정보처리기사[실기 핵심 정리] - 애플리케이션 테스트케이스 설계

소프트웨어 테스트

1) 소프트웨어 테스트의 개념

• 구현된 소프트웨어가 사용자의 요구사항(기능, 성능, 사용성, 안전성 등)을 만족하는지 확인하며 결함을 찾는 활동
• 결함(Fault)을 발견하기 위한 절차와 행위
• 품질 평가를 위해 소프트웨어를 실행하는 과정
• 소프트웨어의 결함을 식별하고 품질을 보장하며 개선하기 위한 활동

2) 소프트웨어 테스트의 필요성

필요성	설명
오류 발견 관점	테스트를 통해 결함을 찾아 수정
오류 예발 관점	테스트를 통해 미래의 결함 발생을 방지
품질 향상 관점	테스트를 통해 소프트웨어의 전반적인 품질을 향상

 

3) 소프트웨어 테스트의 기본 원칙

• 테스팅은 결함을 찾아내는 활동
• 완벽한 테스팅은 불가능 하다.
• 테스팅은 개발 초기에 시작해야 한다.
• 결함 집중(Defect Clustering)
  • 애플리케이션 결함의 대부분은 소수의 특정한 모듈에 집중적으로 발생한다.
  • 파레토 법칙 : 전체 결과의 80%가 전체 20%에서 일어나는 현상
• 살충제 패러독스(Presticide Paradox)
  • 반복적인 테스트로는 새로운 결함을 찾기 어렵다.
• 테스팅 방법은 특정 상황(Context)에 의존적이다.
• 오류-부재의 궤변(Absence of Error Fallacy)
  • 오류가 없다고 해도 사용자의 요구사항을 충족하지 않으면 품질이 좋다고 할 수 없다.

4) 테스트 프로세스

• 테스트 계획
• 테스트 분석 및 디자인
• 테스트 케이스 및 시나리오 작성
• 테스트 수행
• 테스트 결과 평과 및 리포팅

5) 테스트 산출물

산출물	설명
테스트 계획서	테스트의 전반적인 계획 및 목적, 범위, 절차, 일정, 역활 및 책임 등을 정의한 문서
테스트 케이스	테스트 항목의 입력, 실행 조건 및 기대 결과를 포함한 명세서
테스트 시나리오	테스트 케이스의 동작 순서를 기술한 문서
테스트 결과서	테스트의 결과와 평가를 정리한 문서

테스트 오라클

1) 테스트 오라클의 개념

• 테스트의 결과가 참인지 거짓인지를 판단하기 위해서 사전에 정의된 참값을 입력하여 비교하는 기법 및 활동

 

2) 테스트 오라클의 유형

유형	설명
참 오라클 (True)	● 모든 입력 값에 대해 정확한 결과를 생성하는 오라클 ● 오류를 완벽하게 검출할 수 있으며, 크리티컬한 시스템(항공기, 임베디드 시스템, 발전소 소프트웨어 등)       에서 사용
샘플링 오라클 (Sampling)	● 제한된 입력 값들에 대해서만 예상되는 결과를 제공하는 오라클 ● 대부분의 일반적인 소프트웨어(업무용, 게임, 오락 등)에서 사용
휴리스틱 오라클 (Heuristic)	● 특정 입력 값들에 대해서는 정확한 결과를 제공하나 그 외의 값들에 대해서는 근사적인(추정) 결과를 제공     하는 오라클
일관성 검사 오라클 (Consistent)	● 소프트웨어의 변경 전후로 테스트 결과의 일관성을 검증하는 오라클 ● 소프트 웨어 변경이 있을 때, 변경 전후의 결과가 동일한지를 확인

테스트 레벨

1) 단위테스트

• 개별 소프트웨어 모듈 또는 구성요소의 기능적, 비기능적 측면을 검증하는 테스트 프로세스의 첫 단계
• 테스트 케이스는 주로 모듈 설치 단계에서 준비하며, 코드를 작성한 개발자에 의해 실행됨
• 주요목적: 코드의 효율성, 코딩 표준 준수, 기능을 정확성 등을 검증

 

2) 통합테스트

• 여러 모듈 또는 서브시스템을 통합하고, 그 사이의 인터페이스 및 상호작용을 검증하는 테스트
• 주요목적 : 인터페이스 오류 및 모듈 간 상호작용중 발생할 수 있는 문제점 검출

 

3) 시스템 테스트

• 완전히 통합된 소프트웨어를 대상으로 한 테스트로, 소프트웨어와 시스템 사양 간의 일치성 검증
• 기능적 요구사항뿐만 아리나 비기능적 요구사항에 대한 검증도 포함
• 시스템 테스트 유형

유형	설명
기능 테스트	● 고객의 기능적 요구사항을 중점적으로 테스트 한다 ● 요구사항에 따른 기능을 구현 여부 및 동작 여부에 대해 테스트를 진행한다. ● 테스트 기준은 명세에 따라 확인한다.
비기능 테스트	● 고객의 성능 요구사항을 중점적으로 테스트한다. ● 성능, 신뢰성, 안정성, 유효성, 적합성 등을 확인한다. ● 확인하고자 하는 특성에 따라 환경과 도구가 필요하다.

 

4) 인수 테스트

• 시스템을 배포하거나 실제 사용할 만한 준비가 되었는지에 대해 평가
• 사용자가 요구분석 명세서에 명시된 사항을 모두 충족하는지 판정하고, 시스템이 예상대로 동작하고 있는지를 판정하는 방안을 파악
• 인수테스트 유형

유형	설명
알파 테스트	● 개발자의 통제 하에 사용자가 개발환경에서 수행하는 테스트 ● 내부에서 진행하는 자체 검사로 실제 사용환경에서 동작시키며 관련자만 참여한다
베타 테스트 (필드 테스팅)	● 개발된 소프트웨어를 실제 운영환경에서 수행하는 테스트 ● 알파 테스트를 거친 후 정식으로 출시하기 전 사용자에게 테스트를 하도록 한다.
사용자 인수테스트	● 사용자가 시스템 사용을 적절성을 확인
운영상 인수 테스트	● 시스템 관리자에 의한 시스템 인수 시 수행 ● 백업/복원테스트, 재난복구, 보안 취약성 점검
계약 인수 테스트	● 계약상의 인수 조건을 준수하는지 확인
규정 인수 테스트	● 정부의 지침, 법률 또는 안전 규정 등을 준수하는지 확인

소프트웨어 테스트 기법

1) 프로그램 실행 여부

• 정적 테스트
  • 소프트웨어의 실행 없이 소스 코드나 설계 문서 등을 분석하여 문제점을 찾는 테스트 방식
  • 경로 분석, 제어 흐름 분석, 데이터 흐름 분석 등을 수행
  • 종류

종류	설명
코드검사	●  소스코드의 오류를 검사
워크스루	● 계획된 개발자 검토 회의이다. ● 개발자가 작성한 코드를 팀원에게 설명하며 오류를 찾는 회의 형태
인스펙션	● 검토 전문가들이 소스코드를 분석하여 결함을 발견하는 공식적인 검토

 

• 동적 테스트
  • 실제로 소프트웨어를 실행하며 문제점을 찾는 테스트 방식
  • 다양한 환경에서 소프트웨어의 동작을 실제로 검증한다.

 

2) 테스트 기법

• 화이트박스 테스트
  • 소프트웨어의 내부 구조와 동작을 중점으로 검사하는 테스트
  • 개발자 관점의 단위 테스트 방법
  • 화이트박스 테스트 기법

기법	설명	검증 방법
문장 검증	프로그램의 모든 문장을 한 번 수행하여 검증	1-2-3-4-5-6-7
선택 검증	선택하는 부분만 검증	1-2-3-4-5-6-7과 1-2-3-4-5-6-1
경로 검증	수행 가능한 모든 경로 검사	1-2-3-4-5-6-7 1-2-3-4-5-6-1 1-2-4-5-6-7 1-2-4-5-6-1
조건 검증	조건이나 반복문 내 조건식을 검사	x > 1 or y < 10 일 경우 x > 1 조건과 y < 10 경우 모두 테스트

• 기초 경로 검사 (Basic Path Test)

  

  • McCabe가 제안한 것으로 대표적인 화이트박스 테스트 기법
  • 계산식 : V(G) = E - N + 2
  • 계산식 = 선 - 노드 + 2
  • 그림 = 6 - 4 + 2 = 4
• 블랙박스 테스트
  • 프로그램의 사용자 요구사항 명세를 보면서 테스트
  • 주로 구현된 기능을 테스트
  • 사용자가 소프트웨어에 요구하는 사항과 결과물이 일치하는지 확인
  • 사용자 관점을 테스트 기법
  • 블랙박스 테스트 기법

기법	설명
동등 분활 기법 (Equivalence Partitioning Testing)	● 입력 자료에 초점을 맞춰 테스트 케이스를 만들어 검사하는 기법
경계값 분석 (Boundary Value Analysis)	● 입력 값의 중간값보다 경계값에서 오류가 발생할 확률이 높다는 점을 이용해 입력           조건의 경계값을 테스트 케이스로 선정한다 ● 80 ~ 90의 입력 조건이 있을 때 79,80,81,89,90,91을 테스트 값으로 선정한다.
원인-효과 그래프 검사 (Cause-Effect Graphing Testing)	● 입력 데이터 간의 관계와 출력에 영향을 미치는 상황을 체계적으로 분석한 다음               효용성 이 높은 테스트 케이스를 선정하여 검사하는 기법
오류 예측 검사 (Error Guessing)	● 과거의 경험이나 테스터의 감각으로 테스트 하는 기법
비교 검사 (Comparison Testing)	● 여러 버전의 프로그램에 동일한 테스트 자료를 제공하여 동일한 결과가 출력되는지 테스트하는 기법
상태전이 검사 (State Transistion Testing)	●  시스템에 반영되는 이전의 상태가 무엇인지, 상태 간 전이, 상태를 변화시키는 이벤트      와 입력값을 파악한다.

 

3) 테스트에 대한 시각

• 검증(Verification)
  • 소프트웨어의 개발 과정을 테스트
  • 올바른 소프트웨어가 만들어지고 있는지 검증
• 확인(Validation)
  
  • 완성된 소프트웨어의 결과를 테스트
  • 완성된 소프트웨어가 정상적으로 동작하는지 확인
  • 완성된 소프트웨어가 사용자의 요구사항을 만족하는지 확인

 

4) 테스트 목적

목적	설명
회복 (Recovery)	시스템에 고의로 실패를 유도하고 시스템이 정상적으로 복기하는지 테스트
안전 (Security)	불법적인 소프트웨어가 접근하여 시스템을 파괴하지 못하도록 소스코드 내의 보안적인 결함을 미리 점검하는 테스트
강도 (Stress)	시스템에 과다 정보량을 부과하여 과부하 시에도 시스템이 정상적으로 작동되는지를 검증하는 테스트
성능 (Performance)	시스템이 응답하는 시간, 처리량, 반응속도 등을 테스트
구조 (Structure)	시스템의 내부 논리 경로, 소스코드의 복잡도를 평가하는 테스트
회귀 (Regression)	변경 또는 수정된 코드에 대하여 새로운 결함 발견 여부를 평가하는 테스트
병행 (Parallel)	변경된 시스템과 기존 시스템에 동일한 데이터를 입력 후 결과를 비교하는 테스트
A/B 테스트	기존 서비스 A와 새로 적용하고 싶은 B를 통계적인 방법으로 비교하여 새로운 서비스가 기존 서비스에 비해 정말 효과가 있는지 알아보는 테스트
스모크 테스트(Smoke)	본격적인 테스트 수행에 앞서 테스트 환경의 테스트가 가능한지 여부를 판단하기 위해 간단하게 테스트

 

5) 테스트 종류

• 명세 기반 테스트
  • 주어진 명세를 빠짐없이 테스트 케이스로 케이스로 구현하고 있는지 확인하는 테스트
  • 동등 분활, 경계값 분석, 원인 결과 그래프 기법, 의사결정 테이블, 상태전이 테스트 등
• 구조 기반 테스트
  • 소프트웨어 내부 논리 흐름에 따라 테스트 케이스를 작성하고 확인하는 테스트
  • 문장 검증, 선택(분기) 검증, 경로 검증, 조건 검증 등
• 경험 기반 테스트
  • 경험이 많은 테스터의 직관과 기술 능력을 기반으로 수행하는 테스트

테스트 커버리지

1) 테스트 커버리지의 개념

• 테스트의 정확성과 신뢰성을 향상시키는 역활
• 테스트를 얼마나 수행했는지 측정하는 기준

 

2) 테스트 커버리지 유형

• 기능 기반 커버리지
  • 테스트 대상 애플리케이션의 전체 기능을 모수로 설정하고, 실제 테스트가 수행된 기능의 수를 측정하는 방법
  • 기능 기반 테스트 커버리지는 100% 달성을 목표로 하며, 일반적으로 UI가 많은 시스템의 경우 화면 수를 모수로 사용할 수도 있다.
• 라인 기반 커버리지(Line Coverage)
  • 애플리케이션 전체 소스 코드의 Line 수를 모수로 테스트 시나리오가 수행한 소스코드의 Line 수를 측정하는 방법
  • 단위 테스트에서는 이 라인 커버리지를 척도로 삼기도 한다
• 코드 커버리지(Code Coverage)
  • 소프트웨어 테스트 충분성 지표 중 하나로 소스코드의 구문, 조건, 결정 등의 구조 코드 자체가 얼마나 테스트 되었는지를 측정하는 방법