[실기] 소프트웨어 구축- 애플리케이션 테스트케이스 계획

최초 작성일: 2024-09-01

최종 작성일: 2024-09-01

목표 : 정처기 합격 및 CS 지식 쌓기

 

 

 

Section 1. 애플리케이션 테스트케이스 설계

1.    소프트퉤어 테스트

(1)   소프트웨어테스트의 개념

구현된 소프트웨어가 사용자의 요구사항(기능, 성능, 사용성, 안전성 등)을 만족하는 지 확인하며 결함을 찾는 활동

결함을 발견하기 위한 절차와 행위

품질 평가를 위해 소프트웨어를 실행하는 과정

소프트웨어의 결함을 식별하고 품질을 보장하며 개선하기 위한 활동

(2)   소프트웨어테스트의 필요성

오류 발견 관점 : 테스트를 통해 결함을 찾아 수정

오류 예방 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 불가능하다

테스팅은 개발 초기에 시작해야한다

결함 집중(defect clustering, 파레토의 법칙)

-애플리케이션 결함의 대부분은 소수의 특정한 모듈에 집중되어 존재한다

-파레토 법칙 : 전체 결과의 80%가 전체 원인의 20%에서 일어나는 현상

살충제 패러독스(테스트를 다양항 형태로 해야함)

-반복적인 테스트로는 새로운 결함을 찾기 어렵다

-테스팅 방법은 특정상황(context)에 의존적이다

오류-부재의 궤변(absence of errors 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 -> 수행 -> 테스트 결과 평가 및 리포팅

*DFD -DD(data dictionary), Mini Spec(소단위 명세서), STD, ERD

테스트 케이스 = 단위 케이스

테스트 케이스 및 시나리오 작성 이 설계 부분에 해당

(5)   데스트 산출물

테스트 계획서 : 테스트의 전반적인 계획 및 목적 범위, 절차, 일정, 역할 및 책임들을 정의한 문서

테스트 케이스  : 항목의 입력, 실행조건 및 기대결과를 포함한 명세서

테스트 시나리오 : 테스트 케이스의 동작순서를 기술한 문서

테스트 결과서 : 테스트의 결과와 평가를 정리한 문서

2.    테스트 오라클

(1)   개념 : 테스트의 결과가 참인지 거직인지를 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( 모든 것) 오류를 완벽하게 검출할 수 있으며, 크리티컬한 시스템(항공기, 임베디드 시스템, 발전소 소프트웨어 등)에서 사용
샘플링 오라클 (sampling, 일반적인 업무에서 사용)	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, 그외의 값들에 대해서는 근사적인(추정) 결과를 제공하는 오라클
일관성 검사 오라클 (Consistent)	소프트웨어의 변경 전후로 테스트 결과의 일관성을 검증하는 오라클 소프트웨어의 변경이 있을 때, 변경 전 후의 결과가 동일한지를 확인

 

 

3.    테스트 레벨

(1)   단위 테스트

개발 소프트웨어 모듈 또는 구성요소의 기능적, 비기능적 측면을 검증하는 테스트 프로세스의 첫 단계

테스트 케이스는 주로 모듈 설계 단계에서 준비하며, 코드를 작성한 개발자에 의해 실행됨

주요 목적: 코드의 효율성, 코딩 표준 준수, 기능의 정확성 등을 검증

(2)   통합 테스트

여러 모듈 또는 서브 시스템을 통합하고, 그 사이의 인터페이스 및 상호작용을 검증하는 테스트

주요 목적: 인터페이스 오류 및 모듈 간 상호작용 중 발생할 수 있는 문제점 검출

(3)   시스템 테스트

완전히 통합된 소프트웨어를 대상으로 한 테스트로, 소프트웨어와 시스템 사양 간의 일치성 검증

기능적 요구사항 뿐만 아니라 비기능적 요구사항(기능이 동작하면서 성능, 안전성 등을 보는 것)에 대한 검증도 포함

시스템 테스트 유형
유형	설명
기능 테스트	고객의 기능적 요구사항을 중점적으로 테스트 한다 요구사항에 따른 기능의 구현 여부 및 동작여부에 대해 테스트를 진행한다 테스트 기준은 명세에 따라 확인한다
비기능적 테스트	고객의 성능 요구사항을 중점적으로 테스트 한다 성능, 신뢰성, 안정성, 유효성, 적합성 등을 호가인한다 확인하고자 하는 특성에 따라 환경과 도구가 필요하다

(4)   인수 테스트

시스템을 배포하거나 실제 사용할만한 준비가 되었는지에 대한 평가

사용자가 요구분석 명세서에 명시된 사항을 모두 충족하는지 판정하고, 시스템이 예상대로 동작하고 있는지를 판정하는 방안을 파악

 

 

인수 테스트 유형
유형	설명
알파 테스트	개발자의 통제 하에 사용자가 개발 환경에서 수행하는 테스트 내부에서 진행하는 자체 검사로 실제 사용 환경에서 동작 시키며 관련자만 참여한다
베타 테스트(필드 테스팅)	개발된 소프트웨어를 사용자가 실제 운영환경에서 수행하는 테스트 알파 테스트를 거친 후 정식으로 출시하기 전에 사용자에게 테스트를 하도록 한다
사용자 인수 테스트	사용자가 시스템 사용의 적절성을 확인

4.    소프트웨어 테스트 기법

(1)   프로그램 실행 여부

1)    정적 테스트

소프트웨어의 실행 없이 소스 코드나 설계문서 등을 분석하여 문제점을 찾는 테스트 방식

경로 분석, 제어 흐름 분석, 데이터 흐름 분석 등을 수행

정적 테스트 – 종류
종류	설명
코드 검사	소스 코드의 오류를 검사
워크 스루	계획된 개발자 검토 회의이다 개발자가 작성한 코드를 팀원에게 설명하며 오류를 찾는 회의 형태
인스펙션	검토 전문가들이 소스코드를 분석하여 결함을 발견하는 공식적인 검토

l  동료 검토 : 옆에 있는 두 세사람이 하는 회의

l  워크 스루 : 팀 회의

l  인스펙션 : 공식 회의

l  동료 검토, 워크 스루, 인스펙션을 통해 리팩토링 수행

2)    동적 테스트

실제로 소프트웨어를 실행하며 문제점을 찾는 테스트 방식

다양한 환경에서 소프트웨어의 동작을 실제로 검증한다

(2)   테스트 기법

1)    화이트박스 테스트

소프트웨어의 내부 구조와 동작을 중점으로 검사하는 테스트

개발자 관점의 단위 테스트 방법

화이트 박스 테스트 – 기법
기법	설명	검증 방법
문장 검증	프로그램의 모든 문장을 한번 수행하여 검증	1,2,3,4,5,6,7
선택(분기) 검증	선택하는 부분만 검증	1,2,3,4,5,6,7 1,2,3,4,6,1
경로 검증	수행 가능한 모든 경로 검사
조건 검증	조건이나 반복문 내 조건식을 검사

 

2)    기초 경로 검사(Basic Path Test)

Mccabe가 제안한 것으로 대표적인 화이트박스 테스트 기법

계산식 : V(G) = E-N+2 ( 면 + 1)

3)    블랙박스 테스트

프로그램의 사용자 요구사항 명세를 보면서 테스트

주로 구현된 기능을 테스트

사용자가 소프트웨어에 요구하는 사항과 결과물이 일치하는지 확인

사용자 관점의 테스트 방법

블랙박스 테스트 – 기법
기법	설명
동등 분할 기법(입력값에 초점) Equivalence Partitioning Testing	입력 자료에 초점을 맞춰 테스트 케이스를 만들어 검사하는 방법
경계값 분석 ( 경계에 있는 값들을 넣는 것) Boundary Value Analysis	입력 값의 중간값 보다 경계값에서 오류가 발생할 확률이 높다는 점을 이용해 입력 조건의 경계값을 테스트 케이스로 선정한다 80~90의 입력 조건이 있을 때 79,90,91,89,90,91을 테스트 값으로 선정한다
원인-효과 그래프 검사	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 테스터의 감각으로 테스트하는 기법
비교 검사 (comparison testing)	여러 버전의 프로그램에 동일한 테스트 자료를 제공하여 동일한 결과가 출력되는지 테스트하는 기법
상태 전이 검사 (state transition testation)	시스템이 반영되는 이전의 상태가 무엇인지 상태간 전이, 상태를 변화시키는 이벤트와 입력값을 파악한다

 

(3)   테스트에 대한 시각

1)    검증(verification) – 완성 시키지 전

소프트웨어의 개발 과정을 테스트

올바른 소프트웨어가 만들어지고 있는 지 검증 (개발자가)

2)    확인(validation)

완성된 소프트웨어의 결과를 테스트

완성된 소프트웨어가 정상적으로 동작하는 지 확인

완성된 소프트웨어가 사용자의 요구사항을 만족하는 지 확인

(4)   테스트 목적

목적	설명
회복 (recovery)	시스템이 고의로 실패를 유도하고 시스템이 정상적으로 복귀하는 지 테스트
안전 (security)	불법적인 소프트웨어가 접근하여 시스템을 파괴하지 못하도록 시스템 코드 내의 보안적인 결함을 미리 점검하는 테스트 허니 팟 (꿀 단지) : 해커 들이 공격할 수 있도록 뭔가
강도 (stress)	시스템에 과다 정보량을 부과하여 과부하시에도 시스템이 정상적으로 작동되는지를 검증하는 테스트
성능 (performance)	시스템의 응답하는 시간, 처리량, 반응속도 등을 테스트
구조 (structure)	시스템의 내부 논리 경로, 소스 코드의 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/B테스트	기존 서비스 A와 새로 적용하고 싶은 서비스 B를 통계적인 방법으로 비교하여 새로운 서비스가 기존 서비스에 비해 정말 효과가 있는지 알아보는 테스트
스모크 테스트	본격적인 테스트 수행에 앞서 테스트 환경의 테스트가 가능한지 여부를 판단하기 위해 간단하게 테스트

(5)   테스트 종류

1)    명세 기반 테스트

주어진 명세를 빠짐 없이 테스트 케이스로 구현하고 있는지 확인 하는 테스트

동등 분할, 경계값 분석, 원인 결과 그래프 기법, 의사결정 테이블, 상태전이 테스트 등

2)    구조 기반 테스트

소프트웨어 내부 논리 흐름에 따라 테스트 케이스를 작성하고 확인하는 테스트

문장 검증, 선택(분기)검증, 경로 검증, 조건 검증 등

3)    경험 기반 테스트

경험이 많은 테스터의 직관과 기술 능력을 기반으로 수행하는 테스트

5.    테스트 커버리지

(1)   개념

주어진 테스트 케이스에 의해 수행되는 소프트웨어의 테스트 범위를 측정하는 테스트 품질 측정 기준

테스트의 정확성과 신뢰성을 향상시키는 역할

테스트를 얼마나 수행했는지 측정하는 기준

(2)   유형

1)    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 화면수를 모수로 사용할 수도 있다

2)    라인 커버리지

애플리케이션 전체 소스 코드의 라인 수를 모수로 테스트 시나리오가 수행한 소스 코드의 라인 수를 측정하는 방법

단위 테스트에서는 이 라인 커버리지를 척도로 삼기도 한다

3)    코드 커버리지

소프트웨어 테스트 충분성 지표 중 하나로 소스 코드의 구문, 조건, 결정 등의 구조 코드 자체가 얼마나 테스트 되었는지를 측정하는 방법 ( 코드 커버리지는 if, and 등 조건문을 대상으로 함)

①     구문 커버리지(state) : 코드 구조 내의 모든 구문에 대해 한번 이상 수행하는 테스트 커버리지를 말한다

②     조건 커버리지(condition) : 결정 포인트 내의 모든 개별 조건식에 대해 수행하는 테스트 커버리지를 말한다

개별 조건식이 각각 true, false만 만족하면 된다

개별 조건식의 T/F는 커버 되지만 전체 결정 포인트의 T/F는 보장받지 못한다

조건 커버리지를 만족하기 위해서는 (X=10,Y=10), (X=1,Y=-1)을 넣으면 만족한다

③     결정 커버리지(Decision): 결정 포인트 내의 모든 분기문에 대해 수행하는 테스트 커버리지를 말한다

결정 포인트가 각각 true와 false만 만족하면 된다

개별 조건식에서 오류가 있는 경우 찾지 못할 수도 있다

④     조건/결정 커버리지 : 결정 포인트 T/F, 개별 조건식 T/F를 가져야 한다

⑤     변경 조건/결정 커버리지(Modified condition, decision) : 모든 결정 포인트 내의 개별 조건식은 적어도 한번 t/f를 가져야 한다. / 이론적으로 가장 안전한 조합이며, 케이스도 줄일 수 있다

⑥     다중 조건 커버리지 : 결정 포인트 내 모든 개별 조건식의 가능한 조합을 100% 보장해야한다

 

l  WBS (Work Breakdown Structure); p/c -> 임계 경로(critical) -> 간트 차트

단위 테스트 – 정적 테스트(코드 확인), 동적 테스트(프로그램 실행)가 있음. 일반적으로 단위 테스트에서 실행

통합 테스트 – 상향식 테스트(밑에서부터 말아올리는, 드라이버 임시 모듈), 하향식 테스트(메인페이지부터 시작, 스텁이라는 임시 모듈 사용), 빅뱅 테스트(비점진적인 테스트, 한번에 ), 백본 테스트(상향식, 하향식 모두 활용)가 있음

시스템 테스트 -기능 테스트(사용자가 요구한 기능들이 제대로 동작하는 지), 비기능 테스트(안정성, 성능, 보안 성 등 확인),

인수 테스트 – 알파 테스트(개발자와 사용자가 실행), 베타 테스트(사용자만 실행)