[단위 테스트] 원칙과 패턴 (6장) - 단위 테스트 스타일

단위 테스트의 목적은 코드 품질을 보장하는 데 있습니다. 그러나 무엇을 테스트할 것인가, 어떻게 테스트할 것인가에 따라 테스트의 유지보수성과 신뢰도는 크게 달라집니다.
이 글에서는 단위 테스트의 세 가지 스타일(출력 기반, 상태 기반, 통신 기반)과 함수형 아키텍처가 테스트 용이성에 어떤 영향을 주는지를 함께 살펴봅니다.

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단위 테스트 스타일 3가지

단위 테스트는 System Under Test(SUT)에 대한 입력과 결과를 검증하는 방식으로 진행되며, 일반적으로 다음의 세 가지 스타일로 나뉩니다.

1. 출력 기반 테스트 (Output-Based Testing)

출력 기반 테스트는 SUT에 입력을 주고, 반환된 결과값을 검증하는 방식입니다.
이 방식은 다음과 같은 특징을 가집니다:

• 숨은 입출력이 없다는 가정 하에 동작
• 테스트가 작고 간결하며 유지보수가 쉬움
• 내부 구현에 거의 의존하지 않아 리팩터링에 강함

assertThat(calculator.add(2, 3)).isEqualTo(5);

출력 기반 테스트는 테스트 품질이 가장 뛰어난 스타일로 평가받습니다.

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2. 상태 기반 테스트 (State-Based Testing)

SUT가 동작한 이후의 시스템 상태를 검증하는 방식입니다. 객체의 내부 상태나 DB 상태 등을 확인할 때 사용됩니다.

• 비공개 상태를 테스트하지 않도록 주의해야 함
• 테스트 크기가 커지고 유지보수가 어려울 수 있음
• 헬퍼 메서드나 값 객체로 복잡도 완화는 가능하지만 근본적 해결은 어려움

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3. 통신 기반 테스트 (Interaction-Based Testing)

SUT와 협력자 사이의 메시지 전달 여부나 방식을 검증합니다. 주로 Mock 객체를 활용합니다.

• 외부와의 통신이 있는 경우에 적절 (이벤트 발행, API 호출 등)
• 테스트 코드에 목 객체가 많아져 가독성 저하 가능
• 시스템 경계를 넘는 통신만 검증하는 것이 바람직

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고전파 vs 런던파의 테스트 스타일 선호

고전파 (Classicist)	상태 기반 테스트 선호
런던파 (Londonist)	통신 기반 테스트 선호
공통	출력 기반 테스트는 모두 선호

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함수형 프로그래밍과 테스트 용이성

함수형 프로그래밍은 수학적 함수의 개념을 따릅니다.
수학적 함수는 숨은 입력이나 출력이 없는 함수입니다.

• 숨은 출력: 예외, 로그 출력, DB 반영 등 사이드 이펙트
• 숨은 입력: 전역 변수, 외부 상태 참조

이러한 순수 함수의 특성 덕분에, 함수형 프로그래밍은 테스트하기 쉬운 구조를 제공합니다.

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함수형 아키텍처란?

함수형 아키텍처는 시스템을 다음 두 부분으로 나눕니다:

• 함수형 코어: 순수한 연산, 사이드 이펙트 없음
• 가변 셸: 입력을 받고 출력(사이드 이펙트)을 처리

즉, 사이드 이펙트를 가장자리로 밀어내고 중심에는 테스트 가능한 순수 함수를 배치합니다.

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함수형 아키텍처 vs 육각형 아키텍처

 

구분	함수형 아키텍처	육각형 아키텍처
사이드 이펙트 처리	도메인 밖으로 모두 밀어냄	도메인 안에서 일부 허용
테스트 용이성	높음	중간
성능	낮을 수 있음	상대적으로 유연함
적용 대상	복잡한 핵심 도메인	유연한 계층 분리가 필요한 구조

함수형 아키텍처는 테스트 용이성과 유지보수성을 최우선으로 합니다. 대신 성능이 다소 희생될 수 있습니다.

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모든 코드에 함수형 아키텍처를 적용해야 할까?

아닙니다. 모든 시스템에 함수형 아키텍처를 적용하는 것은 바람직하지 않습니다.
다음과 같은 경우에 전략적으로 선택하는 것이 좋습니다

• 도메인이 복잡하거나 변경 가능성이 높은 시스템
• 테스트 가능성이 중요한 핵심 로직
• 장기적으로 유지보수가 중요한 코드 베이스

반면, 단순하거나 중요하지 않은 구성 요소라면 굳이 함수형 구조를 도입하지 않아도 됩니다.

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테스트와 아키텍처는 함께 고려해야 한다

출력 기반 테스트는 테스트 품질, 유지보수성, 리팩터링 내성에서 뛰어난 장점을 가집니다.
함수형 아키텍처는 이러한 테스트 스타일이 적용되기 쉬운 구조를 제공합니다.

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사이드 이펙트가 가장자리에만 존재한다면, 실제 입출력은 어디서 어떻게 처리할까?

실제로 함수형 아키텍처에서는 가변 셸이 사이드 이펙트를 담당합니다.
예를 들어 다음과 같이 구분됩니다:

• 함수형 코어: 계산, 유효성 검사, 비즈니스 규칙 판단 등
• 가변 셸: 파일 입출력, DB 접근, API 호출, 로그 출력 등

실제로 코드에서는 다음과 같이 역할을 나눌 수 있습니다:

// 함수형 코어
int calculateDiscountRate(Customer customer) {
  if (customer.isVip()) return 20; return 5;
}

// 가변 셸
void processOrder(Order order) {
  int rate = calculateDiscountRate(order.getCustomer());
  order.applyDiscount(rate);
  orderRepository.save(order);
// DB 접근 = 사이드 이펙트
}

이처럼, 순수 함수는 예측 가능하고 테스트가 쉬우며, 사이드 이펙트는 모서리에 몰아넣어 통제 가능하게 됩니다.