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소프트웨어 테스팅은 개발 과정에서 필수적인 부분입니다. 하지만 모든 가능한 시나리오를 테스트하는 것은 현실적으로 불가능합니다. 그렇다면 어떻게 효과적으로 테스트 케이스를 설계할 수 있을까요? 이번 포스트에서는 경계값 분석(Boundary Value Analysis)과 동등 분할(Equivalence Partitioning) 기법을 통해 효율적이고 효과적인 테스트 케이스를 도출하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

이 글을 읽기 위해 필요한 배경 지식

이 글은 소프트웨어 테스팅의 기본 개념을 이해하고 있는 독자를 대상으로 합니다. 프로그래밍 경험이 있고 기본적인 소프트웨어 개발 생명주기(SDLC)를 알고 있다면 더 쉽게 이해할 수 있습니다.

테스트 케이스 설계의 중요성

효과적인 테스트 케이스 설계는 소프트웨어의 품질을 보장하고 버그를 조기에 발견하는 데 중요한 역할을 합니다. 잘 설계된 테스트 케이스는 다음과 같은 이점을 제공합니다.

버그 조기 발견
개발 비용 절감
소프트웨어 신뢰성 향상
유지보수 용이성 증가

그러나 모든 가능한 입력과 시나리오를 테스트하는 것은 시간과 리소스 측면에서 비효율적입니다. 이를 해결하기 위해 경계값 분석과 동등 분할 기법을 사용합니다.

동등 분할(Equivalence Partitioning) 기법

동등 분할은 입력 도메인을 여러 클래스 또는 파티션으로 나누는 기법입니다. 각 파티션 내의 모든 데이터는 동일한 방식으로 처리된다고 가정합니다.

동등 분할 예시

연령에 따른 영화 관람 등급을 확인하는 함수를 테스트한다고 가정해 봅시다.

def get_movie_rating(age):
    if age < 12:
        return "전체 관람가"
    elif 12 <= age < 15:
        return "12세 이상 관람가"
    elif 15 <= age < 19:
        return "15세 이상 관람가"
    else:
        return "청소년 관람불가"

이 함수에 대한 동등 분할은 다음과 같이 할 수 있습니다.

12세 미만 (전체 관람가)
12세 이상 15세 미만 (12세 이상 관람가)
15세 이상 19세 미만 (15세 이상 관람가)
19세 이상 (청소년 관람불가)

각 파티션에서 하나의 테스트 케이스만 선택하여 테스트할 수 있습니다.

파티션 1: 8세
파티션 2: 13세
파티션 3: 17세
파티션 4: 25세

경계값 분석(Boundary Value Analysis) 기법

경계값 분석은 동등 분할의 확장으로 각 파티션의 경계에 있는 값들을 테스트하는 기법입니다. 많은 버그가 입력 범위의 경계에서 발생하기 때문에 이 기법은 특히 효과적입니다.

경계값 분석 예시

위의 영화 관람 등급 함수에 대한 경계값 분석은 다음과 같습니다.

11세 (12세 미만의 최대값)
12세 (12세 이상의 최소값)
14세 (15세 미만의 최대값)
15세 (15세 이상의 최소값)
18세 (19세 미만의 최대값)
19세 (청소년 관람불가의 최소값)

이렇게 경계값을 테스트함으로써 경계 조건에서 발생할 수 있는 버그를 효과적으로 찾을 수 있습니다.

테스트 케이스 설계 단계

효과적인 테스트 케이스를 설계하기 위한 단계를 살펴보겠습니다.

테스트할 기능 또는 요구사항 분석
입력 도메인 식별
동등 분할 적용
경계값 분석 적용
테스트 케이스 작성
테스트 실행 및 결과 분석

코드 예시: 테스트 케이스 구현

위의 get_movie_rating 함수에 대한 테스트 케이스를 Python의 unittest 프레임워크를 사용하여 구현해 보겠습니다.

import unittest

def get_movie_rating(age):
    if age < 12:
        return "전체 관람가"
    elif 12 <= age < 15:
        return "12세 이상 관람가"
    elif 15 <= age < 19:
        return "15세 이상 관람가"
    else:
        return "청소년 관람불가"

class TestMovieRating(unittest.TestCase):
    def test_equivalence_partitioning(self):
        self.assertEqual(get_movie_rating(8), "전체 관람가")
        self.assertEqual(get_movie_rating(13), "12세 이상 관람가")
        self.assertEqual(get_movie_rating(17), "15세 이상 관람가")
        self.assertEqual(get_movie_rating(25), "청소년 관람불가")

    def test_boundary_value_analysis(self):
        self.assertEqual(get_movie_rating(11), "전체 관람가")
        self.assertEqual(get_movie_rating(12), "12세 이상 관람가")
        self.assertEqual(get_movie_rating(14), "12세 이상 관람가")
        self.assertEqual(get_movie_rating(15), "15세 이상 관람가")
        self.assertEqual(get_movie_rating(18), "15세 이상 관람가")
        self.assertEqual(get_movie_rating(19), "청소년 관람불가")

if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

이 테스트 코드는 동등 분할과 경계값 분석 기법을 모두 적용하여 get_movie_rating 함수를 테스트합니다.

결론

경계값 분석과 동등 분할 기법을 사용하면 효율적이고 효과적인 테스트 케이스를 설계할 수 있습니다. 이러한 기법을 통해 테스트 커버리지를 높이고 중요한 버그를 조기에 발견할 수 있습니다. 그러나 이 기법들만으로 모든 버그를 찾을 수 있는 것은 아니며, 다른 테스트 기법들과 함께 사용하는 것이 좋습니다.

다음 단계

다른 테스트 설계 기법(예: 결정 테이블, 상태 전이 테스팅)에 대해 학습해보세요.
자동화된 테스트 프레임워크를 사용하여 테스트 케이스를 구현해보세요.
실제 프로젝트에 이러한 기법들을 적용해보고 효과를 측정해보세요.

효과적인 테스트 케이스 설계는 실전 경험을 통해 더욱 향상됩니다. 다양한 상황에 이러한 기법들을 적용해보면서 여러분만의 노하우를 쌓아가시기 바랍니다.

효과적인 테스트 케이스 도출: 경계값 분석과 동등 분할 기법