동등 분할 테스트와 경계값 테스트

소프트웨어 품질을 확보하고 최적화하는 과정에서 테스트는 중요한 역할을 한다. 이 중에서 동등 분할 테스트(Equivalence Partitioning)와 경계값 테스트(Boundary Value Testing)는 가장 널리 사용되는 기법들이다. 두 기법 모두 프로그램의 품질을 높이는 데 중요한 기능을 하며, 각각의 방식에 따라 효율적인 테스트를 제공한다. 본 글에서는 이 두 기법의 정의, 적용 방법, 장단점 등을 설명하고, 각 기법이 어떻게 소프트웨어 테스트에 유용하게 사용될 수 있는지에 대해 다룬다.

동등 분할 테스트란?

동등 분할(Equivalence Partitioning)은 소프트웨어 테스트 기법 중 하나로, 입력 데이터를 여러 개의 그룹(또는 파티션)으로 나누고 각 그룹에서 대표 값을 선택하여 테스트하는 방법이다. 이 기법의 기본 원리는 동일한 결과를 도출할 것으로 예상되는 입력 값들을 묶어, 각 그룹의 대표 값만으로 테스트를 수행함으로써 테스트 케이스의 수를 줄이는 것이다. 이를 통해 효율적인 테스트가 가능하며, 다양한 입력 값에 대한 프로그램의 반응을 검증할 수 있다.

동등 분할 테스트 방법

동등 분할 테스트를 실행하려면 다음과 같은 과정을 거쳐야 한다:

1. 요구 사항 분석
   먼저 소프트웨어의 요구 사항을 분석하여 입력 값의 유효 범위를 정의한다. 예를 들어, 사용자가 입력할 수 있는 나이 범위가 0세 이상 100세 이하인 경우, 이 범위를 기준으로 테스트를 진행한다.
2. 파티션 식별
   입력 값을 유효한 값과 무효한 값으로 나눈다. 예를 들어, 나이가 0세 이상 100세 이하라는 요구 사항에 맞춰 유효한 범위는 [0, 100]이고, 그 밖의 범위는 무효한 값으로 설정할 수 있다. 즉, 유효한 범위는 [0, 100], 무효한 범위는 [-∞, 0) 및 (100, ∞)로 나눈다.
3. 대표 값 선택
   각 파티션에서 대표 값을 선택한다. 예를 들어, 유효한 범위는 0, 50, 100을 선택하고, 무효한 범위는 -1, 101을 선택할 수 있다.
4. 테스트 케이스 작성
   선택된 대표 값을 기반으로 테스트 케이스를 작성한다. 각 테스트 케이스에는 입력 값과 예상 결과를 포함해야 한다.
5. 테스트 수행
   작성된 테스트 케이스를 실행하고, 결과를 분석하여 소프트웨어가 예상대로 작동하는지 확인한다.

동등 분할 테스트의 예시

숙박 비용 청구 시스템을 예로 들어보자. 이 시스템은 숙박비 청구 금액이 $70 이하이어야 하며, $0보다 커야 한다. 이 경우, 다음과 같이 파티션을 나눌 수 있다:

• 유효한 범위: [1, 70]
• 무효한 범위: [0, ∞)

그리고 각 파티션에서 대표 값을 선택하면:

• 유효한 경우: $1 (최소값), $35 (중간값), $70 (최대값)
• 무효한 경우: $0 (최소 미만), $71 (최대 초과)

이런 방식으로 테스트 케이스를 작성하고 실행하면, 해당 시스템이 요구 사항을 충족하는지 확인할 수 있다.

동등 분할 테스트가 필요한 상황

동등 분할 테스트는 다양한 소프트웨어 기능에서 유용하게 활용될 수 있다. 예를 들어:

• 폼 입력 검증: 사용자로부터 입력받는 데이터가 특정 형식이나 범위를 만족하는지 확인하는 경우에 사용된다.
• 금액 계산기: 금액이 특정 범위 내에 있는지 확인하는 경우에 적용될 수 있다.
• 회원 가입 시스템: 나이, 이메일 등 사용자 정보가 유효한지를 검증하는 데 적합하다.

 

 

경계값 테스트란?

경계값 테스트(Boundary Value Testing)는 주어진 입력 값의 경계에서 발생할 수 있는 오류를 찾아내기 위해 경계 근처의 값을 집중적으로 테스트하는 방법이다. 이 기법은 입력 값의 범위가 명확히 정의된 경우에 효과적이다. 왜냐하면, 대부분의 오류가 경계 근처에서 발생할 가능성이 높기 때문이다.

경계값 테스트 방법

경계값 테스트를 수행하기 위한 방법은 다음과 같다:

1. 요구 사항 분석
   먼저, 소프트웨어의 요구 사항을 분석하여 입력 값의 범위를 정의한다. 예를 들어, 나이가 0세 이상 100세 이하인 경우, 이 범위를 기준으로 테스트를 진행한다.
2. 경계 값 식별
   정상 경계와 비정상 경계를 식별한다. 예를 들어, 나이가 0세 이상 100세 이하라면 정상 경계 값은 0(최소값)과 100(최대값)이다. 비정상 경계 값은 -1 (최소값 미만)과 101 (최대값 초과)로 설정할 수 있다.
3. 테스트 케이스 작성
   정상 경계와 비정상 경계 주변의 값을 포함하여 테스트 케이스를 작성한다. 예를 들어:
   • 입력 값: -1 (무효), 0 (유효), 1 (유효), 99 (유효), 100 (유효), 101 (무효)
4. 테스트 수행
   작성된 테스트 케이스를 실행하고 결과를 분석하여 시스템이 예상대로 작동하는지 확인한다.

경계값 테스트의 예시

예를 들어, 나이 입력을 받는 프로그램을 테스트한다고 가정해보자. 나이는 0세 이상 100세 이하여야 한다면, 경계값 분석을 통해 다음과 같은 테스트 케이스를 작성할 수 있다:

입력값 예상 결과

-1	무효
0	유효
1	유효
99	유효
100	유효
101	무효

경계값 테스트는 주로 범위가 정의된 입력 값에서 오류를 식별하는 데 유용하다.

경계값 테스트가 필요한 상황

경계값 테스트는 다음과 같은 다양한 상황에서 필요하다:

• 숫자 입력 검증: 특정 숫자 범위 내에서 입력 값이 유효한지 확인할 때.
• 날짜 및 시간 처리: 날짜나 시간이 특정 범위 내에 있는지를 확인할 때.
• 문자열 길이 제한: 비밀번호 길이나 사용자 이름 길이처럼 특정 길이에 제한이 있는 경우.

동등 분할 테스트와 경계값 테스트의 차이점

동등 분할 테스트와 경계값 테스트는 목적이 유사하지만, 접근 방식에서 큰 차이가 있다. 동등 분할 테스트는 입력 데이터를 그룹으로 나누어 각 그룹의 대표 값만 테스트하는 방법인 반면, 경계값 테스트는 경계 근처의 값을 집중적으로 테스트하는 방법이다.

• 동등 분할 테스트는 범위 내에서 유효한 값들을 여러 개의 그룹으로 나누고, 각 그룹에서 대표 값을 선택하여 테스트한다. 이를 통해 효율적인 테스트가 가능하다.
• 경계값 테스트는 범위의 경계 값에 집중하여 테스트를 진행하며, 경계 값 근처에서 발생할 수 있는 오류를 찾아낸다.

동등 분할 테스트와 경계값 테스트의 장단점

동등 분할 테스트의 장점

• 효율성: 많은 테스트 케이스를 줄일 수 있어 시간과 자원을 절약할 수 있다.
• 높은 커버리지: 다양한 입력 데이터를 테스트할 수 있어 높은 커버리지를 제공한다.

동등 분할 테스트의 단점

• 모든 오류를 발견하지 못할 수 있음: 대표 값만으로 모든 오류를 발견하기는 어렵다.
• 특정 상황에서는 불완전할 수 있음: 일부 복잡한 시나리오에서는 대표 값만으로 충분하지 않을 수 있다.

경계값 테스트의 장점

• 높은 오류 발견률: 경계 근처에서 오류가 발생할 확률이 높기 때문에, 오류를 잘 찾아낼 수 있다.
• 직관적 설계: 테스트 케이스를 설계하기 쉽고 명확한 경계를 설정할 수 있다.

경계값 테스트의 단점

• 모든 오류를 포괄하지 못할 수 있음: 경계 값 외의 오류를 놓칠 수 있다.
• 테스트 케이스가 많을 수 있음: 경계 값과 비경계 값 주변에서 모두 테스트를 진행해야 하므로, 경우에 따라 테스트 케이스가 많아질 수 있다.

결론 및 개인적인 의견

동등 분할 테스트와 경계값 테스트는 각각 강력한 장점을 가진 기법이다. 이 두 기법은 소프트웨어의 품질을 높이고, 효율적인 테스트를 가능하게 한다. 실제로 대부분의 소프트웨어 테스트에서 두 기법은 서로 보완적인 역할을 하며, 함께 사용될 때 최고의 효과를 낼 수 있다.

개인적으로, 소프트웨어 개발 시 동등 분할 테스트와 경계값 테스트를 병행하는 것이 중요하다고 생각한다. 특히 경계값 테스트는 오류 발생 가능성이 높은 부분을 집중적으로 다루기 때문에, 중요한 부분에서 실수를 잡아낼 수 있다. 동등 분할 테스트는 여러 입력 값에 대한 전반적인 검증을 가능하게 하므로, 두 기법을 적절히 결합해 테스트를 진행하는 것이 바람직하다.