[新정보처리기사 실기] 애플리케이션 테스트 관리 (1/2)

1. 애플리케이션 테스트

2. 애플리케이션 테스트의 분류

3. 테스트 기법에 따른 애플리케이션 테스트

4. 개발 단계에 따른 애플리케이션 테스트

5. 통합 테스트

6. 애플리케이션 테스트 프로세스

7. 테스트 케이스 / 테스트 시나리오 / 테스트 오라클

8. 테스트 자동화 도구

9. 결함 관리

10. 애플리케이션 성능 분석

11. 애플리케이션 성능 개선

 

 

1.애플리케이션 테스트

 

a) 애플리 케이션 테스트의 개념 

- 애플리케이션 테스트는 애플리케이션에 잠재되어 있는 결함을 찾아내는 일련의 행위 또는 절차이다.

*애플리케이션=운영체제를 제외한 나머지 소프트웨어/프로그램을 말한다.

 

- 애플리케이션 테스트는 확인과 검증을 한다.

*확인(Validation)= 사용자 입장에서 개발한 소프트웨어가 고객의 요구사항에 맞게 구현되었는지 확인 하는 것

*검증(Verification)= 개발자 입장에서 개발한 소프트웨어가 명세서에 맞게 만들어졌는지 점검하는 것

 

- 애플리케이션 테스트를 실행하기 전에 개발한 소프트웨어의 유형을 분류하고 특성을 정리해서 중점적으로 테스트할 사항을 정리해야 한다.

 

 

b) 애플리케이션 테스트의 필요성

- 애플리케이션 테스트를 통해 프로그램 실행 전에 오류를 발견하여 예방할 수 있다.

 

- 반복적인 테스트를 통해 제품의 신뢰도를 향상시킨다.

 

- 단순한 오류 발견뿐만 아니라 새로운 오류의 유입도 예방할 수 있다.

 

- 효과적으로 테스트를 수행하면 최소한의 시간과 노력으로 많은 결함을 찾을 수있다.

 

 

c) 애플리케이션 테스트의 기본 원리

- 완벽한 테스트 불가능-> 잠재적 결함은 줄일 수 있지만 결함이 없다고 증명할 순 없다.

 

- 결함 집중 -> 파레토 법칙

*파레토 법칙= 애플리케이션 20%에 해당하는 코드에서 전체 결함의 80%가 발견된다.

 

- 살충제 패러독스 -> 동일한 테스트를 반복하면 더 이상 결함이 발견되지 않는 상황이 오기 때문에 

지속적으로 보완 및 개선해야 한다.

 

- 테스팅은 정황의존 -> 테스트는 소프트웨어 특징,테스트 환경,테스터 역량에 따라 테스트 결과가 달라지기 때문에

정황에 따라 테스트를 다르게 수행해야 함.

 

- 오류-부재의 궤변 -> 소프트웨어 결함을 모두 제거해도 사용자의 요구사항을 만족시키지 못하면 소프트웨어 품질이

높다고 말할 수 없다.

 

- 테스트와 위험은 반비례

 

- 테스트의 점진적 확대 

 

- 테스트의 별도 팀 수행

 

 

 

2. 애플리케이션 테스트의 분류

 

a) 프로그램 실행 여부에 따른 테스트 

정적 테스트	o 프로그램을 실행하지 않고 명세서나 소스 코드를 대상으로 분석하는 테스트 o 소프트웨어 개발 초기에 결함을 발견할 수 있어 소프트웨어의 개발 비용을 낮추는 데 도움이 된다 - 종류: 워크스루,인스펙션,코드 검사 * 워크스루= 개발자가 모집한 전문가들끼리 검토하는 것을 말함 (오류의 조기 검출 목적) * 인스펙션= 워크스루를 발전시킨 형태로, 개발 단계에서 산출된 결과물의 품질을 평가하여 개선 방법 제시
동적 테스트	o 프로그램을 실행하여 오류를 찾는 테스트로 , 개발의 모든 단계에서 테스트를 수행 할 수 있다. - 종류: 블랙박스 테스트,화이트박스 테스트

 

b) 테스트 기반에 따른 테스트

명세 기반 테스트	o 사용자의 요구사항에 대한 명세를 빠짐없이 테스트 케이스로 만들어 구현하고 있는지 확인하는 테스트이다. * 테스트 케이스= 구현된 소프트웨어가 사용자의 요구사항에 정확하게 준수했는지를 확인하기 위해 설계된 입력값 ,결과 등 테스트 항목에 대한 명세서이다. -종류: 동등 분할,경계 값 분석
구조 기반 테스트	o 소프트웨어의 내부의 논리 흐름에 따라 테스트 케이스를 작성하고 확인하는 테스트이다. 종류: 구문 기반,결정 기반,조건 기반,결정 기반
경험 기반 테스트	o 유사 소프트웨어나 기술 등에 대한 테스터의 경험을 기반으로 수행하는 테스트이다. 종류: 에러 추정,체크 리스트,탐색적 테스팅

 

c) 시각에 따른 테스트

검증테스트	o 개발자의 시각에서 제품의 생산 과정을 테스트 ,제품이 명세서대로 완성됐는지 테스트
확인테스트	o 사용자의 시각에서 생산된 제품의 결과를 테스트, 사용자가 요구한대로 제품이 완성됐는지 테스트

 

d) 목적에 따른 테스트

회복 테스트	o 시스템에 여러 결함을 주어 실패하도록 하여 올바르게 복구되는지 확인함
안전 테스트	o 시스템에 설치된 시스템 보호 도구가 불법적인 침입을 보호 할 수 있는지 확인함
강도 테스트	o 과부하 시에도 소프트웨어가 정상적으로 실행되는지 확인함
성능 테스트	o 실시간 성능,전체적인 효율성을 진단하는 테스트 (응답 시간,처리량, 경과시간,자원 사용률)
구조 테스트	o 소프트웨어 내부의 논리적인 경로,소스 코드의 복잡도를 평가함
회귀 테스트	o 소프트웨어의 변경 또는 수정된 코드에 새로운 결함이 없음을 확인하는 테스트
병행 테스트	o 변경된 소프트웨어와 기존 소프트웨어에 동일한 데이터를 입력하여 비교하는 테스트

 

 

3. 테스트 기법에 따른 애플리케이션 테스트

a) 화이트 박스 테스트= 모듈의 원시 코드를 오픈시킨 상태에서 원시 코드의 논리적은 모든 경로를 테스트하여 테스트 케이스를 설계하는 방법

- 절차에 중점을 둔 구조적 테스트이며, 테스트 과정의 초기에 적용 된다.

- 모듈 안의 작동을 직접 관찰한다.

- 원시코드의 모든 문장을 한 번 이상 실행함으로써 수행된다.

- 프로그램의 제어 구조에 따라 선택, 반복 등의 분기점 부분들을 수행하며 논리적 경로를 제어한다.

 

b) 화이트 박스 테스트의 종류

기초 경로 검사	o 대표적인 화이트박스 테스트 기법이다 o 테스트 케이스 설계자가 절차적 설계의 논리적 복잡성을 측정 할 수 있게 해줌. o 테스트 측정 결과는 실행 경로의 기초를 정의하는 지침으로 사용 됨.
제어 구조 검사	o 조건 검사 = 프로그램 모듈 내에 있는 논리적 조건을 테스트하는 테스트 케이스 설계 기법 o 루프 검사 = 프로그램의 반봅 구조에 초점을 맞춰 실시하는 테스트 케이스 설계 기법 o 데이터 흐름 검사 = 프로그램에서 변수의 정의와 변수 사용의 위치에 초점을 맞춘  테스트 케이서 설계 기법

 

c) 화이트 박스 테스트의 검증 기준= 테스트 케이스들이 테스트에 얼마나 적정한지를 판단함.

문장 검증 기준	o 소스 코드의 모든 구문이 한 번 이상 수행되도록 테스트 케이스 설계
분기 검증 기준	o 소스 코드의 모든 조건문이 한 번 이상 수행되도록 테스트 케이스 설계
조건 검증 기준	o 소스 코드의 모든 조건문에 true/false 한 번 이상 수행되도록 테스트 케이스 설계
분기/조건 기준	o 분기,조건 검증 기준을 수행되도록 테스트 케이스 설계

- 검증 기준의 종류

o 기능 기반 커버리지: 실제테스트가 수행된 기능의 수 / 전체 기능의 수

o 라인 커버리지: 테스트 시나리오가 수행한 소스 코드의 라인의 수 / 전체 소스 코드의 라인 수

o 코드 커버리지: 문잠 검증, 분기 검증 등 위에 테이블에 적힌 검증 기준들 임.

 

d) 블랙박스 테스트= 소프트웨어가 수행할 특정 기능을 알기 위해서 각 기능이 완전히 작동되는 것을 입증하는 테스트

- 사용자의 요구사항 명세를 보면서 테스트함, 주로 기능을 테스트 (기능 테스트라고도 한다.)

- 소프트웨어 인터페이스에서 실시되는 테스트

- 부정확한 기능,오류 등을 발견하기 위해 사용되며, 테스트 과정의 후반부에 적용됨.

 

e) 블랙박스 테스트의 종류

동치 분할 검사	o 입력 자료에 초점을 맞춰 테스트 케이스를 만들고 검사하는 방법이다 (동등 분할 기법) o 프로그램의 입력 조건에 타당한 입력 자료와 타당하지 않는 자료의 개수를 균등하게 하여 테스트 케이스를 정하고 해당 입력자료에 맞는 결과가 출력되는지 확인하는 기법
경계값 분석	o 입력 자료에만 치중한 동치 분할 기법 보완한 기법 o 입력 조건의 중간값보다 경계값에서 오류가 발생될 확률이 높다는 점을 이용하여 경계값을 이용하여 테스트 케이스로 선정하여 검사함
원인-효과 그래프 검사	o 입력 데이터 간의 관계와 출력에 영향을 미치는 상황을 체계적으로 분석한 다음 효용성이 높은 테스트 케이스를 선정함
오류 예측 검사	o 과거의 경험이나 확인자의 감각으로 테스트하는 기법 o 다른 블랙박스 테스트 기법으로는 찾아낼 수 없는 오류를 찾아내는 보충적 검사 기법이자 데이터 확인 검사라고도 한다.
비교 검사	o 여러 버전의 프로그램에 동일한 테스트 자료를 제공하여 동일한 결과가 출력되는지 검사

 

 

 

4. 개발 단계에 따른 애플리케이션 테스트

 

a) 개발 단계에 따른 애플리케이션 테스트

- 애플리케이션 테스트는 소프트웨어의 개발 단계에 따라 단위,통합,시스템,인수 테스트로 분류한다.

이렇게 분류된 것을 테스트 레벨이라고 한다.

- 애플리케이션 테스트는 소프트웨어 개발 단계에서부터 테스트를 수행하므로 코드상 오류뿐만 아니라

요구 분석의 오류,인터페이스의 오류도 발견 가능

- 애플리케이션 테스트+소프트웨어 개발 단계를 연결하여 표현 한것은 V-모델

 

b) 단위 테스트= 코딩 직후 소프트웨어 설계의 최소 단위인 모듈이나 컴포넌트에 초점을 맞춰 테스트함.

- 단위 테스트에서는 인터페이스,외부적 I/O, 자료구조 독립적 기초 경로 등을 검사 한다.

- 사용자의 요구사항을 기반으로 한 기능성 테스트를 최우선으로 수행

- 구조기반/명세기반 테스트로 나뉘지만 주로 구조 기반 테스트를 시행

 

c) 통합 테스트= 단위 테스트가 완료된 모듈들을 결합하여 하나의 시스템으로 완성시키는 과정에서 테스트

- 통합 테스트는 모듈 간 또는 통합된 컴포넌트 간의 상호 작용 오류를 검사한다.

 

d) 시스템 테스트= 개발된 소프트웨어가 해당 컴퓨터 시스템에서 완벽하게 수행되는가를 점검하는 테스트이다.

- 환경적인 장애 리스크를 최소화하기 위해서는 실제 사용 환경과 유사하게 만든 테스트 환경에서 테스트를 수행

 * 환경적인 장애 리스크= 사용할 환경이 달라서 발생할 수 있는 바람직하지 못한 결과

- 시스템 테스트는 기능적 요구사항과 비기능적 요구사항으로 구분하여 각각을 만족하는지 테스트한다.

테스트 방법	테스트 내용
기능적 요구사항	o 요구사항 명세서,비즈니스 절차,유스케이스 등 명세서 기반의 블랙박스 테스트 실행
비기능적 요구사항	o 성능 테스트, 회복 테스트,보안 테스트,내부 시스템의 메뉴 구조,웹 페이지의 네비게이션 등  구조적 요소에 대한 화이트박스 테스트 실행

 

e) 인수 테스트 = 개발한 소프트웨어가 사용자 요구사항을 충족하는지에 중점을 두고 테스트하는 방법

- 인수 테스트는 사용자가 직접 테스트 함

- 인수 테스트에 문제가 없으면 사용자는 소프트웨어를 인수하고 프로젝트는 종료 됨

테스트 종류	설명
사용자 인수 테스트	o 사용자가 시스템 사용의 적절성 여부를 확인
운영상 인수 테스트	o 시스템 관리자가 시스템 인수시 수행하는 테스트 기법 , 백업/복원 시스템, 정기 점검 등
알파 테스트	o 계약상의 인수/검수 조건을 준수하는지 여부를 확인
베타 테스트	o 소프트웨어가 정부 지침,법규,규정등에 맞게 개발됬는지 확인
계약 인수 테스트	o 개발자의 장소에서 사용자가 개발자 앞에서 행하는 테스트이다.
규정 인수 테스트	o 선정된 최종 사용자가 여러 명의 사용자 앞에서 행하는 테스트 이다.

 

 

 

5. 통합 테스트

 

a) 통합 테스트

비점진적 통합 방식	o 단계적으로 통합하는 절차 없이 모든 모듈이 미리 결합되어 있는 프로그램 전체를 테스트하는 방법으로, 빅뱅 통합 테스트 방식이 있다. *빅뱅 통합 테스트 방식= 모듈 간의 상호 인터페이스를 고려하지 않고 단위 테스트가 끝난 모듈을 한꺼번에 결합시켜 테스트하는 방법 o 규모가 작은 소프트웨어에 유리하며 단시간 내에 테스트 가능함 o 전체 프로그램을 대상으로 하기 때문에 오류 발견 및 장애 위치 파악 및 수정이 어렵다.
점진적 통합 방식	o 모듈 단위로 단계적으로 통합하면서 테스트하는 방법으로 하향식,상향식,혼합식이 있다 o 오류 수정이 용이하고, 인터페이스와 연관된 오류를 완전히 테스트 할 가능성이 높다.

 

b) 하향식 통합 테스트= 프로그램의 상위 모듈에서 하위 모듈 방향으로 통합하면서 테스트함

- 주로 제어 모듈을 기준으로 하여 아래 단계로 이동하면서 통합하는데 , 깊이 우선 통합법과 넓이 우선 통합법을 사용

 * 깊이 우선 통합법= 주요 제어 모듈을 중심으로 해당 모듈에 종속된 모든 모듈을 통합하는 것

 * 넓이 우선 통합법= 구조와 수평을 중심을 해당하는 모듈을 통합하는 

- 테스트 초기부터 사용자에게 시스템 구조를 보여줄 수 있다.

- 상위 모듈에서는 테스트 케이스를 사용하기 어렵다.

- 하향식 통합 방법 절차

 1) 주요 제어 모듈은 작성된 프로그램을 사용하고, 주요 제어 모듈의 종속 모듈들은 스텁으로 대체한다

  *테스트 스텁= 제어 모듈이 호출하는 타 모듈의 기능을 단순히 수행하는 도구 (시험용 모듈)

 2) 깊이 우선 또는 넓이 우선 등의 통합 방식에 따라 하위 모듈인 스텁들이 한 번에 하나씩 실제 모듈과 교체 됨

 3) 모듈이 통합될 때마다 테스트를 실시한다.

 4) 새로운 오류가 발생하지 않음을 보증하기 위해 회귀 테스트를 실시 한다.

 

c) 상향식 통합 테스트= 프로그램의 하위 모듈에서 상위 모듈 방향으로 통합하면서 테스트하는 기법이다.

 - 가장 하위 단계의 모듈부터 통합 및 테스트가 수행되므로 하나의 주요 제어 모듈과 관련된 종속 모듈의 그룹인

  클러스터가 필요하다.

 - 상향식 통합 방법 절차

 1) 하위 모듈들을 클러스터로 결합한다.

 2) 상위 모듈에서 데이터의 입.출력을 확인하기 위해 더미 모듈인 드라이버를 작성한다.

  *테스트 드라이버= 테스트 대상의 하위 모듈을 호출하고,파라미터전달,모듈 테스트 수행 후의 결과를 도출하는 도구

 3) 통합된 클러스트 단위로 테스트한다.

 4) 테스트가 완료되면 클러스터는 프로그램 구조의 상위로 이동하여 결합하고 드라이버는 실제 모듈로 대체 된다.

 

 

d) 혼합식 통합 테스트= 하위 수준에서는 상향식 통합, 상위 수준에서는 하향식 통합을 사용하여 최적의 테스트를 지원하는 방식으로, 샌드위치식 통합 테스트 방식 이라고도한다.

e) 회귀 테스팅 = 이미 테스트된 프로그램의 테스팅을 반복하는 것으로, 회귀 테스트와 같음

 - 회귀 테스트는 모든 테스트 케이스를 이용해 테스팅 하는 것도 좋지만 시간과 비용이 많이 필요하므로  기존 테스트

중 변경된 부분을 테스트할 수 있는 테스트 케이스만을 선정하여 수행한다.

 - 회귀 테스트의 케이스 선정 방법

 1) 모든 어플리케이션의 기능을 수행할 수 있는 대표적인 테스트 케이스를 선정한다.

 2) 애플리케이션 긴능 변경에 의한 파급 효과를 분석하여 파급 효과가 높은 부분이 포함된 테스트 케이스를 선정한다.

 3) 실제 수정이 발생한 모듈 또는 컴포넌트에서 시행하는 테스트 케이스를 선정한다.

 

 

 

6. 애플리케이션 테스트 프로세스

 

a) 애플리케이션 테스트 프로세스= 개발된 소프트웨어가 사용자의 요구대로 만들어졌는지, 결함은 없는지 등을 테스트하는 절차이다.

- 순서= 테스트 계획 -> 테스트 분석 및 디자인 -> 테스트 케이스 및 시나리오 작성 -> 테스트 수행 -> 테스트 결과 및 

리포팅 -> 결함 추적 및 관리

 

- 애플리케이션 테스트를 마치면 테스트 계획서,테스트 케이스,테스트 시나리오,테스트 결과서가 산출된다.

 o 테스트 계획서= 테스트 목적,범위 수행 절차,대상 시스템 구조, 조직의 역할 등 테스트 수행을 계획한 문서

 o 테스트 케이스= 사용자의 요구사항을 얼마나 준수하고 있는지 확인하기 위한 입력값,결과값 등 테스트 항목 명세서

 o 테스트 시나리오= 테스트를 수행할 여러 개의 테스트 케이스의 동작 순서를 기술한 문서

 o 테스트 결과서= 테스트 결과를 비교,분석한 내용을 정리한 문서

 

b) 테스트 계획= 프로젝트 계획서, 요구 명세서 등을 기반으로 테스트 목표를 정의하고 테스트 대상 및 범위를 결정

 - 테스트 대상 시스템의 구조를 파악

 - 테스트에 투입되는 조직 및 비용을 산정

 - 테스트 시작 및 종료 조건을 정의

  o 테스트 시작 조건= 테스트 계획,일정,환경 구축 등 에 대한 테스트 명세서, 투입 조직 및 인원 등이 완료되면 

   테스트가 시작하도록 정의 할 수 있으나, 모든 조건이 만족하지 않더라도 시작할 수 있음

  o 테스트 종료 조건= 정상적으로 테스트를 완료한 경우, 테스트 일정이 만료된 경우, 비용이 모든 소진 된 경우 등

   종료 조건을 다르게 지정 할 수 있음

 - 테스트 계획서를 작성한다.

 

c) 테스트 분석 및 디자인= 테스트 목적과 원칙을 검토하고 사용자의 요구 사항을 분석한다.

 - 테스트에 대한 리스크 분석 및 우선순위를 결정

 - 테스트 데이터,테스트 환경,테스트 도구를 준비한다.

  *테스트 데이터= 시스템의 기능이나 적합성 등을 테스트하기 위해 만든 데이터 집합 (실제 데이터, 가상 데이터)

 

d) 테스트 케이스 및 시나리오 작성= 테스트 케이스의 설계 기법에 따라 테스트 케이스를 작성하고 검토 및 확인한 후 테스트 시나리오를 작성한다.

 - 테스트용 스크립트를 작성한다

  *테스트용 스크립트= 테스트 실행절차나 수행 방법 등을 스크립트 언어로 작성한 파일입니다.

   **스크립트 언어= 소스 코드를 컴파일하지 않고 내장된 번역기에 의해 번역되어 바로 실행 할 수 있는 언어

 

e) 테스트 수행= 테스트 환경을 구축한 후 테스트를 수행한다.

 - 테스트의 실행 결과를 측정하여 기록한다.

  *테스트 환경 구축= 개발된 소프트웨어가 실제 시스템에서 정상적으로 작동하는지를 테스트하기 위해 유사한 사양의

   하드웨어와 소프트웨어,네트워크 등을 구축하는 것

 

f) 테스트 결과 평가 및 리포팅= 테스트 결과를 비교 분석하여 테스트 결과서를 작성하는 단계

 - 테스트 결과서는 결함 내용 및 결함 재현 순서 등을 중점적으로 기록한다.

 - 테스트가 종료되면 테스트 실행 절차의 리뷰및 결과에 대한 평가를 수행하고 최적하하여 다음 테스트에 적용

 

g) 결함 추적 및 관리= 테스트를 수행한 후 결함이 어디에서 발생했는 지, 어떤 종류의 결함인지를 추적하고 관리함

- 결함 추적 및 관리를 통해 결함 발견시 처리 시간 단축 및 결함의 재발을 방지 할 수 있음

- 결함 관리 프로세스

  1. 에러 발견 = 에러가 발견되면 테스트 전문가와 프로젝트팀이 논의한다.

  2. 에러 등록 = 발견된 에러를 결함 관리 대장에 등록한다.

  3. 에러 분석 = 등록된 에러가 실제 결함인지 분석한다.

  4. 결함 확정 = 등록된 에러가 실제 결함이면 확정 상태로 설정

  5. 결함 할당 = 결함을 해결할 담당자에게 할당함

  6. 결함 조치 = 결함을 수정하고, 수정이 완료되면 결함 조치 상태로 설정

  7. 결함 조치 검토 및 승인 = 수정이 완료된 결함을 테스트하고 이상이 없으면 조치 완료 시킴

  *에러/오류= 소프트웨어 개발자/분석자에 의해 발생한 실수

  *결함/결점/버그 = 에러/오류로 인해 소프트웨어 제품에 발생한 결함