[link]SpringideGuide

FrameWork/Spring 2009/02/20 12:01

http://springide.org/project/wiki/SpringideGuide

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어플리케이션의 root에 crossdomain.xml를 가져도 놓는다.

jrun server :

=> C:\lcds\jrun4\servers\default\default-war\crossdomain.xml

tomcat server :
=> C:\blazeds-turnkey-3.2.0.3978\tomcat\webapps\ROOT\crossdomain.xml

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[link] Adobe LiveCycle Data Services ES - Public APIs

Flex 2009/02/20 11:32

http://livedocs.adobe.com/livecycle/es/sdkHelp/programmer/lcdsjavadoc/index.html

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[링크] flex formatter

Flex 2009/02/18 17:50

http://sourceforge.net/projects/flexformatter/

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[펌]프로젝트 구축을 위해 앤트 빌드파일 사용하기

IDE/Eclipse 2009/02/14 17:47

프로젝트 구축을 위해 앤트 빌드파일 사용하기

이클립스 자바 IDE를 사용할 때, 무의식적으로 자바 빌더(Java Builder)를 사용한다. 자바 빌더는 파일을 저장하자마자 즉시 컴파일 작업을 내부적으로 수행하는 조용하고 날쌘 녀석이다.

비록 이 기능이 크게 다룰 문제가 아닌 것처럼 보일지라도, 사실 이클립스의 가장 놀라운 기능 중 하나다. 모든 코드가 에러 상태일지라도, 항상 컴파일되기 때문에, 자바 빌더는 모든 컴파일 과정을 유지해준다. 그러므로 길고, 성가신 컴파일 단계를 먼저 수행하지도 않고, 소스 작성 후 바로 자바 프로그램을 즉각 실행할 수 있다. 이 유용한 기능 덕분에 이클립스 사용자들은 불필요한 노력과 많은 시간을 절약할 수 있었고 프로그래머들 사이에서의 이클립스가 엄청난 인기를 끌 수 있었다.

그러나 우리가 단지 파일을 컴파일하는 것보다 더 많은 일을 하고 싶다면? 전체 프로젝트를 묶는 jar 파일을 만들길 원하고, 프로젝트가 변경될 때마다 특정 디렉토리에 이 jar를 복사하고 싶다면 어떻게 해야 할까? 그리고 매번 이클립스에 지시하지 않고, 내부적으로 이 모든 작업이 수행되길 원한다면? 차분히 앉아, 마음을 가라 앉히고, 코드 몇 줄을 작성한 다음에, 커피 맛을 음미하는 동안 이클립스에서 실제로 무슨 일이 벌어나는지 알 필요도 없이 내부적으로 복잡한 빌드 프로세스를 관리해 준다면 어떨까.

꿈처럼 들리는가? 꿈이 아니다. 우리는 실제로 이 일을 할 수 있다. 우리는 내부적으로 복잡한 모든 빌드 프로세스를 포함하면서 프로젝트의 “builder” 역할을 하는 앤트 빌드 파일을 추가만 하면 된다. 이 일을 하면 마법이 시작될 것이다.

왜 프로젝트 빌더로 앤트를 사용하는가

프로젝트에 있는 클래스 파일을 jar 파일로 만들고, 프로젝트의 최상위 경로에 위치시켜 주는 앤트 빌드 파일이 있다고 가정해 보자(빌드 파일의 정확한 내용은 지금 나오는 내용과 관련이 없다). 우리는 자바 파일이 수정될 때마다 실행되는 빌드 파일을 원하며, jar 파일은 항상 최신 상태를 유지한다. 이 작업은 다음 단계를 거쳐 완성된다.

Package Explorer 뷰에서 해당 프로젝트를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고, 다음으로 Properties를 클릭한다.
Builder를 선택하고, 프로젝트에 새로운 빌더를 추가하기 위해New를 클릭하자.
결과 화면에서 Ant Build를 선택하고, OK를 누르자.
빌더의 속성 창jd 다음과 같이 나타난다(그림 18). 여기서 빌더를 구성하자.

그림 18. 빌더 설정 창
Name 박스에 MyBuilder를 입력하자.
프로젝트에 있는 빌드 파일을 선택한 다음, Buildfile 바로 아래 Browse Workspace를 클릭하자.
Base Directory 밑에 있는 Browse Workspace를 클릭하고, 빌드 파일이 포함하는 프로젝트를 선택한다. 빌드 파일에 인자를 제공할 수 있지만, 우리는 지금 이 예제에서는 제공할 필요가 없으니, 공백으로 남겨두자.
Refresh 탭을 클릭하자(그림 19).
프로젝트를 다시 로드하면 앤트와 같은 외부 도구에 의해 로컬 파일 시스템에 생성된 프로젝트가 변경된 부분이 있는지를 찾도록 Eclipse Workbench에 지시하게 된다. 그리고 이제 빌드 스크립트가 끝난 후에 Refresh를 수행해야 할지 말지, 만약 수행한다면 workspace에서 어느 부분을 Refresh를 해야 하는지를 이클립스에 정해줘야 한다.

그림 19. Refresh 탭
체크 박스에서 Refresh resources upon completion을 선택하자. 탭 아래에 있는 옵션을 선택할 수 있게 되었다. 얼마나 많은 workspace가 Refresh될 것인지 이클립스에 정해주자. Workbench를 계속 빠르게 실행할 수 있도록 가능한 가장 범위가 좁은 옵션을 선택하자. 이 예제의 경우 단지 현재 프로젝트의 Refresh만 필요하기 때문에, The project containing the selected resource 옵션을 선택하자.
Targets 탭을 클릭하자.

그림 20. Targets 탭

이제 실제 실행될 빌드 파일을 선택할 수 있고, 좀 더 상세하게 실행될 타깃까지 선택할 수 있다. 네 가지 옵션을 사용할 수 있다.
- - After a "Clean" – 프로젝트에 clean 작업을 수행할 때마다 타깃을 실행함.
- - Manual Build – 이 옵션은 자동 빌드 기능이 꺼져 있는 경우에 사용된다. 사용자가 수동으로 빌드를 수행할 때마다, 정해진 타깃이 실행된다.
- - Auto-Build - 자동 빌드가 수행될 때마다 타깃이 실행된다. 일반적으로 이 옵션은 자바 파일을 저장할 때마다 수행된다.
- - During a "Clean" – 이 옵션은 After a “Clean” 옵션과는 다르게 타깃이 clean 오퍼레이션을 수행하는 동안에 호출된다. 이 옵션은 clean 오퍼레이션을 수행하는 동안에 파일의 맞춤 삭제 작업을 수행하기 위해 사용된다.
타깃이 실행되도록 설정하자. 각각의 타깃 옵션에는 매번 오퍼레이션이 수행되는 동안 실행되는 타깃을 설정하는 Set Targets 버튼이 있다. 일반적으로 여기서는 기본 타깃을 설정하지만, 실행되는 순서를 정해줌으로써 어떤 타깃-심지어 다수의 타깃의 동시 설정도 가능-이든지 설정할 수 있다.
실행하는 빌드 파일을 원하는 오퍼레이션이 무엇이든 이에 상응해 실행되는 타깃을 정의하자.
이 경우에 우리는 항상 최신 jar 파일을 원하기 때문에 After a “Clean”과 Auto Build 오퍼레이션으로 타깃을 설정하자. 이렇게 설정하기 위해, Set Targets를 클릭하고, 그 다음 실행되는 타깃을 선택하자. Manual Build처럼 어떤 다른 오퍼레이션을 위해 정의되어 있는 타깃이 있다면, Set Targets을 클릭하고 그 오퍼레이션이 수행되는 동안에 실행되는 빌드 파일이 이용될 수 없도록 해당 타깃의 체크 박스에서 선택을 해제하자.

또한 예를 들어, 매번 Auto Build 오퍼레이션이 수행된 후에 실행되는 타깃까지도 선택할 수 있다는 것을 알아두자. 하지만 일반적으로 빌드 프로세스가 길게 진행된다면 Workbench 속도가 반으로 저하되기 때문에, 이 옵션은 주의 깊게 사용해야 한다. 보통 Manual Build와 After a “Clean”만을 옵션으로 설정한다.
OK를 클릭하자.

이제 새로 추가된 빌더를 테스트할 시간이다. 프로젝트에서 자바 파일을 열고, 몇 가지를 수정하고(예를 들어, 빈 공간을 넣는다든지), 저장을 하자. Auto Build가 수행되고, 콘솔에서 빌드 파일이 선택해놨던 타깃을 수행하는 것을 확인할 수 있다. jar 파일은 빌드되고, Navigator와 Package Explore 뷰에 보인다. 이 모든 작업은 자동으로 매번 발생한다.

출처 : http://www.ibm.com/developerworks/kr/library/tutorial/os-ecl-easyant/section6.html

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[링크] easymock 모의 객체 프레임워크

FrameWork 2009/02/14 17:12

http://www.easymock.org/

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[링크]무료 화면 레코딩 툴

etc 2009/02/14 17:09

http://camstudio.org

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[펌]JUnitEE와 Apache Cactus 테스트

JAVA/Advance 2009/02/14 15:40

확장된 단위 테스트 도구

(Cactus & JUnitEE)

자바스터디 조대협 (http://bcho.tistory.com)

지금까지 기본적인 단위 테스트 도구에 대해서 알아보았다.

좀더 상세화된 단위 테스트의 단계를 나눠 보면 다음과 같이 나눠볼 수 있다.

l Type 1.코드 단위 테스트

코드상의 로직에 대해서만 테스트를 수행한다.앞 장에서 살펴본 테스트 방법이 일반적인 코드 단위 테스트 방법이다.

그러나 EJB,Servlet과 같은 J2EE 컴포넌트에 대해서 로직이 Dependency를 가지는 경우에는 EJB,Servlet 객체를 직접 연동하는 경우 container (WAS)에 배포하고, 기타 환경 설정이 필요하기 때문에, 로직 테스트를 위해서는 container 환경을 구성하기 전에 동일한 인터페이스를 가지면서 실제 로직은 없고 간단한 return값만 주는 가상의 객체 (Mock Object)를 이용해서 테스트 한다. Mock Test의 경우는 Spring의 IOC (Inversion of control)의 기능을 이용하면 좀더 쉽게 테스트할 수 있다.

l Type 2. In-Container 테스트

In container테스트는 , 컴포넌트들의 상호 작용과 컴포넌트와 컨테이너간의 상호작용을 테스트 하는 케이스 인데, POJO기반의 객체의 경우 문제가 없지만 J2EE와 같이 Container 위에서 동작하는 컴포넌트인 경우 Container에 배포하고, Container내에서 테스트 케이스를 수행해야 한다.

예를 들어 Servlet 클래스는 WAS환경 위에서만 작동하기 때문에, 테스트 하기 위해서는 JUnit을 이용하여 Pure Java환경에서는 테스트할 수 없으며 반드시 WAS 환경위에서 테스트가 필요하다. 이렇게 Container 환경내에서 테스트하는 것을 in-container 테스트라 하며,이를 지워하는 테스트 프레임웍으로는 JUnitEE와 Apache Cactus 테스트이 있다.

l Type 3. Acceptance 테스트

사용자 요구 사항에 대한 기능 테스트 이다. 좀더 쉽게 설명하면 사용자의 Use Case에 대한 시나리오에 따라 테스트를 하는것인데, 예를 들어 사이트에 LogIn해서 Form에 어떤 값을 넣고 submit 버튼을 누르면 화면상에 어떤 데이터가 출력되어야 한다는 등의 기능적 시나리오에 대한 테스트 이다. HTML 기반의 기능 테스트를 지원하는 테스트 프레임웍으로는 HttpUnit과 이를 확장한 JWebUnit등이 있다.

l Type 4.성능 단위 테스트

Type 1~3는 기능에 대한 테스트를 수행하였다면, Type 4는 비기능적인 이슈중에서 성능에 대한 테스트 방법으로, 각 단위 컴포넌트의 수행 시간에 대한 테스트를 수행하는 것이다. 성능 단위 테스트를 지원하는 프레임웍으로는 JPerfUnit등이 있다.

지금까지 확장된 단위 테스트 방법에 대해서 살펴보았다. 지금부터는 이런 확장된 단위테스트를 수행할 수 있는 구체적인 테스트 프레임웍에 대해서 소개하고자 한다.

(1) In-container test - Catcus & JUnitEE

Type 2에서 언급한 in-container 테스트를 위한 프레임웍으로는 Apache의 Catcus와 JUnitEE이 있다.

두 프레임웍 모두 In-container 테스트를 가능하게 해주지만, JUnitEE의 경우 Catcus에 비해서 상대적으로 사용하기가 쉽다.JUnit의 TestCase를 구현해주고 JUnitEE의 서블릿을 설치하면, WAS에 리모트로 테스트를 수행할 수 있으며, 웹브라우져로도 테스트가 가능하다.

Catcus의 경우 사용법은 JUnitEE에 비해서는 비교적 어렵지만, Servlet,JSP,TagLib에 대한 좀더 전문화된 테스트 프레임웍을 제공한다.

EJB의 경우 Remote Interface가 있는 경우에는 In-container가 아니더라도 WAS외부에서 JUnit을 이용해서 테스트가 가능하지만, Local Interface만 구현한 경우에는 In-container 테스트만 가능하다. Servlet,JSP를 제외한 EJB,JMS,JNDI등의 J2EE컴포넌트들은 In-container test가 아니더라도, JUnit을 이용하여 리모트로 테스트 하는 것이 가능하다.

그러나 J2EE 솔루션 패키지(EAI,EP,ESB) 의 경우 J2EE의 호출 환경이 container 내에서만 호출되도록 디자인된 경우도 있기 때문에 필수적으로 In-container 테스트를 진행해야 할경우도 있다.

In-container test의 경우 별도의 테스트 프레임웍 도입에 대한 비용(시간과 교육)이 필요한 만큼 필요성에 대해 고민한 다음 도입 여부를 결정하는 것이 필요하다.

1) JUnitEE

JUnitEE는 단순하게, TestCase를 컨테이너 안에서 수행할 수 있게 해주는데 그 목적을 둔다. 앞에서 작성한 JUnit 테스트 클래스인 HelloWorldTest와 EmpDAOTest를 Tomcat 컨테이너 안에서 수행해보자

먼저 JUnit,DBUnit,JUnitEE 라이브러리를 다운로드 받은 후 dbunit-2.2.jar,junit.jar와 junitee.jar를 webapp의 WEB-INF/lib 디렉토리에 복사한다.

WEB-INF/web.xml에 JUnitEETestServlet을 아래와 같이 설정한다.

<servlet-name>JUnitEETestServlet</servlet-name>

<description>JUnitEE test framework</description>

<servlet-class>org.junitee.servlet.JUnitEEServlet</servlet-class>

</servlet>

<servlet-mapping>

<servlet-name>JUnitEETestServlet</servlet-name>

<url-pattern>/TestServlet/*</url-pattern>

</servlet-mapping>

< 예제. JUnitEE 테스트 서블릿 설치 >

WEB-INF/testCase.txt라는 파일을 아래와 같이 작성한다. 이 파일에는 TestCase 클래명을 정의한다. 이 클래스명으로 JUnitEE가 단위테스트를 실행할 수 있게 된다.

# test Case Def

bcho.test.HelloWorldTest

bcho.simpledb.test.EmpDAOTest

<예제. JUnitEE에서 테스트 클래스를 지정하는 방법 >

위의 방법은 testCase.txt를 이용하여 TestCase를 지정하는 방법인데, 그 외에도 JUnitEEWar Ant task를 이용하여 자동으로 testCase.txt를 생성해낼 수 도 있으며 또는 web.xml에 servlet의 init parameter로 testCase가 들어있는 jar파일을 지정하는 방법등을 이용하여 테스트 케이스 클래스를 지정할 수 있다.

다음으로 Tomcat을 기동한후 http://ip:port/webapp_contextname/TestServlet을 수행한다.

<그림. JUnitEE의 테스트 선택화면 >

웹 화면상에서 등록한 테스트 케이스를 확인할 수 있으며 선택해서 테스트를 진행하게 되면, 다음과 같이 결과를 웹상으로 확인할 수 있다.

< 그림 JUnitEE의 테스트 결과 >

간단하게 JUnitEE를 이용해서 In-container 테스트를 수행하는 방법에 대해서 알아보았다.EJB나 JMS같은 J2EE컴포넌트들 역시 같은 방법으로 테스트가 가능하다.

또한 예제의 테스트 방법은 웹브라우져를 통해서 테스트를 수행하는 방법이었는데, 이 외에도 ant task를 이용해서 ant를 이용하여 테스트 자동화에 포함하는것도 가능하다.

2) Cactus

( http://jakarta.apache.org/cactus/)

또다른 in-container 단위 테스트 프레임웍인 Cactus 에 대해서 알아보자, Cactus는 Apache 자카르타 프로젝트의 일부로,JUnitEE가 JUnit 클래스를 서버에서 단순호출 해주는데 비해서 Cactus는 J2EE컴포넌트에 대한 좀더 정교한 테스트를 지원한다.

Cactus에서 지원하는 J2EE 컴포넌트로는 Servlet/JSP, Filter, TagLib,EJB 테스트들이 있으며, 이러한 테스트를 위한 클래스들을 지원한다.

예를 들어 Servlet을 테스트하고자 할 때 JUnitEE를 사용하면 단순한 Java 객체로밖에 Servlet을 테스트할 수 밖에 없다. 그러나Servlet을 제대로 테스트하기 위해서는 HttpRequest 내용을 채워넣고, Servlet을 수행한후 Cookie나 Session 값들을 체크하고, HttpResponse의 내용을 체크해야 한다. 이런 일련의 작업들을 개발자가 일일이 Pure Java Code를 이용해서 테스트 코드를 만들어내기란 여간 까다로운 작업이 아니다.

Cactus에서는 이러한 HttpRequest,Cookie,HttpReponse,Session,ServletConfig등 Servlet을 테스트하기 위해서 필요한 클래스들을 내장 클래스 형식으로 지원하여 쉽게 Servlet을 테스트할 수 있도록 해준다.

JSP나 ServletFilter들도 마찬가지 원리로 지원해주게 된다.

이해를 돕기 위해서 간단한 서블릿을 테스트하는 환경을 만들어보자.

서블릿은 Http Request를 통해서 id와 passwd를 입력받고, 이 값을 비교해서 맞으면 session에 id값을 저장하고 Login이 성공하였음을 response로 보내는 간단한 서블릿이다.

public class LogInServlet extends HttpServlet {

public void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res)

throws ServletException, IOException {

PrintWriter out = res.getWriter();

HttpSession session = req.getSession();

String id = req.getParameter("id");

String passwd = req.getParameter("passwd");

if(checkLogin(id,passwd)){

// 로그인이 성공하였으면 세션에 ID를 저장한다.

session.setAttribute("id", id);

out.print(id+" Login failed");

}

out.print(id+" Login success");

}// doGet

:

< 테스트할 서블릿 >

이 서블릿을 테스트하기 위해서 Cactus로 테스트 케이스를 만든후, id와 passwd를 HttpRequest로 보낸후, session에 id가 저장되는지 확인한후, HttpResponse에 “success” 라는 문자열을 리턴하는지 확인하면, 서블릿이 정상적으로 동작하는 것을 확인할 수 있다.

Cactus로 만드는 테스트 클래스는 org.apache.cactus.ServletTestCase를 상속 받아서 구현되어야 하며, beginXXX와 testXXX,endXXX 메서드를 구현해야 한다.

beginXXX메서드는 test를 수행하기 전에 WebRequest 객체를 받아서 HttpRequest를 만드는 역할을 하고, testXXX에서는 실제로 테스트를 수행하며, endXXX에서는 Servlet의 수행이 끝난후에 WebResponse 객체를 받아서 HttpResponse 내용으로 테스트 결과를 검증하는 과정을 거친다.

아래 샘플코드를 살펴보자

package bcho.servlet.test.catcus;

import org.apache.cactus.Cookie;

import org.apache.cactus.ServletTestCase;

import org.apache.cactus.WebRequest;

import org.apache.cactus.WebResponse;

import bcho.servlet.LogInServlet;

public class TestLogInServlet extends ServletTestCase{

public void beginLogin(WebRequest theRequest)

{

theRequest.addParameter("id", "bcho");

theRequest.addParameter("passwd","passwd");

}

public void testLogin()

{

LogInServlet servlet = new LogInServlet();

try{

servlet.init(config);

// Call method to test

servlet.doGet(request, response);

}catch(Exception e){

e.printStackTrace();

assertTrue(false); // Exception이 발생하였을 경우 실패로 간주한다.

return;

}

// Perform some server side asserts

assertEquals("bcho", session.getAttribute("id"));

}

public void endLogin(WebResponse theResponse)

{

// Asserts the returned HTTP response

// 리턴되는 HTML에 로그인 성공 메세지가 있는지 확인한다.

String responseTxt = theResponse.getText();

assertTrue(responseTxt.indexOf("success") > 0);

}

< Cactus 서블릿 테스트 케이스 >

beginLogin에서 request객체에 addParameter로 id와 passwd를 저장한다.testLogin에서 servlet.doGet을 수행하고, session에 “id”에 “bcho”라는 문자열이 저장되었는지 확인한다.endLogin에서는 servlet에서 나온 HttpResponse에 “success”라는 문자열이 있는지를 확인한다.

서블릿과 서블릿 테스트 클래스가 완성되었으면 이 환경을 서버에 배포해서 테스트를 수행해보자.

먼저 WEB-INF/lib 디렉토리에 http://jakarta.apache.org/cactus 에서 다운 받은 cactus 관련 라이브러리를 복사한다.

( cactus.jar , common-httpclient.jar,common-logging.jar, junit.jar , aspectjrt.jar ) 다음으로 위에서 만든 서블릿 클래스들을 WEB-INF/classes의 패키지 디렉토리에 알맞게 복사한다.

다음으로 cactus 서블릿들인 ServletRedirector와 ServletTestRunner 클래스를 WEB-INF/web.xml에 다음과 같이 설정한다.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<web-app id="WebApp_ID" version="2.4" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee http://java.sun.com/xml/ns/j2ee/web-app_2_4.xsd">

<display-name> Einstein Unit Tester Web Application </display-name>

<servlet-name>ServletRedirector</servlet-name>

<servlet-class>org.apache.cactus.server.ServletTestRedirector</servlet-class>

<init-param>

<param-name>param1</param-name>

<param-value>value1 used for testing</param-value>

</init-param>

</servlet>

<servlet-name>ServletTestRunner</servlet-name>

<servlet-class>org.apache.cactus.server.runner.ServletTestRunner</servlet-class>

</servlet>

<servlet-mapping>

<servlet-name>ServletRedirector</servlet-name>

<url-pattern>/ServletRedirector</url-pattern>

</servlet-mapping>

<servlet-mapping>

<servlet-name>ServletTestRunner</servlet-name>

<url-pattern>/ServletTestRunner</url-pattern>

</servlet-mapping>

</web-app>

서버를 기동하고, 웹브라우져에서 다음과 같은 URL로 접근하면 테스트 결과를 얻을 수 있다.

http://{ip}:{port}/{context-root}/ServletTestRunner?suite={서블릿테스트클래스명}

필자는 localhost의 8080포트에서 context-root를 Catcus로 배포하였고, 테스트 서블릿은 위에서 작성한데로, bcho.servlet.test.catcus.TestLogInServlet으로 구성하였기 때문에, 테스트 URL은 아래와 같이 구성 된다.

http://localhost:8080/Catcus/ServletTestRunner?suite=bcho.servlet.test.catcus.TestLogInServlet

브라우져에서 테스트해서 테스트가 성공하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다.

XML 형식이 아니라 좀더 정재되고 보기 편한 형태로 테스트 리포트를 보고 싶을 경우에는 Apache Jakarta 프로젝트에서 제공하는 XSL을 적용하면 되는데, 이 XSL은 http://jakarta.apache.org/cactus/misc/cactus-report.xsl 에서 다운 받을 수 있다.

다운 받은 cactus-report.xsl을 WebApplication의 context-root 디렉토리에 저장한후에 QueryString으로 xsl=cactus-report.xsl로 xsl 파일을 다음과 같이 지정할 수 있다. http://localhost:8080/Catcus/ServletTestRunner?suite=bcho.servlet.test.catcus.TestLogInServlet&xsl=cactus-report.xsl

XSL을 저장하여 리포트를 생성한 결과는 다음과 같다.

지금까지 Catcus를 이용해서In-container 테스트를 하는 방법을 살펴보았다.

테스트를 브라우져에서 진행하였는데, 단위테스트는 위에서도 설명하였듯이 빌드 작업의 일부로 진행이 되고, 빌드는 통상적으로 자동화가 되기 때문에 Catcus를 이용한 단위테스트 역시 빌드과정에 자동화되어 포함되어야할 필요가 있다.

지금부터는 대표적인 자바 빌드 도구인 ANT를 통해서 Catcus 테스트를 자동화하는 방법에 대해서 알아보도록 하자.

먼저 디렉토리 구조를 살펴보자, 필자의 경우 다음과 같은 디렉토리 구조를 구성하였다.

*.java 파일은 src 디렉토리에 위치하였으며, 개발에 필요한 각종 jar 파일은 lib 디렉토리에 저장하였다. web.xml과 같은 config 파일은 conf 파일에 저장하였다.

ANT로 빌드를 진행하면, *.class 파일은 ./build 디렉토리에 저장되고, ./build디렉토리에 저장된 클래스와 ./lib 디렉토리의 라이브러리 그리고 ./conf/web.xml 파일은 pack 디렉토리에서 Cactus.war라는 파일로 패키징되서 저장된다.

다음은 작성한 ANT 스크립트이다. BUILD에서부터 WAR 파일 생성까지를 진행하고, “cactus-test” 라는 task에서 cactus 테스트를 수행하도록 설정하였다. (진하게 블록으로 표시한 부분) 빌드와 패키징 부분에 대한 설명은 생략하고 cactus 를 이용한 ANT TASK 부분을 살펴보자.

<!--

============================================================================================

기본 환경 정보 설정

=============================================================================================

-->

</path>

<!--

=============================================================================================

Task 정의

=============================================================================================

-->

</target>

<!--

=============================================================================================

컴파일

=============================================================================================

-->

</classpath>

</javac>

</target>

<!--

=============================================================================================

패키징

${build}에 생성된 클래스들과, ${conf}에 있는 web.xml 설정 정보를 모아서 하나의 WAR파일로 패키징 한다.

=============================================================================================

-->

</war>

</target>

<!--

=============================================================================================

배포

LOCAL Machine으로 배포하는 스크립트로 tomcat의 /webapps 디렉토리에 war파일을 복사한다.

=============================================================================================

-->

</target>

<!--

=============================================================================================

테스트

=============================================================================================

-->

<cactus warfile="${packaging}/${project.name}.war" fork="yes"

printsummary="yes"

failureproperty="tests.failed">

</classpath>

<!--

-->

</generic>

</containerset>

</fileset>

</batchtest>

</cactus>

</junitreport>

<fail if="tests.failed"> cactus Test failed</fail>

</target>

</target>

</project>

l cactus 용 테스크 정의하기

먼저 ant에 cactus 테스크를 추가하자.

CLASSPATH에 cactus에 필요한 클래스들을 추가한후 taskdef를 이용하여 cactus.tasks를 resource로 정의하면 cactus 관련된 task들을 정의할 수 있다. (cactus.tasks는 실제로 cactus에 관련된 jar파일 내에 존재한다.)

</path>

이제는 cactus 관련 테스크들을 사용할 수 있다.

l cactus 테스크 사용

실제로 cactus 테스크를 사용해야 하는데, 테스크의 내용을 나눠보면 크게, 테스트할 WAR파일 설정, CLASSPATH 설정,테스트용 서버 정보 설정, 테스트할 유닛들 지정 및 로그 정리 절차로 나눠볼 수 있다.

<cactus warfile="${packaging}/${project.name}.war" fork="yes"

printsummary="yes" failureproperty="tests.failed">

warfile 속성에 테스트할 (서버에 배포한) war 파일을 지정하고, failureproperty에 실패값을 지정한다. 그리고 해당 target 마지막 부분에 이 failureproperty 값으로 아래와 같이 실패 처리를 한다..

<fail if="tests.failed"> cactus Test failed</fail>

만약 이 처리를 하지 않으면 cactus 단위 테스트가 실제로 실패하더라도 ant의 target에 대한 결과는 Successful로 처리된다.

다음으로 cactus 테스트에서 사용할 클래스 패스를 지정하는데, cactus 관련 클래스들 이외에, 테스트에 사용된 클래스들을 사용하기 위한 lib들이 포함되어야 하며, 반드시 빌드된 테스트 클래스들을 CLASSPATH에 포함 시켜야 한다. (아래 굵게 표시한 부분)

<pathelement location="${build}"/>

</classpath>

cactus는 in-container 테스트이기 때문에 테스트할 컨테이너를 꼭 지정해야 하는데,catcus에서는 테스트할 서버를 직접 기동해서 WAR파일을 배포하는 것 까지 자동화 할 수 있다.Tomcat과 Orion,Resin,WebLogic까지 지원하는데 자세한 내용은 cactus의 문서를 참고하도록 하고 필자는 generic이란 element를 이용하여, 단순하게, 테스트할 서버의 URL과 PORT만 지정하였다. (테스트할 서버는 서블릿과 테스트 서블릿이 배포된 서버를 의미한다.)

</generic>

</containerset>

:

</target>

그리고 두개의 element 를 지정해야 하는데, startup과shutdown 엘리먼트이다.

이 엘리먼트는 서버가 기동되어 있지 않은 경우 실행되어 서버를 기동시키고 테스트가 끝난후에 서버를 자동으로 내리는 역할을 하는 “target”을 지정해야 한다. (필수 element 이다.)

필자는 서버의 기동과 정지를 ANT 내에서 처리 하지 않고 직접 처리하였기 때문에, “dummy”라는 아무 작업도 하지 않는 target을 정의하여 지정하였다.

다음으로 Unit 테스트에 대한 로그를 저장하는 설정을 진행한다. <formatter> 라는 element를 사용하는데 Cactus는 JUnit의 확장이기 때문에 JUnit의 formatter element를 지원한다.

여기서 사용한 formatter의 type 속성은 두가지로 brief와 xml 을 사용하였다.

Brief는 테스트의 실패이유를 대략적으로 출력해주는 속성이고 xml은 테스테에 대한 각종 정보(통계,프로퍼티등등)을 상세하게 저장해주는 속성이다.

brief 값은 usefile=”false” 로 설정하여, stdout(화면)으로 출력하도록 하였고, xml을 usefile을 설정하지 않아서 파일로 저장되도록 하였다. 파일 경로는 다음 설명할 <batchtest> element에서 지정되는 todir 디렉토리에 저장되게 된다.

이제 실제로 테스트할 테스트 클래스들을 선택해야 하는데 한꺼번에 지정하기 위해서 fileset element를 이용하여, Test*.java 로 된 모든 테스트 클래스들을 수행하도록 하였고, 로그 파일은 todir로 정의된 ${cactus.testlog} 디렉토리에 저장되도록 설정하였다.

</fileset>

</batchtest>

cactus 테스트를 수행하기 위한 준비가 완료되었고 여기까지 설정하면 실제로 테스트를 수행할 수 있다.

여기에 하나 덧붙여서 설명하면, 테스트 결과는 formatter에서 type=”xml”로 설정한 부분이 XML파일로 저장된다. 그러나 이 파일을 읽기가 쉽지 않기 때문에, 이 xml 파일을 이용하여 보기 쉬운 HTML로 테스트 결과를 생성해주는데 junitreport element를 사용할 수 있다.

</junitreport>

아래는 <junitreport> 를 이용하여 테스트 결과를 HTML로 생성한 결과이다.

<그림 junitreport를 이용하여 Cactus 테스트 결과를 HTML로 생성한 결과 >

자아, 이제 cactus를 이용한 테스트와 리포트 생성까지 모두 살펴보았다.

다소 복잡하기는 하지만 JUnitEE보다 훨씬 더 정교한 J2EE 컴포넌트 테스트를 지원하고, ANT 스크립트 역시 개발 빌드 과정에서 필요한 부분에 약간만 더 해진것이기 때문에 정교한J2EE 컴포넌트 테스트를 진행하기 위해서는 Cactus를 사용하는 것을 권장한다.

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[펌]단위 테스트 (Unit Test)

JAVA/Advance 2009/02/14 15:36

단위 테스트 (Unit Test)

2007-08-27

자바스터디 조대협(bcho.tistory.com)

현재 BEA Systems Korea의 Senior Consultant로 근무하고 있다.

SOA/SCA,EP,EAI등에 대한 기업 솔루션에 대한 아키텍쳐 컨설팅을 주로 하고 있으며, WAS 기반의 아키텍쳐 튜닝, 장애 대응에 대한 많은 경험을 가지고 있다.

1회. 단위 테스트의 기초

2회. 확장된 단위 테스트 도구

3회. Test Coverage 분석

오래간만에 실제 프로젝트에 코더로써 참가하였다.

엔지니어 시절부터 장애나 버그, 성능에 대한 문제를 어떻게 방지할 수 있을까에 대해서 고민하고, 문제의 추적이나 장애 대처 방안, 회피 아키텍쳐들을 고민해왔지만, 애플리케이션상에서 발생하는 문제는 발견은 할 수 있지만, 발견에 드는 비용이 크고 무엇보다 문제를 미리 예방하는 것보다는 어떤 방식이라도 비효율적일 수 밖에 없다.

이런 고민을 하던중 자바기반의 프로젝트 관리에서 IDE를 이용한 개발과, 소스 버전관리 자동 빌드, 테스트와 이슈 트랙킹등의 자동화된 프로젝트 관리론에 대해 관심을 돌리게 되었고, 간단하게나마 Unit 테스트에 대해서 정리해보고자 한다.

1. 테스트

소프트웨어 개발에서 테스트란, ‘요구사항에 의해 개발된 산출물이 요구사항과 부합하는지 여부를 검증하기 위한 작업’이다. 소프트웨어 컴포넌트가 기능적으로 잘 작동하는지 뿐만 아니라 넓은 의미에서 고객의 요구사항이 제대로 이해되어 반영이 되었는지 등의 모든 검증 작업을 테스트로 생각할 수 있다.

많은 소프트웨어 개발자나 엔지니어들이 “테스트”의 필요성과 중요성에 대해서 인정한다. 그러나 이 “테스트”에 시간을 투자하기 보다는 비즈니스 로직에 시간을 투자하는 것 구현체에 시간을 투자하는 것을 더 중요한 일로 생각한다. (실제 프로젝트 종료 시간이 임박해 오니까는) 또는 “테스트”를 소프트웨어 개발이 완료된 후에 하는 것으로 생각한다.

테스트되지 않고 마감일에 맞추어진 시스템은 버그에 의해서 그보다 더 많은 시간을 버그 수정에 쏟아 붓게 되고 그러다 보면 코드는 어느새 스파게티 처럼 엉켜 버릴것이다.

전통적인 소프트웨어 개발 프로세스를 보면 아래 그림과 같이 요구사항의 분석,설계,구현,테스트의 과정을 거치게 된다. 각 과정별로 검증을 할 수 있는 테스트 방법과 도구가 존재하고 이를 통해서 문제를 단계별로 미리 해결함으로써 나중에 문제 해결과 발생에 소요되는 시간과 비용을 혁신적으로 줄일 수 있다.

< 그림 1. 전통적인 소프트웨어 개발 프로세스 >

(1) 요구 사항 분석 단계의 검증

요구 사항 분석 단계의 검증은 고객의 요구 사항을 분석가가 제대로 이해하였는지 검증에서 시작한다. 소프트웨어 개발 프로젝트의 대부분의 실패 원인은 잘못된 요구 사항 분석이 많은 비중을 차지한다.

이 과정에서 필요한 것이 바로 소프트웨어 명세서이다.

이 명세서에는 기능적인 요구 사항과, 비기능적 요구 사항(성능,장애에 대한 대처 방법)등이 기술되어야 하며, 우선적으로 반영되어야할 내용에 대한 우선순위가 설정되어야 한다.

이 명세서를 고객에게 CONFIRM받는 것으로써, 요구사항이 적절히 수집되었는지 여부를 확인할 수 있다.

그러나, 명세서를 아무리 잘 작성한다고 해도, 실제 돌아가는 애플리케이션이 아니기 때문에 의사소통에 있어서 문제가 발생할 수 있다.

고객은 “A”라고 이야기 했지만, 분석가는 “a”로 이해한 경우라고나 할까?

이를 좀더 명확하게 하기 위해서 우리는 몇가지 도구를 이용할 수 있는데, 가장 효과적이라고 생각하는 것은 바로 PILOT 프로젝트 또는 시제품이다.

실제 기능은 구현되지 않은 UI기반의 시스템을 작성하는 것이다. Visual Basic과 같은 4GL이나 Flex와 같은 RIA(Rich Internet Application)등을 이용하면 손쉽게 작성할 수 있고, 또는 HTML기반으로 구현될 웹사이트를 만들 수 도 있다. 이는 실제로 고객의 요구 사항을 정확하게 수집하여 나중에 발생될 수 있는 문제를 미연에 방지함으로써 중복 개발이나, 잘못 분석된 요구사항으로 인해서 시스템을 뒤집어 엎는 일을 막아줌으로써, PILOT 제품을 만드는데 소요된 비용을 보상한다.

위의 PILOT 제품 이외에, 프로세스(업무 절차)가 복잡한 경우에는 BPA(Business Process Analyze) 솔루션을 이용하여 프로세스를 순서도로 도식화하고 흐름에 대한 검증을 함으로써 복잡한 프로세스에 대한 문제도 검증할 수 있다.

단 몇가지 주의할점은 고객은 대부분 기술적이지 못하기 때문에 (적어도 개발자보다는 기술적이지 못할것이다.) 파일럿으로 만들어진 제품을 보고 고객은 “폰트를 바꿔 주세요.” “표 간격이 멀어요..” 등의 기능이 아닌 화면 디자인을 가지고 이슈를 삼을지도 모른다. 물론 디자인에 대한 요구사항 수집 역시 중요한 일이지만, 기능적인 요구 사항 이외의 디자인적 이슈를 다루기 위한 파일럿이 아니라는 것을 고객에게 인식 시키고 기능적 요구사항에만 집중할 필요가 있다. 디자인팀이 고객으로부터 디자인에 대한 요구 사항의 수집을 원한다면, 기능적인 이슈에 대한 수집이 끝난후에, 파일럿 제품에 대한 디자인을 차차 변경해나가도 될 것이다.

※ 이글은 단위 테스트에 대해 소개하는 글이지만, 요구 사항 분석에 대한 중요성이 높기 때문에 다소 길게 요구사항 분석에 대한 검증 기법에 대해서 설명하였다

.

(2) 시스템 디자인 단계의 검증

분석된 요구 사항을 UML이나 각종 방법론을 이용해서 소프트웨어 디자인을 진행할것이다. 여기에서 특정한 테스팅 방법론을 적용하기는 매우 어렵다. 데이터 베이스의 정규화나, 또는 디자인 패턴을 이용한 설계 방법론 정도라고나 할까?

다행히 복잡한 비즈니스 프로세스에 대해서는 BPA솔루션에서 시뮬레이션을 해볼 수 는 있지만, 테스팅 방법론으로 접근하는 것보다는 소프트웨어 설계 방법론으로 접근하는 것이 좋을것이다. 자세한 내용은 Software Design에 관련된 문서들을 참고하기 바란다.

(3) 구현 단계의 검증

본 문서에서 다루고자 하는 부분이 구현에 대한 검증이다.

실제로 구현 (Implementation)이 들어갔을 때, 어떻게 테스트를 할것인가에 대한 검증작업인데, 소프트웨어의 구현 작업은 크게 나누면 2가지 단계로 나눠볼 수 있다. 각각의 컴포넌트를 작성하는 것과 이 작성된 컴포넌트를 통합(Integration) 하는 단계이다.

컴포넌트를 구현하는 단계에서는 각 컴포넌트가 디자인된 의도데로 작동하는지를 검토하는 “단위 테스트”(Unit Test)를 적용할 수 있고, 통합이 된 후에는 “통합 테스트” (Integration Test)를 수행한다.

개발 과정에서 이 두가지 테스트는 고객의 요구사항과 무관하게 진행되어야 한다. “구현된 소프트웨어 자체가 디자인된 데로 작동하는가” 여부를 판단하는 테스트이다.

소프트웨어가 고객의 요구사항데로 디자인되고 그대로 작동하는가 여부는 테스트 단계에서 인수 테스트 (Acceptance test) 과정에서 검증된다.

이 글에서는 구현 단계 검증에서 특히 컴포넌트 테스트 “단위 테스트”에 대해서 설명하고자 한다.

(4) 테스트 단계의 검증

통합 테스트까지 완료되었으면 우리 손에는 완성된 제품이 있는 것이다.

이 제품을 고객에게 넘기기 위해서 고객의 요구 사항을 충족하고 있는지에 대한 테스트가 필요하다. 이 테스트는 앞에서 설명한 인수 테스트(Acceptance test)이다.

먼저 고객의 요구사항에 기술된 기능이 제대로 구현되었는지에 대한 기능적 테스트가 필요하고, 장애나 성능에 대한 비기능 테스트가 필요하다.

기능 테스트는 정해진 시나리오에 따라 입력된 값에 대해서 적절한 출력값이 나오는가를 검증해야 한다. 이런 테스트는 일반적으로 자동화된 도구 보다는 고객의 Heuristic (사람이 테스트 하는) 하게 테스트 하는 경우가 많다.

비 기능적 테스트는 기본적으로 성능 테스트와 장애 테스트가 많이 이루어진다.

이런 테스트를 위해서는 실환경과 유사한 환경을 재현해주는 것이 필요한데, 재현을 위해 사용되는 도구가 부하 발생기이다. 대표적인 상용 도구로는 Load Runner가 있고, 무료로 사용할 수 있는 도구로는 Apache JMeter, Microsoft의 MS Stress등이 있다.

이 테스트 단계에서 각종 튜닝과 장애 원인 분석, 배포 아키텍쳐에 대한 재 분석, 용량산정 등을 수행할 수 있는데, 이 강좌의 내용과는 논외니까는 여기까지만 설명하도록 한다.

2. 단위 테스트 도구

단위 테스트의 정의를 살펴보자, Pragmatic Unit Testing에서 단위 테스트를 다음과 같이 정의하고 있다.

단위 테스트는 테스트 대상이 되는 코드 기능의 아주 작은 특정 영역을 실행해 보는, 개발자가 작성한 코드 조각이다. 대개 단위 테스트는 특정 상황에서 특정 메서드를 시험해 본다. 예를 들어 어떤 정렬된 리스트에 큰 값을 넣고 이 값이 리스트 끝에 들어가 있는지 확인해볼 수 있다.

단위 테스트는 위에서 설명한 말 그대로 개발자가 작성한 컴포넌트가 입력값에 대해서 적절한 출력값을 리턴하는 지를 체크하는 것이다.

이런 테스트 코드는 JDK 1.4 이상의 assertion등을 사용할 수 도 있겠지만, 일일이 이런 테스트를 만들고, 자동으로 이러한 테스트를 실행하기 위한 코드를 작성하기 위해서는 많은 작업이 필요하다.

이런 작업들을 덜어주기 위해서 xUnit 테스트 프레임웍들이 존재한다.

몇가지 단위테스트 도구에 대해서 알아보도록 하자.

(1) JUnit

JUnit은 자바 애플리케이션의 단위 테스트 자동화를 위한 프레임웍이다.

상당히 사용하기 쉽고, Eclipse와 같은 IDE나,ANT와 같은 빌드 스크립트에도 쉽게 통합이 되기 때문에 가장 널리 사용되고 있다.

현재 사용되는 버전은 3.8버전과 4.X 버전이 있는데, 이 4.X 버전의 경우 “@” Annotation을 사용하면서 문법이 변경되었기 때문에 주의를 필요로한다. (본 문서에서는 3. 버전을 기준으로 설명한다.)

JUnit 테스트에 대해서 간략하게 예를 들어보면 다음과 같다.

테스트를 위한 Test 클래스를 생성한다.

테스트 클래스는 junit.framework.TestCase를 상속 받아서 구현하며, 테스트 메서드는 testXXX 메서드로 구현한다.

testXXX메서드에서 테스트는 assertXXX 메서드를 이용하여, 테스트의 성공 여부를 체크한다.

다음과 같은 클래스가 있다. getCurrentVersion() 메서드는 “version 1.0”이라는 문자열을 항상 리턴해야 한다. 이 메서드의 유효성을 체크하기 위해서 테스트 클래스를 작성하면

package bcho;

public class HelloWorld {

public String getCurrentVersion(){

return "version 1.0";

}

다음과 같이 간단한 테스트 클래스를 만들 수 있다.

package bcho.test;

import junit.framework.TestCase;

import bcho.HelloWorld;

public class HelloWorldTest extends TestCase {

public void testGetCurrentVersion() {

HelloWorld hw = new HelloWorld();

assertEquals(hw.getCurrentVersion(), "version 1.0");

}

testGetCurrentVersion에서 getCurrentVersion이 리턴 문자열이 “version 1.0”인지 테스트를 해주는 클래스이다.

이클립스에서 이 테스트 유닛을 수행하면, 각 테스트의 통과 여부를 보여준다.

기본적으로 JUnit은 테스트 클래스에 포함된 모든 testXXX 메서드들을 테스트로 수행하는데, 상황에 따라서 모든 테스트 메서드가 아닌 일부 메서드만 수행하고 싶은 경우가 있다. 이럴 경우 public static Test suite(); 라는 메서드를 오버로딩함으로써 구현을 할 수 있다.

아래 예제는 suite 메서드를 이용한 테스트를 조합한 예이다.

이 테스트 클래스를 이용하면, 두개의 test 메서드중에서 testGetCurrentVersion2

테스트만 수행되게 된다.

package bcho.test;

import junit.framework.Test;

import junit.framework.TestCase;

import junit.framework.TestSuite;

import bcho.HelloWorld;

public class HelloWorldTest extends TestCase {

public void testGetCurrentVersion() {

HelloWorld hw = new HelloWorld();

this.assertEquals(hw.getCurrentVersion(), "version 1.0");

}

public void testGetCurrentVersion2() {

HelloWorld hw = new HelloWorld();

this.assertEquals(hw.getCurrentVersion(), "version 2.0");

}

public HelloWorldTest(String method){

super(method);

}

public static Test suite(){

TestSuite suite = new TestSuite();

suite.addTest(new HelloWorldTest("testGetCurrentVersion2"));

return suite;

}

< 그림. suite 메서드를 이용한 테스트의 조합 >

< 그림. suite 메서드를 이용한 테스트의 조합 테스트를 수행한 결과 >

testXXX메서드를 구현할 때, testXXX에 대해서 공통적으로 구현되어야할 부분이 존재할 수 있다. 예를 들어서 test마다 데이터베이스 Connection과 Close 작업이 필요하거나, 공통적으로 test메서드에서 File Descriptor(FD)를 사용하기 때문에 매번 File Open과 Close가 일어날 경우등이 있다.

이러한 메서드들을 매번 testXXX 메서드에 구현할 수도 있겠지만, 모든 testXXX메서드들이 메서드 전후에 수행할 수 있는 메서드들이 있다.

l protected void setUp();

l protected void tearDown();

이 둘이 그 메서드들이다. 다음 예제를 보자, 다음 예제는 testXXX메서드를 수행하기 이전, 이후에 매번 데이터 베이스 연결을 열고 닫도록 구현한 코드이다.

private Connection conn;

protected void setUp(){

try{

conn = getConnection("10.136.21.1","oracle","oracle");

}catch(Exception e){

e.printStackTrace();

this.fail("Fail to open DB Connection");

}

protected void tearDown(){

if(conn != null){

try{

conn.close();

}catch(Exception e){

e.printStackTrace();

this.fail("Fail to close DB Connection");

}

< 예제. setUp()과 tearDown()을 이용한 데이터베이스 연결 관리 예제 >

메서드 전후에 수행할 수 있는 메서드 이외에도, JUnit에서는 Test의 묶음 (위에서 설명한 Suite)단위의 setUp과 teardown 메서드를 제공한다. 여기서 적용된 클래스는 suite수행은 전후에 단한번씩만 수행된다. 구현 방법은 suite Object를 생성한후에, TestSetup이라는 클래스로 Wrapping하여 suite 메서드 내에서 return하면 된다.

public static Test suite(){

TestSuite suite = new TestSuite();

suite.addTest(new HelloWorldTest("testGetCurrentVersion2"));

TestSetup wrapper = new TestSetup(suite){

protected void setUp(){

// doSomething for initial phase

}

protected void tearDown(){

// doSomething after end phase

}

};

return wrapper;

}

< 예제. setUp()과 tearDown을 suite에 구현한 예제 >

지금까지 간단하게나마 JUnit에 대한 사용법에 대해서 살펴보았다. 이외에도 Exception처리 등 몇가지 필요한 사항이 있지만, 본 강의는 JUnit의 사용법이 아니라 단위 테스트에 대한 전반적인 개념을 소개하기 위한 글이 기 때문에, JUnit에 대한 사용법은 http://www.junit.org/index.htm 의 문서나 또는 [실용주의 프로그래머를 위한 단위 테스트 with JUnit – 인사이트 ] 등의 서적을 참고하기 바란다.

지금까지 JUnit을 통한 기본적인 Java Application의 테스트 방법에 대해서 알아보았다. 단위 테스트를 Pure Java로 JUnit을 이용해서 작성해도 좋겠지만, 데이터베이스 테스트나 Servlet/JSP, EJB,JMS등 Java 세계에는 여러가지 특성을 가진 컴포넌트들이 존재하며, 이를 Pure Java Code로만 만들기에는 다소 많은 작업이 필요하다.

지금부터 일반적인 단위 테스트 프레임웍에 대해서 소개한다.

(2) DBUnit

인터넷 서비스 애플리케이션이나 엔터프라이즈 애플리케이션에서 많은 비중을 차지 하는 것이 데이터베이스 관련 작업일 것이다.

이런 데이터 베이스 단위테스트를 지원하는 프레임웍으로는 DBUnit이라는 것이 있다.

테스트 시나리오를 요약해보면 다음과 같다.

1) 테스트 데이터베이스를 초기화 한다.

데이터베이스의 초기화는 XML파일에서 데이터 로딩등의 통해서 DB를 초기화할 수 있다.

2) 테스트할 객체를 수행한다.

3) 데이터베이스에서 2)에 의해 수행된 결과를 쿼리한다.

4) XML 파일등으로부터 기대 결과를 로딩한다.

5) 3)과 4)를 assert 메서드를 이용하여 비교한다.

6) 데이터 베이스를 테스트 전 상태로 원상 복구한다.

아래 예제코드를 살펴보자.

DB 단위 테스트이기 때문에 DBMS에 대한 Connection관리가 필요한데, 베이스클래스 인

DBTestCase의 getConnection 메서드와 closeConnection 메서드에 의해서 이루어진다.

직접 getConnection과 closeConnection 메서드를 구현할 수 도 있지만, System Property에 필요한 URL,ID,PASSWORD등을 지정하면, 자동으로 DBUnit에서 Connection 관리에 대한 메서드를 제공한다.

public class EmpDAOTest extends DBTestCase

{

final static String JDBC_DRIVER="org.gjt.mm.mysql.Driver";

final static String JDBC_USERID="user";

final static String JDBC_USERPASSWD="password";

final static String JDBC_URL

="jdbc:mysql://localhost:20001/dbms";

public EmpDAOTest(String name){

super(name);

System.setProperty( PropertiesBasedJdbcDatabaseTester.DBUNIT_DRIVER_CLASS, JDBC_DRIVER );

System.setProperty( PropertiesBasedJdbcDatabaseTester.DBUNIT_CONNECTION_URL, JDBC_URL );

System.setProperty( PropertiesBasedJdbcDatabaseTester.DBUNIT_USERNAME, JDBC_USERID );

System.setProperty( PropertiesBasedJdbcDatabaseTester.DBUNIT_PASSWORD, JDBC_USERPASSWD );

}

<예제, DBUnit에서 Connection을 관리하는 부분 >

위의 예제에서는 Connection에 관련된 Property값을 System.setProperty를 이용해서 지정하였지만, ANT나 시스템환경 변수를 이용해서 지정하는것도 가능하며, 위의 예제는 JDBC Driver를 통해서 직접 연결하는 예제이지만, 설정값에 따라서 DataSource,JNDI를 이용하는것도 가능하다.

데이터 베이스 연결을 위한 메서드가 구현되었으면, 테스트전의 데이터 베이스 초기화를 위한 작업이 선행 되어야 한다. 이 작업은 getSetUpOperation 에서 이루어진다. 이 메서드는 테스트가 진행되기전에 수행되어 리턴값에 따라서 데이터베이스를 초기화 하는데, CLEAN_INSERT는 데이터베이스를 모두 지우고, getDataSet에 의해서 리턴되는 Record들을 Insert하여 데이터베이스를 초기화 한다. 아래 예제에서는 초기화 Record 값들을 FlatXmlDataSet을 이용하여, dataset.xml에서 읽어서 그 데이터로 초기화를 수행하도록 구현하였다.

getSetUpOperation에서 사용할 수 있는 리턴값으로는 , 모든 데이터를 지우는 DELETE_ALL 이나 INSERT,UPDATE등의 작업을 수행할 수 있다.

모든 테스트가 종료된 다음에는 데이터베이스를 원상복구하기 위해서 getTearDownOperation 메서드에서 getSetUpOperation 과 같은 방법으로 정리 작업을 수행한다.

protected DatabaseOperation getSetUpOperation()

throws Exception

{

return DatabaseOperation.CLEAN_INSERT;

}

protected DatabaseOperation getTearDownOperation()

throws Exception

{

return DatabaseOperation.NONE;

}

protected IDataSet getDataSet() throws Exception

{

return new

FlatXmlDataSet(new FileInputStream("c:\\temp\\dataset.xml"));

}

< 예제 . 데이터 초기화 방법 >

<?xml version='1.0' encoding='euc-kr'?>

<BCHO_EMP name='bcho'

address='Seoul Korea'/>

</dataset>

< 예제. 데이터 초기화에 사용된 dataset.xml >

자 여기까지 구현하였으면, 데이터베이스 테스트를 하기 위한 준비가 완료되었다. 이제부터 실제로 테스트 메서드를 작성해보자. 테스트 메서드는 위에서 설명한데로, 테스트할 메서드를 호출하고, 반영된 결과를 DBMS로부터 읽어서 기대되는 결과와 비교하면 된다.

public void testInsertEmployee(){

IDatabaseConnection conn = null;

try{

// 1. 테스트할 객체를 호출하여 데이터베이스를 업데이트 한다.

EmpDAO empDao = new EmpDAOImpl();

empDao.insertEmployee("kim", "YoungIn Suji");

// 2. 업데이트 내용이 반영된후, 반영된 내용을 DBMS로부터 읽어온다.

conn = getConnection();

IDataSet databaseDataSet = conn.createDataSet();

ITable actualTable

= databaseDataSet.getTable("BCHO_EMP");

// 3. 비교할 내용을 XML파일에서 읽어온다.

IDataSet expectedDataSet

= new FlatXmlDataSet(new File("c:\\temp\\dataset.xml"));

ITable expectedTable = expectedDataSet.getTable("BCHO_EMP");

// 4. 위의 2,3 내용이 일치하는지 비교한다.

Assertion.assertEquals(expectedTable,actualTable);

}catch(Exception e ){

e.printStackTrace();

fail("Test failed during testEmpTable");

}finally{

try{

closeConnection(conn);

}catch(Exception e){

fail("Fail to close connection");

}//try-catch

}//finally

}

예제에서와 같이 EmpDAO를 이용하여, “BCHO_EMP” 테이블을 업데이트 한후에, 업데이트 된 내용을 2항에서 actualTable이라는 객체로 받아내고, dataset.xml에서 비교할 데이터를 expectedTable형태로 받아온다.

이 둘을 비교하여, 테스트를 수행한다.

이 예제에서는 간단하게 두개의 테이블을 비교했지만, SELECT를 해서 테이블의 SUBSET으로만 비교하거나 또는 특정 컬럼들만 비교하는 것이 가능하다.

테스트 데이터를 예제에서는 XML파일에서 읽도록 하였지만, CSV파일에서 읽어 드리는 것도 가능하며, XML의 테스트 데이터도 DBMS에서 Generate하거나 DTD역시 DBMS의 쿼리 결과를 이용해서 자동으로 생성할 수 있다.

( 참고 : http://dbunit.sourceforge.net/faq.html#extract )

간단하게나마 DBUnit의 사용법에 대해서 살펴보았다. 특히 Enterprise Application의 경우 데이터에 대한 작업이 매우 중요하기 때문에, 데이터 검증에 대한 단위테스트는 매우 중요하다. DBUnit의 경우 RDBMS에 대한 테스트도 지원하지만, FlatXmlDataSet을 이용해서 XML데이타 검증등에도 손쉽게 사용할 수 있다.

DBUnit을 이용하여 데이터베이스 관련 테스트를 진행할 경우에는 DBMS를 공유하여 협업을 할 경우에는 데이터에 대한 간섭이 일어날 수 있기 때문에, 가능하다면 독립된 테스트 데이터 베이스 (LOCAL PC도 좋다)를 유지하는 것을 권장한다.

이번 회에서는 테스트의 개념과 단위 테스트의 개념에 대해서 알아보았고, 이를 구현하기 위한 가장 기본적인 JUnit과 데이터베이스 테스트를 위한 DBUnit에 대해 알아보았다.

다음 회에서는 좀더 확장된 단위 테스트 도구를 이용한 단위 테스트 방법에 대해서 소개하도록 한다.

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[펌]JVM GC와 메모리 튜닝

JAVA/Basic 2009/02/14 14:37

JVM GC와 메모리 튜닝

자바스터디 네트워크 [www.javastudy.co.kr]

조대협 [bcho_N_O_SPAM@j2eestudy.co.kr]

모든 Java Application은 JVM(Java Virtual Machine)위에서 동작한다.
이 JVM이 동작하는데 있어서, 메모리의 구조와 특히 GC는 Application의 응답시간과 성능에 밀접한 관계를 미친다. 이번 강좌에서는 JVM 의 메모리 구조와 GC 알고리즘 (JDK 1.4.X에 포함된 새로운 알고리즘 포함) 그리고, JVM의 메모리 튜닝을 통한 Application의 성능향상방법에 대해서 알아보도록 하자.

1.GC란 무엇인가?

GC는 Garbage Collection의 약자로 Java 언어의 중요한 특징중의 하나이다.
GC는 Java Application에서 사용하지 않는 메모리를 자동으로 수거하는 기능을 말한다.
예전의 전통적인 언어 C등의 경우 malloc, free등을 이용해서 메모리를 할당하고, 일일이 그 메모리를 수거해줘야했다. 그러나 Java 언어에서는 GC 기술을 사용함에 따라서 개발자로 하여금 메모리 관리에서 부터 좀더 자유롭게 해주었다.

2.GC의 동작 방법은 어떻게 되는가?

1) JVM 메모리 영역

GC의 동작 방법을 이해하기 위해서는 Java의 메모리 구조를 먼저 이해할 필요가 있다.
일반적으로 Application에서 사용되는 객체는 오래 유지 되는 객체보다, 생성되고 얼마안있어서 사용되지 않는 경우가 많다. <그림 1 참조>

<그림 1. 메모리 foot print>

그래서 Java에서는 크게 두가지 영역으로 메모리를 나누는데 Young 영역과 Old 영역이 그것이다.
Young 영역은 생긴지 얼마 안된 객체들을 저장하는 장소이고, Old영역은 생성된지 오래된 객체를 저장하는 장소이다. 각 영역의 성격이 다른 만큼 GC의 방법도 다르다.
먼저 Java의 메모리 구조를 살펴보자.

<그림 2. Java 메모리 구조>

Java의 메모리 영역은 앞에서 이야기한 두 영역 (Young 영역,Old 영역)과 Perm 영역 이렇게 3가지로 영역으로 구성된다.

<표 1. Java 메모리 영역>

2) GC 알고리즘

그러면 이 메모리 영역을 JVM이 어떻게 관리하는지에 대해서 알아보자.
JVM은 New/Young 영역과, Old영역 이 두영역에 대해서만 GC를 수행한다. Perm영역은 앞에서 설명했듯이 Code가 올라가는 부분이기 때문에, GC가 일어날 필요가 없다. Perm영역은 Code가 모두 Load되고 나면 거의 일정한 수치를 유지한다.

○ Minor GC
먼저 New/Young영역의 GC방법을 살펴보자 New/Young 영역의 GC를 Minor GC라고 부르는데, New/Young영역은 Eden과 Survivor라는 두가지 영역으로 또 나뉘어 진다. Eden영역은 Java 객체가 생성되자 마자 저장이 되는곳이다. 이렇게 생성된 객체는 Minor GC가 발생할때 Survivor 영역으로 이동된다.

Survivor 영역은 Survivor 1과 Suvivor2 영역 두 영역으로 나뉘어 지는데, Minor GC가 발생하면 Eden과 Survivor1에 Alive되어 있는 객체를 Suvivor2로 복사한다. 그리고 Alive되어 있지 않는 객체는 자연히 Suvivor1에 남아있게 되고, Survivor1과 Eden영역을 Clear한다. (결과적으로 Alive된 객체만 Survivor2로 이동한것이다.)
다음번 Minor GC가 발생하면 같은 원리로 Eden과 Survivor2영역에서 Alive되어 있는 객체를 Survivor1에 복사한다. 계속 이런 방법을 반복적으로 수행하면서 Minor GC를 수행한다.

이렇게 Minor GC를 수행하다가, Survivor영역에서 오래된 객체는 Old영역으로 옮기게 된다.

이런 방식의 GC 알고리즘을 Copy & Scavenge라고 한다. 이 방법은 매우 속도가 빠르며 작은 크기의 메모리를 Collecting하는데 매우 효과적이다. Minor GC의 경우에는 자주 일어나기 때문에, GC에 소요되는 시간이 짧은 알고리즘이 적합하다.

이 내용을 그림을 보면서 살펴보도록 하자.

<그림 3-1. 1st Minor GC>

Eden에서 Alive된 객체를 Suvivor1으로 이동한다. Eden 영역을 Clear한다.

<그림 3-2. 2nd Minor GC>

Eden영역에 Alive된 객체와 Suvivor1영역에 Alive된 객체를 Survivor 2에 copy한다.
Eden영역과 Suvivor2영역을 clear한다.

<그림 3-3. 3rd Minor GC>

객체가 생성된 시간이 오래지나면 Eden과 Suvivor영역에 있는 오래된 객체들을 Old 영역으로 이동한다.

○ Full GC

Old 영역의 Garbage Collection을 Full GC라고 부르며, Full GC에 사용되는 알고리즘은 Mark & Compact라는 알고리즘을 이용한다. Mark & Compact 알고리즘은 전체 객체들의 reference를 쭉 따라가다면서 reference가 연결되지 않는 객체를 Mark한다. 이 작업이 끝나면 사용되지 않는 객체를 모두 Mark가 되고, 이 mark된 객체를 삭제한다.<그림 4 참고> (실제로는 compact라고 해서, mark된 객체로 생기는 부분을 unmark된 즉 사용하는 객체로 메꾸어 버리는 방법이다.)

Full GC는 매우 속도가 느리며, Full GC가 일어나는 도중에는 순간적으로 Java Application이 멈춰 버리기 때문에, Full GC가 일어나는 정도와 Full GC에 소요되는 시간은 Application의 성능과 안정성에 아주 큰 영향을 준다.

<그림 4. Full GC>

3. GC가 왜 중요한가?

Garbage Collection중에서 Minor GC의 경우 보통 0.5초 이내에 끝나기 때문에 큰문제가 되지 않는다. 그러나 Full GC의 경우 보통 수초가 소요가 되고, Full GC동안에는 Java Application이 멈춰버리기 때문에 문제가 될 수 있다.
예를 들어 게임 서버와 같은 Real Time Server를 구현을 했을때, Full GC가 일어나서 5초동안 시스템이 멈춘다고 생각해보자.
또 일반 WAS에서도 5~10초동안 멈추면, 멈추는동안의 사용자의 Request가 Queue에 저장되었다가 Full GC가 끝난후에 그 요청이 한꺼번에 들어오게 되면 과부하에 의한 여러 장애를 만들 수 있다..
그래서 원할한 서비스를 위해서는 GC를 어떻게 일어나게 하느냐가 시스템의 안정성과 성능에 큰 변수로 작용할 수 있다.

4. 다양한 GC 알고리즘

앞에서 설명한 기본적인 GC방법 (Scavenge 와 Mark and compact)이외에 JVM에서는 좀더 다양한 GC 방법을 제공하고 그 동작방법이나 사용방법도 틀리다. 이번에는 다양한 GC 알고리즘에 대해서 알아보자. 현재 (JDK 1.4)까지 나와 있는 JVM의 GC방법은 크게 아래 4가지를 지원하고 있다.

- Default Collector
- Parallel GC for young generation (from JDK 1.4 )
- Concurrent GC for old generation (from JDK 1.4)
- Incremental GC (Train GC)

1) Default Collector
이 GC 방법은 앞에서 설명한 전통적인 GC방법으로 Minor GC에 Scavenge를, Full GC에 Mark & compact 알고리즘을 사용하는 방법이다. 이 알고리즘에는 이미 앞에서 설명했기 때문에 별도의 설명을 하지는 않는다.

JDK 1.4에서부터 새로 적용되는 GC방법은 Parallel GC와 Concurrent GC 두가지 방법이 있다. Parallel GC는 Minor GC를 좀더 빨리하게 하는 방법이고 (Throughput 위주) Concurrent GC는 Full GC시에 시스템의 멈춤(Pause)현상을 최소화하는 GC방법이다.

2) Parallel GC
JDK1.3까지 GC는 하나의 Thread에서 이루어진다. Java가 Multi Thread환경을 지원함에도 불구하고, 1 CPU에서는 동시에 하나의 Thread만을 수행할 수 밖에 없기때문에, 예전에는 하나의 CPU에서만 GC를 수행했지만, 근래에 들어서 하나의 CPU에서 동시에 여러개의 Thread를 실행할 수 있는 Hyper Threading기술이나, 여러개의 CPU를 동시에 장착한 HW의 보급으로 하나의 HW Box에서 동시에 여러개의 Thread를 수행할 수 있게 되었다.

JDK 1.4부터 지원되는 Parallel GC는 Minor GC를 동시에 여러개의 Thread를 이용해서 GC를 수행하는 방법으로 하나의 Thread를 이용하는것보다 훨씬 빨리 GC를 수행할 수 있다.

<그림 7. Parallel GC 개념도>

<그림 7> 을 보자 왼쪽의 Default GC방법은 GC가 일어날때 Thread들이 작업을 멈추고, GC를 수행하는 thread만 gc를 수행한다. (그림에서 파란영역), Parallel GC에서는 여러 thread들이 gc를 수행이 가능하기 때문에, gc에 소요되는 시간이 낮아진다.

Parallel GC가 언제나 유익한것은 아니다. 앞에서도 말했듯이 1CPU에서는 동시에 여러개의 thread를 실행할 수 없기 때문에 오히혀 Parallel GC가 Default GC에 비해서 느리다. 2 CPU에서도 Multi thread에 대한 지원이나 계산등을 위해서 CPU Power가 사용되기 때문에, 최소한 4CPU의 256M 정도의 메모리를 가지고 있는 HW에서 Parallel GC가 유용하게 사용된다.

Parallel GC는 크게 두가지 종류의 옵션을 가지고 있는데,Low-pause 방식과 Throughput 방식의 GC방식이 있다.

Solaris 기준에서 Low-pause Parallel GC는 ?XX:+UseParNewGC 옵션을 사용한다. 이 모델은 Old 영역을 GC할때 다음에 설명할 Concurrent GC방법과 함께 사용할 수 있다. 이 방법은 GC가 일어날때 빨리 GC하는것이 아니라 GC가 발생할때 Application이 멈춰지는 현상(pause)를 최소화하는데 역점을 뒀다.

Throughput 방식의 Parallel GC는 ?XX:+UseParallelGC (Solaris 기준) 옵션을 이용하며 Old 영역을 GC할때는 Default GC (Mark and compact)방법만을 사용하도록 되어 있다.Minor GC가 발생했을때, 되도록이면 빨리 수행하도록 throughput에 역점을 두었다.

그외에도 ParallelGC를 수행할때 동시에 몇개의 Thread를 이용하여 Minor영역을 Parallel GC할지를 결정할 수 있는데, -XX:ParallelGCThreads= 옵션을 이용하여 Parallel GC에 사용되는 Thread의 수를 지정할 수 있다.

3) Concurrent GC

앞에서도 설명했듯이, Full GC즉 Old 영역을 GC하는 경우에는 그 시간이 길고 Application이 순간적으로 멈춰버리기 때문에, 시스템 운용에 문제가 된다.

그래서 JDK1.4부터 제공하는 Concurrent GC는 기존의 이런 Full GC의 단점을 보완하기 위해서 Full GC에 의해서 Application이 멈추어 지는 현상을 최소화 하기 위한 GC방법이다.
Full GC에 소요되는 작업을 Application을 멈추고 진행하는것이 아니라, 일부는 Application이 돌아가는 단계에서 수행하고, 최소한의 작업만을 Application이 멈췄을때 수행하는 방법으로 Application이 멈추는 시간을 최소화한다.

<그림 8. Concurrent GC 개념도>

그림 8에서와 같이 Application이 수행중일때(붉은 라인) Full GC를 위한 작업을 수행한다. (Sweep,mark) Application을 멈추고 수행하는 작업은 일부분 (initial-mark, remark 작업)만을 수행하기 때문에, 기존 Default GC의 Mark & Sweep Collector에 비해서 Application이 멈추는 시간이 현저하게 줄어든다.

Solaris JVM에서는 -XX:+UseConcMarkSweepGC Parameter를 이용해 세팅한다.

4) Incremental GC (Train GC)

Incremental GC또는 Train GC라고도 불리는 GC방법은 JDK 1.3에서부터 지원된 GC방법이다. 앞에서 설명한 Concurrent GC와 비슷하게, 의도 자체는 Full GC에 의해서 Application이 멈추는 시간을 줄이고자 하는데 있다.

Incremental GC의 작동방법은 간단하다. Minor GC가 일어날때 마다 Old영역을 조금씩 GC를 해서 Full GC가 발생하는 횟수나 시간을 줄이는 방법이다.

<그림 9. Incremental GC 개념도>

그림 9에서 보듯이. 왼쪽의 Default GC는 FullGC가 일어난후에나 Old 영역이 Clear된다. 그러나, 오른쪽의 Incremental GC를 보면 Minor GC가 일어난후에, Old 영역이 일부 Collect된것을 볼 수 있다.

Incremental GC를 사용하는 방법은 JVM 옵션에 ?Xinc 옵션을 사용하면 된다.
Incremental GC는 많은 자원을 소모하고, Minor GC를 자주일으키고, 그리고 Incremental GC를 사용한다고 Full GC가 없어지거나 그 횟수가 획기적으로 줄어드는 것은 아니다. 오히려 느려지는 경우가 많다. 필히 테스트 후에 사용하도록 하자.

※ Default GC이외의 알고리즘은 Application의 형태나 HW Spec(CPU수, Hyper threading 지원 여부), 그리고 JVM 버전(JDK 1.4.1이냐 1.4.2냐)에 따라서 차이가 매우 크다. 이론상으로는 실제로 성능이 좋아보일 수 있으나, 운영환경에서는 여러 요인으로 인해서 기대했던것만큼의 성능이 안나올 수 있기 때문에, 실환경에서 미리 충분한 테스트를 거쳐서 검증한후에 사용해야 한다.

5. GC 로그는 어떻게 수집과 분석

JVM에서는 GC 상황에 대한 로그를 남기기 위해서 옵션을 제공하고 있다.
Java 옵션에 ?verbosegc 라는 옵션을 주면되고 HP Unix의 경우 ?verbosegc ?Xverbosegc 옵션을 주면 좀더 자세한 GC정보를 얻을 수 있다. GC 정보는 stdout으로 출력이 되기 때문에 “>” redirection등을 이용해서 file에 저장해놓고 분석할 수 있다.

Example ) java ?verbosegc MyApplication

그럼 실제로 나온 GC로그를 어떻게 보는지를 알아보자.

<그림 5. 일반적인 GC 로그, Windows, Solaris>

<그림 5>는 GC로그 결과를 모아논 내용이다. (실제로는 Application의 stdout으로 출력되는 내용과 섞여서 출력된다.)
Minor GC는 ”[GC “로 표기되고, Full GC는 “[Full GC”로 표기된다.
그 다음값은 Heap size before GC인데,GC 전에 Heap 사용량 ( New/Young 영역 + Old 영역 + Perm 영역)의 크기를 나타낸다.

Heap size after GC는 GC가 발생한후에 Heap의 사용량이다. Minor GC가 발생했을때는 Eden과 Survivor 영역으 GC가 됨으로 Heap size after GC는 Old영역의 용량과 유사하다.(Minor GC에서 GC되지 않은 하나의 Survivor영역내의 Object들의 크기도 포함해야한다.)

Total Heap Size는 현재 JVM이 사용하는 Heap Memory양이다. 이 크기는 Java에서 ?ms와 ?mx 옵션으로 조정이 가능한데. 예를 들어 ?ms512m ?mx1024m로 해놓으면 Java Heap은 메모리 사용량에 따라서 512~1024m사이의 크기에서 적절하게 늘었다 줄었다한다. (이 늘어나는 기준과 줄어드는 기준은 (-XX:MaxHeapFreeRatio와 ?XX:MinHeapFreeRation를 이용해서 조정할 수 있으나 JVM vendor에 따라서 차이가 나기때문에 각 vendor별 JVM 메뉴얼을 참고하기 바란다.) Parameter에 대한 이야기는 추후에 좀더 자세히하도록 하자.

그 다음값은 GC에 소요된 시간이다.

<그림 5>의 GC로그를 보면 Minor GC가 일어날때마다 약 20,0

00K 정도의 Collection이 일어난다. Minor GC는 Eden과 Suvivor영역 하나를 GC하는 것이기 때문에 New/Young 영역을 20,000Kbyte 정도로 생각할 수 있다.

Full GC때를 보면 약44,000Kbyte에서 1,749Kbyte로 GC가 되었음을 볼 수 있다. Old영역에 큰 데이타가 많지 않은 경우이다. Data를 많이 사용하는 Application의 경우 전체 Heap이 512이라고 가정할때, Full GC후에도 480M정도로 유지되는 경우가 있다. 이런 경우에는 실제로 Application에서 Memory를 많이 사용하고 있다고 판단할 수 있기 때문에 전체 Heap Size를 늘려줄 필요가 있다.

이렇게 수집된 GC로그는 다소 보기가 어렵기 때문에, 좀더 쉽게 분석할 수 있게 하기 위해서 GC로그를 awk 스크립트를 이용해서 정제하면 분석이 용이하다.

<표 2. gc.awk 스크립트>

이 스크립트를 작성한후에 Unix의 awk 명령을 이용해서

% awk ?f gc.awk GC로그파일명

을 쳐주면 아래<표 3>와 같이 정리된 형태로 GC 로그만 추출하여 보여준다.

<표 3. gc.awk 스크립트에 의해서 정재된 로그>

Minor와 Major는 각각 Minor GC와 Full GC가 일어날때 소요된 시간을 나타내며, Alive는 GC후에 남아있는 메모리양, 그리고 Freed는 GC에 의해서 collect된 메모리 양이다.

이 로그파일은 excel등을 이용하여 그래프등으로 변환해서 보면 좀더 다각적인 분석이 가능해진다.

※ JDK 1.4에서부터는 ?XX:+PrintGCDetails 옵션이 추가되어서 좀더 자세한 GC정보를 수집할 수 있다.

※ HP JVM의 GC Log 수집

HP JVM은 전체 heap 뿐 아니라 ?Xverbosegc 옵션을 통해서 Perm,Eden,Old등의 모든 영역에 대한 GC정보를 좀더 정확하게 수집할 수 있다.

Example ) java ?verbosegc ?Xverbosegc MyApplication ß (HP JVM Only)

HP JVM의 GC정보는 18개의 필드를 제공하는데 그 내용을 정리해보면 <표 4.>와 같다.

<GC : %1 %2 %3 %4 %5 %6 %7 %8 %9 %10 %11 %12 %13 %14 %15 %16 %17 %18>

<표 4. HP JVM GC 로그 필드별 의미>

이 로그를 직접 보면서 분석하기는 쉽지가 않다. 그래서, HP에서는 좀더 Visual한 환경에서 분석이 가능하도록 HPJtune이라는 툴을 제공한다. 다음 URL에서 다운로드 받을 수 있다.

http://www.hp.com/products1/unix/java/java2/hpjtune/index.html

<그림 6. HP Jtune을 이용해서 GC후 Old영역의 변화 추이를 모니터링하는 화면>

6. GC 관련 Parameter

GC관련 설정값을 보기전에 앞서서 ?X와 ?XX 옵션에 대해서 먼저 언급하자. 이 옵션들은 표준 옵션이 아니라, 벤더별 JVM에서 따로 제공하는 옵션이기 때문에, 예고 없이 변경되거나 없어질 수 있기 때문에, 사용전에 미리 JVM 벤더 홈페이지를 통해서 검증한다음에 사용해야한다.

1) 전체 Heap Size 조정 옵션

전체 Heap size는 ?ms와 ?mx로 Heap 사이즈의 영역을 조정할 수 있다. 예를 들어 ?ms512m ?mx 1024m로 설정하면 JVM은 전체 Heap size를 application의 상황에 따라서 512m~1024m byte 사이에서 사용하게 된다. 그림2의 Total heap size

메모리가 모자를때는 heap을 늘리고, 남을때는 heap을 줄이는 heap growing과 shirinking 작업을 수행하는데, 메모리 변화량이 큰 애플리케이션이 아니라면 이 min heap size와 max heap size는 동일하게 설정하는 것이 좋다. 일반적으로 1GB까지의 Heap을 설정하는데에는 문제가 없으나, 1GB가 넘는 대용량 메모리를 설정하고자 할 경우에는 별도의 JVM 옵션이 필요한 경우가 있기때문에 미리 자료를 참고할 필요가 있다.

※ IBM AIX JVM의 경우
%export LDR_CNTRL=MAXDATA=0x10000000
%java -Xms1500m -Xmx1500m MyApplication

2) Perm size 조정 옵션

Perm Size는 앞에서도 설명했듯이, Java Application 자체(Java class etc..)가 로딩되는 영역이다. J2EE application의 경우에는 application 자체의 크기가 큰 편에 속하기 때문에, Default로 설정된 Perm Size로는 application class가 loading되기에 모자른 경우가 대부분이기 때문에, WAS start초기나, 가동 초기에 Out Of Memory 에러를 유발하는 경우가 많다.

PermSize는 -XX:MaxPermSize=128m 식으로 지정할 수 있다.
일반적으로 WAS에서 PermSize는 64~256m 사이가 적절하다.

3) New 영역과 Old 영역의 조정New 영역은 ?XX:NewRatio=2 에 의해서 조정이 된다.
NewRatio Old/New Size의 값이다. 전체 Heap Size가 768일때, NewRatio=2이면 New영역이 256m, Old 영역이 512m 로 설정이 된다.
JVM 1.4.X에서는 ?XX:NewSize=128m 옵션을 이용해서 직접 New 영역의 크기를 지정하는 것이 가능하다.

4) Survivor 영역 조정 옵션
-XX:SurvivorRatio=64 (eden/survivor 의 비율) :64이면 eden 이 128m일때, survivor영역은 2m가 된다.

5) -server와 ?client 옵션
JVM에는 일반적으로 server와 client 두가지 옵션을 제공한다.
결론만 말하면 server 옵션은 WAS와 같은 Server환경에 최적화된 옵션이고, client옵션은 워드프로세서와 같은 client application에 최적화된 옵션이다. 그냥 언뜻 보기에는 단순한 옵션 하나로보일 수 있지만, 내부에서 돌아가는 hotspot compiler에 대한 최적화 방법과 메모리 구조자체가 아예 틀리다.

○ -server 옵션

server용 application에 최적화된 옵션이다. Server application은 boot up 시간 보다는 user에 대한 response time이 중요하고, 많은 사용자가 동시에 사용하기 때문에 session등의 user data를 다루는게 일반적이다. 그래서 server 옵션으로 제공되는 hotspot compiler는 java application을 최적화 해서 빠른 response time을 내는데 집중되어 있다.

또한 메모리 모델 역시, 서버의 경우에는 특정 사용자가 서버 운영시간동안 계속 서버를 사용하는게 아니기 때문에 (Login하고, 사용한 후에는 Logout되기 때문에..) 사용자에 관련된 객체들이 오래 지속되는 경우가 드물다. 그래서 상대적으로 Old영역이 작고 New 영역이 크게 배정된다. <그림 7. 참조 >

○ -client 옵션

client application은 워드프로세서 처럼 혼자 사용하는 application이다. 그래서 client application은 response time보다는 빨리 기동되는데에 최적화가 되어 있다. 또한대부분의 client application을 구성하는 object는GUI Component와 같이 application이 종료될때까지 남아있는 object의 비중이 높기 때문에 상대적으로 Old 영역의 비율이 높다.

<그림 7. ?server와 ?client 옵션에 따른 JVM Old와 New영역>

이 두옵션은 가장 간단한 옵션이지만, JVM의 최적화에 아주 큰부분을 차지하고 있는 옵션이기 때문에, 반드시 Application의 성격에 맞춰서 적용하기 바란다.
(※ 참고로, SUN JVM은 default가 client, HPJVM는 default가 server로 세팅되어 있다.)

○ GC 방식에 대한 옵션

GC 방식에 대한 옵션은 앞에서도 설명했지만, 일반적인 GC방식이외에, Concurrent GC,Parallel GC,Inceremental GC와 같이 추가적인 GC Algorithm이 존재한다. 옵션과 내용은 앞장에서 설명한 “다양한 GC알고리즘” 을 참고하기 바란다.

7.JVM GC 튜닝

그러면 이제부터 지금까지 설명한 내용을 기반으로 실제로 JVM 튜닝을 어떻게 하는지 알아보도록 하자.

STEP 1. Application의 종류와 튜닝목표값을 결정한다.

JVM 튜닝을 하기위해서 가장 중요한것은 JVM 튜닝의 목표를 설정하는것이다. 메모리를 적게 쓰는것이 목표인지, GC 횟수를 줄이는것이 목표인지, GC에 소요되는시간이 목표인지, Application의 성능(Throughput or response time) 향상인지를 먼저 정의한후에. 그 목표치에 근접하도록 JVM Parameter를 조정하는것이 필요하다.

STEP 2. Heap size와 Perm size를 설정한다.

-ms와 ?mx 옵션을 이용해서 Heap Size를 정한다. 일반적으로 server application인 경우에는 ms와 mx 사이즈를 같게 하는것이 Memory의 growing과 shrinking에 의한 불필요한 로드를 막을 수 있어서 권장할만하다.

ms와mx사이즈를 다르게 하는 경우는 Application의 시간대별 memory 사용량이 급격하게 변화가 있는 Application에 효과적이다.
PermSize는 JVM vendor에 따라 다소 차이가 있으나 일반적으로 16m정도이다. Client application의 경우에는 문제가 없을 수 있지만, J2EE Server Application의 경우 64~128m 사이로 사용이 된다.

Heap Size와 Perm Size는 아래 과정을 통해서 적정 수치를 얻어가야한다.

STEP 3. 테스트 & 로그 분석.

JVM Option에 GC 로그를 수집하기 위한 ?verbosegc 옵션을 적용한다. (HP의 경우 ?Xverbosegc 옵션을 적용한다.)

LoadRunner나 MS Strest(무료로 MS社의 홈페이지에서 다운로드 받을 수 있다.)와 같은 Strest Test툴을 통해서 Application에 Strest를 줘서. 그 log를 수집한다. 튜닝에서 있어서 가장 중요한것은 목표산정이지만, 그만큼이나 중요한것은 실제 Tuning한 Parameter가 Application에 어떤 영향을 주는지를 테스트하는 방법이 매우 중요하다. 그런 의미에서 적절한 Strest Tool의 선정과, Strest Test 시나리오는 정확한 Tuning을 위해서 매우 중요한 요인이다.

○ Perm size 조정
아래 그림8.은 HP JVM에서 ?Xverbosegc 옵션으로 수집한 GC log를 HP Jtune을 통해서 graph로 나타낸 그래프이다. 그림을 보면 Application이 startup되었을때 Perm 영역이 40m에서. 시간이 지난후에도 50m 이하로 유지되는것을 볼 수 있다. 특별하게 동적 classloading등이 수십m byte가 일어나지 않는등의 큰 변화요인이 없을때, 이 application의 적정 Perm 영역은 64m로 판단할 수 있다.

<그림 8. GC 결과중 Perm 영역 그래프>

○ GC Time 수행 시간 분석

다음은 GC에 걸린 시간을 분석해보자. 앞에 강좌 내용에서도 설명햇듯이. GC Tuning에서 중요한 부분중 하나가 GC에 소요되는 시간 특히 Full GC 시간이다.

지금부터 볼 Log는 모社의 물류 시스템의 WAS 시스템 GC Log이다. HP JVM을 사용하며, -server ?ms512m ?mx512m 옵션으로 기동되는 시스템이다.

그림 9를 보면 Peak 시간 (첫번째 동그라미) 14시간동안에 Full GC(동그란점)가 7번일어난것을 볼 수 있다. 각각에 걸린 시간은2.5~6sec 사이이다.
여기서 STEP 1.에서 설정한 AP Tuning의 목표치를 참고해야하는데.

Full GC가 길게 일어나서 Full GC에 수행되는 시간을 줄이고자 한다면 Old 영역을 줄이면 Full GC가 일어나는 횟수는 늘어나고, 반대로 Full GC가 일어나는 시간을 줄어들것이다.

반대로 Full GC가 일어나는 횟수가 많다면, Old 영역을 늘려주면 Full GC가 일어나는 횟수는 상대적으로 줄어들것이고 반대로 Full GC 수행시간이 늘어날 것이다.

특히 Server Application의 경우Full GC가 일어날때는 JVM자체가 멈춰버리기 때문에, 그림 9의 instance는 14시간동안 총 7번 시스템이 멈추고, 그때마다 2.5~6sec가량 시스템이 response를 못하는 상태가 된것이다. 그래서 멈춘 시간이 고객이 납득할만한 시간인지를 판단해야 하고, 거기에 적절한 Tuning을 해야한다.

Server Application에서 Full GC를 적게일어나게하고, Full GC 시간을 양쪽다 줄이기 위해서는 Old영역을 적게한후에, 여러개의 Instance를 동시에 뛰어서 Load Balancing을 해주면, Load가 분산되기 때문에 Full GC가 일어나는 횟수가 줄어들테고, Old 영역을 줄였기 때문에, Full GC에 드는 시간도 줄어들것이다. 또한 각각의 FullGC가 일어나는동안 하나의 서버 instance가 멈춰져 있어도, Load Balancing이 되는 다른 서버가 response를 하고 있기때문에, Full GC로 인한 Application이 멈추는것에 의한 영향을 최소화할 수 있다.

<그림 9. GC 소요시간>

데이타에 따라서 GC Tuning을 진행한후에는 다시 Strest Test를 진행해서 응답시간과 TPS(Throughput Per Second)를 체크해서 어떤 변화를 주었는지를 반드시 체크해봐야한다.

<그림 10. GC후의 Old 영역>

그림 10은 GC후에 Old 영역의 메모리 변화량을 나타낸다.

금요일 업무시간에 메모리 사용량이 올라가다가. 주말에가서 완만한 곡선을 그리는것을 볼 수 있다. 월요일 근무시간에 메모리 사용량이 매우 많고, 화요일에도 어느정도 메모리 사용량이 있는것을 볼 수 있다. 월요일에 메모리 사용량이 많은것을 볼때, 이 시스템의 사용자들이 월요일에 시스템 사용량이 많을 수 있다고 생각할 수 있고, 또는 다른 주의 로그를 분석해봤을때 이 주만 월요일 사용량이 많았다면, 특별한 요인이나 Application 변경등이 있었는지를 고려해봐야할것이다.

이 그래프만을 봤을때 Full GC가 일어난후에도 월요일 근무시간을 보면 Old 영역이 180M를 유지하고 있는것을 볼 수 있다. 이 시스템의 Full GC후의 Old영역은 80M~180M를 유지하는것을 볼 수 있다. 그래서 이 시스템은 최소 180M이상의 Old 영역을 필요로하는것으로 판단할 수 있다.

STEP 4. Parameter 변경.
STEP 3에서 구한 각 영역의 허용 범위를 기준으로 Old영역과 New 영역을 적절하게 조절한다.
PermSize와 New영역의 배분 (Eden,Survivor)영역등을 조정한다.
PermSize는 대부분 Log에서 명확하게 나타나기 때문에, 크게 조정이 필요가 없고 New영역내의 Eden과 Survivor는 거의 조정하지 않는다. 가장 중요한것은 Old영역과 New 영역의 비율을 어떻게 조정하는가가 관건이다.

이 비율을 결정하면서, STEP1에서 세운 튜닝 목표에 따라서 JVM의 GC Algorithm을 적용한다. GC Algorithm을 결정하는 기본적인 판단 내용은 아래와 같다.

이렇게 Parameter를 변경하면서 테스트를 진행하고, 다시 변경하고 테스트를 진행하는 과정을 거쳐서 최적의 Parameter와 GC Algorithm을 찾아내는것이 JVM의 메모리 튜닝의 이상적인 절차이다.

지금까지 JVM의 메모리 구조와 GC 모델 그리고 GC 튜닝에 대해서 알아보았다.

정리하자면 GC 튜닝은 Application의 구조나 성격 그리고, 사용자의 이용 Pattern에 따라서 크게 좌우 되기때문에, 얼마만큼의 Parameter를 많이 아느냐 보다는 얼마만큼의 테스트와 로그를 통해서 목표 값에 접근하느냐가 가장 중요하다.

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