모델기반 테스팅

모델 기반 테스팅 (Model-Based Testing, MBT) 상세 설명

모델 기반 테스팅(MBT)은 소프트웨어 시스템의 동작 또는 구조를 표현하는 '모델(Model)'을 사용하여 테스트 케이스를 설계하고 실행하는 기법입니다. 단순한 테스트 설계 기법을 넘어선 하나의 접근 방식 또는 프레임워크로 간주될 수 있습니다.

모델 기반 테스팅이란?

MBT는 시스템 요구사항, 설계, 또는 기존 동작으로부터 추상화된 모델을 구축하고, 이 모델로부터 테스트 케이스를 자동으로 또는 반자동으로 생성하여 테스트를 수행하는 방법입니다.

테스트 케이스를 사람이 수동으로 명세 기반으로 작성하는 대신, 시스템 모델을 만들고 도구를 활용하여 테스트 경로를 탐색하거나 상태 전이를 확인하는 방식으로 테스트 케이스를 도출합니다.

핵심 개념: 모델 (The Model)

MBT에서 사용하는 모델은 테스트 대상 시스템의 특정 측면을 추상화하여 표현한 것입니다. 다양한 종류의 모델이 사용될 수 있습니다.

• 상태 전이 모델 (State Transition Models): 시스템이 가질 수 있는 상태와 상태 간의 전이(Transtition)를 나타냅니다. 사용자 인터페이스의 화면 흐름이나 특정 객체의 상태 변화를 테스트하는 데 유용합니다.
• 데이터 흐름 모델 (Data Flow Models): 시스템 내에서 데이터가 어떻게 이동하고 변환되는지를 나타냅니다.
• 프로세스 모델 (Process Models / Activity Diagrams): 특정 작업이나 비즈니스 프로세스의 단계를 나타냅니다.
• 결정 모델 (Decision Models / Decision Tables): 특정 조건 조합에 따른 시스템의 행동을 나타냅니다.
• UML 모델 (UML Models): 유스케이스 다이어그램, 시퀀스 다이어그램, 클래스 다이어그램 등 다양한 UML 다이어그램을 모델로 사용할 수 있습니다.

이 모델들은 시스템의 '기대되는 동작'을 정의하는 명세 역할을 하며, 이를 통해 '예상 결과'를 도출하는 데 활용됩니다.

모델 기반 테스팅 프로세스

일반적인 MBT 프로세스는 다음과 같은 단계로 이루어집니다.

1. 모델 구축 (Model Building): 시스템의 요구사항, 설계 문서, 기존 시스템 분석 등을 바탕으로 테스트 목적에 맞는 모델을 만듭니다. 이 단계에서 모델링 도구가 사용될 수 있습니다.
2. 테스트 케이스 생성 (Test Case Generation): 구축된 모델과 정의된 테스트 기준(예: 모든 상태 방문, 모든 전이 커버리지, 특정 경로 커버리지 등)에 따라 모델로부터 테스트 케이스(입력 시퀀스, 기대 결과)를 생성합니다. 이 과정은 MBT 도구의 핵심 기능입니다.
3. 테스트 실행 (Test Execution): 생성된 테스트 케이스를 실제 테스트 대상 시스템에 적용하여 실행합니다. MBT 도구는 테스트 실행을 자동화하거나 수동 실행을 지원할 수 있습니다. 테스트 환경 및 테스트 데이터 준비가 필요합니다.
4. 결과 분석 및 보고 (Result Analysis and Reporting): 테스트 실행의 실제 결과를 모델에서 도출된 예상 결과와 비교하여 합격/불합격을 판단하고, 결함을 보고합니다. 실패한 테스트 케이스는 모델의 오류, 구현의 오류 또는 모델과 구현 간의 불일치를 나타낼 수 있습니다.

모델, 테스트 케이스, 테스트 대상 시스템은 지속적으로 동기화되어야 합니다. 시스템에 변경이 발생하면 모델도 업데이트되어야 하며, 업데이트된 모델에서 새로운 테스트 케이스를 생성하거나 기존 테스트 케이스를 수정할 수 있습니다.

모델 기반 테스팅의 장점

• 테스트 설계 효율성 향상: 모델로부터 테스트 케이스를 자동 생성하여 테스트 설계 시간을 단축할 수 있습니다.
• 테스트 커버리지 향상: 체계적인 모델 분석을 통해 사람이 놓치기 쉬운 경로 또는 상태를 포함한 테스트 케이스를 도출하여 커버리지를 높일 수 있습니다.
• 테스트 유지보수 용이성: 시스템 변경 시, 모델만 업데이트하면 새로운 테스트 케이스를 쉽게 재생성하거나 기존 테스트 케이스를 수정할 수 있어 유지보수 비용이 절감될 수 있습니다.
• 결함 조기 발견: 모델 구축 과정에서 요구사항이나 설계의 불일치나 모호성을 발견할 수 있습니다 (정적 분석 효과).
• 시스템 이해도 향상: 모델을 구축하는 과정 자체가 시스템의 동작 방식을 더 깊이 이해하는 데 도움이 됩니다.
• 반복적이고 일관적인 테스트: 모델 기반으로 테스트가 생성되므로 일관성 있는 테스트 수행이 가능합니다.

모델 기반 테스팅의 단점 및 고려사항

• 초기 모델 구축 노력 및 비용: 고품질의 모델을 구축하는 데 상당한 시간, 노력 및 전문성이 필요합니다.
• 모델 유지보수 비용: 시스템 변경이 잦을 경우 모델을 지속적으로 업데이트해야 하는 부담이 있습니다.
• 적합한 도구 선정 및 활용: MBT를 효과적으로 수행하기 위해서는 적합한 MBT 도구를 선정하고 사용하는 능력이 필요합니다.
• 모델링 기술 요구: 테스트 엔지니어가 모델링 기법 및 도구 사용 능력을 갖추어야 합니다.
• 모든 종류의 시스템에 적합하지 않을 수 있음: 사용자 인터페이스의 복잡성이나 실시간 시스템의 특성 등 특정 시스템에는 MBT 적용이 어려울 수 있습니다.

모델 기반 테스팅은 특히 대규모 시스템, 복잡한 로직을 가진 시스템, 또는 변경이 자주 발생하는 시스템에서 높은 효율성과 품질 향상을 기대할 수 있는 진보된 테스팅 접근 방식입니다.