[정보처리기사 실기] 7. 애플리케이션 테스트 케이스 관리

애플리케이션 테스트 케이스 작성

(1) 소프트웨어 테스트의 이해

• 개념: 개발된 응용 애플리케이션이나 시스템이 사용자가 요구하는 기능과 성능, 사용성, 안정성 등을 만족하는지 확인하고, 숨어있는 소프트웨어 결함을 찾아내는 활동
• 필요성: 오류 발견 관점, 오류 예빵 관점, 품질 향상 관점에서 필요
• 기본 원칙: 결함 존재 증명, 완벽한 테스트는 불가능, 초기 집중, 결함 집중, 살충제 패러독스, 정황 의존성, 오류-부재의 궤변
• 프로세스 : 테스트 계획 => 테스트 분석 및 디자인 => 테스트 케이스 및 시나리오 작성 => 테스트 수행 => 테스트 결과 평가 및 리포팅
• 산출물
  • 테스트 계획서: 테스트 목적과 범위 정의, 대상 시스템 구조 파악 등 테스트 수행을 계획한 문서
  • 테스트 베이시스: 분석, 설계 단계의 논리적인 케이스로 테스트 설계를 위한 기준이 되는 문서
  • 테스트 케이스: 테스트를 위한 설계 산출물로, 응용 소프트웨어가 사용자의 요구사항을 준수하는지 확인하기 위해 설계된 입력값, 실행조건, 기대 결과로 구성된 테스트 항목의 명세서
  • 테스트 슈트: 테스트 케이스를 실행환경에 따라 구분해 놓은 테스트 케이스의 집합
  • 테스트 시나리오: 애플리케이션의 테스트 되어야 할 기능 및 특징, 테스트가 필요한 상황을 작성한 문서
  • 테스트 스크립트: 테스트 케이스의 실행 순서를 작성한 문서
  • 테스트 결과서: 테스트 결과를 정리한 문서로 테스트 프로세스를 리뷰하고, 결과를 평가하고 리포팅하는 문서

(2) 소프트웨어 테스트 유형

• 프로그램 실행 여부에 따른 분류
  • 정적 테스트: 테스트 대상을 실행하지 않고 구조를 분석하여 논리성을 검증하는 테스트 (리뷰, 정적 분석)
  • 동적 테스트: 소프트웨어를 실행하는 방식으로 테스트를 수행하여 결함을 검출하는 테스트(화이트박스 테스트, 블랙박스 테스트)
• 화이트박스 테스트
  • 개념
    • 각 응용 프로그램의 내부 구조와 동작을 검사하는 소프트웨어 테스트
    • 내부 소스코드의 동작을 개발자가 추적할 수 있어 동작의 유효성 뿐 아니라 실행되는 과정을 확인 가능
  • 유형

유형	설명
구문 커버리지	- 프로그램 내의 모든 명령문을 적어도 한 번 수행하는 커버리지
결정 커버리지	- 결정 포인트 내의 전체 조건식이 적어도 한 번은 참과 거짓의 결과를 수행하는 테스트 커버리지
조건 커버리지	- 조건 커버리지는 결정 포인트 내의 각 개별 조건식이 적어도 한 번은 참과 거짓의 결과가 되도록 수행하는 테스트 커버리지
조건/결정 커버리지	- 조건/결정 커버리지는 전체 조건식 뿐만 아니라 개별 조건식도 참 한번, 거짓 한 번 결과가 되도록 수행하는 테스트 커버리지
변경 조건/결정 커버리지	- 변경 조건/결정 커버리지는 개별 조건식이 다른 개별 조건식에 영향을 받지 않고 전체 조건식에 독립적으로 영향을 주도록 하여 조건/결정 커버리지를 향상시킨 커버리지
다중 조건 커버리지	- 다중 조건 커버리지는 결정 조건 내 모든 개별 조건식의 모든 가능한 조합을 100% 보장하는 커버리지
기본 경로 커버리지	- 수행 가능한 모든 경로를 테스트
제어 흐름 테스트	- 프로그램 제어 구조를 그래프 형태로 나타내어 내부 로직을 테스트
데이터 흐름 테스트	- 데이터 흐름 테스트는 제어 흐름 그래프에 데이터 사용현황을 추가한 그래프를 통해 테스트
루프 테스트	- 프로그램의 반복 구조에 초첨을 맞춰 실시하는 테스트

 

• 블랙박스 테스트
  • 개념
    • 프로그램 외부 사용자의 요구사항 명세를 보면서 수행하는 테스트
  • 유형 

유형	설명
동등분할 테스트	- 입력 데이터의 영역을 유사한 도메인별로 유효값/무효값을 그룹핑하여 대푯값 테스트 케이스를 도출하여 테스트 하는 기법
경곗값 분석 테스트	- 동기 분할 경계값 부분에서 오류 발생 확률이 높기 때문에 경계값을 포함하여 테스트 케이스를 설계하여 테스트하는 기법
결정 테이블 테스트	- 요구사항의 논리와 발생조건을 테이블 형태로 나열하여, 조건과 행위를 모두 조합하여 테스트하는 기법
상태 전이 테스트	- 테스트 대상, 시스템이나 객체의 상태를 구분하고, 이벤트에 의해 어느 한 상태에서 다른 상태로 전이되는 경우의 수를 수행하는 테스트 기법
유스케이스 테스트	- 시스템이 실제 사용되는 유스케이스로 모델링 되어 있을 때 프로세스 흐름을 기반으로 테스트 케이스를 명세화하여 수행하는 테스트 기법
분류 트리 테스트	- SW의 일부 또는 전체를 트리 구조로 분석 및 표현하여 테스트 케이스를 설계하여 테스트하는 기법
페어와이즈 테스트	- 테스트 데이터값들 간에 최소한 한 번씩을 조합하는 방식이며, 이는 커버해야 할 기능적 범위를 모든 조합에 비해 상대적으로 적은 양의 테스트 세트를 구성하기 위한 테스트 기법
원인-결과 그래프 테스트	- 그래프를 활용하여 입력 데이터 간의 관계 및 출력에 미치는 영향을 분석하여 효용성이 높은 테스트 케이스를 선정하여 테스트하는 기법
비교 테스트	- 여러 버전의 프로그램에 같은 입력값을 넣어서 동일한 결과 데이터가 나오는지 비교해 보는 테스트 기법
오류 추정 테스트	- 개발자가 범할 수 있는 실수를 추정하고 이에 따른 결함이 검출되도록 테스트 케이스를 설계하여 테스트하는 기법

 

• 테스트 목적에 따른 분류

분류	설명
회복 테스트	- 시스템에 고의로 실패를 유도하고, 정상적 복귀 여부를 테스트
안전 테스트	- 불법 소프트웨어가 접근하여 시스템을 파괴하지 못하도록 소스 코드 내의 보안적인 결함을 미리 점검하는 테스트 기법
성능 테스트	- 사용자의 이벤트에 시스템이 응답하는 시간, 특정 시간 내에 처리하는 업무량, 사용자 요구에 시스템이 반응하는 속도 등을 측정하는 테스트 기법
구조 테스트	- 시스템의 내부 논리 경로, 소스 코드의 복잡도를 평가하는 테스트 기법
회귀 테스트	회귀 테스트는 오류를 제거하거나 수정한 시스템에서 오류 제거와 수정에 의해 새로이 유입된 오류가 없는지 확인하는 일종의 반복 테스트 기법
병행 테스트	- 변경된 시스템과 기존 시스템에 동일한 데이터를 입력 후 결과를 비교하는 테스트 기법

• 성능 테스트의 상세 유형

유형	설명
부하 테스트	- 시스템에 부하를 계속 증가시키면서 시스템의 임계점을 찾는 테스트
강도 테스트	- 시스템 처리 능력 이상의 부하, 즉 임계점 이상의 부하를 가하여 비정상적인 상황에서 시스템의 동작 상태를 확인하는 테스트
스파이크 테스트	- 짧은 시간에 사용자가 몰릴 때 시스템의 반응 측정 테스트
내구성 테스트	- 오랜 시간 동안 시스템에 높은 부하를 가하여 시스템 반응 테스트

 

(3) 테스트 오라클

• 개념: 테스트의 결과가 참인지 거짓인지를 판단하기 위해 사전에 정의된 참값을 입력하여 비교하는 기법
• 종류
  • 참 오라클: 모든 입력값에 대하여 기대하는 결과를 생성하여 발생된 오류를 모두 검출
  • 샘플링 오라클: 특정한 몇 개의 입력값에 대해서만 기대하는 결과를 제공해 주는 오라클
  • 휴리스틱 오라클: 샘플링 오라클을 개선한 오라클, 특정 입력값에 대해 올바른 결과를 제공하고, 나머지 값들에 대해서는 휴리스틱으로 처리하는 오라클
  • 일관성 검사 오라클: 애플리케이션 변경이 있을 때, 수행 전과 후의 결과값이 동일한지 확인하는 오라클

(4) 테스트 레벨

• 종류
  •  단위 테스트: 사용자 요구사항에 대한 단위 모듈, 서브루틴 등을 테스트하는 단계
    • 테스트 드라이버: 모듈 테스트 수행 후의 결과를 도츌하는 시험용 모듈(하위 모듈에 의해 호출되는 상위 모듈 역할)
    • 테스트 스텁: 일시적으로 필요한 조건만을 가지고 임시로 제공되는 시험용 모듈(상위 모듈에 의해 호출되는 하위 모듈 역할)
  • 통합 테스트: 단위 테스트를 통과한 모듈 사이의 인터페이스, 통합된 컴포넌트 간의 상호 작용을 검증하는 단계
  • 시스템 테스트: 통합된 단위 시스템의 기능이 시스템에서 정상적으로 수행되는지를 검증하는 테스트 단계
  • 인수 테스트: 계약상의 요구사항이 만족되었는지 확인하기 위한 테스트 단계

(5) 테스트 하네스

종류	설명
테스트 드라이버	테스트 대상 하위 모듈을 호출하고, 파라미터를 전달하고, 모듈 테스트 수행 후의 결과를 도출하는 등 상향식 테스트에 필요
테스트 스텁	제어 모듈이 호출하는 타 모듈의 기능을 단순히 수행하는 도구로 하향식 테스트에 필요
테스트 슈트	테스트 대상 컴포넌트나 모듈, 시스템에 사용되는 테스트 케이스의 집합
테스트 케이스	입력값, 실행 조건, 기대 결과 등의 집합
테스트 시나리오	애플리케이션의 테스트 되어야 할 기능 및 특징, 테스트가 필요한 상황을 작성한 문서
테스트 스크립트	자동화된 테스트 실행 절차에 대한 명세
목 오브젝트	사용자의 행위를 조건부로 사전에 입력해 두면, 그 상황에 예정된 행위를 수행하는 객체

 

애플리케이션 성능 개선

(6) 애플리케이션 성능 측정 지표

• 처리량: 애플리케이션이 주어진 시간에 처리할 수 있는 트랜잭션의 수
• 응답 시간: 사용자 입력이 끝난 후, 애플리케이션의 응답 출력이 개시될 때까지의 시간
• 경과 시간: 애플리케이션에 사용자가 요구를 입력한 시점부터 트랜잭션을 처리 후 그 겨로가의 출력이 완료할 때까지 걸리는 시간
• 자원 사용률: 애플리케이션이 트랜잭션을 처리하는 동안 사용하는 CPU 사용량