통합 테스트

통합 테스트(Integration Test)

통합 테스트는 단위 테스트가 끝난 모듈들을 통합하는 과정에서 발생하는 오류 및 결함을 찾는 테스트 기법입니다.
각 모듈이 개별적으로 정상적으로 동작하더라도, 모듈 간의 인터페이스나 데이터 흐름에서 문제가 발생할 가능성이 있기 때문에 통합 테스트를 수행합니다.

 

통합 테스트 방식

테스트 방식	설명	특징
비점진적 통합 방식	모든 모듈을 한 번에 결합하여 테스트하는 방식	- 규모가 작은 소프트웨어에서 유리 - 단시간 내 테스트 가능하지만, 오류 발견과 수정이 어려움
점진적 통합 방식	모듈을 단계적으로 통합하면서 테스트하는 방식	- 하향식, 상향식, 혼합식 방식이 있음 - 오류 수정이 용이하지만, 인터페이스 및 연결된 오류를 완전히 테스트하기 어려움

 

추가 설명

 

비점진적 통합 방식의 장점

• 모든 모듈을 한 번에 결합하여 전체 시스템을 빠르게 테스트 가능.
• 작은 단위의 테스트 없이도 즉각적인 전체적인 시스템 오류 및 결함 파악 가능.

 

비점진적 방식의 단점

• 한 번에 모든 모듈을 통합하여 테스트하기 때문에 장애 발생 위치를 정확히 찾기 어렵고 수정도 어려운 점이 있음.
• 작은 규모의 소프트웨어에서는 유용할 수 있지만, 대형 시스템에서는 리스크가 큼.

점진적 방식의 장점

• 모듈을 하나씩 추가하며 테스트하므로 오류를 조기에 발견하고 수정하기 용이.
• 시스템의 점진적인 안정성을 확보하면서 통합 테스트를 진행할 수 있음.

점진적 통합 방식의 단점

• 모듈 간의 인터페이스 및 연결 오류를 완전히 테스트하기 어려움.
• 모듈을 점진적으로 통합하므로 전체 시스템 테스트 완료까지 시간이 오래 걸릴 수 있음.

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하향식 통합 테스트(Top Down Integration Test)

하향식 통합 테스트는 프로그램의 상위 모듈에서 하위 모듈 방향으로 통합하면서 테스트하는 기법이다.

• 주요 제어 모듈을 기준으로 하위 단계로 이동하며 통합하며, 깊이 우선 통합법이나 넓이 우선 통합법을 사용한다.
• 테스트 초기부터 사용자에게 시스템 구조를 보여줄 수 있다.
• 상위 모듈에서는 테스트 케이스를 사용하기 어려운 단점이 있다.

하향식 통합 테스트 절차

• 주요 제어 모듈은 작성된 프로그램을 사용하고, 종속된 하위 모듈은 스텁(Stub)으로 대체한다.
• 깊이 우선 또는 넓이 우선 방식에 따라 하위 모듈(스텁)을 하나씩 실제 모듈로 교체한다.
• 모듈이 통합될 때마다 테스트를 수행한다.
• 새로운 오류가 발생하지 않도록 회귀 테스트(Regression Test)를 실시한다.

부가 설명

• 깊이 우선 통합법(Depth First Integration): 한 개의 주요 제어 모듈을 기준으로 하위 모듈을 순차적으로 통합하면서 진행하는 방식.
• 넓이 우선 통합법(Breadth First Integration): 한 단계의 모든 하위 모듈을 동시에 통합한 후 다음 단계로 이동하는 방식.
• 스텁(Stub): 아직 구현되지 않은 하위 모듈을 대신하는 임시 모듈로, 상위 모듈의 동작을 테스트하기 위해 사용된다.

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상향식 통합 테스트(Bottom Up Integration Test)

상향식 통합 테스트는 프로그램의 하위 모듈에서 상위 모듈 방향으로 통합하면서 테스트하는 기법이다.

• 가장 하위 단계의 모듈부터 통합 및 테스트가 수행되므로 스텁(Stub)이 필요하지 않다.
• 하지만, 하나의 주요 제어 모듈과 관련된 종속 모듈 그룹인 클러스터(Cluster)가 필요하다.

상향식 통합 테스트 절차

• 하위 모듈들을 클러스터(Cluster)로 결합한다.
• 상위 모듈에서 데이터 입출력을 확인하기 위해 더미 모듈인 드라이버(Driver)를 작성한다.
• 통합된 클러스터 단위로 테스트를 진행한다.
• 테스트가 완료되면 클러스터를 상위로 이동하여 결합하고, 드라이버는 실제 모듈로 대체한다.

부가 설명

• 드라이버(Driver): 상위 모듈이 구현되지 않았을 때 하위 모듈을 테스트하기 위해 데이터를 입력하고 출력을 확인하는 임시 모듈이다.
• 클러스터(Cluster): 기능적으로 연관된 하위 모듈들의 집합으로, 상위 모듈과 통합되기 전 그룹 단위로 테스트하는 데 사용된다.

드라이버(Driver) 와  스텁(Stub)의 차이점

개념	하위 모듈을 호출하는 테스트용 코드	상위 모듈에서 호출하는 더미 모듈
필요 시기	상위 모듈이 없는 경우	하위 모듈이 없는 경우
사용 방식	상향식(Bottom-Up) 통합 테스트에서 사용	하향식(Top-Down) 통합 테스트에서 사용
차이점	하위 모듈을 실행하고 결과를 확인하는 역할	단순한 응답을 반환하여 테스트 진행
소프트웨어 개발 완료 후	드라이버는 실제 상위 모듈로 교체됨	스텁은 실제 하위 모듈로 대체됨

개념도

오른쪽 개념도가 하향식(Top-Down) 통합 테스트이고, 왼쪽 개념도가 상향식(Bottom-Up) 통합 테스트입니다

 

왼쪽 개념도 (상향식, Bottom-Up Integration Test)

• 하위 모듈(M2, M3, M4, M5)부터 점진적으로 통합하는 방식.
• 상위 모듈(M1)이 아직 구현되지 않았으므로 드라이버(Driver, D1, D2)를 사용하여 테스트 수행.
• 하위 모듈의 실행 결과를 상위 모듈 없이 확인하기 위해 임시 코드(드라이버)를 작성함.

오른쪽 개념도 (하향식, Top-Down Integration Test)

• 상위 모듈(M1)부터 하위 모듈(M2, S3 등)로 통합 진행.
• 아직 구현되지 않은 하위 모듈(S3, S5, S6 등)은 스텁(Stub)으로 대체하여 테스트 수행.
• 주요 제어 모듈(M1)을 테스트할 수 있도록 더미 모듈(스텁)을 작성하여 기본적인 데이터 흐름을 검증함.

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혼합식 통합 테스트 (Hybrid Integration Test)

혼합식 통합 테스트는 상향식(Bottom-Up)과 하향식(Top-Down) 통합 테스트를 결합한 방식으로, 샌드위치(Sandwich) 통합 테스트라고도 합니다.

 

특징

• 하위 수준에서는 상향식 통합 테스트를 사용하여 하위 모듈을 먼저 결합 및 테스트.
• 상위 수준에서는 하향식 통합 테스트를 사용하여 주요 제어 모듈을 먼저 테스트.
• 중간 수준에서 모듈이 동시에 결합되므로 드라이버와 스텁이 모두 필요.
• 대규모 시스템 개발에서 유용하며, 특히 다층 구조(예: 클라이언트-서버 시스템)에서 효과적.

혼합식 통합 테스트 절차

• 하위 모듈부터 상향식 테스트 수행 (드라이버 활용).
• 상위 모듈부터 하향식 테스트 수행 (스텁 활용).
• 중간 수준에서 두 방식이 만나도록 최적의 테스트 순서를 구성.
• 통합된 시스템을 검증하고 회귀 테스트 수행.

장점

• 상향식과 하향식 통합의 장점을 모두 활용하여 효율적인 결함 검출 가능.
• 주요 기능을 조기에 테스트할 수 있어 시스템 안정성 향상.
• 상하위 모듈을 동시에 검증함으로써 테스트 기간 단축.

단점

• 드라이버와 스텁이 모두 필요하여 테스트 환경 구축이 복잡.
• 전체적인 설계 및 계획이 중요하며, 실행 과정에서 세밀한 조정이 필요.

혼합식 통합 테스트는 대규모 시스템 개발에서 최적의 테스트 효율성을 제공하는 방법으로, 상위 및 하위 수준에서 각각의 강점을 활용하여 전체적인 통합 테스트의 완성도를 높이는 기법이다.

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회귀 테스팅(Regression Testing)

회귀 테스트는 이미 테스트된 프로그램을 다시 테스트하는 과정으로, 소프트웨어 변경 후 새로운 오류가 발생했는지 확인하는 테스트 기법입니다.

 

회귀 테스트의 목적

• 변경된 코드가 기존 기능에 영향을 미치지 않았는지 확인
• 새로운 오류가 발생하지 않았는지 검증
• 소프트웨어의 일관성과 안정성을 유지

회귀 테스트의 필요성

• 기능 수정이나 새로운 기능 추가 시, 기존 코드와의 충돌 가능성 존재
• 기존 테스트된 영역이 영향을 받을 가능성이 높아 테스트 반복 필요
• 통합 테스트 이후 변경된 코드가 정상적으로 동작하는지 확인
• 소프트웨어 릴리즈 전 최종 검증을 위한 중요한 테스트 단계

회귀 테스트 수행 방법

• 기존 테스트 케이스를 재사용하여 변경된 코드 및 기존 기능을 함께 테스트
• 테스트 자동화 도구를 활용하여 반복적인 테스트 부담을 줄임
• 테스트 범위를 조절하여 시간과 비용을 절감하는 전략 필요

회귀 테스트의 테스트 케이스 선정 방법

• 모든 애플리케이션의 주요 기능을 포함하는 대표적인 테스트 케이스 선정
• 애플리케이션 기능 변경에 따른 영향 분석을 통해, 파급 효과가 높은 부분을 포함한 테스트 케이스 선정
• 실제 코드 수정이 발생한 모듈 또는 컴포넌트에 대한 테스트 케이스 우선 선정

회귀 테스트 전략

 

완전 회귀 테스트(Complete Regression Test)

• 모든 기존 테스트 케이스를 실행
• 시간과 비용이 많이 소요되므로 현실적으로 어려움

선택적 회귀 테스트(Selective Regression Test)

• 기존 테스트 케이스 중 변경된 기능과 관련된 부분만 선택하여 수행
• 비용과 시간을 절감할 수 있는 현실적인 접근 방식

우선순위 기반 회귀 테스트(Priority-Based Regression Test)

• 변경된 코드에 대한 영향 분석을 수행한 후, 우선순위가 높은 기능부터 테스트
• 중요한 기능이나 빈번히 사용되는 기능을 우선적으로 검증

회귀 테스트의 장점

• 기존 기능을 유지하면서 새로운 기능 추가 가능
• 시스템 안정성을 높이고, 예상치 못한 오류를 방지
• 지속적인 테스트 자동화로 시간과 비용 절감

회귀 테스트의 단점

• 모든 기능을 매번 테스트하기 어려움
• 테스트 범위를 조절하지 않으면 비용이 증가할 가능성이 있음
• 자동화되지 않은 경우 반복적인 테스트로 인해 비효율적일 수 있음

회귀 테스트는 소프트웨어의 변경 사항이 기존 기능에 영향을 미치지 않도록 보장하는 중요한 과정입니다.
효율적인 테스트 케이스 선정과 자동화 도구 활용을 통해 시간과 비용을 절감하는 것이 핵심 전략입니다.

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출저 및 참고

정보처리 산업기사 기본서(시나공)