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MSA 환경에서 테스트하기(2) - 통합 테스트

※ 해당 내용은 ‘마이크로서비스 패턴(크리스 리처드슨)’ 10장을 읽고 필요한 부분을 정리한 내용입니다.

서비스가 서로 올바르게 상호 작용하는지에 대해서는 단위 테스트만으로는 확인할 수 없다. 예를 들어, 실제 DB에 저장을 했는지, 커맨드 메세지를 올바른 포맷으로, 올바른 채널에 전송했는지 등에 대한 부분이다. 이를 위해, 서비스를 전부 띄워 놓고 일일이 API를 호출해 보는 종단 간 테스트를 해보면 가장 확실하겠지만 이런 테스트는 느리고 취약하며 비용이 많이 든다. 따라서, 다른 서비스와 제대로 상호 작용하는지 확인하기 위해서는 단위 테스트 바로 윗 단계인 ‘통합 테스트’가 필요하다.

컨슈머 주도 계약 테스트(consumer-driven contract test)


통합 테스트를 진행하기에 앞서 ‘계약’이라는 개념에 대해 알고가자. 두 서비스 간의 상호 작용은 두 서비스 사이의 합의 또는 계약이다. 예를 들어, 주문 서비스와 주문 이력 서비스는 서로에게 발행될 이벤트 메세지의 구조와 채널에 대해 합의해야 한다. API 게이트웨이와 도메인 서비스 역시 REST API 끝점에 대해 합의해야 한다.

  • 서비스가 클라이언트의 기대에 부합하는지 확인하는 테스트
    • 클라이언트는 어떠한 서비스를 호출하는 서비스(API 게이트웨이, 다른 도메인 서비스 등)이다.
  • 컨슈머(호출하는 서비스)-프로바이더(호출되는 서비스)의 관계를 맺는다.
  • 프로바이더의 API가 컨슈머가 기대한 바와 일치하는지 확인하는 것. 즉, 프로바이더에 대한 통합 테스트이다.
  • 비즈니스 로직을 체크하는 테스트가 아니다.
  • 다음 사항을 확인
    • 컨슈머가 기대한 HTTP 메서드와 경로인가 ?
    • (헤더가 있는 경우) 컨슈머가 기대한 헤더를 받는가 ?
    • (요청 본문이 있는 경우) 요청 본문을 받는가 ?
    • 컨슈머가 기대한 상태 코드, 헤더, 본문이 포함된 응답을 반환하는가 ?
  • 컨슈머/프로바이더간 상호 작용을 계약(contract)이라는 샘플 모음집으로 정의하는 것
    • 예를 들어, REST API의 계약은 HTTP 요청/응답 샘플을 모아 놓은 것
  • Spring Cloud Contract를 사용하여 컨슈머 계약 테스트를 진행할 수 있다.
  • 프로세스
    1. 컨슈머 팀은 개발한 서비스가 프로바이더와 상호 작용하는 방법이 기술된 계약을 작성해서 깃 풀 리퀘스트 등을 통해 프로바이더 팀에 전달
    2. 프로바이더 팀은 계약을 JAR로 패키징해서 메이븐 저장소에 발행
    3. 컨슈머 쪽 테스트는 저장소에서 JAR 파일을 내려받는다.
    4. 주문 서비스의 API를 소비하는 컨슈머 개발 팀은 계약 테스트 스위트를 추가하고, 기대대로 주문 서비스 API가 동작하는지 확인
출처 : Chris Richardson, 『Microservice Patterns』, p.302

통합 테스트 작성


통합 테스트 전략

통합 테스트는 전체 서비스를 실행시키지 않는다. 테스트 효과에 영향을 끼치지 않으면서 테스트를 간소화하기 위해 두 가지 전략을 사용한다.

  1. 각 서비스의 어댑터(가능하면 어댑터의 지원 클래스까지)를 테스트
    • 예를 들어, JPA 영속화 테스트를 위해서는 API를 호출하는게 아니라 OrderRepository 클래스를 직접 테스트
    • 전체 서비스 대신 소수의 클래스로 테스트 범위를 좁히면 테스트가 단순/신속해진다.
    출처 : Chris Richardson, 『Microservice Patterns』, p.319
  2. 계약(두 서비스 간 상호 작용의 구체적인 사례)을 활용
    • 계약의 구조는 서비스 간 상호 작용의 종류마다 다르다.
    • 소비자 측 테스트
      • 컨슈머 어댑터에 대한 테스트로서 계약을 이용하여 프로바이더를 모킹한 스텁을 구성
      • 프로바이더를 실행할 필요 없이 컨슈머 통합 테스트를 작성할 수 있다.
    • 프로바이더 측 테스트
      • 프로바이더의 어댑터에 대한 테스트로서 어댑터의 디펜던시를 목으로 잡아 놓고 계약을 이용하여 어댑터를 테스트
출처 : Chris Richardson, 『Microservice Patterns』, p.320

영속화 테스트

영속화 테스트 영역
  • 서비스의 DB 접근 로직이 잘 동작하는지 확인해야한다. 일반적으로 다음과 같은 절차를 거친다.
    1. 설정 - DB 스키마 생성 및 DB 트랜잭션 시작
    2. 실행 - DB 작업 수행
    3. 확인 - DB 상태, 조회한 객체 assertion
    4. 정리 - 트랜잭션 롤백 등 DB에 변경한 내용 undo
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@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = OrderJpaTestConfiguration.class)
public class OrderJpaTest {

  @Autowired
  private OrderRepository orderRepository;

  @Autowired
  private TransactionTemplate transactionTemplate;

  @Test
  public void shouldSaveAndLoadOrder() {

    long orderId = transactionTemplate.execute((ts) -> {
      Order order = new Order(CONSUMER_ID, AJANTA_ID, chickenVindalooLineItems());
      orderRepository.save(order);
      return order.getId();
    });


    transactionTemplate.execute((ts) -> {
      Order order = orderRepository.findById(orderId).get();

      assertNotNull(order);
      assertEquals(OrderState.APPROVAL_PENDING, order.getState());
      assertEquals(AJANTA_ID, order.getRestaurantId());
      assertEquals(CONSUMER_ID, order.getConsumerId().longValue());
      assertEquals(chickenVindalooLineItems(), order.getLineItems());
      return null;
    });

  }

}
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@Configuration
@EnableJpaRepositories
@EnableAutoConfiguration
public class OrderJpaTestConfiguration {
}
  • 테스트에서 사용된 DB를 어떻게 프로비저닝(시스템을 즉시 사용할 수 있는 상태로 준비해 두는 것) 하느냐가 중요하다
    • 테스트 도중에 DB 인스턴스를 실행하는 효과적인 방법은 도커를 활용하는 것이다.
    • 이러한 방법을 통해 영속화 통합 테스트를 하는 동안에 MySQL 같은 DB를 실행할 수 있다.

REST 요청/응답형 상호 작용 테스트

REST 클라이언트/서비스는 REST 끝점 및 요청/응답 본문의 구조에 대해 합의해야 한다. 즉, 클라이언트는 정확한 끝점에 HTTP 요청을 보내야하고 서비스는 기대한 응답을 반환해야 한다.

REST 요청/응답 테스트 영역
  • 테스트 구성도
출처 : Chris Richardson, 『Microservice Patterns』, p.323
  • 컨슈머 측 테스트 : OrderServiceProxy가 주문 서비스를 올바르게 호출했는지
    • OrderServiceProxy ⟷ HTTP 스텁 서버(호출될 도메인 서비스의 동작을 흉내)
    • WireMock은 HTTP 서버를 효과적으로 모킹하는 툴로서, HTTP 스텁 서버를 구현할 수 있다.
    • WireMock을 관리하고 계약에 명시된 HTTP 요청에 응답하도록 구성하는 작업은 Spring Cloud Contract의 몫이다.
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    @RunWith(SpringRunner.class)
    @SpringBootTest(classes=TestConfiguration.class,
            webEnvironment= SpringBootTest.WebEnvironment.NONE)
    @AutoConfigureStubRunner(ids =
            {"net.chrisrichardson.ftgo:ftgo-order-service-contracts"}
    )
    @DirtiesContext
    public class OrderServiceProxyIntegrationTest {
    
      @Value("${stubrunner.runningstubs.ftgo-order-service-contracts.port}")
      private int port;
      private OrderDestinations orderDestinations;
      private OrderServiceProxy orderService;
    
      @Before
      public void setUp() throws Exception {
        orderDestinations = new OrderDestinations();
        String orderServiceUrl = "http://localhost:" + port;
        System.out.println("orderServiceUrl=" + orderServiceUrl);
        orderDestinations.setOrderServiceUrl(orderServiceUrl);
        orderService = new OrderServiceProxy(orderDestinations, WebClient.create());
      }
    
      @Test
      public void shouldVerifyExistingCustomer() {
        OrderInfo result = orderService.findOrderById("99").block();
        assertEquals("99", result.getOrderId());
        assertEquals("APPROVAL_PENDING", result.getState());
      }
    
      @Test(expected = OrderNotFoundException.class)
      public void shouldFailToFindMissingOrder() {
        orderService.findOrderById("555").block();
      }
    
    }
    
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    @Configuration
    public class TestConfiguration {
    
    }
    
  • 프로바이더 측 테스트 : REST API 끝점이 OrderController에 제대로 구현되었는지
    • MockMvc/Rest Assured Mock Mvc ⟷ OrderController
    • Spring Cloud Contract는 계약을 이용하여 주문 서비스 통합 테스트 코드를 생성
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    public abstract class BaseHttp {
    
      private StandaloneMockMvcBuilder controllers(Object... controllers) {
        CommonJsonMapperInitializer.registerMoneyModule();
        MappingJackson2HttpMessageConverter converter = new MappingJackson2HttpMessageConverter(JSonMapper.objectMapper);
        return MockMvcBuilders.standaloneSetup(controllers).setMessageConverters(converter);
      }
    
      @Before
      public void setup() {
        OrderService orderService = mock(OrderService.class);
        OrderRepository orderRepository = mock(OrderRepository.class);
        OrderController orderController = new OrderController(orderService, orderRepository);
    
        when(orderRepository.findById(OrderDetailsMother.ORDER_ID)).thenReturn(Optional.of(OrderDetailsMother.CHICKEN_VINDALOO_ORDER));
        when(orderRepository.findById(555L)).thenReturn(empty());
        RestAssuredMockMvc.standaloneSetup(controllers(orderController));
    
      }
    }
    
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    public class OrderControllerTest extends BaseHttp {
    
      @Test
      public void test() {
        // do something
      }
    }
    

발행/구독 상호 작용 테스트

발행기/컨슈머가 바라보는 메세지 채널 및 도메인 이벤트 구조가 서로 일치하는지 확인해야한다.

발행/구독 테스트 영역
  • 테스트 구성도
출처 : Chris Richardson, 『Microservice Patterns』, p.327
  • 프로바이더 측 테스트 : OrderDomainEventPublisher가 계약대로 이벤트를 발행하는지 확인
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@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = MessagingBase.TestConfiguration.class, webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.NONE)
@AutoConfigureMessageVerifier
public abstract class MessagingBase {

  @Configuration
  @EnableAutoConfiguration
  @Import({EventuateContractVerifierConfiguration.class, TramEventsPublisherConfiguration.class, TramInMemoryConfiguration.class})
  public static class TestConfiguration {

    @Bean
    public OrderDomainEventPublisher orderAggregateEventPublisher(DomainEventPublisher eventPublisher) {
      return new OrderDomainEventPublisher(eventPublisher);
    }
  }


  @Autowired
  private OrderDomainEventPublisher orderAggregateEventPublisher;

  protected void orderCreated() {
    orderAggregateEventPublisher.publish(CHICKEN_VINDALOO_ORDER,
            Collections.singletonList(new OrderCreatedEvent(CHICKEN_VINDALOO_ORDER_DETAILS, AJANTA_RESTAURANT_NAME)));
  }

}
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class MessageTest extends MessagingBase {

    @Test
    public void validate_orderCreatedEvent() {
        // 메세지가 기대한 채널로 발행되었는지 확인
    }
}
  • 컨슈머 측 테스트 : OrderHistoryEventHandlers가 계약대로 이벤트를 소비하는지 확인
    • 각 테스트 메서드는 스플링 클라우드를 호출해서 계약에 명시된 이벤트 발행
    • OrderHistoryEventHandlers가 OrderHistoryDao를 올바르게 호출하는지 확인
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@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = OrderHistoryEventHandlersTest.TestConfiguration.class,
        webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.NONE)
@AutoConfigureStubRunner(ids =
        {"net.chrisrichardson.ftgo:ftgo-order-service-contracts"}
        )
@DirtiesContext
public class OrderHistoryEventHandlersTest {

  @Configuration
  @EnableAutoConfiguration
  @Import({OrderHistoryServiceMessagingConfiguration.class,
          TramCommandProducerConfiguration.class,
          TramInMemoryConfiguration.class,
          EventuateContractVerifierConfiguration.class})
  public static class TestConfiguration {

    @Bean
    public ChannelMapping channelMapping() {
      return new DefaultChannelMapping.DefaultChannelMappingBuilder().build();
    }

    @Bean
    public OrderHistoryDao orderHistoryDao() {
      return mock(OrderHistoryDao.class);
    }
  }

  @Autowired
  private StubFinder stubFinder;

  @Autowired
  private OrderHistoryDao orderHistoryDao;

  @Test
  public void shouldHandleOrderCreatedEvent() throws InterruptedException {
    when(orderHistoryDao.addOrder(any(Order.class), any(Optional.class))).thenReturn(false);

    stubFinder.trigger("orderCreatedEvent"); // orderCreatedEvent 스텁을 트리거하여 OrderCreated 이벤트 발생

    eventually(() -> { // OrderHistoryEventHandlers가 orderHistoryDao.addOrder() 호출했는지 확인
      ArgumentCaptor<Order> orderArg = ArgumentCaptor.forClass(Order.class);
      ArgumentCaptor<Optional<SourceEvent>> sourceEventArg = ArgumentCaptor.forClass(Optional.class);
      verify(orderHistoryDao).addOrder(orderArg.capture(), sourceEventArg.capture());

      Order order = orderArg.getValue();
      Optional<SourceEvent> sourceEvent = sourceEventArg.getValue();

      assertEquals("Ajanta", order.getRestaurantName());
    });
  }

}

비동기 요청/응답 상호 작용 테스트

예를 들어, 주문 서비스는 주방 서비스 등 여러 서비스에 커맨드 메세지를 전송하고 수신한 응답 메세지를 사가로 처리한다. 따라서, 커맨드를 전송하는 서비스인 ‘요청자’와 커맨드 처리 후 응답을 반환하는 서비스인 ‘응답자’가 바라보는 커맨드 메세지 채널명과 커맨드/응답 메세지의 구조는 반드시 일치해야 한다.

비동기 요청/응답 테스트 영역
  • 테스트 구성도
출처 : Chris Richardson, 『Microservice Patterns』, p.331
  • 컨슈머 측(주문 서비스) 테스트 : KitchenServiceProxy가 커맨드 메세지를 전송하고 응답 메세지를 제대로 처리하는지 확인
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@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes= KitchenServiceProxyIntegrationTest.TestConfiguration.class,
        webEnvironment= SpringBootTest.WebEnvironment.NONE)
@AutoConfigureStubRunner(ids = // 주방 서비스 스텁이 메세지에 응답하도록 구성
        {"net.chrisrichardson.ftgo:ftgo-kitchen-service-contracts"}
        )
@DirtiesContext
public class KitchenServiceProxyIntegrationTest {


  @Configuration
  @EnableAutoConfiguration
  @Import({TramCommandProducerConfiguration.class,
          TramInMemoryConfiguration.class, EventuateContractVerifierConfiguration.class})
  public static class TestConfiguration {

    // TramSagaInMemoryConfiguration

    @Bean
    public DataSource dataSource() {
      EmbeddedDatabaseBuilder builder = new EmbeddedDatabaseBuilder();
      return builder.setType(EmbeddedDatabaseType.H2)
              .addScript("eventuate-tram-embedded-schema.sql")
              .addScript("eventuate-tram-sagas-embedded.sql")
              .build();
    }


    @Bean
    public EventuateTramRoutesConfigurer eventuateTramRoutesConfigurer(BatchStubRunner batchStubRunner) {
      return new EventuateTramRoutesConfigurer(batchStubRunner);
    }

    @Bean
    public SagaMessagingTestHelper sagaMessagingTestHelper() {
      return new SagaMessagingTestHelper();
    }

    @Bean
    public SagaCommandProducer sagaCommandProducer() {
      return new SagaCommandProducer();
    }

    @Bean
    public KitchenServiceProxy kitchenServiceProxy() {
      return new KitchenServiceProxy();
    }
  }

  @Autowired
  private SagaMessagingTestHelper sagaMessagingTestHelper;

  @Autowired
  private KitchenServiceProxy kitchenServiceProxy;

  @Test
  public void shouldSuccessfullyCreateTicket() {
    CreateTicket command = new CreateTicket(AJANTA_ID, OrderDetailsMother.ORDER_ID,
            new TicketDetails(Collections.singletonList(new TicketLineItem(CHICKEN_VINDALOO_MENU_ITEM_ID, CHICKEN_VINDALOO, CHICKEN_VINDALOO_QUANTITY))));
    CreateTicketReply expectedReply = new CreateTicketReply(OrderDetailsMother.ORDER_ID);
    String sagaType = CreateOrderSaga.class.getName();

    CreateTicketReply reply = sagaMessagingTestHelper // 커맨드 전송 및 응답 대기
            .sendAndReceiveCommand(kitchenServiceProxy.create, command, CreateTicketReply.class, sagaType);

    assertEquals(expectedReply, reply); // 응답 확인

  }

}
  • 프로바이더 측(주방 서비스) 테스트 : KitchenServiceCommandHandler가 커맨드 처리 후 응답을 반환하는지 확인
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@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = AbstractKitchenServiceConsumerContractTest.TestConfiguration.class, webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.NONE)
@AutoConfigureMessageVerifier
public abstract class AbstractKitchenServiceConsumerContractTest {

  @Configuration
  @Import({KitchenServiceMessageHandlersConfiguration.class, EventuateContractVerifierConfiguration.class})
  public static class TestConfiguration {

    @Bean
    public KitchenService kitchenService() {
      return mock(KitchenService.class);
    }

  }

  @Autowired
  private KitchenService kitchenService;

  @Before
  public void setup() {
     reset(kitchenService);
     when(kitchenService.createTicket(eq(1L), eq(99L), any(TicketDetails.class)))
             .thenReturn(new Ticket(1L, 99L, new TicketDetails(Collections.emptyList())));
  }

}

참고자료


  • 크리스 리처드슨, 『마이크로서비스 패턴』, 길벗(2020), 10장
This post is licensed under CC BY 4.0 by the author.

MSA 환경에서 테스트하기(1) - 단위 테스트

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