[정보처리기사 필기] 2-4. 애플리케이션 테스트 관리

2020 시나공 정보처리기사 필기책 참고

주의! 중요도가 낮은 항목(C)은 제외

1. 애플리케이션 테스트 – B

- 애플리케이션 테스트의 개념

• 잠재되어 있는 결함을 찾아내는 일련의 행위
• 고객의 요구사항을 만족시키는지 확인(Validation)
• 기능을 정확히 수행하는지 검증(Verrfication)
• 개발할 소프트웨어의 유형을 분류하고 특성을 정리해서 중점적으로 테스트할 사항을 정리

- 애플리케이션 테스트의 필요성

• 프로그램 실행 전에 오류를 발견하여 예방
• 제품의 신뢰도 향상
• 새로운 오류의 유입 예방
• 최소한의 시간과 노력으로 많은 결함을 찾아낼 수 있음

- 애플리케이션 테스트의 기본 원리

• 잠재적인 결함은 줄일 수 있지만 완벽한 소프트웨어 테스팅은 불가능
• 결함 대부분은 특정 모듈에 집중. 20%의 코드에서 80%의 결함이 발견. 파레토 법칙 적용
• 동일한 테스트를 반복하면 더 이상 결함이 발견되지 않는 살충제 패러독스 발생
• 정황에 따라 테스트를 다르게 수행
• 결함을 제거해도 요구사항을 만족시키지 못하면 품질이 높다고 말할 수 없음. 오류 부재의 궤변
• 테스트와 위험은 반비례
• 작은 부분에서 시작하여 점점 확대하며 진행
• 개발자와 관계없는 별도의 팀에서 수행

2. 애플리케이션 테스트의 분류 – B

- 프로그램 실행 여부에 따른 테스트

@ 정적 테스트

• 프로그램을 실행하지 않고 명세서나 소스 코드를 대상으로 분석
• 개발 초기에 결함 발견 가능. 개발 비용을 낮출 수 있음
• 워크스루, 인스펙션, 코드 검사 등

@ 동적 테스트

• 프로그램을 실행하여 오류를 찾는 테스트. 개발 모든 단계에서 수행 가능
• 블래박스 테스트, 화이트박스 테스트

- 테스트 기반에 따른 테스트

@ 명세 기반 테스트

• 요구사항에 대한 명세를 빠짐없이 테스트 케이스로 만들어 구현하고 있는지 확인
• 동등 분할, 경계 값 분석 등

@ 구조 기반 테스트

• 내부의 논리 흐름에 따라 테스트 케이스를 작성하고 확인
• 구문 기반, 결정 기반, 조건 기반 등

@ 경험 기반 테스트

• 유사 소프트웨어나 기술 등에 대한 경험을 기반으로 함
• 요구사항에 대한 명세가 불충분하거나 테스트 시간에 제약이 있는 경우 효과적
• 에러 추정, 체크 리스트, 탐색적 테스팅

- 시각에 따른 테스트

@ 검증(Verification) 테스트

• 개발자의 시각에서 명세서대로 완성됐는지 테스트

@ 확인(Validation) 테스트

• 사용자의 시각에서 요구한대로 제품이 완성됐는지, 정상 동작하는지 테스트

- 목적에 따른 테스트

@ 회복 테스트

• 결함을 주어 실패하도록 한 후 올바르게 복구되는지 확인

@ 안전 테스트

• 불법적인 침입으로부터 시스템을 보호할 수 있는지 확인

@ 강도 테스트

• 과도한 정보량이나 빈도 등을 부과하여 과부하 시에도 정상적으로 실행되는지 확인

@ 성능 테스트

• 실시간 성능이나 전체적인 효율성을 진단하는 테스트

@ 구조 테스트

• 내부의 논리적인 경로, 소스 코드의 복잡도 등을 평가하는 테스트

@ 회귀 테스트

• 변경 또는 수정된 코드에 새로운 결함이 없음을 확인

@ 병행 테스트

• 기존 소프트웨어에 동일한 데이터를 입력하여 결과를 비교

3. 테스트 기법에 따른 애플리케이션 테스트 – A

- 화이트박스 테스트

• 원시 코드를 오픈시킨 상태에서 논리적인 모든 경로를 테스트하여 테스트 케이스를 설계
• 구조적 테스트. 프로시저 설계의 제어 구조를 사용하여 테스트 케이스를 설계
• 테스트 과정의 초기에 적용
• 모듈 안의 작동을 직접 관찰
• 모든 문장을 한 번 이상 실행하여 수행
• 선택, 반복 등의 분기점 부분들을 수행함으로써 논리적 경로를 제어

- 화이트박스 테스트의 종류

@ 기초 경로 검사

• 대표적인 화이트박스 테스트 기법
• 절차적 설계의 논리적 복잡성을 측정할 수 있게 해줌
• 실행 경로의 기초를 정의하는 데 지침으로 사용

@ 제어 구조 검사

• 조건 검사 : 논리적 조건을 테스트하는 설계 기법
• 루프 검사 : 반복 구조에 초점을 맞춰 실시하는 설계 기법
• 데이터 흐름 검사 : 변수의 정의와 변수 사용의 위치에 초점을 맞춰 실시하는 설계 기법

- 화이트박스 테스트의 검증 기준

• 문장 검증 기준 : 모든 구문이 한 번 이상 수행되도록 설계
• 분기 검증 기준 : 모든 조건문이 한 번 이상 수행되도록 설계
• 조건 검증 기준 : 모든 조건문에 대해 조건문이 True, False 경우가 한 번 이상 수행되도록 설계
• 분기/조건 기준 : 모든 조건문과 각 조건문에 포함된 개별 조건식의 결과가 True, False인 경우가 한 번 이상 수행되도록 설계

- 블랙박스 테스트

• 각 기능이 완전히 작동되는 것을 입증하는 테스트. 기능 테스트
• 요구사항 명세서를 보면서 테스트하는 것. 구현된 기능을 테스트
• 인터페이스에서 실시되는 테스트
• 테스트 과정의 후반부에 적용

- 블랙박스 테스트의 종류

@ 동치 분할 검사

• 입력 자료에 초점을 맞춰 검사
• 타당한 입력 자료와 타당하지 않은 입력 자료의 개수를 균등하게 함. 자료에 맞는 결과가 출력되는지 확인

@ 경계값 분석

• 동치 분할 기법을 보완하기 위함
• 중간값보다 경계값에서 오류가 발생될 확률이 높다는 점 이용
• 입력 조건의 경계값을 테스트 케이스로 선정하여 검사

@ 원인-효과 그래프 검사

• 입력 데이터 간의 관계와 출력에 영향을 미치는 상황을 체계적으로 분석한 후 효용성 높은 케이스 선정하여 검사

@ 오류 예측 검사

• 과거의 경험이나 확인자의 감각으로 테스트
• 보충적 검사 기법. 데이터 확인 검사

@ 비교 검사

• 여러 버전의 프로그램에 동일한 테스트 자료를 제공하여 동일한 결과가 출력되는지 테스트

4. 개발 단계에 따른 애플리케이션 테스트 – A

- 개발 단계에 따른 애플리케이션 테스트

• 코드 상의 오류뿐만 아니라 요구 분석의 오류, 설계 인터페이스 오류 등도 발견할 수 있음
• 애플리케이션 테스트 + 소프트웨어 개발 단계 = V-모델
• 요구사항 -> 분석 -> 설계 -> 구현 -> // 단위테스트 -> 통합테스트 -> 시스템티스트 -> 인수테스트

- 단위 테스트(Unit Test)

• 설계의 최소 단위인 모듈이나 컴포넌트에 초점을 맞춰 테스트
• 사용자의 요구사항을 기반으로 한 기능성 테스트를 최우선으로 수행
• 구조 기반 테스트와 명세기반 테스트로 나뉘지만 주로 구조 기반 테스트를 시행
  • 구조 기반 테스트 : 화이트박스 테스트
  • 명세 기반 테스트 : 블랙박스 테스트

- 통합 테스트(Integration Test)

• 단위 테스트가 완료된 모듈들을 결합하여 하나의 시스템으로 완성시키는 과정에서의 테스트
• 모듈 간 또는 통합된 컴포넌트 간의 상호 작용 오류를 검사

- 시스템 테스트(System Test)

• 개발된 S/W가 해당 컴퓨터 시스템에서 완벽하게 수행되는가를 점검
• 실제 사용 환경과 유사하게 만든 테스트 환경에서 수행
• 기능적 요구사항 : 블랙박스 테스트 시행
• 비기능적 요구사항 : 화이트박스 테스트 시행

- 인수 테스트(Acceptance Test)

• 개발한 S/W가 사용자의 요구사항을 충족하는지에 중점
• 사용자가 직접 테스트
• 문제가 없으면 사용자는 S/W를 인수하고 프로젝트 종료
• 사용자 인수 테스트 : 사용자가 시스템 사용의 적절성 여부 확인
• 운영상의 인수 테스트 : 시스템 관리자가 수행
• 계약 인수 테스트 : 계약상의 인수/검수 조건을 준수하는지 여부 확인
• 규정 인수 테스트 : 규정에 맞게 개발되었는지 확인
• 알파 테스트
  • 개발자의 장소에서 사용자가 개발자 앞에서 행하는 테스트
  • 통제된 환경에서 시행. 문제점을 사용자와 개발자가 함께 확인
• 베타 테스트
  • 최종 사용자가 여러 명의 사용자 앞에서 행하는 테스트
  • 사용자가 직접 테스트
  • 개발자에 의해 제어되지 않은 상태에서 테스트
  • 오류와 사용상의 문제점을 기록하고 개발자에게 주기적으로 보고

5. 통합 테스트 – A

• 단위 테스트가 끝난 모듈을 통합하는 과정에서 발생하는 오류 및 결함을 찾는 테스트
• 비점진적 통합 방식
  • 모든 모둘이 미리 결합되어 있는 프로그램 전체를 테스트. 빅뱅 통합 테스트
  • 규모가 작은 소프트웨어에 유리. 단시간 내에 테스트 가능
  • 오류 발견 및 장애 위치 파악 및 수정이 어려움
• 점진적 통합 방식
  • 모듈 단위로 단계적으로 통합하면서 테스트. 하향식, 상향식, 혼합식
  • 오류 수정이 용이하고, 인터페이스와 연관된 오류를 완전히 테스트 할 가능성 높음

- 하향식 통합 테스트

• 상위 모듈에서 하위 모듈 방향으로 통합하면서 테스트
• 깊이 우선 통합법이나 넓이 우선 통합법 사용
• 테스트 초기부터 사용자에게 시스템 구조를 보여줄 수 있음
• 상위 모듈에서는 테스트 케이스를 사용하기 어려움
• 절차
  1. 주요 제어 모듈은 작성된 프로그램 사용. 종속 모듈은 Stub으로 대체
  2. 하위 모듈인 Stub들이 한 번에 하나씩 실제 모듈로 교체됨
  3. 모듈이 통합될 때마다 테스트를 실시
  4. 새로운 오류가 발생하지 않음을 보증하기 위해 회귀 테스트 실시

- 상향식 통합 테스트

• 하위 모듈에서 상위 모듈 방향으로 통합하면서 테스트
• Stub은 필요하지 않지만, 하나의 주요 제어 모듈과 관련된 종속 모듈의 그룹인 Cluster가 필요 -절차
  1. 하위 모듈들을 Cluster로 결합
  2. 더미 모듈인 Driver를 작성
  3. 통합된 클러스터 단위로 테스트
  4. 테스트가 완료되면 Cluster는 프로그램 구조의 상위로 이동하여 결합하고 Driver는 실제 모듈로 대체

- 테스트 Driver와 Stub의 차이점

구분	Driver	Stub
필요시기	상위 모듈 없음	하위 모듈 없음
테스트방식	상향식	하향식
공통점	소프트웨어 개발과 테스트를 병행할 경우 이용
차이점	인터페이스 역할, 원래 모듈로 교체	가짜 모듈의 역할, 작성하기 쉬움

- 혼합식 통합 테스트

• 하위 수준에서는 상향식 통합, 상위 수준에서는 하향식 통합. 샌드위치식 통합 테스트 방법

- 회귀 테스팅

• 이미 테스트된 프로그램의 테스팅을 반복하는 것
• 변경된 모듈이나 컴포넌트에 새로운 오류가 있는지 확인하는 테스트
• 반복해서 테스트 함
• 변경된 부분을 테스트할 수 있는 테스트 케이스만을 선정하여 수행
• 대표적인 테스트 케이스를 선정
• 파급 효과가 높은 부분이 포함된 테스트 케이스를 선정
• 실제 수정이 발생한 모듈 또는 컴포넌트에서 시행하는 테스트 케이스 선정

6. 애플리케이션 테스트 프로세스 – B

- 애플리케이션 테스트 프로세스

• 사용자의 요구대로 만들어졌는지, 결함은 없는지 등을 테스트
• 계획 -> 분석 및 디자인 -> 테스트 케이스 및 시나리오 작성 -> 수행 -> 결과 평가 및 리포팅 -> 결함 추적 및 관리

7. 테스트 케이스 / 테스트 시나리오 / 테스트 오라클 – B

- 테스트 케이스

• 구현된 소프트웨어가 사용자의 요구사항을 정확하게 준수했는지를 확인하기 위해 설계된 명세 기반 테스트의 설계 산출물
• 검토 및 자료확보 -> 위험 평가 및 우선순위 결정 -> 요구사항 정의 -> 구조 설계 및 방법 결정 -> 테스트 케이스 정의 -> 타당성 확인 및 유지 보수

- 테스트 시나리오

• 테스트 케이스를 적용하는 순서에 따라 여러 개의 테스트 케이스들을 묶은 집합. 구체적인 절차를 명세한 문서
• 테스트 순서에 대한 구체적인 절차, 사전 조건, 입력 데이터 등이 설정
• 테스트 순서를 미리 정함으로써 테스트 항목을 빠짐없이 수행
• 작성시 유의사항
  • 여러 개의 시나리오로 분리하여 작성
  • 사용자의 요구사항과 설계 문서 등을 토대로 작성
  • 유스케이스간 업무 흐름이 정상적인지를 테스트 할 수 있도록 작성
  • 개발된 모듈 또는 프로그램 간의 연계가 정상적으로 동작하는지 테스트할 수 있도록 작성

- 테스트 오라클

• 테스트 결과가 올바른지 판단하기 위해 사전에 정의된 참 값을 대입하여 비교하는 기법
• 결과를 판단하기 위해 테스트 케이스에 대한 예상 결과를 게산하거나 확인
• 특징
  • 제한된 검증 : 모든 테스트 케이스에 적용할 수 없음
  • 수학적 기법 : 수학적 기법을 이용하여 구할 수 있음
  • 자동화 가능 : 실형, 결과 비교, 커버리지 측정 등을 자동화 할 수 있음
• 종류
  • 참 오라클 : 모든 테스트 케이스의 입력 값에 대해 기대하는 결과를 제공. 모든 오류 검출
  • 샘플링 오라클 : 몇몇 테스트 케이스의 입력 값들에 대해서만 기대하는 결과 제공
  • 추정 오라클 : 샘플링 오라클 개선. 나머지 입력 값들에 대해서 추정으로 처리
  • 일관성 검사 : 변경이 있을 때, 수행 전과 후의 결과 값이 동일한지 확인

8. 테스트 자동화 도구 – B

- 테스트 자동화의 개념

• 반복적으로 수행하던 테스트 절차를 스크립트 형태로 구현하는 자동화 도구를 적용한 것
• 휴먼 에러를 줄이고 테스트 정확성을 유지하면서 품질을 향상시킴

- 테스트 자동화 도구의 장점 / 단점

• 장점
  • 반복적인 작업을 자동화하여 인력 및 시간을 줄임
  • 향상된 테스트 품질 보장
  • 요구사항 등을 일관성 있게 검증
  • 객관적인 평가 기준을 제공
  • 다양한 표시 형태로 제공
  • UI가 없는 서비스도 정밀 테스트 가능
• 단점
  • 도구의 사용 방법에 대한 교육 및 학습 필요
  • 프로세스 단계별로 적용하기 위한 시간, 비용, 노력이 필요
  • 비공개 상용 도구의 경우 고가의 추가 비용 필요

- 테스트 자동화 수행 시 고려사항

• 재사용 및 측정이 불가능한 테스트 프로그램은 제외
• 용도에 맞는 적절한 도구를 선택해서 사용
• 환경 설정 및 습득 기간을 고려해서 프로젝트 일정을 계획
• 프로젝트 초기에 테스트 엔지니어의 투입 시기를 계획

- 테스트 자동화 도구의 유형

• 정적 분석 도구
  • 프로그램을 실행하지 않고 분석
  • 작성된 소스 코드를 이해하고 있어야만 분석 가능
• 테스트 실행 도구
  • 스크립트 언어를 사용하여 테스트를 실행
  • 데이터 주도 접근 방식
  • 키워드 주도 접근 방식
• 성능 테스트 도구
  • 인위적으로 적용한 가상의 사용자를 만들어 테스트를 수행함으로써 성능의 목표 달성 여부 확인
• 테스트 통제 도구
  • 테스트 계획 및 관리, 테스트 수행, 결함 관리 등을 수행
  • 형상 관리 도구, 결함 추적/관리 도구 등
• 테스트 하네스 도구
  • 애플리케이션의 컴포넌트 및 모듈을 테스트하는 환경의 일부분
  • 테스트를 지원하기 위해 생성된 코드와 데이터를 의미
  • 테스트가 실행될 환경을 시뮬레이션 하여 정상적으로 테스트되도록 함
  • 구성 요소
    • 테스트 드라이버 : 모듈 테스트 수행 후의 결과를 도출
    • 테스트 스텁 : 타 모듈의 기능을 단순히 수행하는 도구
    • 테스트 슈트 : 테스트 케이스의 집합
    • 테스트 케이스 : 테스트 항목의 명세서
    • 테스트 스크립트 : 자동화된 테스트 실행 절차에 대한 명세서
    • 목 오브젝트 : 예정된 행위를 수행하는 객체

9. 결함 관리 – B

- 결함의 정의

• 설계한 것과 다르게 동작하거나 다른 결과가 발생되는 것

- 결함 관리 프로세스

• 계획 -> 기록 -> 검토 -> 수정 -> 재확인 -> 추적 및 모니터링 -> 분석 및 보고서 작성

- 결함 추적 순서

• 등록 -> 검토 -> 할당 -> 수정 -> 조치 보류 -> 종료 -> 해제

- 결함 관리 도구

• Mantis : 단위별 작업 내용 기록하여 결함 추적 가능
• Trac : 결함 추적은 물론 결함을 통합하여 관리
• Redmine : 프로젝트 관리 및 결함 추적 가능
• Bugzilla : 결함을 지속적으로 관리할 수 있는 도구. 결함의 심각도와 우선 순위 지정 가능