[Java 응용] 10. Java Unit Test (JUnit)

📘 입문 응용 10장 Java Unit Test

잘못된 개발의 완성 기준

💡

클래스를 작성했다고 완성했다고 말할 수 있는가?

올바른 완성의 기준

💡

실제 개발에 있어서 품질까지도 고려해야 한다. 품질을 고려한다면 실제 완성까지 더 많은 시간이 필요할 수 있다.

테스트를 통한 품질 향상

테스트 하는 방법들

💡

수동 테스트 : 인간이 하는 테스트 단위 테스트 : 1개 클래스를 테스트

통합 테스트 : 여러개 연관된 클래스를 함께 테스트

단위(Unit) 테스트

단위 테스트란?

💡

특정 모듈이 의도한 대로 잘 작동하는 가를 테스트하는 것

💡

단위 테스트는 소프트웨어 개발 방법론 중 테스트 주도 개발(TDD)을 따르는 경우 더욱 중요해지며, 개발자가 작성한 코드가 예상대로 동작하는지를 검증하는 것이 목적

Java Unit Test

💡

자바 단위 테스트(Java Unit Test)

자바 단위 테스트를 작성할 때는 일반적으로 JUnit 프레임워크를 사용한다.

💡

JUnit이란? 자바 단위 테스트를 작성하고 실행하는 데 필요한 기능을 제공하는 오픈소스 프레임워크로, 개발자가 작성한 테스트 케이스를 자동으로 실행하고 검증하는 기능을 제공한다.

단위 테스트 작성 방법

💡

JUnit 사용한 자바 단위 테스트 작성 방법

1. 테스트 대상 코드를 작성합니다.

2. JUnit 프레임워크를 사용하여 테스트 케이스를 작성합니다.

3. 작성한 테스트 케이스를 실행하여 코드의 동작을 검증합니다.

4. 테스트 결과를 분석하고 코드에 대한 수정이 필요한 부분을 파악합니다.

자동화된 테스트 수행과 테스트 결과 분석 기능 등으로 개발자들이 손쉽게 테스트를 수행하고 개발 효율성을 높일 수 있습니다.

💡

테스트를 통해 에러를 찾아보자

public class Account {
    private String owner;
    private int balance;

    public Account(String owner, int balance) {
        owner = owner;
        balance = balance;
    }

    public void transfer(Account dest, int amount) {
        dest.setBalance(dest.getBalance() + amount);
        balance -= amount;
    }

    public String getOwner() {
        return owner;
    }

    public int getBalance() {
        return balance;
    }

    public void setBalance(int balance) {
        this.balance = balance;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Account [owner=" + owner + ", balance=" + balance + "]";
    }
}

main 메서드를 가지는 테스트 클래스를 작성

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("--- 테스트 시작 ---");
        Account account = new Account("홍길동", 30000);
        System.out.println(account);
        
        Account account2 = new Account("한석봉", 0);
        account.transfer(account2, Integer.MAX_VALUE + 1);
        
        if (account2.getBalance() != 2147483648L) {
            System.out.println("getBalance() 값 다름 " + account2.getBalance());
        }
        
        System.out.println("--- 테스트  끝  ---");
    }
}

💡

생성자에 오류가 있었기에, 초기 값이 설정되지 못했다.

테스트 케이스

💡

가능한 모든 가능성의 범위를 테스트 하는 것이 좋은 테스트 케이스이다. 메서드의 input으로 올 수 있는 다양한 경우의 수, 들어올 수 있는 수의 범위 (int 형 범위) 등

    // 1원 ~ 1억
    public void transfer(Account dest, int amount) {
        dest.setBalance(dest.getBalance() + amount);
        balance -= amount;
    }

💡

예를 들어 송금 최대 범위 제약이 1원~1억일 때, 해당 전체 범위가 포함되도록 테스트해야 한다. 예시) 1, 2, 99999999, 1억 : 성공 0, 1억, 1원 : 실패

테스트의 장점

• 장애에 관한 신속한 피드백

• 개발 주기에서 조기 장애 감지

• 회귀에 신경 쓸 필요 없이 코드를 최적화 할 수 있도록 하는 더 안전한 코드 리팩토링

• 기술적 문제를 최소화하는 안정적인 개발 속도

단위(Unit) 테스트가 꼭 필요한 경우!

💡

DB

• 스키마가 변경되는 경우

• 모델 클래스가 변경되는 경우

Network

• 예측한 데이터가 제대로 들어오는지

데이터 검증

• 예측한 데이터를 제대로 처리하고 있는지

JUnit 활용하기 - Java Unit Test 용도의 라이브러리 (API)

테스트 환경 준비

테스트 폴더 작성

💡

테스트 할 폴더를 생성

💡

이번 실습에서는 테스트 클래스 코드를 저장할 패키지를 별도로 만드는 것으로 대체했다.

💡

project > properties > Java Build Path > Libraries 탭 > Classpath > Add Library > JUnit 추가 (JUnit4)

💡

테스트 할 클래스 우클릭 New → Other

💡

JUnit Test Case 선택 → Next 테스트 코드가 본 코드와 섞이지 않도록, Package 이름 수정

💡

fail() 지우고 여기에 해당 테스트 코드를 작성하면 된다!

테스트 대상 코드 - Account 계좌 클래스

💡

생성자 코드에 this.를 생략해 오류가 있는 코드이다.

package com.pkd.example;


public class Account {
    private String owner;
    private int balance;

		// 생성자 코드에 this가 없는 오류가 있다!
    public Account(String owner, int balance) {
        owner = owner; 
        balance = balance;
    }
    // 1원 ~ 1억
    public void transfer(Account dest, int amount) {
        dest.setBalance(dest.getBalance() + amount);
        balance -= amount;
    }

    public String getOwner() {
        return owner;
    }

    public int getBalance() {
        return balance;
    }

    public void setBalance(int balance) {
        this.balance = balance;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Account [owner=" + owner + ", balance=" + balance + "]";
    }
}

테스트 코드

package com.pkd.test;

import static org.junit.Assert.assertEquals;
import org.junit.Test;


public class AccountTest {

    @Test
    public void 생성자_테스트() {
        Account account = new Account("홍길동", 30000);
        assertEquals("홍길동", account.getOwner()); // 예상하는 값, 실제 값
        assertEquals(30000, account.getBalance());
    }
}

💡

assertXXX() 메서드를 통해 예측 값과 실제 값을 체크할 수 있다.

💡

예상하는 값은 홍길동이었지만, 실제로는 null이 들어있어 오류가 있는 것을 볼 수 있다.

생성자 디버깅 이후

💡

디버깅 이후 Unit Test에 정상적으로 테스트에 통과한 모습이다.

Transfer() 메서드에 해당하는 테스트 코드 추가

package com.pkd.test;

import static org.junit.Assert.assertEquals;
import org.junit.Test;


public class AccountTest {

    @Test
    public void 생성자_테스트() {
        Account account = new Account("홍길동", 30000);
        assertEquals("홍길동", account.getOwner()); // 예상하는 값, 실제 값
        assertEquals(30000, account.getBalance());
    }
    
    @Test
    public void transfer_테스트() {
        Account account = new Account("홍길동", 30000);
        Account account2 = new Account("한석봉", 0);
        
        account.transfer(account2, 10000);
        
        assertEquals(20000, account.getBalance()); // 예상하는 값, 실제 값
        assertEquals(10000, account2.getBalance());
    }
}

💡

transfer 송금에 대한 테스트 케이스를 작성했다.

💡

정상적으로 두가지 테스트에 통과했다.

💡

이처럼 여러 테스트 케이스를 추가해가면서 각 클래스의 단위 테스트를 진행할 수 있다.

특정 테스트가 특정 예외가 발생되는 것을 테스트

💡

개발자가 의도한 예외가 발생되어야 하는 것을 테스트 하기 위한 코드이다. annotation 부분에, @Test( expected = 예외.class) 를 명시하여 의도한 예외가 발생하는 것을 체크할 수 있다.

💡

아래, 연습문제 10-1 부연 설명 참고

Mock 객체 - 가짜 객체

💡

Interface를 활용하여 가짜 객체를 작성하여 테스트 할 수 있다.

Mock 객체란 실제 객체를 대신하여 테스트에 사용되는 가짜 객체이다. Mock 객체는 테스트 도중에 실제 객체를 대체하여 테스트를 진행할 수 있으며, 테스트의 의존성을 제어하는 데 사용된다.

Mock 객체는 테스트 대상 객체와 의존하는 객체들 간의 상호작용을 테스트하는 데 유용합니다. 예를 들어, A 객체가 B 객체와 상호작용하는 경우 A 객체의 테스트를 진행할 때 B 객체를 Mock 객체로 대체하여 테스트를 수행할 수 있다. 이렇게 하면 테스트 중에 발생할 수 있는 외부 의존성에 대한 영향을 최소화하고 테스트 케이스를 더 견고하게 만들 수 있습니다.

Java에서는 Mockito와 같은 Mocking 프레임워크를 사용하여 Mock 객체를 생성하고 테스트 케이스에서 사용할 수 있습니다.

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📝연습 문제

10-1

package com.pkd.examTest;

import static org.junit.Assert.assertEquals;
import org.junit.Test;
import com.pkd.exam.Bank;

public class BankTestTest {

    //이름 4글자 이상 정상 테스트
    @Test
    public void 정상test() {
        Bank bank = new Bank();
        bank.setName("하나은행");
        assertEquals("하나은행", bank.getName());
        
    }
    
    // 이름 3글자 이하 예외가 발생해야 하는 경우 테스트
    @Test(expected = IllegalArgumentException.class)
    public void 예외test() {
        Bank bank = new Bank();
        bank.setName("하나");
    }
}

💡

JUnit 테스트 결과 정상적으로 테스트 되었다. 1. setName()에서 이름이 4글자 이상의 정상적인 경우 → assertEquals();를 통해 예상되는 값과 실제 값의 비교로 정상적임을 테스트 2. 이름이 3글자 이하 예외가 발생해야 하는 경우 → @Test(expected = IllegalArgumentException.class) 을 통해 예상되는 예외와 실제 발생되는 예외의 비교를 통해 정상적으로 예외처리 됨을 테스트할 수 있었다.

10-2

package com.pkd.exam;

public class DownCounter {
    private int count = 0;
    
    public int getCount() {
        return count;
    }

    public void setCount(int count) {
        this.count = count;
    }

    public void decrease() {
        count--;
    }
}

10-3

package com.pkd.examTest;

import static org.junit.Assert.*;
import org.junit.Test;
import com.pkd.exam.Counter;
import com.pkd.exam.DownCounter;

public class CounterTest {

    @Test
    public void counterTest() {
        Counter counter = new Counter();
        counter.setCount(10);
        counter.increase();
        counter.increase();
        assertEquals(12, counter.getCount());
    }
    @Test
    public void downCounterTest() {
        DownCounter downCounter = new DownCounter();
        downCounter.setCount(10);
        downCounter.decrease();
        downCounter.decrease();
        assertEquals(8, downCounter.getCount());
    }
}

💡

위 Unit 테스트를 통해 정상적으로 카운터가 작동하는 것을 알 수 있었다.

10-4

package com.pkd.exam;

public class Counter {
    private int count = 0;
    
    public int getCount() {
        return count;
    }

    public void setCount(int count) {
        this.count = count;
    }

    public void count() {
        count++;
    }
}

package com.pkd.exam;

public class DownCounter {
    private int count = 0;
    
    public int getCount() {
        return count;
    }

    public void setCount(int count) {
        this.count = count;
    }

    public void count() {
        count--;
    }
}

10-5

package com.pkd.exam;

public interface Counter {
    void count();
}

package com.pkd.exam;

public class DownCounter implements Counter{
    private int count = 0;
    
    public int getCount() {
        return count;
    }

    public void setCount(int count) {
        this.count = count;
    }
    
    @Override
    public void count() {
        count--;
    }
}

package com.pkd.exam;

public class UpCounter implements Counter{
    private int count = 0;
    
    public int getCount() {
        return count;
    }

    public void setCount(int count) {
        this.count = count;
    }

    @Override
    public void count() {
        count++;
    }
}

💡

Counter 인터페이스를 UpCounter와 DownCounter가 구현하는 형태로 리팩토링 했다.

package com.pkd.examTest;

import static org.junit.Assert.*;
import org.junit.Test;
import com.pkd.exam.UpCounter;
import com.pkd.exam.DownCounter;

public class CounterTest {

    @Test
    public void counterTest() {
        UpCounter counter = new UpCounter();
        counter.setCount(10);
        counter.count();
        counter.count();
        assertEquals(12, counter.getCount());
    }
    @Test
    public void downCounterTest() {
        DownCounter downCounter = new DownCounter();
        downCounter.setCount(10);
        downCounter.count();
        downCounter.count();
        assertEquals(8, downCounter.getCount());
    }
}

💡

이전 테스트 케이스도 정상 작동한다.

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