CH01 JUnit 5

구동원리

매번 테스트 코드 짜는데에 공을 많이 들이긴 했는데, 정작 테스트가 동작 하는 원리에 대해서는 관심을 두지 않았던 것 같다.

IDE가 JUnit Platform Launcher를 로드하고 JUnit Platform Launcher가 JUnit Platform의 테스트 엔진을 로드한다. 그리고 테스트 엔진이 테스트 코드를 실행하는데 이 직전에 컴포넌트 스캔이 수행된다.

순서상 정리를 하자면 아래와 같다.

IDE가 JUnit Platform Launcher를 로드
JUnit Platform Launcher가 JUnit Platform의 테스트 엔진을 로드
클래스 로딩 및 컴포넌트 스캔
테스트 코드 실행

위 그림은 JUnit 전체를 간략하게 도식화 한 것이고 Jupiter는 JUnit 5 의 구현체 API 라고 이해하면 된다.

기본적인 annotation 정리 (JUnit 5 기준)

NEXTSTEP 에서 아주 강하게 강조하는 것이 테스트 코드 작성이고 들었던 대부분의 강의에서 테스트 코드의 다양한 활용에 대해서 피드백을 받았다. 지금 이 강의는 사실 완강을 꽤 오래전에 하고 다시 정리를 하는 차원에서 보고 있는데, 당시에는 몰랐으나 지금 보니 NEXTSTEP 에서 피드백 해주는 수준의 높은 디테일을 강의에서 다루고 있는 것 같다. 강의의 퀄리티가 좋은 것 같다는 의미이다.

아래는 과거에 강의를 들을 때 정리한 노트이다.

@BeforeAll / @AfterAll

해당 메소드가 선언된 클래스의 모든 @Test 들이 시작되기 전과 후에 한 번씩 실행되며 static 으로 만들어 줘야함. 왜냐하면 나중에 다루겠지만 @TestInstance의 라이프사이클이 각각의 @Test 마다 새로 만들기 때문에 각각의 인스턴스에서 @BeforeAll / @AfterAll로 만들어준 메소드에 접근하려면 static이 필요하다.

반대로 @TestInstance의 라이프사이클을 클래스로 변경하면 하나의 클래스에서 여러 테스트들이 동작하기 때문에 static 으로 해줄 필요가 없어진다.

@TestInstance(TestInstance.Lifecycle.PER_METHOD) // default
//@TestInstance(TestInstance.Lifecycle.PER_CLASS)

@BeforeEach / @AfterEach

해당 메소드가 선언된 클래스의 모든 @Test 각각의 전과 후에 실행(@Test 메소드 수만큼 전과 후에 실행됨)

@Disabled

이 어노테이션이 별거 아닌데 획기적이다. 왜냐면 나는 테스트용으로 쓴걸 주석처리해서 돌리고, 주석 풀고 다시 돌리고 했었기 때문이다. 프로덕선 코드에 써먹는 경우는 만일을 위해서 테스트 코드를 남겨두고 싶지만 주석처리로 해두기 싫으면 써먹으면 좋을 것 같다.

테스트 이름 표기하기

@DisplayNameGeneration

해당 클래스 전체의 @Test에 대한 이름을 표기하는 전략을 설정할 수 있음

@DisplayName

개별 @Test의 이름을 설정(@DisplayNameGeneration보다 우선순위 높음)

@DisplayNameGeneration(DisplayNameGenerator.ReplaceUnderscores.class)
class StudyTest {
}

JUnit 5 Assertion

개인적으로 테스트 코드에 대한 습관 자체가 NEXTSTEP 강의를 들으면서 많이 형성이 되었는데, NEXTSTEP에서 org.assertj.core.api.Assertions 을 많이 활용하도록 가이드 해줘서 jupiter 것은 개인적으로 잘 안쓴다. 이건 팀 컨벤션을 따라가면 좋을 듯 하고, 아래는 예전에 정리해둔 노트를 그대로 남긴다.

assertEquals(expected, actual) : 실제 값이 기대한 값과 같은지 확인(파라미터 순서가 무관하긴 하지만 좌측이 기대값, 우측이 출력값임을 알고 쓰자)
assertNotNull(actual) : 출력값이 null이 아닌지 확인
assertTrue(boolean) : 다음 조건이 참인지 확인
assertAll(executables…) : 하나의 @Test에서 두 개 이상의 assert문을 사용했을 때 첫번째 assert에서 fail이 될 경우 두번째 assert를 실행하지 않음. 이 때 두 assert를 assertAll로 감싸주면 둘다 독립적으로 테스트가 가능하다.
assertThrows(expectedType, executable) : 예외 발생 확인
assertTimeout(duration, executable) : 특정 시간 안에 실행이 완료되는지 확인

    @Test
    @DisplayName("스터디 만들기")
    void createNewStudy() {
        Study study = Study.builder()
                .studyStatus(StudyStatus.DRAFT)
                .limit(20)
                .build();
        assumeTrue(study != null);
        assertAll(
                () -> assertEquals(StudyStatus.DRAFT, study.getStudyStatus(), "스터디를 처음 만들면 상태값이 DRAFT 여야 한다."),
                () -> assertTrue(study.getLimit() > 10, "스터디의 최소 인원은 10명을 초과해야 한다.")
        );
    }

테스트 자체가 하나라도 통과하지 못하면 문제가 있기 때문에 assertAll을 사용하지 않아도 결국 테스트가 통과하지 못하면 해당 @Test 자체가 실패한 것으로 인식할 수 있어서 문제될 것은 없다.

하지만 하나의 @Test 내에 두 개 이상의 assert 문이 있고, 테스트를 했을 때 어떤 것은 실패했고 어떤 것은 통과했는지를 구분하여 알 수 있다면 개발 자체가(=테스트 자체가) 더 용이할 수 있기 때문에 assertAll을 사용하는 것이다.

    @Test
    void statusTest() {
        Study study = new Study();
        assertEquals(StudyStatus.STARTED, study.getStudyStatus(), "처음 스터디를 만들면 상태는 DRAFT 여야 한다");
        assertEquals(StudyStatus.STARTED, study.getStudyStatus(), () -> "처음 스터디를 만들면 상태는 DRAFT 여야 한다");
    }

메세지를 그냥 그대로 넣어주는 것과 람다식으로 넣어주는 방법 둘다 메세지 처리에는 문제가 없는데, 람다식으로 할 경우 테스트가 실패했을 때에만 메세지 연산을 처리한다. 그래서 만약 처리할 메세지 연산의 처리비용이 부담이 될 수준이라면 람다식으로 넣어주는 것이 좋다. 그래서 결론적으로는 모든 메세지를 저렇게 람다식으로 만들어주는 습관을 들이는 것이 좋겠다.

    public Study(int limit) {
        if (limit < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(Constant.studyLimitErrorMessage);
        }

        this.limit = limit;
    }

    @Test
    void limitTest() {
        IllegalArgumentException exception = assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> {
            Study study = new Study(-10);
        });
        assertEquals(exception.getMessage(), Constant.studyLimitErrorMessage);
    }

assertThrows를 단순히 원하는 에러 타입의 감지에만 사용하는 것 이상으로 에러 메세지의 일치성 여부까지 뽑아서 사용할 수 있다. 동일한 에러 유형 내에서 조건에 따라 에러 메세지를 다양하기 분기하는 경우 사용할 수 있겠다.

JUnit 5 태깅과 필터링

@Tag

테스트 그룹을 만들고 원하는 테스트 그룹만 테스트를 실행할 수 있는 기능. intellij의 test configuration 조작(test kind = Tags, Tag expression = custom tag)을 통해서 특정 태그만 테스트 되도록 한다.

필터링

커스텀 태그

커스텀 태그를 사용하면 @Test에 부여해줄 여러가지 설정들을 단순화하고 중복을 제거하여 적용시킬 수 있다. 특히 @Tag를 사용해야 한다면 커스텀 태그를 이용하여 type safe하게 @Tag를 사용할 수 있다는 이점이 있다. 다수의 @Tag에 매번 원하는 tag를 문자열로 입력하는 것 보다 설정해둔 tag가 적용된 커스텀 태그를 일괄로 적용하는 것이 곧 type safe한 방법이기 때문이다.

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Test
@Tag("development")
public @interface DevelopmentTest {
}

JUnit 5: 테스트 반복하기

@RepeatedTest

특정 횟수만큼 테스트를 반복하여 하고 싶을 때 사용한다. 테스트 콘솔창에 나오는 테스트명과 반복 횟수 등을 커스텀하게 변경할 수 있다.

    @RepeatedTest(value = 10, name = "{displayName}, {currentRepetition} / {totalRepetitions}")
    @DisplayName("스터디 반복 테스트")
    void repeatedTest(RepetitionInfo repetitionInfo) {
        System.out.println(repetitionInfo.getCurrentRepetition() + " / " + repetitionInfo.getTotalRepetitions());
    }

만약 placeholder 들이 제대로 작동하지 않는다면 Build, Execution, Deployment -> Build Tools -> Gradle로 이동한 다음 Run tests using 을 Gradle -> Intellij IDE 로 수정하면 된다.

@ParameterizedTest

@ValueSource를 이용해서 하나의 @Test에 여러 다른 매개변수(원하는 대로 선언된)를 대입해가며 반복 실행한다.

추가적으로 사용 가능한 옵션

@NullSource
@EmptySource
@NullAndEmptySource

    @DisplayName("parameterized Test")
    @ParameterizedTest(name = "{displayName} : {index} // {0}")
    @ValueSource(strings = {"first", "second", "third", "fourth", "fifth"})
    @NullSource
    @EmptySource
    //@NullAndEmptySource
    void parametersTest(String param) {
        System.out.println(param);
    }

@ConvertWith + @ParameterizedTest

커스텀한 컨버터를 이용한 테스트를 하고자 할 때 사용. 받은 인자값으로 바로 원하는 객체를 생성하여 사용할 수 있다.(받아서 내부에서 만들지 않고 바로 만들어진 객체를 파라미터로 받음) 해당 예제는 SimpleArgumentConverter를 사용한 예제로 2개 이상의 파라미터를 사용할 수는 없다.

    @ParameterizedTest
    @ValueSource(ints = {20, 30, 40, 50})
    void converterTest(@ConvertWith(StudyConverter.class) Study study) {
        System.out.println(study.getLimit());
    }

    static class StudyConverter extends SimpleArgumentConverter {

        @Override
        protected Object convert(Object source, Class<?> targetType) throws ArgumentConversionException {
            assertEquals(Study.class, targetType, "Can only convert Study");
            return Study.builder().limit(Integer.parseInt(source.toString())).build();
        }
    }

@CsvSource + @AggregateWith + @ParameterizedTest

복수의 파라미터와 이를 바로 객체로 받아 사용하고 싶을때 사용

    @ParameterizedTest
    @CsvSource({"10, 자바", "20, 스프링"})
    void aggregateTest(@AggregateWith(StudyAggregator.class) Study study) {
        System.out.println("limit : " + study.getLimit());
        System.out.println("name : " + study.getName());
    }

    static class StudyAggregator implements ArgumentsAggregator {

        @Override
        public Object aggregateArguments(ArgumentsAccessor accessor, ParameterContext context) throws ArgumentsAggregationException {
            return Study.builder().limit(accessor.getInteger(0)).name(accessor.getString(1)).build();
        }
    }

그 외 강의 자료에 소개된 것들(다양하게 적재적소에 잘 써먹자)

@ValueSource
@NullSource, @EmptySource, @NullAndEmptySource
@EnumSource
@MethodSource
@CsvSource
@CvsFileSource
@ArgumentSource

JUnit 5 테스트 인스턴스

JUnit은 기본적으로 @Test 마다 해당 @Test가 속한 클래스의 인스턴스를 새로 만든다. 하나의 테스트 클래스에 두 개의 @Test 가 있으면 테스트 클래스 전체를 테스트시에 기본적으로 클래스가 두 개 생긴다는 것이다.

@TestInstance(TestInstance.Lifecycle.PER_METHOD)

이것이 기본 값이다. 테스트 인스턴스의 라이프 사이클이 '메소드 마다' 로 정해진다. (당연히 변경할 수 있다) 아래 코드를 보자.

package com.example.securitysample.sample;

import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.BeforeAll;
import org.junit.jupiter.api.Disabled;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.junit.jupiter.api.TestInstance;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

@SpringBootTest
@TestInstance(TestInstance.Lifecycle.PER_METHOD) // default
//@TestInstance(TestInstance.Lifecycle.PER_CLASS)
public class SampleTest {

    int value = 0;
    User user = new User();

    @Test
    void test1() {
        value++;
        System.out.println(value);
        System.out.println(user);
        Assertions.assertThat(value).isEqualTo(1);
    }

    @Test
    void test2() {
        value++;
        System.out.println(value);
        System.out.println(user);
        Assertions.assertThat(value).isEqualTo(1);
    }

}

1
com.example.securitysample.sample.User@14be750c
1
com.example.securitysample.sample.User@4fe2dd02

value 가 두 테스트 중 하나에서는 2가 찍혀야 할텐데 둘 다 1이 찍혔다. 뿐만 아니라 user 라는 객체의 주소값도 두 테스트에서 다른 것을 볼 수 있다. 두 테스트에서 SampleTest 라는 테스트 인스턴스가 따로 따로 생성되어 사용되었다는 것을 알 수 있다.

이는 @Test가 서로에게 주는 영향을 없애기 위해서 기본적으로 메소드 별로 인스턴스를 따로 만들어 주는 것이다. 그러한 기본 철학이 있기 때문에 테스트인스턴스의 라이프사이클 기본 전략이 PER_METHOD 이다.

PER_CLASS 로 바꾸게 되면 @BeforeAll과 @AfterAll 을 static 처리 해줄 필요가 없어진다. 애초에 static 이어야 했던 이유가 인스턴스를 테스트 마다 새로 만드니까 모든 테스트 전 또는 후에 호출을 하기 위해서 static 처리를 해준 것인데 하나의 인스턴스에서 모든 테스트를 작동 시킬 거면 static 일 필요가 없기 때문이다.

JUnit 테스트 순서

한 클래스 내의 @Test 들은 특정한 순서에 의해 실행되지만 어떻게 그 순서를 정하는지는 의도적으로 분명히 하지 않는다. 이유는 테스트 인스턴스를 @Test 마다 독립적으로 생성하는 것과 같다.

즉, 제대로된 Unit 테스트라면 각 Unit test간에 누가 먼저 실행되든 서로에게 영향이 없어야 하기 때문이다.(멱등성의 개념과 어느정도 교집합이 있다고 생각된다)

하지만, 경우에 따라서 특정한 순서대로 테스트를 실행하고 싶을 때가 있는데, 이 때에는 @TestInstance(TestInstance.Lifecycle.PER_CLASS)과 함께 @TestMethodOrder를 통해서 메소드마다 순서를 정할 수 있다.(굳이 같이 쓸 필요는 없다. 다만, 순서를 정한다는 것이 클래스 내 공유할 자원이 있을 확률이 높기에 예제를 이렇게 다룬 것)

@DisplayNameGeneration(DisplayNameGenerator.ReplaceUnderscores.class)
@TestInstance(TestInstance.Lifecycle.PER_CLASS)
@TestMethodOrder(MethodOrderer.OrderAnnotation.class) // @Order 라는 annotation으로 order를 정해주겠다고 선언하는 의미
class StudyTest {

// 각 메소드에 @Order(int) 로 순서를 지정해준다. int가 작을수록 먼저 실행.
}

junit-platform.properties

junit-platform.properties는 JUnit 설정 파일로, 클래스패스 루트 (src/test/resources/)에 넣어두면 적용된다.

테스트 인스턴스 라이프사이클 설정
- junit.jupiter.testinstance.lifecycle.default = per_class
확장팩 자동 감지 기능
- junit.jupiter.extensions.autodetection.enabled = true
@Disabled 무시하고 실행하기
- junit.jupiter.conditions.deactivate = org.junit.*DisabledCondition
테스트 이름 표기 전략 설정
- junit.jupiter.displayname.generator.default = org.junit.jupiter.api.DisplayNameGenerator$ReplaceUnderscores

JUnit 5 확장 모델

확장팩 등록 방법
- 선언적인 등록 @ExtendWith
- 프로그래밍 등록 @RegisterExtension
확장팩 만드는 방법
- 테스트 실행 조건
- 테스트 인스턴스 팩토리
- 테스트 인스턴스 후-처리기
- 테스트 매개변수 리졸버
- 테스트 라이프사이클 콜백
- 예외처리

@DisplayNameGeneration(DisplayNameGenerator.ReplaceUnderscores.class)
@ExtendWith(ExecutionTimeExtension.class)
class StudyTest {
}

만약 위와 같이 THRESHOLD 와 같은 특정 값을 상수화 하지 않고 테스트 마다 다르게 설정하고 싶다면 @RegisterExtension을 이용한다.

@DisplayNameGeneration(DisplayNameGenerator.ReplaceUnderscores.class)
class StudyTest {

    @RegisterExtension
    ExecutionTimeExtension executionTimeExtension = new ExecutionTimeExtension(1000L);
}


public class ExecutionTimeExtension implements BeforeTestExecutionCallback, AfterTestExecutionCallback {

    private final long threshold;

    public ExecutionTimeExtension(long threshold) {
        this.threshold = threshold;
    }

    @Override
    public void beforeTestExecution(ExtensionContext context) {
        ExtensionContext.Store store = this.getStore(context);
        store.put(START_TIME, System.currentTimeMillis());
    }

    @Override
    public void afterTestExecution(ExtensionContext context) throws Exception {
        ExtensionContext.Store store = this.getStore(context);
        long duration = System.currentTimeMillis() - store.remove(START_TIME, long.class);

        if (duration > threshold) {
            System.out.println("over threshold");
        }
    }

    private ExtensionContext.Store getStore(ExtensionContext context) {
        String testClassName = context.getRequiredTestClass().getName();
        String testMethodName = context.getRequiredTestMethod().getName();
        return context.getStore(ExtensionContext.Namespace.create(testClassName, testMethodName));
    }

}

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