새로운 시대, 새로운 기술, 접근성을 높인 기술, Microsoft Research!!

이전 포스트에서 잠깐 알아보았듯이, Microsoft Research 프로젝트는 꾸준히 그 개수가 늘어나고 있으며, 지금 여러분이 사용하는 기술과 크게 동떨어진 기술이 아니라는 것을 알았습니다. .NET을 감싸주는 탄탄한 인프라가 그것을 증명해 주고 있으며, 이제는 Microsoft Research 에서 실험적이고 미래지향적인 기술을 꾸준히 연구를 하고 있습니다.

오늘 소개해 드릴 기술도 마찬가지로, 없어도 개발하는데 지장은 없는 그런 그저 그런 기술이 될 수 도 있습니다. 하지만, 기술자로서 기술을 떠나서 미래의 트랜드를 짐작해본다는 의의로 보시면 좋을 것 같습니다.^^

   

i2i - 3D Visual Communication

http://research.microsoft.com/en-us/projects/i2i/

요즘은 3D 가 대세죠. 영화에서부터 게임, TV 까지 입체영상으로 감상하는 3D 기술이 무척 빠르게 발달해왔던 것 같습니다. 하드웨어적으로 3D를 지원하지 않아도, 소프트웨어적으로 3D 로 변환하는 인코더도 나와있는 상태이며, 이런 기술에 Microsoft Research 가 꾸준히 기술을 개발하고 있습니다.

   

이런 3D 기술은 비디오 촬영을 3D 카메라로 촬영하여 하는 방식이 있고, 소프트웨어로 실시간 3D 로 랜더링 또는 변환하는 기술이 있습니다.

현재 "i2i - 3D Visual Communication" 는 이런 기술을 사용하기 위한 SDK(Software Development Kit) 을 이미 Microsoft Research 에서 내놓았습니다. 완성된 것은 아닌 듯 한데, 실험 정신이 강하신 분들은 미리 체험을 해 보셔도 좋을 겁니다.

   

Infer.NET

http://research.microsoft.com/en-us/projects/infernet/

베이시안 확률(Bayesian probability)은 통해 추론과 확률을 통해 해석하는 연구 분야입니다. 저도 이 분야에 대해서는 잘 알지는 못합니다만, 아래의 링크에서 이미 어느 정도의 개발 킷을 공개하고 있습니다. 관심 있는 분들은 사용해 보시고 트랙백 부탁 드립니다. ^^

http://research.microsoft.com/en-us/um/cambridge/projects/infernet/

   

   

Microsoft Visualization Language - The Vedea Project

http://research.microsoft.com/en-us/projects/vedea/

시각화 언어라는 새로운 실험적인 프로젝트입니다. Computational Science Laboratory 에서 이와 유사한 분야에 대해 연구하는 활동이 활발해 보입니다. 이 프로젝트는 더 나아가 자연과학, 생물학 등 다양한 분야까지 연구를 진행하는 프로젝트인 것 같습니다.

   

Moles - Isolation framework for .NET

http://research.microsoft.com/en-us/projects/moles/

Moles 는 일명 Mock-up 과 같은 가상의 객체를 사용하여 테스팅을 하거나 객체를 만드는 Dynamic Runtime 또는 Dynamic Proxy 등의 기술과 접목됩니다. 이 부분에서 예전에 포스팅을 한 내용을 참고하시기 바랍니다.

[Testing] Moq.NET (T/B Driven Development)
[Testing] BDD (Behavior-Driven Development–행위 주도 개발)
[Testing] TDD (Test-Driven Development-테스트 주도 개발)

이 기법들을 이용하면 완벽한 TDD(Test Driven Development) 가 가능해 집니다. 설계가, 구현이.. 안된 객체를 대상으로 계약된 인터페이스를 이용하여 Mock Object 를 생성하는 기법들입니다. Lightweight Framework이라고 설명하긴 하지만, Pex 등과 궁합이 잘 맞는 프레임워크이기도 합니다.

   

Object Class Recognition

http://research.microsoft.com/en-us/projects/ObjectClassRecognition/

이 기술은 이미지 처리 기술로, 물체를 인식하는 기술입니다. 헐~~ 왜 헐~이냐고요? 아마도 이 분야에 바로 기술을 적용하려면 Microsoft 역사상 선도 기술 업체를 인수해 버렸지만, 이번 기술은 그 기반부터 연구를 진행하는 프로젝트네요. 아마도 HD Viewer 등과 더불어 이미지 처리 기술의 노하우를 쌓으려는 작정인가 봅니다.

물론 이런 비슷한 기술은 이미 선도 업체에서 구현하였습니다만, Microsoft Research 에서 직접 연구하는 것은 참으로 반갑네요. 아마도 Microsoft 도 인터넷 서비스에 뛰어든 만큼 새로운 서비스와 모바일과 결합된 서비스가 나오리라 생각이 됩니다.

   

Qex - Symbolic SQL Query Exploration

http://research.microsoft.com/en-us/projects/qex/

Qex 는 Pex 의 SQL Query 버전인가 봅니다. Pex 는 코드 구분을 분석해서 자동적으로 테스트 파라미터 등을 선정하여 테스트를 진행하는데, Qex 는 그 대상이 SQL Query 인 것 같습니다. 정확한 산출물은 없지만, 이미 공개된 다른 파생 프로젝트에서 문서를 보시면 이해하시는데 도움이 될 것 같습니다.

   

Publications

   

Microsoft Research 를 둘러보세요^^

http://research.microsoft.com/en-us/default.aspx

Microsoft Research 에는 여러분의 상상력과 지적 호기심을 자극할 만한 많은 프로젝트가 진행 중입니다. 이미지 처리, Embedded, 과학, 공학 등등…

그리고 좋은 내용이 있으면 함께 공유 부탁 드립니다.

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Microsoft Research 프로젝트로 알아보는 새로운 세대의 시작

Microsoft Research 프로젝트는 Microsoft 에서 진행하는 오픈된 기술과 연구를 하는 R&D 조직으로, 새로운 비즈니스와 기술을 결합하는 프로젝트입니다. 최근 들어 Microsoft Research 사이트의 프로젝트는 작년과 비교해 엄청나게 늘어났습니다. 작년까지만 해도 불과 10~30개의 오픈된 프로젝트가 현재 수백 개의 프로젝트로 늘어난 것이 굉장히 놀랍니다. 그만큼 기술의 트랜드가 빠르게 변한다는 반증이 되겠지요.

Microsoft Research 프로젝트를 열람해 보는 것은 매우 중요합니다. 왜냐하면 당장 2~3년 내에 현실화되는 기술들도 있으며, 현재의 기술이 작년의 Microsoft Research 프로젝트와 통합된 것이 많기 때문이죠. 앞으로 나와는 상관 없는 것들도 있지만, 간접적으로 영향권에 들게 될거라고 생각합니다. 과연 스마트 폰이 어느샌가 내 호주머니 속에 들어가게 될지 모르는 것 처럼 말이죠^^

그럼 Microsoft Research 프로젝트에서 진행하고 있는 재미있는 프로젝트를 소개해 드립니다. 말씀 드렸다시피 이 프로젝트들은 언제 사라질지 모르는 것들이지만, 가치가 있는 것들은 모조리 비즈니스/웹/개발 영역에 접목이 될 수 있습니다.

   

Microsoft Research 진행 프로젝트 소개

A programming language for composable DNA circuits

http://research.microsoft.com/en-us/projects/dna/

이 프로젝트는 프로그래밍 언어의 핵심 로직을 시각화(Visualization)해 주는 프로젝트입니다. 가령 아래와 같은 로직이 있다고 치면, 참 답답하죠. 왜냐하면 제가 무슨 뜻인지 모르니까요^^

directive sample 20000.0 1000

directive plot <kkks t^ kkksr>; <kkppl t^ kkpp x^>; <kpp t^ kppr>;

<kkk t^ kkkr>; <kkl t^ kk x^>; <k t^ kr>; <kkpl t^ kkp x^>; <kp t^ kpr>

directive scale 10.0

def bind = 0.0003 (* /nM/s *)

def unbind = 0.1126 (* /s *)

def Init = 50

def Low = 1

def Excess = 100

   

new x@ bind,unbind

new t@ bind,unbind

   

def SpeciesL(N,al,a) = N * <al t^ a x^>

def SpeciesR(N,a,ar) = N * <a t^ ar>

def BinaryLRxLR(N,al,a,b,br,cl,c,d,dr) = (* A + B ->{N} C + D *)

new i

( constant N * t^*:[a x^ b]<i cl t^ i t^ dr>:t^*

| constant N * Excess * x^*:[b i]:[cl t^]<c x^>:[i]:<d>[t^ dr]

)

   

new e1l new e1 new kkk new kkkr new kkl new kk new k new kr

new e2l new e2 new kkpase new kkpaser new kpasel new kpase

new kkks new kkksr new kkpl new kkp new kkppl new kkpp

new kp new kpr new kpp new kppr

   

( SpeciesL(1,e1l,e1) (* E1 *)

| SpeciesR(10,kkk,kkkr) (* 10 KKK *)

| SpeciesL(100,kkl,kk) (* 100 KK *)

| SpeciesR(100,k,kr) (* 100 K *)

| SpeciesL(1,e2l,e2) (* E2 *)

| SpeciesR(1,kkpase,kkpaser) (* KKPase *)

| SpeciesL(1,kpasel,kpase) (* KPase *)

| BinaryLRxLR(Init,e1l,e1,kkk,kkkr,e1l,e1,kkks,kkksr) (* E1 + KKK ->{r} E1 + KKKs *)

| BinaryLRxLR(Low,e2l,e2,kkks,kkksr,e2l,e2,kkk,kkkr) (* E2 + KKKs ->{r} E2 + KKK *)

| BinaryLRxLR(Init,kkl,kk,kkks,kkksr,kkpl,kkp,kkks,kkksr) (* KK + KKKs ->{r} KKP + KKKs *)

| BinaryLRxLR(Init,kkpl,kkp,kkks,kkksr,kkppl,kkpp,kkks,kkksr) (* KKP + KKKs ->{r} KKPP + KKKs *)

| BinaryLRxLR(Low,kkppl,kkpp,kkpase,kkpaser,kkpl,kkp,kkpase,kkpaser) (* KKPP + KKPase ->{r} KKP + KKPase *)

| BinaryLRxLR(Low,kkpl,kkp,kkpase,kkpaser,kkl,kk,kkpase,kkpaser) (* KKP + KKPase ->{r} KK + KKPase *)

| BinaryLRxLR(Init,kkppl,kkpp,k,kr,kkppl,kkpp,kp,kpr) (* KKPP + K ->{r} KKPP + KP *)

| BinaryLRxLR(Init,kkppl,kkpp,kp,kpr,kkppl,kkpp,kpp,kppr) (* KKPP + KP ->{r} KKPP + KPP *)

| BinaryLRxLR(Low,kpasel,kpase,kpp,kppr,kpasel,kpase,kp,kpr) (* KPase + KPP ->{r} KPase + KP *)

| BinaryLRxLR(Low,kpasel,kpase,kp,kpr,kpasel,kpase,k,kr) (* KPase + KP ->{r} KPase + K *)

)

어찌되었건 이런 코드는 다양한 방법으로 시각화를 해줍니다. 아래는 제가 시뮬레이션해 보니 이런 결과가 나오네요.

중요한 것은 이런 형태의 시각화(Visualization)은 지속적으로 발전하고 있습니다. 모델링(Modeling) 과 DSL(Domain Specifically Language) 의 중요성과 함께 지속적으로 발전하게 될 테니까요.

이 데모는 실버라이트로 작성되어 웹에서 직접 테스트해 보실 수 있습니다. http://lepton.research.microsoft.com/webdna/

   

   

Ajax View

http://research.microsoft.com/en-us/projects/ajaxview/

AJAX 기술로 직격타를 받고 성장한 것이 바로 Web 2.0 입니다. 그리고 Web 2.0을 넘어 Web 3.0이 언급이 되었고, 더 나아가 SNS(소셜 네트워크 서비스)로 발전한 가운데, 가장 영향력을 미친 기술이 AJAX 입니다. 기술적으로 트래픽의 라운드 트립을 줄이고, 분산 아키텍처에 지대한 영향을 미쳤으며, 더 나아가 브라우징(Browsing) 사용성을 극대화한 기술입니다.

하지만 사실상, AJAX 기술은 불필요한 라운드 트립을 증가시킬 수 있는 가장 적절한 수단이기 때문에 잘 사용하는 것이 어려운 기술이기도 합니다. Ajax(Asynchronous JavaScript and XML) 는 순수한 자바스크립트 기술로써 많은 부분을 클라이언트에 의존하지만 자바스크립트와 더불어 HTML CodeDom, XML, DHTML 까지 확장되어 그 영역이 상당하게 복합된 기술이라고 보셔도 됩니다.

   

그렇다면 과연 AJAX 를 어떻게 잘 쓸 것인가에 대한 고민을 이 Ajax View 프로젝트가 도움을 줄 것 같습니다. 이 기술을 중심으로 파생되어 AJAX Performance Profiling, Monitoring 기술의 기반이 되는 것 같습니다. 자세한 내용은 위의 사이트 링크를 참고하세요.

   

Automated Test Generation (ATG)

일찍이 Microsoft 는 1990년대 이후부터 테스팅 기술에 대한 연구를 꾸준히 해온 정통 소프트웨어 기업입니다. 코드 레벨의 테스트는 물론이며, Windows 95 시절에 지원되기 시작한 Plug-and-Plug(하드웨어를 꽂으면 인식하는 기술) 등 상상하지도 못했던 많은 기능을 자동화 테스팅한 기업이기도 합니다. 지금 우리 세대에서 맛보고 있는 테스팅 기술은 Microsoft 의 실제 내부의 기술과는 매우 격차가 있지요. (인정합니다.^^;)

처음 공식적으로 나온 White Box Automation Test 도구인 PEX 가 Visual Studio 2008 시절부터 나오긴 하였지만, 완성된 기술은 아니며 계속 발전하는 기술입니다. PEX 와 관련하여 온라인 세미나를 찍은 것이 있는데 못찾겠군요.;; 대신 아래의 테스팅과 관련된 내용을 참고 하세요.

[ALM-Test] 6. Load Runner vs Visual Studio 2010 테스팅 비교 분석 - http://willstory.tistory.com/4 제공
[ALM-Test] 5. 테스트 계획
[ALM-Test] 4. 테스터(SDET) 의 역할
[ALM-Test] 3. 테스터에 대한 오해와 진실
[ALM-Test] 2. 왜 단위 테스트를 해야 하는가? [2]
[ALM-Test] 1. 왜 단위 테스트를 해야 하는가? [1]
[Testing] Moq.NET (T/B Driven Development)
[Testing] BDD (Behavior-Driven Development–행위 주도 개발)
[Testing] TDD (Test-Driven Development-테스트 주도 개발)

아무튼 이런 테스팅을 위해서 Dynamic Proxy 기술과 Dynamic MSIL Injection 같은 기술이 필요한데, 이미 이런 부류의 닷넷 기술이 존재하긴 합니다. 그 중에 대표적인 것이 Microsoft.CCI 와 Code Contract, Castle Dynamic Proxy, Mono Cecil, Moles 등등등…

하지만 이번 이 프로젝트는 이 기반 기술 들을 통합하려는 의지를 보이는 것 같습니다. 개인적으로 굉장히 기대를 하고 있는 프로젝트이기도 합니다.

   

Code Contracts

http://research.microsoft.com/en-us/projects/contracts/

Code Contracts 는 이미 유명한 기술입니다. 초기에 Microsoft Research 프로젝트로 진행 중이다가 Visual Studio 2008 시절에 릴리즈가 되었으며, .NET Framework 4.0 와 Visual Studio 2010 에는 아예 탑재 시켜버렸습니다. Code Contract 를 직역하면 코드 계약(Code Contract) 인데, 코드간의 명확한 명세를 코드 레벨에서 작성하는 것입니다. 이것도 예전에 온라인 세미나를 했었는데 못찾겠군요;;

명확한 코드 계약이 왜 필요하냐…? 라고 물으신다면 당시 세미나에서 예시를 든 것이, "당신이 회사를 다닌다면 회사와 계약을 합니다. 계약서에는 연봉 정보도 있고, 근태 규칙도 있고 여러 가지가 있습니다..." 마찬가지로 내가 만든 코드를 누군가 써야 할 때 바로 그 명세가 되는 것이 Code Contract 입니다.

이 기술로 파생될 수 있는 기술은 상당히 많습니다. 명확하게 코드를 계약하게 되면 테스트에 굉장히 용이하며, 더 나아가 자동화 테스트(PEX 와 같은)에서 훨씬 여유로워 집니다. 그리고 정적 분석(Static Analytics) 기술과 접목하여 잠재적인 코드의 계약 관계를 파악하여 미리 경고나 오류를 발생해 줄 수 도 있고요.

하지만 저의 경우는 그리 톡톡히 효과를 보지는 못했습니다. 왜냐하면 명확한 계약은 1:1 계약에서 효과가 있지만, 1:N, N:N 간의 계약에서는 그 계약 조건이 명확해 질 수가 없습니다. 현재 나온 PEX 기술과 Code Contract 를 조합하여 계약을 파생시키는 기술적인 부분이 부족하며, 계약의 제약 조건 등 아직은 적극적으로 사용하기에는 부족해 보입니다.

하지만 이 기술을 근간으로 하여 더 효과적인 많은 방법들이 위의 Automated Test Generation (ATG) 프로젝트 등으로 활발히 연구 중이며, 앞으로도 지속적으로 관심을 가질 기술은 분명합니다.

   

Composable Virtual Earth

http://research.microsoft.com/en-us/projects/cve/

제가 설명드릴 만큼 깊이 이해를 못하고 있기 때문에, 참고하세요^^; 중요한 것은 이미지 프로세싱 등의 기술로 효과적으로 운용을 하고자 하는 것 같습니다.

   

DryadLINQ

http://research.microsoft.com/en-us/projects/dryadlinq/

이 프로젝트는 C#의 LINQ+Parallel 기술을 접목하여 분산된 데이터의 접근성을 극대화한 기술입니다. 이미 잘 알고 있는 LINQ 와 .NET 4.0부터 제공되는 TPL(Task Parallel Library)를 이용하여 단순한 분산 데이터에 접근하는 방법입니다. 기존의 LINQ to SQL, Entity Framework 과 같이 단일 데이터 소스가 아닌 클러스터링 된 분산 데이터에 대상이 됩니다.

이 프로젝트는 기존에 존재하는 기술을 접목하여 새로운 기술의 탄생의 근원이기도 합니다. 하지만 생각해보면 분산된, 클러스터링된 데이터를 왜 DryadLINQ 를 써야 할까. 그만큼 대규모의 데이터면 '데이터베이스 관리자를 따로 둘텐데' 말이죠.

제 짧은 소견으로는 분명히 이 기술은 Microsoft Cloud 기술인 Azure 에 접목될 가능성이 농후합니다. 즉, Azure 기반의 클라우드 기술을 엔터프라이즈(Enterprise) 급으로 끌어올릴 수 있는 전략적인 기술이기도 합니다. 이런 부분에서 아직 Azure 는 완성된 기술은 아닙니다. 계속 발전하는 기술이지…

   

Doloto

http://research.microsoft.com/en-us/projects/doloto/

이 프로젝트는 정말인지 기대가 됩니다. 아까 말씀 드린 'Ajax View' 프로젝트와 연관이 있어 보이지만, 이 프로젝트는 나름대로 효과를 톡톡히 보여줄 것 같습니다.

문제는 Web 2.0 은 말씀 드린대로 AJAX 기술과 떨어질 수 없는 관계이기도 합니다. 그런데 데이터 처리를 서버&클라이언트로 분산하면서 결국은 서버를 거치게 되고, 원치않던 라운드 트립은 증가하게 되고, 결국은 사용자의 사용성(광범위한…)은 저하될 수 있습니다. 뭐가 문제일까요? AJAX 가 문제일까, Web 2.0 이 문제일까, 코드가 문제일까, 시스템이 문제일까….

Doloto 는 과분하게도 이런 문제를 큰 고민 없이 해결해 줍니다. 아래는 그래프는 Doloto 를 적용하면 대략 50%에 근사하게 성능이 개선되는 수치입니다. 성능을 개선하기 위해 특별히 코드를 변경할 필요도 없다고 합니다. 그렇다면 연관된 기술은 서버 코드/클라이언트 코드 분석 기술 이외에 캐싱(Caching) 일 텐데…

일단 기대가 됩니다.

   

ExtendedReflection - Dynamic Analysis Framework for .NET

http://research.microsoft.com/en-us/projects/extendedreflection/

이 기술은 'Automated Test Generation (ATG)' 과 없지 않아 연관이 될 수 있을 것 같습니다. 여기에서는 분석 도구라고 설명하지만, 이런 Low-Level의 구현이 가장 잘 되어 있는 프레임워크는 Mono.Cecil입니다. 그러고 보면 약간은 중복성이 있어 보이는 프로젝트이기도 합니다.

적어도 Microsoft.CCI 는 그렇다쳐도 Microsoft.Unity.ObjectBuilder, Castle.DynamicProxy와 Mono.Cecil은 .NET 오픈 소스 중에 가장 대표적인 Dynamic Proxy 및 MSIL 기술인데, 어찌될지 그냥 지켜보고 있습니다.

단순히 기존 존재하는 오픈 소스 대체용도인지, 다양한 기술을 접목하고자 하는 진정한 프레임워크 기반 기술인지는 두고 볼 일입니다.

   

F#

http://research.microsoft.com/en-us/projects/fsharpproj/

깜놀하셨죠? 바로 F# 도 Microsoft Research 에서 태생한 언어입니다. 그냥 그렇다구요^^

   

Graphical tools for text analysis

특별히 아래의 그림만으로 이해하시리라 믿고, 패스!

   

HD View

예전에 Silverlight 의 딥줌(DeepZoom) 을 기억하십니까? 저는 사실 결과물에 대해 다른 것은 없지만, 뭔가 이미지 프로세싱 측면에서 다른 접근 방식을 가지고 가는 것 같습니다. 워낙 자료도 적어서 뭐라고 설명 드리기는 힘들 것 같아요.

다만, 아래의 그림을 보시면 딥줌과 유사하지만, 그래도 유사할 것 같아요^^… 어떤 알고리즘인지가 궁금할 뿐;;

   

HD View SL

위의 'HD View' 의 실버라이트 버전입니다. 참고^^

   

   

정리

Microsoft 는 소프트웨어 개발 기업으로 세계에서 1위 기업입니다. 그 중, Microsoft Research 프로젝트는 여러분들에게 오픈된 프로젝트일 뿐이며, 내부적으로 더 많은 연구가 계속되고 있습니다. 예를 들어, http://codeplex.com 은 여러분들에게 공개된 오픈 소스 커뮤니티지만, Microsoft 내부에는 더 많은 프로젝트들이 수백 개씩 오픈 되어 있습니다. (제가 어떻게 아냐구요? Microsoft 직원이 쓴 책에 그렇다고 말하더군요^^)

다만, 그 중에서 저희에게 오픈된 기술 R&D 영역이 Microsoft Research 프로젝트입니다. 그리고 관심이 없으셔도 상관은 없답니다. 최근 기술 트랜드는 너무나도 빨리 나오고, 변하기 때문에 모두 따라가기가 벅차기도 합니다. 그리고 이 모든 것을 자세하게 알 수 없게 되었습니다. 중요한 것은 내가, 여러분들이 받아들일 기술/트랜드를 준비할 수 있겠지요. 모르고 아는 것과 알고 아는 것은 상당히 다릅니다.

직접적으로 이런 기술들이 나에게는 관련이 없지만, Microsoft 는 비즈니스/웹/시각화/클라우드에 지속적으로 시도를 하는 것을 알 수 있으며, 장차 알게 모르게 도움이 될 거라고 믿습니다. 그리고 이 서비스/기술을 이용하는 사람은 여러분들이 될 수도….^^

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Moq.NET

Moq 는 "Mock-you" 또는 "Mock" 로 부른다고 합니다. Moq.NET 3.0 은 C# 3.0 과 .NET Framework 3.5 를 통해 Linq Expression Tree 와 Lambda Expression(람대 표현식) 으로 직관적이고 생산적이라고 합니다.

이전에 봤던 웹 사이트 로그인 사용자 스토리를 다시 봅시다. 단, 이 예제에서는 복잡성을 만족하는 항목을 삭제합니다.

웹 사이트의 로그인 사용자 스토리

  • 사용자 아이디는 영문만 입력 가능하고 한글은 입력할 수 없다
  • 사용자 아이디는 최소 3자리, 최대 10자리까지 입력가능하고 초과시 경고 메시지를 보여준다
  • 사용자 비밀번호는 최소 5자리, 최대 20자리까지 입력 가능하고 초과시 경고 메시지를 보여준다

   

위의 사용자 스토리를 Mocking Framework 인 Moq.NET 을 이용하여 TDD와 BDD 형태로 테스트를 작성해 나갈 수 있습니다.

아래의 소스 코드는 Login 인터페이스를 정의한 코드입니다.

public interface ILogin
{

LoginResult Login(string id, string password);

LoginInputResult Valide(string id, string password);

}

   

public enum LoginResult

{

Authentication,

NoAuthentication

}

   

public enum LoginInputResult

{

Success,

MinLengthId,

MaxLengthId,

MinLengthPassword,

MaxLengthPassword

}

   

이제 Login 의 Behavior(행위) 측면에서 주도적인 개발을 하고자 합니다. BDD 이용하여 [그림1] 의 Clean up code 를 얻기 위한 목적이 아닙니다. 좀 더 TDD 에 가깝고, 디자인과 설계에 초점을 맞추고자 합니다.

class Program
{

static void Main(string[] args)

{

var id = "powerumc";

var pwd = "aaaa";

var mock = new Mock<ILogin>();

}

   

private static string minString(int length)

{

return Match<string>.Create( o => o.Length <= length );

}

   

private static string maxString(int length)

{

return Match<string>.Create( o => o.Length >= length );

}

}

   

위의 코드를 통해 Mocking Object 를 생성하도록 Mock<T> 생성자를 볼 수 있습니다. 바로 Mock<T> 를 통해 Mocking Object 를 생성합니다.

아래의 코드는 위의 로그인 사용자 스토리에서 입력되는 아이디/비밀번호의 유효성을 검사하도록 Mocking Object 를 설정합니다.

// Validate

mock.Setup( o => o.Valide(minString(3), It.IsAny<string>()))

.Returns(LoginInputResult.MinLengthId)

.Callback(()=>Console.WriteLine("ERROR> MinLengthId"));

mock.Setup( o => o.Valide(maxString(10), It.IsAny<string>()))

.Returns(LoginInputResult.MaxLengthId)

.Callback(()=>Console.WriteLine("ERROR> MaxLengthId"));

mock.Setup( o => o.Valide(It.IsAny<string>(), minString(3)))

.Returns(LoginInputResult.MinLengthPassword)

.Callback(()=>Console.WriteLine("ERROR> MinLengthPassword"));

mock.Setup( o => o.Valide(It.IsAny<string>(), maxString(20)))

.Returns(LoginInputResult.MaxLengthPassword)

.Callback(()=>Console.WriteLine("ERROR> MaxLengthPassword"));

   

아래의 코드는 유효성을 통과한 아이디/비밀번호로 로그인을 시도하고 결과값을 리턴하는 Mocking Object 입니다.

// Login

mock.Setup( o => o.Login(It.IsAny<string>(), It.IsAny<string>()))

.Returns(LoginResult.NoAuthentication)

.Callback(()=>Console.WriteLine("No Authentication"));

mock.Setup( o => o.Login(id, pwd))

.Returns(LoginResult.Authentication)

.Callback(()=>Console.WriteLine("Success Login"));

   

자, 그럼 가상의 Mocking Object 를 통해 인터페이스만으로 로그인 시도를 해보도록 하겠습니다.

var obj = mock.Object;

var loginInputResult = obj.Valide(id,pwd);

   

if( loginInputResult != LoginInputResult.Success ) return;

   

obj.Login(id,pwd);

   

입력 변수 값에 따라 비록 Mocking Object 지만, 테스트 시나리오를 충분히 검증할 수 있습니다.

Id="aaa", pwd="aaa" 일 경우는 아래와 같은 결과가 나타나겠죠~?

 

Id="powerumc", pwd="aaaa" 일 경우는 아래와 같이 모든 테스트 시나리오를 통과한 결과입니다.

 

그럼, Microsoft Research 프로젝트의 일환인 Pex 를 이용하여 Mocking Object 를 Testing 해보겠습니다. Pex 테스트 프로젝트를 생성하고 아래의 PexMethod 를 만들었습니다.

아래는 테스트 결과입니다. 총 31개의 테스트 케이스 중에 통과되는 1개의 테스트를 확인할 수 있습니다.

자 어떻습니다~? 전혀 구현 코드를 구현하지 않았음에도 인터페이스를 통해 TDD-테스트 주도 개발이 가능합니다. BDD-행위 주도 개발을 통해 번거로운 TDD 의 Red, Green, Refector 의 유한반복 사이클 없이도, 실제 인터페이스의 디자인과 설계에 초점을 맞추어 테스트를 진행하였습니다.

단순히 BDD 가 최고야~ 라는 말은 아닙니다. 우리가 BDD 를 통해 TDD 를 좀 더 쉽고, 근접하게 접근할 수 있습니다. 그리고 코드의 구현이 전혀 없이 오직 디자인과 설계에 초점이 맞추어져 있다는 사실을 알면 됩니다. 바로 Moq.NET 은 Mocking Object 를 통해 TDD 와 BDD 개발을 통해 좀 더 품질 좋은 WhiteBox Testing 의 기대효과를 누릴 수 있습니다.

데이터베이스의 데이터를 조회하여 테스트한다고 할 때에도, 반드시 데이터베이스가 존재하지 않아도 됩니다. 가상의 데이터베이스 커넥션 객체를 만들어서 쓰면 됩니다. 쇼핑몰 사이트에서 결재 프로세스를 테스트해야 하나요? 그렇다면 가상의 객체를 통해 설계된 결재 프로세스가 합당한지 Mocking Object 를 통해 테스트를 하면 됩니다. 그 이후에는 잘 설계된 인터페이스를 구현하기만 하면 되겠죠?

   

이 외에도 WikiPedia 에 Mock Library 의 종류가 있네요. 아무튼 테스트와 Moq.NET 에 대한 내용은 여기까지 하는 것으로 마치도록 하렵니다.

 

참고 문헌

http://en.wikipedia.org/wiki/Mock-object
http://behaviour-driven.org/

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그렇다면 BDD (Behavior-Driven Development) !

TDD 는 그렇다고 치고, 이제는 BDD(Behavior-Driven Development-행위 주도 개발) 가 왠말이냐 -_-; 저 또한 Moq 에 생소한 나머지 여기까지 추적하게 되었습니다. 모두가 TDD 가 좋은 줄은 압니다. 종속적인 기능이나 코드가 정상적임을 증명하고 점진적으로 테스트 코드를 만듦으로써 자연스럽게 세부 설계를 생각하게 할 수 있습니다.

나에게 "TDD" 를 요구한다면 나에게 "시간"을 달라

어째든, BDD 는 소프트웨어 품질을 향상하기 위해 개발자간에 협력할 수 있는 Agile Software Development 기법입니다. BDD 의 목표는 TDD 를 수행하기 위한 것이며 TDD 의 접근법을 전환한 것입니다. TDD 의 딱딱한 어휘를 정리하고 설계나 디자인에 초점이 맞추어진 패러다임의 전환이라고 합니다. 그리하여 TDD 를 수행한다는 본질은 변하지 않지만, TDD 를 수행하기 위해 BDD 를 통해 행위 자체는 변할 수 있다는 것입니다.

더 자세한 내용은 아래의 Behavior-Driven Development 공식 사이트를 참고하십시오.

Behaviour-Driven Development
http://behaviour-driven.org/

또한 Agile Software Development 에서 각 이터레이션(Iteration)에서 수행하게 될 사용자 스토리를 통해 기능이나 구현에 대한 스팩을 정의할 수 있습니다. 즉, 애자일의 사용자 스토리는 바로 테스트를 수행하는 테스트 시나리오로 이어지게 됩니다. 헌데, TDD 로만 수행되는 테스트 시나리오는 실제로 변화에 능동적으로 대처하지 못할 수 있는 경우도 존재합니다.

예를 들어, 설계자는 개발자에게 아래의 스팩이 만족하는 로그인 기능의 "사용자 스토리" 를 정의합니다.

웹 사이트의 로그인 사용자 스토리

  • 사용자 아이디는 영문만 입력 가능하고 한글은 입력할 수 없다
  • 사용자 아이디는 최소 3자리, 최대 10자리까지 입력가능하고 초과시 경고 메시지를 보여준다
  • 사용자 비밀번호는 최소 5자리, 최대 20자리까지 입력 가능하고 초과시 경고 메시지를 보여준다
  • 사용자 비밀번호는 복잡성 만족도를 우측에 색깔과 메시지로 보여준다

위의 사용자 스토리에 만족하도록 TDD 를 수행해야 하는데, TDD 를 수행하기 위해서는 반드시 스토리의 우선 순위대로 진행해야 다음의 테스트 코드를 작성할 수 있습니다. 그런데 여기에 엄청난 함정이 있을 수 도 있습니다.

  • 초/중반의 우선순위의 사용자 스토리의 규모가 한 이터레이션의 주기와 맞먹는 경우라면 TDD 를 어떻게 수행할건가요?
  • 또는, 로그인 시나리오(에피소드, 테마) 안에 고객의 쉽지 않은 요구사항이 추가되었다면 어떻게 할건가요?

예를 들면, 설계가 진행 도중 아래와 같은 요구 사항이 추가가 되었다고 가정해 봅시다.

  • 로그인은 SSO(Single Sign On) 을 통해 로그인하며, SSO 중앙 서버를 통해 인증해야 합니다.

 

기가 막히군요. 아직 SSO 서버는 구축이 되지 않은 상태이고, 단일 시스템간에 명확한 프로토콜도 정의되지 않은 시점입니다. TDD 를 수행하기 위해 SSO 중앙 서버와 프로포콜이 구축되지 않는다면 더 이상 로그인과 관련된 작업은 진행할 수 없게 됩니다.

자! 바로 이런 경우 행위 주도 개발-BDD 가 빛을 발할 때입니다. BDD 의 행위 주도 개발은 인터페이스와 구현을 분리하고 인터페이스에 집중할 수 있습니다. 즉, 어떠한 구현 코드가 없이도 BDD 를 통해 인터페이스만으로 테스트나 코드를 통해 설계 작업을 진행할 수 있게 되는 것입니다.

구현 코드가 없이 인터페이스만으로 테스트를 진행한다니요? 이거 말장난 아닙니까? 아닙니다. 객체의 구현은 전혀 알 필요 없습니다. 단, 내부적인 테스트 시나리오를 알고 있는 것만으로 테스트를 진행하게 됨으로써, 인터페이스의 디자인이나 설계에 집중하게 됩니다.

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이번에 Moq.NET 3.0 버전이 릴리즈 되었습니다. Moq.NET 는 Mocking Object 를 통해 특정 테스트를 진행하고 훨씬 TDD 기반에 근접한 테스팅을 가능하게 합니다. 즉, Mocking Object 는 실제 클래스나 개발이 완료되지 않는 시점에서부터 테스트를 가능하도록 합니다.

그런데 필자는 Moq.NET 를 이해하는 과정에서 내가 알고 있던 것보다 더 깊은 배경이 있었다는 것을 알게 되었습니다. 예를 들어, TDD 외에 BDD 또한 애자일 개발 방법론에 포함된다는 사실과, 조금은 낯설은 BDD-행위 주도 개발을 직접 체험해 보는 과정에서 말입니다. ^^ 

   

왜 TDD (Test-Driven Development) ?

TDD 가 좋으면서 쓰지 않는 이유는 뭘까요? 일반적으로 완벽한 TDD 를 수행하는 과정은 매우 힘듭니다. TDD 에 대한 이론을 들었을때는 확 가슴에 와닿지만, 이것을 몸소 체험하는 과정에서 개발자의 인내력의 한계를 올려놨다 내려놨다 하는 극한을 체험하게 합니다^^; 그러므로 일반적인 TDD 사이클인 Red, Green, Refactor 는 사람을 금방 지치게 만들죠^^; 한 사이클을 마치기 위해서는 많은 시간이 투자되어야 한다는 겁니다.

[그림1] TDD Process

하지만 우리가 TDD 를 수행하는 목적은 이러한 과정에서 코드에 대한 신뢰도를 향상시키고 품질을 향상시키고자 하는 것입니다. 그렇기 때문에 하고자 하는 목적이 보다 나은 품질을 보장하기 위해서라면 TDD 가 필요하다는 것이 머릿속으로만 느낌이 팍팍 옵니다^^;

이제 슬슬 스스로에게 딜레마다 옵니다. 좋은 줄은 알지만 누군가 나에게 TDD 를 강요한다면 아마도 전 "Oh~ No!" 라고 할 것 같네요 -_-;

 

WhiteBox Testing & BlackBox Testing

Moq 를 이야기 하기도 전에 정말 딴소리를 많이 하네요. 일반적으로 테스팅은 크게 WhiteBox Testing 과 BlackBox Testing 으로 구분할 수 있습니다. 이 두 가지 테스팅의 차이는 좁은 범위에서 내부적인 프로세스를 아느냐 모르느냐의 차이고요, 넓은 범위에서는 테스트 레벨의 차이라고 보시면 됩니다.

다음의 그림을 보면 좀 더 이해가 쉬울 겁니다.

[그림2] BlackBox Test 와 WhiteBox Test

즉 BlackBox Test 와 WhiteBox 테스트는 그 목표의 설정이 다르게 됩니다.

BlackBox Test 는 로그인 기능에 대해 요구사항이 있고, 그 기능이 반드시 가져야 할 스팩이 있을 것입니다. 요구사항을 통과하기 위해서는 로그인 기능의 스펙을 만족하면 되고, 실제 단위 테스트 등으로 그런 케이스를 통과를 하면 됩니다. 즉, 내부적으로 어떻게 동작하는지는 알아야 할 필요가 없으므로 수십/수백가지의 테스트 케이스를 통과하여 기능이 정상적으로 동작하는 것을 보장하기 위한 목표입니다.

WhiteBox Test 는 해당 기능에 대해 내부적인 구조를 기반으로 테스트를 진행하게 됩니다. 테스터는 이미 위의 로그인 기능이 내부적으로 어떤 프로세스로 진행되는지 알고 있으며, 예측 가능한 테스트 시나리오를 작성하여 테스트를 진행하게 됩니다. 이 테스트의 목적은 테스트 케이스를 통과하는 BlackBox Test 를 한 단계 뛰어넘어 잠재적인 오류까지 테스트를 통해 잡아내는 것이 목표입니다.
즉, 코드상의 Memory Leak 이나 SQL Injection, Stack Overflow 등 잠재적인 오류를 미리 찾는 경우도 있습니다. 이미 이런 기능은 Visual Studio 2005 이상부터 지원되는 정적 코드 분석(Static Code Analysis) 가 제공이 됩니다. 또, WhiteBox Test 는 코드 커버리지(Code Coverage) 의 수치를 높임으로써 테스트가 안된 코드의 양을 최소화 시키고, 궁극적으로 소프트웨어의 품질을 향상시키는데 있습니다.(Software QA)

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지난 번 글에서 Visual Studio Team System 2010의 향상된 Unit Test 기능에 대해서 살펴 본 바가 있었습니다. 오늘 소개드릴 PEX는 Microsoft Research 그룹에서 개발한 Automated Whitebox Testing Framework 입니다. 꽤나 긴 정의입니다만, 간단히 말하자면 자동으로 코드를 분석해서 WhiteBox Unit Test를 만들어주는 Visual Studio Extension입니다.

Blackbox Test – Blackbox Test는 우리가 코드 내부에 대한 지식이 없다는 것을 전제로 합니다. Blackbox Test에서는 코드의 노출된 API를 소비하는 Consumer의 입장에서 Function을 테스트하게 됩니다. 비교적 초기에 작성되는 Unit Test들은 이 Blackbox Test가 됩니다. 아직 Code가 성숙되지 않은 상태에서 API의 Requirements, Specification 등만을 가지고 테스트를 작성하게 되기 때문입니다. 하지만 코드 개발이 점점 진행됨에 따라서 Unit Test는 Whitebox Test로 이행되게 됩니다.

Whitebox Test – Whitebox Test는 코드 내부를 알고 있다는 것을 전제로 하는 테스트입니다. 우리는 코드를 알기 때문에 모든 가능한 성공/실패 시나리오를 모두 알 수가 있고, 특정 데이터나 입력 조건이 어떤 Flow를 따르는지에 대해서 충분하게 알 수 있습니다. 이런 가능한 모든 시나리오에 대해서 Unit Test를 작성하고 수행하게 되면 그것을 Whitebox Test라고 말할 수가 있습니다.

* 이는 Blackbox Test, Whitebox Test에 대한 일반적인 정의가 아니라, Unit Test관점에서 바라본 정의입니다. 일반적인 정의에 대해서는 Wikipedia의
Whitebox Testing, Blackbox Testing 항목들을 참고하시기 바랍니다.

Unit Test를 수행할 때에 대개 Code Coverage Test를 같이 수행하는 이유가 바로 우리가 작성한 Unit Test가 어느 정도 수준의 Whitebox Testing에 도달했는지를 알 수가 있기 때문입니다. 당연히 우리가 작성한 모든 코드에 대해서 완벽한 Whitebox Testing을 Unit Test를 통해서 수행했다면 Code Coverage Test의 결과는 100%가 되어야 합니다. 하지만, 실제로 Unit Test건 Manual Test Case건 Code Coverage Test결과가 100%에 도달하기는 참으로 힘듭니다. 일반적으로 80%정도를 목표로 하지만, 그 이하가 되는 경우가 대부분입니다. 그것은 복잡성의 문제이기도 하고, 비용 대비 효과의 문제이기도 합니다. 코드의 모든 경로를 통과하는 Unit Test를 작성하려면 엄청난 시간이 소요될 테니까요.

이 점이 PEX라는 제품이 나오게 된 배경이라고 할 수 있습니다. PEX는 Visual Studio의 코드를 분석해서, Input과 output 조합을 찾아서 자동으로 테스트 코드를 만들어 줍니다. 자동으로 생성된 테스트 코드이지만, 높은 Coverage를 보여 줍니다. PEX를 사용하면, Unit Test 작성에 들이는 수고를 상당히 줄일 수 있을 것 같습니다.

 

PEX 홈페이지는 http://research.microsoft.com/en-us/projects/pex/default.aspx 이며, 현재 Visual Studio Team System 2008과 2010에서 사용할 수 있다고 되어 있습니다. 즉, 현재 VSTS 2008을 쓰고 계시는 개발자 분이라면 다운로드 받아서 써 보실 수 있다는 의미입니다. 현재 정식 버전은 아니고 Pre-release 버전입니다. 그리고 Visual Studio 2008 Professional 버전을 위한 비 상업용 Academic 버전도 다운로드 받을 수 있습니다. 다운로드 링크는 http://research.microsoft.com/en-us/projects/pex/downloads.aspx 입니다.

이번 글은 개요이니까, PEX Tutorial에 나오는 간단한 샘플만 잠시 보도록 하겠습니다.

   1:  [PexMethod]
   2:  public void ParameterizedTest(int i)
   3:  {
   4:       if (i == 123)
   5:           throw new ArgumentException("i");
   6:  }

Integer 타입의 매개 변수를 받는 간단한 메소드입니다. 매개 변수가 123일 때에는 ArgumentException을 일으키는 딱 두 줄의 구현만 있을 뿐입니다. PexMethod Attribute는 이 메소드가 PEX Test method라는 것을 의미합니다. 이 메소드에 대고 마우스 오른쪽 클릭을 하게 되면 컨텍스트 메뉴에 다음과 같이 PEX 관련 메뉴들이 보이게 됩니다.

여기서 Run Pex Explorations를 선택하게 되면, PEX가 자동으로 코드를 분석해서 가능한 모든 매개 변수를 대입해 본 다음 그 결과를 바탕으로 아래처럼 결과를 보여주게 됩니다.

이 부분 – Run Pex Exploration 실행 - 에서 저는 예상치 못했던 에러를 만났습니다.

[critical] unexpected failure during exploration
System.IO.FileLoadException: Could not load file or assembly 'Microsoft.Z3, Version=2.0.30325.1, Culture=neutral, PublicKeyToken=9c8d792caae602a2' or one of its dependencies.


위와 같은 에러였는데, 이 에러는 Visual C++을 설치하지 않았을 때에 발생하는 것으로 보입니다. 아직 PEX 설치 파일이 어떤 조건에서도 완벽하게 모든 필요한 파일들을 설치하지 못하는 것 같습니다. 이 에러는 Visual C++ 2008 SP1 Redistributable Package를 다운로드해서 설치하는 것으로 해결할 수 있습니다. 이 정보는 http://social.msdn.microsoft.com/Forums/en-US/pex/thread/5862d522-0c2e-481c-b537-864e7427a7e5 에서 얻었습니다. 혹시 Visual C++ 가 설치되지 않은 분들은 참고하시기 바랍니다.

예상대로 123이라는 매개변수가 입력되었을 때에 ArgumentException이 발생한 것을 볼 수가 있습니다. 그리고 여기서 또 다시 마우스 오른쪽 컨텍스트 메뉴를 통해서 Go To를 선택하게 되면 실제 자동으로 생성된 테스트 코드를 아래 그림처럼 볼 수가 있습니다.

   1:  [TestMethod]
   2:  [PexGeneratedBy(typeof(HelloWorldTest))]
   3:  public void ParameterizedTest01()
   4:  {
   5:      this.ParameterizedTest(0);
   6:  }
   7:   
   8:  [TestMethod]
   9:  [PexGeneratedBy(typeof(HelloWorldTest))]
  10:  [PexRaisedException(typeof(ArgumentException))]
  11:  public void ParameterizedTest02()
  12:  {
  13:       this.ParameterizedTest(123);
  14:  }

간단한 샘플이긴 하지만, PEX의 강력한 자동 테스트 코드 생성 기능을 볼 수 있으셨을 거라고 생각합니다. 다음 포스팅에서는 PEX에 대해서 더 깊이 들어가 보겠습니다. 아 물론, Code Analysis에 대한 글들도 계속 올릴 예정입니다. 읽어주셔서 감사합니다.

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