[Spring] TEST 전략 - 단위 테스트, 통합 테스트, Web MVC 테스트, 데이터 계층 테스트, 엔드투엔드 테스트

A. Question

Spring Test 전략에는 어떤 것들이 있는가?

B. Answer

1. 단위 테스트 (Unit Test)

• 목적: 클래스나 메서드와 같은 작은 단위의 기능을 독립적으로 검증
• 도구: Junit, Mockito, AssertJ
• 특징
  • Spring의 컨텍스트를 로드하지 않음
  • 외부 의존성을 모킹(Mock)하여 테스트
  • 빠르고 실행 비용이 적음
• 예시
  • DiscountService가 의존성이 없는 클래스인 경우

    @Test
    void testCalculateDiscount() {
        DiscountService discountService = new DiscountService();
        assertEquals(50, discountService.calculate(500, 10));
    }
    

  • DiscountService가 외부 의존성을 가지고 있는 경우
    • C. Detail - 외부 의존성을 가진 클래스의 단위 테스트 작성하는 방법 에서 후술

2. 통합 테스트 (Integration Test)

• 목적: 애플리케이션의 여러 구성 요소가 올바르게 상호작용하는지 검증
• 도구: Spring TestContext Framework, @SpringBootTest
• 특징
  • Spring 컨텍스트를 로드하여 실제 빈(Bean)과 함께 테스트
  • 데이터베이스, 메시징 시스템 등 외부 리소스와의 통합 테스트 가능
  • 느릴 수 있지만, 중요한 부분
• 예시

    @SpringBootTest
    @Transactional
    class UserServiceIntegrationTest {
        @Autowired
        private UserService userService;
          
        @Test
        void testCreateUser() {
            User user = userService.createUser("test", "test@example.com");
            assertNotNull(user.getId());
        }
    }
  

3. Web MVC 테스트 (Spring MVC Test)

• 목적: 컨트롤러 계층의 HTTP 요청/응답 처리를 테스트
• 도구: @WebMvcTest
• 특징
  • 컨트롤러 및 관련 빈(Bean)만 로드
  • MockMvc를 사용하여 요청과 응답을 검증
  • 빠르고 API 테스트에 적합
• 예시

    @WebMvcTest(UserController.class)
    class UserControllerTest {
        @Autowired
        private MockMvc mockMvc;
          
        @Test
        void testGetUser() throws Exception {
            mockMvc.perform(get("/users/1"))
                    .andExpect(status().isOk())
                    .andExpect(jsonPath("$.name").value("John Doe"));
        }
    }
  

4. 데이터 계층 테스트 (Repository Test)

• 목적: 데이터베이스와의 상호작용이 올바른지 확인
• 도구: @DataJpaTest, H2와 같은 인메모리 데이터베이스
• 특징
  • Repository와 Entity 간의 매핑 및 쿼리 테스트
  • Spring 컨텍스트에서 필요한 부분만 로드
  • 실제 DB 대신 가벼운 인메모리 DB를 사용
• 예시

    @DataJpaTest
    class UserRepositoryTest {
        @Autowired
        private UserRepository userRepository;
          
        @Test
        void testFindByEmail() {
            User user = userRepository.save(new User("test", "test@example.com"));
            User found = userRepository.findByEmail("test@example.com");
            assertEquals(user.getId(), found.getId());
        }
    }
  

5. 엔드투엔드 테스트 (End-to-End Test)

• 목적: 애플리케이션 전체 워크플로우를 검증
• 도구: Selenium, RestAssured, Testcontainers
• 특징
  • 모든 구성 요소와 외부 시스템을 포함
  • 실제 환경과 유사한 조건에서 테스트
  • 느리고 비용이 크지만, 실제 시나리오를 검증 가능
• 예시

  @SpringBootTest(webEnvironment = WebEnvironment.DEFINED_PORT)
  class UserEndpointTest {
    @Test
    void testGetUserApi() {
        RestAssured.given()
                .get("http://localhost:8080/users/1")
                .then()
                .statusCode(200)
                .body("name", equalTo("John Doe"));
    }
  }
  

6. 계층적 테스트 전략

• 테스트 전략을 계층적으로 적용하여 신뢰성과 성능을 극대화
  • 단위 테스트로 빠르고 작은 기능 검증
  • 통합 테스트로 주요 구성 요소의 상호작용 확인
  • E2E 테스트로 전체 사용자 시나리오를 점검

C. Detail - 외부 의존성을 가진 클래스의 단위 테스트 작성하는 방법

TaxService 인터페이스

public interface TaxService {
    int getTax(int price);
}

DiscountService 클래스

class DiscountService {
    private final TaxService taxService;
    
    public DiscountService(TaxService taxService) {
        this.taxService = taxService;
    }
    
    public int calculate(int price, int discountPercentage) {
        int discount = (price * discountPercentage) / 100;
        return price - discount - taxService.getTax(price);
    }
}

1. Mocking (Mockito를 사용하는 방법)

class DiscountServiceTest {
    
    @Test
    void testCalculateDiscountWithMock() {
        // Mock 객체 생성
        TaxService mockTaxService = mock(TaxService.class);
        
        // Mock의 동작 정의
        when(mockTaxService.getTax(anyInt())).thenReturn(10);
        
        // 테스트 대상 클래스 생성
        DiscountService discountService = new DiscountService(mockTaxService);
        
        // 테스트 실행 및 검증
        int result = discountService.calculate(500, 10);    // 500 - 50 - 10
        
        // Mock 메서드 호출 여부 검증
        verify(mockTaxService, times(1)).getTax(500);
    }
}

2. Stub (테스트 전용 객체 생성)

class FakeTaxService implements TaxService {
    @Override
    public int getTax(int price) {
        return 10;  // 테스트용 고정값
    }
}

class DiscountServiceTest {
    
    @Test
    void testCalculateDiscountWithStub() {
        // Stub 객체 사용
        TaxService taxService = new FakeTaxService();
        DiscountService discountService = new DiscountService(taxService);
        
        // 테스트 실행 및 검증
        int result = discountService.calculate(500, 10);    // 500 - 50 - 10
        assertEquals(440, result);
    }
}

3. Spring의 @MockBean 사용

import javax.annotation.processing.SupportedAnnotationTypes;

@SpringBootTest
class DiscountServiceTest {

    @MockBean
    private TaxService taxService;
  
    @Autowired
    private DiscountService discountService;

    @Test
    void testCalculateDiscountWithMockBean() {
        // MockBean 동작 정의
        when(taxService.getTax(anyInt())).thenReturn(10);
        
        // 테스트 실행 및 검증
        int result = discountService.calculate(500, 10);    // 500 - 50 - 10
        assertEquals(440, result);
    }
}

4. 외부 의존성을 가진 클래스의 단위 테스트 방법 비교

방법	장점	단점	적합한 상황
Mocking	- 간단하고 다양한 시나리오를 테스트 가능 - Mock의 동작을 유연하게 정의 가능	- 외부 라이브러리(Mockito)에 의존 - 실제 객체의 동작과 다를 수 있어 현실감을 잃을 수 있음	외부 의존성을 완전히 격리해야 하고 다양한 시나리오를 테스트해야 할 때
Stub	- 특정 동작만 구현하여 간단하게 사용 가능 - 외부 라이브러리에 의존하지 않음	- Stub 객체를 직접 생성해야 하므로 유지보수 비용 증가 - 동작이 복잡하면 코드가 길어질 수 있음	테스트 대상 의존성이 간단하고 고정된 값만 반환해도 충분한 경우
Spring의 @MockBean	- Spring 컨텍스트에서 테스트 가능 - 의존성이 자동 주입되어 코드가 간결	- Spring 컨텍스트를 로드하므로 실행 속도가 느림 - 간단한 단위 테스트에는 과도한 설정	Spring 컨텍스트 내에서 테스트가 필요할 때, 통합에 가까운 단위 테스트를 할 때

D. Reference

• Spring - Testing