시작이 반이다.

개발 단계에 따른 애플리케이션 테스트

애플리케이션 테스트는 소프트웨어의 개발 과정 중 지속적으로 진행되어야 한다.
개발 단계에 따라 단위 테스트, 통합 테스트, 시스템 테스트, 인수 테스트로 분류되며, 이러한 분류를 테스트 레벨이라고 한다.

애플리케이션 테스트와 소프트웨어 개발 단계를 연결하여 표현한 것을 V-모델이라고 한다.

1.  단위 테스트(Unit Test)

단위 테스트는 코딩 직후 소프트웨어 설계의 최소 단위인 모듈이나 컴포넌트에 초점을 맞춰 테스트하는 것이다.

인터페이스, 외부 I/O, 자료 구조, 독립적 기초 경로, 오류 처리 경로, 경계 조건 등을 검사한다.

사용자 요구사항을 기반으로 한 기능성 테스트를 최 우선으로 한다.
구조 기반 테스트와 명세 기반 테스트로 나뉘지만 주로 구조 기반 테스트를 시행한다.

2. 통합 테스트(Integration Test)

통합 테스트는 단위 테스트가 완료된 모듈들을 결합하여 하나의 시스템으로 완성시키는 과정에서의 테스트를 의미한다.

즉, 모듈을 통합하는 과정에서 발생하는 오류나 결함을 찾는 테스트 기법이다.
크게는 비점진적 통합 방식과 점진적 통합 방식으로 나뉜다.

• 비점진적 통합 방식
  - 모든 모듈이 미리 결합되어 있는 프로그램 전체를 테스트하는 방법
  - 빅뱅 통합 테스트 방식이 있다
• 점진적 통합 방식
  - 모듈 단위로 단계적으로 통합하면서 테스트하는 방법
  - 하향식 통합 테스트, 상향식 통합 테스트, 혼합식 통합 테스트로 나뉜다.

• 하향식 통합 테스트(Top Down Integration Test)
  - 상위 모듈에서 하위 모듈 방향으로 통합하면서 테스트하는 기법
  - 깊이 우선 통합법 또는 넓이 우선 통합법을 사용한다.
  
  1. 주요 제어 모듈은 작성된 프로그램을 사용하고, 주요 제어 모듈의 종속 모듈은 스텁(Stub)으로 대체한다.
  2. 하위 모듈인 스텁들이 하나씩 실제 모듈로 교체된다.
  3. 모듈이 통합될 때마다 테스트를 실시한다.
  4. 새로윤 오류가 발생하지 않음을 보증하기 위해 회귀 테스트를 실시한다.
• 상향식 통합 테스트(Bottom Up Integration Test)
  - 하위 모듈에서 상위 모듈 방향으로 통합하여 테스트하는 기법
  
  1. 하위 모듈들을 클러스터(Cluster)로 결합한다.
  2. 상위 모듈에서 데이터 입/출력을 확인하기 위해 더미 모듈인 테스트 드라이버(Test Driver)를 작성한다.
  3. 통합된 클러스터 단위로 테스트 한다.
  4. 테스트 완료 시 클러스터는 프로그램 구조의 상위로 이동하여 결합하고 드라이버는 실제 모듈로 대체된다.
• 혼합식 통합 테스트
  - 하위 수준에서는 상향식 통합, 상위 수준에서는 하향식 통합을 사용하여 최적의 테스트를 지원하는 방식
  - 샌드위치식 통합 테스트 방법이라고도 한다

스텁은 제어 모듈이 호출하는 타 모듈의 기능을 단순히 수행하는 도구로 일시적으로 필요한 조건만 갖고있는 시험용 모듈이다.

클러스터는 하나의 주요 제어 모듈과 관련된 종속 모듈의 그룹을 의미한다.

테스트 드라이버는 테스트 대상의 하위 모듈을 호출하고, 파라미터를 전달하고 모듈 테스트 수행 후의 결과를 도출하는 도구이다.

3. 시스템 테스트(System Test)

시스템 테스트는 개발된 소프트웨어가 완벽하게 수행되는 가를 점검하는 테스트이다.

기능적 요구사항과 비기능적 요구사항으로 구분하여 각각을 만족하는지 테스트한다.

4. 인수 테스트(Accpetance Test)

인수 테스트는 개발한 소프트웨어가 사용자의 요구사항을 충족하는 지에 중점을 두고 테스트하는 방법이다.

인수 테스트는 개발한 소프트웨어를 사용자가 직접 테스트하며, 총 6가지로 분류할 수 있다.

• 사용자 인수 테스트
  - 사용자가 시스템 사용의 적절성 여부를 확인
• 운영상의 인수 테스트
  - 시스템 관리자가 시스템 인수 시 수행하는 테스트 기법
  - 백업/복원 시스템, 재난 복구, 사용자 관리 등을 확인
• 계약 인수 테스트
  - 계약상의 인수/검수 조건을 준수하는 지 확인
• 규정 인수 테스트
  - 정부 치짐, 법규, 규정등에 맞게 개발되었는 지 확인
• 알파 테스트
  - 개발자의 장소에서 사용자가 개발자 앞에서 행해지는 기법
  - 오류와 사용상의 문제를 사용자과 개발자가 함께 확인하면서 검사하는 기법
• 베타 테스트
  - 선정된 최종 사용자가 여러 명의 사용자 앞에서 행하는 테스트 기법
  - 실업무를 가지고 사용자가 직접 테스트

정리하자면 애플리케이션 테스트는 모듈을 개발하면 모듈에 대한 단위 테스트를 진행하고,
여러 개의 모듈을 결합하여 시스템으로 완성시키는 과정에서 통합 테스트를 진행하며,
설계된 소프트웨어가 시스템에서 정상적으로 수행되는 지 시스템 테스트를 수행한다.
최종적으로 소프트웨어가 완성되면 사용자에게 인수하기 전에 인수 테스트를 수행한다.

애플리케이션 테스트

애플리케이션 테스트는 애플리케이션에 잠재되어 있는 결함(Fault)을 찾아내는 일련의 행위 또는 절차이다.

애플리케이션 테스트는 개발된 소프트웨어가 고객의 요구사항을 만족시키는지 확인(Validation)하고
소프트웨어가 기능을 정확히 수행하는지 검증(Verification)한다.

애플리케이션 테스트의 기본 원리

• 완벽한 테스트는 불가능
  - 잠재적인 결함을 줄일 수는 있지만 소프트웨어의 결함이 없다고는 증명할 수 없다.
• 파레토 법칙(Pareto Principle)
  - 애플리케이션의 20%에 해당하는 코드에서 전체 결함의 80%가 발견된다는 법칙
• 살충제 패러독스(Pesticide Paradox)
  - 동일한 테스트 케이스로, 동일한 테스트를 반복하면 더 이상 결함이 발견되지 않는 현상
  - 즉, 계속해서 테스트 케이스를 업데이트해야 한다는 말이다.
• 테스팅은 정황(context)에 의존
  - 소프트웨어의 특징, 테스트 환경, 테스터의 역량 등 이러한 정황에 따라 테스트 결과가 달라질 수 있으므로
     정황에 따라 테스트를 진행해야 한다.
• 오류-부재의 궤변(Absence of Errors Fallacy)
  - 소프트웨어의 결함을 모두 제거하더라도, 사용자의 요구사항을 만족시키지 못하면 그 소프트웨어는 품질이 높다고 할 수 없다.
• 테스트와 위험은 반비례
  - 테스트를 많이 하면 할수록 미래에 발생할 위험을 줄일 수 있다.
• 테스트의 점진적 확대
  - 테스트는 작은 부분에서 점점 확대하며 진행해야 한다.
• 테스트의 별도 팀 수행
  - 테스트는 개발자와 관계없는 별도 팀에서 수행해야 한다.

애플리케이션 테스트 분류

프로그램 실행 여부에 따른 테스트

• 정적 테스트
  - 프로그램을 실행하지 않고 명세서나 소스 코드를 대상으로 분석하는 테스트
  - 소스 코드에 대한 코딩 표준, 코딩 스타일, 코드 복잡도, 남은 결항 등을 발견하기 위해 사용한다
  - 워크스루(Walk Through), 인스펙션(Inspection), 코드 검사 등이 있다.
• 동적 테스트
  - 프로그램을 실행하여 오류를 찾는 테스트
  - 소프트웨어 개발의 모든 단계에서 테스트를 수행한다
  - 블랙박스 테스트와 화이트박스 테스트가 있다.

워크스루는 검토 자료를 회의 전에 배포해서 사전 검토 한 후 짧은 시간 동안 회의를 진행하는 형태로 리뷰를 통해 오류를 검출하고 문서화하는 기법이다.
인스펙션은 요구사항 명세를 작성한 작성자를 제외한 전문가들이 요구사항 명세서를 확인하면서 결함을 확인하는 기법이다.

화이트박스 테스트(White Box Test)

화이트박스 테스트는 모듈의 원시 코드의 논리적인 모든 경로를 테스트하여 테스트 케이스를 설계하는 방법이다.

화이트박스라는 의미는 투명한 박스를 의미하며, 모듈 안의 내용을 볼 수 있으며 내부의 논리적인 경로를 테스트한다는 의미이다.

화이트 박스 테스트 종류는 다음과 같다.

• 기초 경로 검사(Base Path Testing)
  - 테스트 케이스 설계자가 절차적 설계의 논리적 복잡성을 측정할 수 있게 해주는 테스트 기법
  - 대표적인 화이트박스 테스트 기법
• 제어 구조 검사(Condition Structure Testing)
  • 조건 검사(Condition Testing)
    - 모듈 내에 논리적 조건을 테스트하는 테스트 케이스 설계 기법
  • 루프 검사(Loop Testing)
    - 반복 구조에 초점을 맞춰 실시하는 테스트 케이스 설계 기법
  • 데이터 흐름 검사(Data flow Testing)
    - 프로그램에서 변수의 정의와 변수 사용 위치에 초점을 맞춘 테스트 케이스 설계 기법

화이트박스 테스트는 다음과 같은 검증 기준을 가진다.

• 문장(구문) 검증 기준(Statement Coverage)
  - 소스 코드의 모든 구문이 한번 이상 수행되도록 테스트 케이스 설계
• 분기(결정) 검증 기준(Branch Coverage)
  - 소스 코드의 모든 조건문에 대해 조건식의 결과가 True인 경우와 False인 경우가 한 번 이상 수행되도록 테스트 케이스 설계
  - 결정 검증 기준(Decision Coverage)이라고도 함
• 조건 검증 기준(Condition Coverage)
  - 소스 코드의 조건문에 포함된 개별 조건식의 결과가 True인 경우와 False인 경우가 한 번 이상 수행되도록 테스트 케이스 설계
• 분기/조건 기준(Branch/Condition Coverage)
  - 분기 검증 기준과 조건 검증 기준을 모두 만족하는 설계
  - 조건문이 True인 경우와 False인 경우에 따라 조건 검증 기준의 입력 데이터를 구분하는 테스트 케이스 설계

정리하자면 화이트박스 테스트는 소스 코드의 모든 구문을 실행하는 테스트 케이스 설계 방법이며,
화이트박스 테스트의 종류는 기초 경로 검사, 조건 검사, 루프 검사, 데이터 흐름 검사가 있고,
화이트박스 테스트 검증 기준은 문장(구문), 분기(결정), 조건 검증 기준에 따라 검증 기준을 가진다.

블랙박스 테스트(Black Box Test)

블랙박스 테스트는 소프트웨어가 각 기능이 완전히 작동되는 것을 입증하는 테스트로, 기능 테스트라고도 한다.

블랙박스 테스트는 사용자 요구사항 명세를 보면서 테스트하며, 주로 구현된 기능을 테스트한다.

블랙박스는 말 그대로 검은 상자를 의미하며, 검은 상자라서 안에서 어떤 일이 일어나는지 알 수 없지만 입력에 대한 출력 결과가
정확한지 검사하는 방법이다.

블랙박스 테스트의 종류는 다음과 같다.

• 동치 분할 검사(Equivalence Partitioning Testing)
  - 동치 클래스 분해, 동등 분할 기법이라고도 한다.
  - 입력 조건에 타당한 입력 자료와 그렇지 않은 입력 자료의 개수를 균등하게 테스트 케이스를 정하여 맞는 결과가 출력되는지 확인하는 기법이다. (개인적으로는 동등 분할 기법이 제일 와닿는다.)
• 경계 값 분석(Boundary Value Analysis)
  - 경계값에서 오류가 발생될 확률이 높다는 점을 이용하여 입력 조건을 경계값으로 테스트 케이스를 선정하여 검사하는 기법
• 원인-효과 그래프 검사(Cause-Effect Graphing Testing)
  - 입력 데이터 간의 관계와 출력에 영향을 미치는 상황을 분석한 다음 효용성이 높은 테스트 케이스로 선정하여 검사하는 기법
• 오류 예측 검사(Error Guessing)
  - 과거의 경험이나 확인자의 감각으로 검사하는 기법
• 비교 검사(Comparison Testing)
  - 여러 버전의 프로그램에 동일한 테스트 자료를 제공하여 동일한 결과가 출력되는지 검사하는 기법
  
  

정리하자면 블랙박스 테스트는 기능이 완전히 작동하는지 확인하는 기법이며,
종류로는 동치 분할 검사, 경계 값 분석, 원인-효과 그래프 검사, 오류 예측 검사, 비교 검사 등이 있다.

테스트 기반에 따른 테스트

• 명세 기반 테스트
  - 사용자의 요구사항에 대한 명세를 빠짐없이 테스트 케이스로 만들어 구현하고 있는지 확인하는 테스트
  - 동등 분할 기법, 경계 값 분석 등이 있다.
• 구조 기반 테스트
  - 소프트웨어 내부 논리 흐름에 따라 테스트 케이스를 작성하고 확인하는 테스트
  - 구문 기반, 결정 기반, 조건 기반 등이 있다.
• 경험 기반 테스트
  - 테스터의 경험을 기반으로 수행하는 테스트
  - 시간이 없거나 요구사항 명세가 불충분할 때 효과적
  - 에러 추정, 체크 리스트, 탐색적 테스팅 등이 있다.

위에서 언급한 화이트박스 테스트는 구조 기반 테스트에 해당하며, 블랙박스 테스트는 명세 기반 테스트와 경험 기반 테스트에 해당한다.

목적에 따른 테스트

• 회복(Recovery) 테스트
  - 시스템에 결함을 주어 실패하도록 한 뒤, 올바르게 복구되는 지 확인하는 테스트
• 안전(Security) 테스트
  - 시스템에 설치된 시스템 보호 도구가 불법 침입으로부터 시스템을 보호할 수 있는 지 확인하는 테스트
• 강도(Stress) 테스트
  - 시스템 과부하 시 소프트웨어 정상 실행 확인 테스트
• 성능(Performance) 테스트
  - 소프트웨어의 실시간 성능이나 전체적인 효율성을 진단하는 테스트
  - 애플리케이션 성능은 처리량, 응답시간, 경과 시간, 자원 사용률을 측정 지표로 사용
• 구조(Structure) 테스트
  - 내부 논리 경로, 소스 코드의 복잡도 등을 평가하는 테스트
• 회귀(Regression) 테스트
  - 소프트웨어의 변경 또는 수정된 코드에 새로운 결함이 없는 지 확인하는 테스트
• 병행(Parallel) 테스트
  - 변경된 소프트웨어와 기존 소프트웨어에 동일한 데이터를 입력하여 결과를 비교하는 테스트

데이터 모델

현실 세계의 정보들을 컴퓨터에 표현하기 위해서 단순화,추상화하여 체계적으로 표현한 개념적 모형

데이터, 데이터의 관계, 데이터의 의미 및 일관성, 제약 조건등을 기술하기 위한 개념적 도구들로 구성

데이터 구조(Schema)를 논리적으로 표현하기 위한 지능적 도구로 사용

• 데이터 모델 구성 요소 : 개체, 속성, 관계
• 데이터 모델 종류 : 개념적, 논리적 , 물리적 데이터 모델
• 데이터 모델에 표시할 요소 : 구조, 연산, 제약조건

개념적 데이터 모델

현실 세계에 대한 인간의 이해를 돕기 위해 현실 세계에 대한 인식을 추상적 개념으로 표현하는 과정.

속성들로 기술된 개체 타입과 이 개체 타입들 간의 관계를 이용하여 현실 세계를 표현.

정보 모델이라고도 하며, 대표적인 모델로 E-R 모델이 있다.

논리적 데이터 모델

개념적 모델링 과정에서 얻은 개념적 구조를 컴퓨터가 이해하고 처리할 수 있는 컴퓨터 환경에 맞도록 변환하는 과정

필드로 기술된 데이터 타입과 이 데이터 타입들의 관계를 이용하여 현실 세계를 표현.

일반적으로 데이터 모델이라고 하면 논리적 데이터 모델을 의미한다.

관계 표현 여부에 따라 관계 모델, 계층 모델, 네트워크 모델로 구분한다.

데이터 모델에 표시할 요소

• 구조(Structure) : 논리적으로 표현된 개체 타입을 간의 관계로서 데이터 구조 및 정적 성질 표현
• 연산(Operation) : DB에 저장된 실제 데이터를 처리하는 작업에 대한 명세, DB를 조작하는 기본 도구
• 제약 조건(Constraint) : DB에 저장될 수 있는 실제 데이터의 논리적인 제약 조건

데이터 모델 구성 요소

개체(Entity)

데이터베이스에 표현하려는 것, 개념이나 정보 단위 같은 현실 세계의 대상체

독립적으로 존재하거나 그 자체로서도 구별이 가능하며, 유일한 식별자(Unique Identifier)에 의해 식별 된다.

다른 개체와 하나 이상의 관계가 있다.

• 개체 속성 : 개체가 가지고 있는 특성 , 위의 표에서는 교수번호, 성명, 전공, 소속에 해당된다.
• 개체 타입 : 속성으로만 기술된 개체의 정의, 위의 표에서는 첫번째 줄에 해당한다.
• 개체 인스턴스 : 개체를 구성하고 있는 각 속성들이 값을 가져 하나의 개체를 나타내는 것으로
                            개체 어커런스(Occurrence)라고도 한다. 위의 표에서는 2,3,4번째 줄을 각각 개체 인스턴스라고 한다.
• 개체 세트 : 개체 인스턴스의 집합

속성(Attribute)

데이터베이스를 구성하는 가장 작은 논리적 단위

파일 구조상 데이터 항목 또는 데이터 필드에 해당한다.

속성의 수를 디그리(Degree) 또는 차수라고 한다. (트리 자료구조의 디그리와 헷갈리지 말 것)

• 기본 속성(Basic) : 업무 분석을 통해 정의한 속성
• 설계 속성(Designed) : 원래 업무상 존재하지 않고 설계 과정에서 도출해내는 속성
• 파생 속성(Derived) : 다른 속성으로부터 계싼이나 변형 등의 영향을 받아 발생하는 속성

관계(Relationship)

개체와 개체 사이의 논리적인 연결을 의미

• 일 대 일 (1:1)
• 일 대 다 (1:N)
• 다 대 다 (N:M)

관계 종류

• 종속 관계
• 중복 관계
• 재귀 관계
• 배타 관계

데이터베이스

여러 사람에 의해 공동으로 사용될 데이터를 중복을 배제하여,
쉽게 접근하여 처리할 수 있도록 저장장치에 저장하여 항상 사용할 수 있도록 운영하는 운영 데이터

- 통합, 저장, 운영, 공용 데이터

DBMS (DataBase Management System)

사용자의 요구에 따라 정보를 생성해주고, 데이터베이스를 관리해주는 소프트웨어

기존의 파일 시스템이 갖는 데이터의 종속성과 중복성 문제를 해결하기 위해 제안된 시스템

DBMS의 필수 기능 3가지

• 정의(Definition) 기능 : 데이터의 타입과 구조에 대한 정의,이용 방식, 제약 조건 등을 명시하는 기능
• 조작(Manipulation) 기능 : 데이터 검색, 갱신, 삽입, 삭제 등을 위해 인터페이스 수단을 제공하는 기능
• 제어(Control) 기능 : 데이터의 무결성, 보안, 권한 검사, 병행 제어를 제공하는 기능

데이터의 독립성

• 논리적 독립성 : 응용 프로그램과 데이터베이스를 독림시킴으로써 데이터의 논리적 구조를 변경하더라도 응용 프로그램은 영향을 받지 않음
• 물리적 독립성 : 응용 프로그램과 보조기억장치 같은 물리적 장치를 독림시킴으로써, 디스크를 추가/변경하더라도 응용 프로그램은 영향을 받지 않음

스키마(Schema)

데이터베이스의 구조와 제약조건에 관한 전반적인 명세를 기술한 것

• 외부 스키마 : 사용자나 프로그래머가 각 개인의 입장에서 필요로 하는 데이터베이스의 논리적 구조를 정의한 것
• 개념 스키마 : 데이터베이스의 전체적인 논리적인 구조, 종합한 조직 전체 데이터베이스로 하나만 존재
• 내부 스키마 : 물리적 저장장치의 입장에서 본 데이터베이스 구조, 실제 저장될 레코드의 형식, 저장 데이터의 항목 표현방법, 내부 레코드의 물리적 순서 등을 나타냄

데이터베이스 설계

데이터베이스 설계 시 고려사항

• 무결성 : 삽입,삭제, 갱신 등의 연산 후에도 정해진 제약조건을 항상 만족해야함
• 일관성 : 데이터베이스에 저장된 데이터들 사이나, 질의에 대한 응답이 항상 변함없이 일정해야함
• 회복 : 시스템에 장애가 발생했을 때 장애 발생 직전의 상태로 복구가 가능해야함
• 보안 : 불법적인 데이터 노출, 변경, 손실로부터 보호할 수 있어야함
• 효율성 : 응답시간 단축, 시스템의 생산성, 저장 공간의 최적화 등이 가능행햐ㅏㅁ
• 데이터베이스 확장 : 데이터베이스 운영에 영향을 주지 않으면서 데이터의 지속적인 추가가 가능해야함

데이터베이스 설계 순서

1. 요구 조건 분석 : 요구 조건 명세 작성
2. 개념적 설계 : 개념 스키마, 트랜잭션 모델링, E-R 모델
3. 논리적 설계 : 논리 스키마 설계, 트랜잭션 인터페이스 설계
4. 물리적 설계 : 물리적 구조의 데이터로 변환
5. 구현 : DDL로 DB 생성, 트랜잭션 작성