소프트웨어 통합 테스트 - SW 통합 테스트 커버리지(SW Integration Test Coverage) 및 특징 비교 (모델/코드)

 

소프트웨어 통합 테스트에서 커버리지(Coverage)는 테스트가 시스템 내 다양한 요소와 경로를 얼마나 잘 검증했는지를 나타내는 지표입니다. 커버리지를 통해 통합 테스트가 얼마나 완벽하게 수행되었는지 측정할 수 있으며, 통합 과정에서 발생할 수 있는 오류나 문제를 사전에 발견하고 해결하는 데 중요한 역할을 합니다.

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1. 인터페이스 커버리지 (Interface Coverage)

인터페이스 커버리지는 모듈 간의 모든 인터페이스가 테스트되었는지 확인하는 커버리지 유형입니다. 소프트웨어 통합에서는 각 모듈이 데이터를 주고받기 위해 인터페이스를 사용하므로, 이들 인터페이스가 정확히 작동하는지 확인하는 것이 중요합니다.

인터페이스 커버리지 측정을 위해서는 모듈 간 상호작용은 모델과 코드 모두에서 검증이 필요합니다. 모델에서 인터페이스 정의와 연결이 올바르게 이루어졌는지 확인한 후, 코드 레벨에서 실제 데이터 전달을 검증합니다.

검증 내용:

• 모든 모듈 간 인터페이스가 테스트에 포함되었는지 확인
• 모듈 간 데이터가 올바르게 주고받아지는지 검증
• 각 인터페이스에서 데이터 형식과 값이 일관성 있게 전달되는지 확인
• 모델에서 각 모듈 간 연결된 인터페이스가 올바르게 정의되었는지 검증, 인터페이스가 필요한 데이터 형식과 구조를 유지하도록 확인
• 코드에서 실제 데이터 전달이 제대로 이루어지는지 검증, 모델에서 정의한 인터페이스가 코드로 구현될 때 일관성을 유지하는지 확인

소프트웨어 통합 - 인터페이스 커버리지

 

중요성: 인터페이스 오류는 시스템의 기능적 결함을 초래할 수 있기 때문에, 이를 검증함으로써 모듈 간의 원활한 상호작용을 보장할 수 있습니다.

 

2. 데이터 흐름 커버리지 (Data Flow Coverage)

데이터 흐름 커버리지는 시스템 내에서 데이터가 어떻게 생성되고 전달되는지를 확인하는 커버리지입니다. 특정 데이터가 한 모듈에서 다른 모듈로 전달되면서 올바르게 처리되는지를 검증합니다.

데이터 흐름 커버리지는 설계 단계(모델)와 구현 단계(코드) 모두에서 검증이 필요합니다. 모델 단계에서 데이터 흐름을 확인하고, 코드 단계에서 실제 데이터가 예상대로 흐르는지 확인합니다.

검증 내용:

• 데이터가 정확히 생성, 전달, 변환되는지 확인
• 데이터 손실이나 중복 발생 여부 확인
• 데이터가 필요한 모듈에 정확한 값으로 전달되는지 검증
• 모델에서 데이터의 전체 흐름을 설계하고 데이터 전달이 의도한 대로 이루어지는지 확인
• 코드에서 데이터가 모델 설계대로 이동하고, 필요한 데이터가 누락되거나 중복되지 않는지 확인

소프트웨어 통합 - 데이터 흐름 커버리지

 

중요성: 데이터가 잘못 전달되면 예상치 못한 오류가 발생할 수 있으므로, 데이터 흐름 커버리지를 통해 데이터를 추적하고 검증하여 문제를 예방할 수 있습니다.

 

3. 의존성 커버리지 (Dependency Coverage)

의존성 커버리지는 각 모듈이 다른 모듈에 대해 가지는 의존 관계를 테스트하여 모든 의존성이 정확하게 처리되었는지를 검증하는 커버리지입니다. 통합 테스트에서는 의존성이 있는 모듈 간의 상호작용이 올바르게 이루어져야 합니다.

의존성 커버리지 측정은 주로 코드 레벨에서 모듈 간 호출 순서 및 종속성 검증을 수행합니다. 코드 구현 단계에서 정확한 순서로 의존성이 유지되는지 검증하는 것이 효율적입니다.

검증 내용:

• 모듈 간 의존 관계에 따라 함수 호출이 올바르게 순서를 따르는지 확인
• 각 모듈이 다른 모듈의 출력을 정확히 받아 사용하는지 검증
• 의존 관계에 따라 데이터와 신호가 올바르게 전달되는지 확인
• 모듈 간 의존 관계는 주로 코드 레벨에서 발생하며, 호출 순서와 종속성을 유지하도록 구현하는 것이 중요

소프트웨어 통합 - 의존성 커버리지

 

중요성: 의존성 문제가 발생할 경우 시스템이 제대로 작동하지 않을 수 있으므로, 이를 통해 모듈 간의 상호작용이 오류 없이 작동하는지 보장할 수 있습니다.

 

4. 상태 전이 커버리지 (State Transition Coverage)

상태 전이 커버리지는 시스템이 다양한 상태를 전환하면서 올바르게 작동하는지 확인하는 커버리지입니다. 이는 상태 기반 시스템에서 특히 중요하며, 특정 상태에서 다른 상태로의 전환이 기대한 대로 이루어지는지 확인합니다.

상태 전이는 주로 모델에서 설계됩니다. 모델에서 상태 전이가 올바르게 이루어지는지 확인하고, 코드 단계에서 상태 전이 로직이 의도한 대로 구현되었는지 검증합니다.

검증 내용:

• 각 상태에서 가능한 모든 전이가 테스트되었는지 확인
• 상태 전환 조건이 올바르게 작동하여 예상된 상태로 이동하는지 확인
• 상태 전환 시 예외 상황 발생 여부 및 안전한 상태 전환 여부 검증
• 모델에서 상태 전이를 설계하고 검증, 각 상태와 상태 전이 조건이 올바르게 정의되었는지를 모델에서 확인
• 코드에서는 상태 전이 로직이 정확히 구현되었는지를 검증, 모델에서 정의한 상태 전이와 코드가 일치하는지를 확인

소프트웨어 통합 - 상태 전이 커버리지

중요성: 상태 전이 오류는 시스템의 안정성에 큰 영향을 미칠 수 있으므로, 상태 전이 커버리지를 통해 모든 상태가 올바르게 유지되도록 보장해야 합니다.

 

5. 에러 핸들링 커버리지 (Error Handling Coverage)

에러 핸들링 커버리지는 예외 상황에서 시스템이 적절히 반응하는지를 확인하는 커버리지입니다. 예외 상황에 대한 처리를 통해 시스템의 신뢰성을 높이고, 비정상 상황에서의 안정성을 확보할 수 있습니다.

에러 핸들링은 실제 오류와 예외 상황을 처리하는 코드에 적용됩니다. 코드 단계에서 예상치 못한 상황에 대한 에러 처리가 올바르게 수행되는지를 검증해야 합니다.

검증 내용:

• 예상치 못한 입력이나 오류 상황에서 시스템이 올바르게 대응하는지 확인
• 에러 발생 시 올바른 오류 메시지를 반환하는지 검증
• 오류 발생 후 시스템이 정상 상태로 복구되는지 확인
• 실제로 오류가 발생할 수 있는 상황은 코드에서 처리, 코드에서 예외 상황에 대한 처리 로직과 복구 방법이 올바르게 구현되었는지 검증

소프트웨어 통합 - 에러 핸들링 커버리지

 

중요성: 예외 상황에서 적절한 에러 처리가 이루어지지 않으면 시스템의 신뢰성에 문제가 생길 수 있으므로, 에러 핸들링 커버리지를 통해 예외 처리를 철저히 검증해야 합니다.

 

6. 경로 커버리지 (Path Coverage)

경로 커버리지는 시스템 내 모든 가능한 경로가 테스트되었는지를 확인하는 커버리지입니다. 특히, 조건문에 따라 경로가 나뉘는 경우 모든 경로가 테스트되었는지 확인하여 각 경로에서 오류가 발생하지 않는지 검증합니다.

경로 커버리지는 다양한 조건과 분기에 따른 모든 실행 경로를 확인하므로, 주로 코드에서 테스트됩니다. 조건문과 분기문이 포함된 코드 경로를 모두 테스트하는 것이 목표입니다.

검증 내용:

• 각 조건에 따른 모든 경로를 테스트하여 오류가 발생하지 않는지 확인
• 다양한 입력 값을 적용해 모든 경로가 정상 작동하는지 확인
• 조건문과 분기문을 포함한 다양한 실행 경로를 코드에서 검증

소프트웨어 통합 - 경로 커버리지

 

중요성: 조건과 경로가 다양할수록 예기치 못한 오류가 발생할 가능성이 높아지므로, 경로 커버리지를 통해 모든 경로가 검증되었는지 확인해야 합니다.

 

7. 함수 커버리지 (Function Coverage)

함수(Function) 커버리지는 소프트웨어 내 모든 함수가 테스트에 포함되었는지를 확인하는 커버리지입니다. 시스템의 모든 함수가 최소 한 번 이상 호출되어 제대로 동작하는지를 확인하는 것이 목적입니다.

함수 커버리지는 각 함수가 정상적으로 호출되고 실행되는지를 확인하므로, 코드 단계에서 검증됩니다. 함수의 주요 로직과 조건문 실행 여부 등을 코드에서 테스트합니다.

검증 내용:

• 모든 함수가 테스트에서 호출되었는지 확인
• 함수가 정상적으로 작동하며 예상된 출력을 반환하는지 검증
• 함수 내 다양한 조건에 대해 모든 분기가 검증되었는지 확인
• 각 함수가 테스트에 포함되어 정상적으로 작동하는지 확인하는 것은 코드 단계에서 수행

소프트웨어 통합 - Function 커버리지

 

중요성: 함수가 테스트되지 않으면 기능적 오류나 예외 상황이 발생할 가능성이 있으므로, Function Coverage를 통해 모든 함수가 검증되었는지 확인해야 합니다.

 

8. 호출 커버리지 (Call Coverage)

호출(Call) 커버리지는 각 함수가 예상한 대로 호출되었는지를 확인하는 커버리지로, 함수 간 호출 관계가 올바른 순서와 조건에서 이루어졌는지 검증합니다. 이는 모듈 간 상호작용에서 발생할 수 있는 문제를 발견하는 데 중요한 커버리지입니다.

호출 커버리지는 함수 간 호출 관계와 호출 순서가 올바르게 이루어지는지를 코드 단계에서 검증합니다. 모듈 간 상호작용이 코드에서 예상한 대로 호출되는지 확인합니다.

검증 내용:

• 함수 호출이 예상된 순서와 조건에서 발생했는지 확인
• 필요 이상으로 반복 호출되거나 누락된 호출이 없는지 검증
• 조건부 함수 호출이 예상한 조건에서만 수행되었는지 확인
• 함수 간 호출 관계는 주로 코드에서 검증

소프트웨어 통합 - Call 커버리지

 

중요성: 호출이 잘못된 순서로 이루어지거나 불필요한 호출이 발생하면 성능 저하와 예기치 않은 오류가 발생할 수 있으므로, Call Coverage를 통해 함수 간 호출이 정확하게 이루어졌는지 검증해야 합니다.

 

9. 소프트웨어 통합 대상별 테스트 커버리지 비교 (장/단점)

커버리지	적용 대상 (모델/코드)	장점	단점
인터페이스 커버리지	모델 및 코드	모듈 간 상호작용의 일관성과 안정성을 보장함으로써, 인터페이스 오류를 사전에 발견할 수 있음	인터페이스가 복잡해지면 모든 상호작용을 검증하는 데 시간이 많이 소요될 수 있음
데이터 흐름 커버리지	모델 및 코드	데이터가 정확히 전달되도록 보장하여 예상치 못한 데이터 오류 방지	데이터 경로가 복잡한 시스템에서는 모든 흐름을 추적하는 데 비용이 많이 들 수 있음
의존성  커버리지	코드	모듈 간 의존성 오류를 방지하여 통합의 안정성을 높임	복잡한 의존 관계를 가진 시스템에서는 관리와 테스트가 어려워질 수 있음
상태 전이 커버리지	모델 및 코드	상태 기반 시스템의 안정성을 높여 비정상 상태로의 전이를 방지	모든 상태 전환을 검증하는 데 시간이 오래 걸릴 수 있으며 테스트 케이스 작성이 복잡함
에러 핸들링 커버리지	코드	예외 상황에서도 시스템이 안전하게 동작하도록 보장하여 신뢰성 강화	다양한 에러 상황을 고려한 테스트 케이스 작성이 복잡하고 시간 소요가 클 수 있음
경로 커버리지	코드	모든 경로를 테스트하여 예외 상황에서의 동작을 검증할 수 있어 높은 안정성을 보장	모든 경로를 검증하는 데 많은 시간과 자원이 필요함, 특히 복잡한 시스템일수록 테스트가 어려워짐
Function 커버리지	코드	개별 함수의 동작을 확인하여 기능 단위의 문제를 조기에 발견 가능	단순히 함수 호출 여부만 검증하므로 함수 간 상호작용이나 호출 순서의 오류를 발견하기 어려움
Call 커버리지	코드	함수 호출 순서 오류 및 잘못된 호출 빈도를 사전에 발견 가능	복잡한 호출 구조에서는 모든 경로를 검증하기 어려우며, 호출 순서와 조건이 자주 변경되면 유지보수 어려움

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마치며...

소프트웨어 통합 테스트에서 인터페이스 커버리지, 데이터 흐름 커버리지, 의존성 커버리지, 상태 전이 커버리지, 에러 핸들링 커버리지, 경로 커버리지, 함수(Function) 커버리지, 호출(Call) 커버리지는 시스템의 다양한 측면에서 신뢰성을 확보하기 위해 필요한 커버리지 유형들입니다. 각 커버리지는 테스트가 목표하는 범위와 목적에 따라 적용되며, 전체 시스템이 예상한 대로 작동하고 오류 없이 안전하게 유지되도록 하는 데 중요한 역할을 합니다.