구사항을 충족하는지에 중점을 두고 테스트하는 방법

• 개발한 소프트웨어를 사용자가 직접 테스트
• 다음과 같이 6가지의 종류로 구분해서 테스트

테스트 종류	내용
사용자 인수 테스트	사용자가 시스템 사용의 적절성 여부를 확인
운영상의 인수 테스트	- 시스템 관리자가 시스템 인수 시 수행하는 테스트 기법 - 백업/복원 시스템, 재난 복구, 사용자 관리, 정기 점검 등을 확인
계약 인수 테스트	계약상의 인수/검수 조건을 준수하는지 여부를 확인
규정 인수 테스트	소프트웨어가 정부 지침, 법규, 규정 등 규정에 맞게 개발되었는지를 확인
알파 테스트	- 개발자의 장소에서 사용자가 개발자 앞에서 행하는 테스트 기법 - 테스트는 통제된 환경에서 행해지며, 오류와 사용상의 문제점을 사용자와 개발자가 함께 확인하면서 기록
베타 테스트	- 선정된 최종 사용자가 여러 명의 사용자 앞에서 행하는 테스트 기법 - 실업무를 가지고 사용자가 직접 테스트

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110. 통합 테스트

110.1 통합 테스트(Integration Test)

단위 테스트가 끝난 모듈을 통합하는 과정에서 발생하는 오류 및 결함을 찾는 테스트 기법

종류	내용
비점진적 통합 방식	- 단계적으로 통합하는 절차 없이 모든 모듈이 미리 결합되어 있는 프로그램 전체를 테스트하는 방법 - 종류 : 빅뱅 통합 테스트 방식
점진적 통합 방식	- 모듈 단위로 단계적으로 통합하면서 테스트하는 방법 - 종류 : 하향식 통합 테스트, 상향식 통합 테스트, 혼합식 통합 테스트

• 빅뱅 통합 테스트 : 모듈 간의 상호 인터페이스를 고려하지 않고 단위 테스트가 끝난 모듈을 한꺼번에 결합시켜 테스트하는 방법

110.2 하향식 통합 테스트(Top Down Integration Test)

프로그램의 상위 모듈에서 하위 모듈 방향으로 통합하면서 테스트하는 기법

• 깊이 우선 통합법이나 넓이 우선 통합법을 사용

• 깊이 우선 통합법 : 주요 제어 모듈을 중심으로 해당 모듈에 종속된 모든 모듈을 통합하는 것
  • 통합 순서 : A1, A2, A5, A6, A3, A7, A4, A8, A9
• 넓이 우선 통합법 : 구조의 수평을 중심으로 해당하는 모듈을 통합하는 것
  • 통합 순서 : A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9
• 하향식 통합 테스트 절차

1. 주요 제어 모듈은 작성된 프로그램을 사용하고, 주요 제어 모듈의 종속 모듈들은 스텁(Stub)으로 대체
2. 깊이 우선 또는 넓이 우선 등의 통합 방식에 따라 하위 모듈인 스텁들이 한 번에 하나씩 실제 모듈로 교체
3. 모듈이 통합될 때마다 테스트 실시
4. 새로운 오류가 발생하지 않음을 보증하기 위해 회귀 테스트 실시

• 스텁(Stub) : 제어 모듈이 호출하는 타 모듈의 기능을 단순히 수행하는 도구로, 일시적으로 필요한 조건만을 가지고 있는 시험용 모듈

110.3 상향식 통합 테스트(Bottom Up Integration Test)

프로그램의 하위 모듈에서 상위 모듈 방향으로 통합하면서 테스트하는 기법

• 상향식 통합 테스트 절차

1. 하위 모듈들을 클러스터(Cluster)로 결합
2. 상위 모듈에서 데이터의 입·출력을 확인하기 위해 더미 모듈인 드라이버(Driver)를 작성
3. 통합된 클러스터 단위로 테스트
4. 테스트가 완료되면 클러스터는 프로그램 구조의 상위로 이동하여 결합하고 드라이버는 실제 모듈로 대체

• 클러스터(Cluster) : 하나의 주요 제어 모듈과 관련된 종속 모듈의 그룹을 의미
• 테스트 드라이버(Test Driver) : 테스트 대상의 하위 모듈을 호출하고, 파라미터를 전달하고, 모듈 테스트 수행 후의 결과를 도출하는 도구

110.4 혼합식 통합 테스트

하위 수준에서는 상향식 통합, 상위 수준에서는 하향식 통합을 사용하여 최적의 테스트를 지원하는 방식

• 샌드위치(Sandwich)식 통합 테스트 방법이라고도 함

110.5 회귀 테스팅(Regression Testing)

통합 테스트로 인해 변경된 모듈이나 컴포넌트에 새로운 오류가 있는지 확인하는 테스트

• 이미 테스트된 프로그램의 테스팅을 반복하는 것
• 회귀 테스트는 수정한 모듈이나 컴포넌트가 다른 부분에 영향을 미치는지, 오류가 생기진 않았는지 테스트하여 새로운 오류가 발생하지 않음을 보증하기 위해 반복 테스트

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111. 애플리케이션 테스트 프로세스

111.1 애플리케이션 테스트 프로세스

개발된 소프트웨어가 사용자의 요구대로 만들어졌는지, 결함은 없는지 등을 테스트하는 절차

111.2 결함 관리 프로세스