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[소프트웨어 공학] 5. 소프트웨어 테스트

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2023/06/17 07:06
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[소프트웨어 공학] 12. 상호작용 다이어그램
CS
Software Engineering
2023/06/11 15:16
[소프트웨어 공학] 12. 상호작용 다이어그램
CS
Software Engineering
2023/06/11 15:16

1. 소프트웨어 테스트 개요

1.1. 소프트웨어 테스트

소프트웨어 품질 보증을 위한 활동
V&V 활동 중 하나
프로그램을 실행시켜 요구사항 만족을 보이거나 결함을 찾기 위한 행동
성공적인 테스트란 발견되지 못했던 결함을 찾는 테스트

1.2. 결함 테스트와 검증 테스트

결함 테스트
소규모 코드에서 결함을 찾고자 하는 것
부정학한 계산이나 데이터 오류 등이 발생하는지 확인
좁은 의미에서 테스트
검증 테스트
주요 시스템의 기능을 검증하기 위한 것
주어진 요구 명세의 만족을 보이는 인수 테스트와 같은 고수준 테스트

1.3. 소프트웨어 테스트 프로세스

프로세스

1.4. 테스트 작업의 고려사항과 우선 순위

고려 사항
가능한 테스트 케이스 중 일부만 실행 (모든 테스트 데이터 테스트 현실적 불가능)
어느 수준까지 테스트 할 것인가?
테스트 작업의 우선 순위
전체 시스템 > 모듈 하나
기존 기능 > 새 기능
일반적인 상황 > 예외적인 상황

2. 단계별 테스트

2.1. 단위 테스트

시스템을 구성하는 기본 단위를 테스트
다른 모듈과 통합되기 전에 수행
드라이버와 스텁을 사용
드라이버 - 테스트되는 모듈을 호출하여 결과 검증
스텁 - 테스트 되는 모듈에 의해 호출되는 모듈

2.2. 통합 테스트

테스트 된 개별 모듈들을 통합하여 상호작용으로 인한 문제가 있는지 테스트
주로 상호작용에서 생기는 결함 발견을 위해
모듈간의 인터페이스 검사 목적으로 개발
프로그램을 구축해가는 기술 → 최종적으로 시스템이 구축됨
주로 블랙박스 테스트 기법 사용

2.3. 시스템 통합 방식

빅뱅 통합
모듈들을 모두 개발한 후 한꺼번에 통합
점증적 통합
모듈을 하나씩 추가하여 통합한 후 테스트 진행
하향식 통합
점증적 통합 방식
제어 계층 구조 상에서 최상위 모듈부터 시작하여 아래 모듈들을 차례로 통합
통합되어 테스트되는 모듈들의 하위 모듈에 대한 스텁이 필요함
깊이 우선 방식 / 너비 우선 방식
장단점
초기에 소프트웨어 구조가 갖추어지고 개발자에게 심리적 안정감 제공
병행 통합 작업이 어렵고 입출력 모듈이 하위에 위치하므로 테스트 작업이 어려움
깊이 우선 방식
상향식 통합
프로그램 구조에서 최하위 모듈들을 먼저 만들어 테스트 하고 상위 수준으로 올라가며 통합과 테스트
하위 모듈들을 통합하다보면 클러스터를 형성
통합 되는 모듈 제어를 위해 드라이버 필요
장단점
초기 단계에서 병행 작업 가능. 대규모 시스템 통합에 적당
골격을 갖추는데 오랜 시간 걸림
같은 수준의 모듈들이 준비되어야 테스트 가능
샌드위치 테스트
상향식과 하향식을 조합한 방식
cf) 회기 테스트
프로그램 수정할 때, 수정으로 인한 오류의 발생 여부를 밝히기 위해 테스트 방법
이전 단계에서 사용한 테스트케이스 집합을 재사용 가능
수정된 부분과 수정에 의한 파급 효과를 분석하여 선택적으로 재사용하는 것이 필요함

2.4. 시스템 테스트

완전한 시스템 구축 이후, 기능적/비기능적 요구사항 만족 및 검증 테스트
사용자 전달되는 시스템 버전 테스트
요구사항 명세 기초한 블랙박스 텟트
성능, 신뢰도 테스트
릴리즈 테스트라고 하며, 테스트 작업에 고객이 포함되면 인수테스트 라고 함

3. 화이트박스 테스트

3.1. 화이트박스 테스트

프로그램의 논리 구조에 바탕으로 한 테스트
소스코드를 분석하여 테스트 케이스 개발
프로그램 제어 흐름 그래프에서 경로를 분석하여 테스트 개발
소규모 프로그램에 적용
자동화된 테스트 도구로 사용할 수 있음

3.2. 테스트케이스 선정 기준

코드 커버리지
효과적인 테스트 케이스 집합을 구하는 기준
적정 수의 테스트 경로 실행 필요
코드 커버리지 종류
문장 검증 기준 (SC)
프로그램의 모든 문장을 한번 이상 실행
분기 검증 기준 (DC)
모든 제어 분기점에서 참과 거짓에 해당하는 경로를 각각 한번 이상 실행
조건 검증 기준 (CC)
모든 분긱점에서 조건식을 구성하는 단일 조건의 참과 거짓을 각각 한번 이상 실행
분기 검증 조건의 불만족 문제
조건/분기 검증 기준 (CDC)
조건 & 분기 검증 기준을 모두 만족해야 함
short-circuiting의 문제
첫번째 조건 실패하면 뒤에 조건 확인 안함
수정된 조건/분기 검증 기준 (MCDC)
복수 조건 검증 기준(MCC)
저건식을 구성하는 단일 조건식들의 모든 가능한 참/거짓 조합을 각각 한번 이상 실행
경로 검증 기준
프로그램에 존재하는 모든 실행 가능한 경로를 한번 이상 테스트
cf) 기본 경로 테스트
시작 노드에서 종료 노드까지의 선형 독립적인 경로를 모두 테스트
메케이브의 사이클로매틱 수는 기본 경로의 개수와 일치함
예) 그림에서 기본경로는 (1,9), (1,2,3,8,1,9), (1,2,4,5,7,8,1,9), (1,2,4,6,7,8,1,9). 이 경로를 실행시키는 테스트 집합을 구함

4. 블랙박스 테스트

4.1. 블랙박스 테스트

명세서를 기초하여 기능 검사
프로그램의 구조를 고려하지 않음
기능 테스트 / 행위 테스트
기능적 요구사항을 검사 할 수 있고, 오류를 일으킬 가능성이 높은 입력 조거 파악
장점
코드 분석 X → 개발자에 독립적인 테스트
사용자 관점의 테스트
요구 명세서만 작성되면 테스트 케이스 설계 가능

4.2. 블랙박스 테스트 방법

완전 테스트
랜덤 테스트
동치 분할
입력 집합을 몇개의 동치 클래스로 나누어 테스트
요구사항에 기초하여 분할을 만들고 각 분할에서 대표 값 선정
경계값 분석
동치 분할 방법의 변형
경계값과 경계값의 직전/직후 값을 가지고 테스트
경계값 주변에 오류의 가능성이 높다는 점을 가정한 방법
원인-결과 그래프
명세서를 분석하여 원인에 해당하는 입력 조건과 그것이 출력 결과를 논리적으로 연결한 그래프 작성
의사 결정 테이블로 바꾼후 테스트 케이스 개발

5. 비기능성 테스트

5.1. 비기능성 테스트와 성능 테스트

비기능성 테스트
기능적 요구사항 이외의 것을 테스트하는 것
신뢰성, 성능, 안전성, 빠른복구, 사용편의성, 확장성 등 확인 위함
성능 테스트
실제 운영 중 성능 수준을 보장할 수 있는지 테스트
평균 응답 시간, 시간당 처리율, 피크시간 성능 검사
테스트 작업을 장기적 연속적으로 수행
트랜잭션의 유형별 비중을 고려하여 테스트 케이스 작성

5.2. 부하 테스트

성능 테스트의 일종
비정상적인 높은 부하를 주고 관찰하여 잘못된 점 발견 (스트레스 테스트)
시스템의 설계 한도를 벗어난 요구 테스트
네트워크 과부하로 인한 성능 저하 우려 분산 시스템 테스트
고려 사항
스트레스 테스트를 통해서 정상적인 상황에서 드러나지 않았던 결함 발견 가능
시스템에 부하가 걸릴 때도 심각한 고장이 발생하지 않아야 함

5.3. 보안 테스트

시스템 보호를 위해 보안성 테스트
기밀 유지, 무결성, 가용성 보장 위함
고의적 침입 시도, 지속적인 서비스 요청을통해 다른 서용자 서비스 방해 행위 (DDOS) 등으로 테스트 진행