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프론트엔드 테스트는 왜 어려울까?
의존성
프론트엔드 앱에서의 의존성
들어가며
테스트 코드를 작성하기도 전에 테스트 환경을 구축하다가 지친 경험은 누구나 한번쯤 있지 않을까. TypeScript부터 시작해서 온갖 모듈들의 서커스를 해야 테스트 코드를 작성할 수 있게 된다. 실패하는 이유는 뭐가 그렇게 다양한지 테스트 코드를 하나 통과시키는 여정이 험난하다. 프론트엔드 테스트 환경이 왜  복잡한지 그 이유 중 하나를 이번 글에서 이야기한다.
프론트엔드 테스트 코드는 왜 작성하기 어려울까?
사칙연산처럼 단순한 코드를 테스트하는 것은 쉽다. 그러나 애플리케이션은 사칙연산 만으로 이뤄지지 않는다. 필연적으로 UI가 존재하고 이를 위해 컴포넌트를 대상으로 테스트를 작성하곤 한다. 컴포넌트 테스트는 왜 이렇게 자꾸 복잡해지는 것일까.
1. 제품이 동작하는 환경과 테스트 코드가 실행되는 환경이 다르다.
Node.js vs Browser
우리가 작성한 React 웹 애플리케이션의 대부분은 브라우저에서 동작하길 기대하고 작성한다. DOM에 접근하거나 window에 접근하는 것이 이를 말해준다. 그러나 jest를 사용하여 작성한 테스트 코드는 브라우저 위에서 동작하지 않는다. 터미널, 즉 Node.js 환경에서 동작한다. 이 런타임(runtime)의 차이가 작은 것 같지만 큰 차이를 만들어 내면서 테스트 코드 작성을 어렵게 만든다. (스포일러: Node.js엔 Document Object Model이 없다.)
2. 기본적으로 수많은 것에 ‘의존’하고 있다.
테스트 코드를 작성할 때, 챙겨야 하는 것이 많으면 작성하기 쉽지 않다. 브라우저에서 동작하기를 기대한다고 했는데, 이 말은 브라우저가 아니면 제대로 동작하지 않는다는 뜻이고 브라우저에 의존한다고 이야기 할 수 있다. ‘의존한다’라는 것이 정확히 무엇을 의미하는지 살펴보고 이것이 어떤 문제를 발생시키는지 살펴보자.
의존성
의존성이라는 단어는 들어봤는데, 그래서 그게 무엇인지 대답하긴 어렵다. 주어진 상황에 따라 다르게 해석되는 이 단어의 실체를 파악하고 정의한 다음, 어떤 문제를 야기하는지 살펴보자. 사전 그대로 받아들이면 이해하기 어려운 용어이기 때문에 소프트웨어 개발 관점에서 쉽게 풀어보려고 한다.
‘의존한다.’ 라는 것은 ‘A가 B에 의존한다.‘처럼 어떤 객체간의 관계를 의미하게 된다. 독립적인 행동이 아닌, 둘 이상 객체간의 현상을 말한다. 그렇다면 현상이 발생한 원인에  접근해야 비로소 ‘의존성’을 이해할 수 있다.
왜 그것에 의존하는가?
내가 누군가에게 아쉬운 소리를 왜 하는가 되돌아봤을 때, 내가 가지고 있지 않은 무언가를 얻기 위해 아쉬운 소리를 하곤 한다. 내가 모든 것을 할 수 없고 모든 것을 가질 수는 없기 때문이다. 두 객체간도 마찬가지이다. 객체의 역할이 나뉘어져 있기 때문에 자신에게 기능이 없고 그 기능을 수행하는 적임자가 있기 때문에 그 적임자에게 의존하게 된다.
결과적으로 의존성은 무엇을 제공하는 주체라고 할 수 있다. 그 무엇은 상황에 따라 달라질 수 있는데 어떤 기능이 될 수도 있고 서비스, 더 나아가 제품이 동작할 런타임이 될 수도 있다.
즉, ‘A가 B에 의존한다.‘라는 문장을 앞선 정의에 따라 이해하기 쉬운 말로 표현해보면 다음과 같이 풀어볼 수 있다.
A가 B의 기능, 서비스를 사용한다.
A가 B에게 어떠한 일을 해달라고 요청한다.
프론트엔드 앱에서의 의존성
그렇다면 구체적으로 프론트엔드 애플리케이션에서 의존하고 있는 것들, 즉 의존성은 무엇이 있을까? 앞서 이야기한 것처럼 브라우저 환경을 기반으로 작성되기 때문에 DOM과 같은 ‘환경’에 암묵적으로 의존하고 있다고 할 수 있다.
우리가 당연히 존재할 것이라고 생각하고 사용하고 있는 API들을 묶어보면 다음과 같다.
Browser Runtime API (Web API) → window.*
alert, confirm
local storage, session storage
setTimeout
…
DOM (Document Object Model) → document.*
querySelector
addEventListener
…
그리고 프론트엔드 애플리케이션은 런타임 뿐만 아니라 네트워크를 통해 통신하는 서버에도 의존한다. 데이터를 제공받기 위해 API 호출을 통한 서버와의 커뮤니케이션 또한 의존성이라고 볼 수 있는 것이다.
의존성의 문제
Node.js 환경에서는 앞서 프론트엔드 애플리케이션이 정상적으로 동작하기 위한 의존성들이 존재하지 않는 경우가 많다. 이 의존성을 어떻게 구성하느냐에 따라 접근을 다르게 하여 이 문제를 해결할 수 있다. 복제, 주입 두 가지 방법을 살펴볼 예정이며 msw와 같이 Service worker라는 새로운 기술을 통해 외부 의존성을 대체하는 방법도 있는데, 이 부분은 글과는 거리가 있어 언급만 하고 넘어간다.
의존성 복제
복제라고 표현했는데, 필요로 하는 환경이나 기능을 똑같이 구성하는 방법이다.
대표적인 예로 jsdom이라는 모듈이 있다. jsdom은 Node.js에서 브라우저 환경을 구성하기 위해 많은 웹 표준, 특히 WHATWG DOM 및 HTML 표준을 순수 자바스크립트로 구현한 모듈이다. 웹 브라우저의 API를 에뮬레이션하여 노드 환경에서도 DOM이 존재하는 것처럼 제품을 실행시킬 수 있는 것이다.
실제로 동일하게 구현하여 애플리케이션의 정상 동작을 보장할 수 있고 테스트 코드도 동작할 수 있게 된다.
의존성 주입
복제하는 방법도 있겠지만 의존성을 주입하는 방법으로도 해결할 수 있다. 의존성 이야기가 나오면 자연스럽게 의존성 주입 이야기가 나오기 때문에 어색한 용어는 아니다. 앞서 살펴본 의존성 개념에 맞춰서 의존성 주입이 무엇인지 살펴보자.
주입
특정 환경에 의존하고 있는 것이 문제가 되었다. 특정 환경을 입맛에 맞춰 지정해줄 수 있다면 어떨까? 환경이 필요한 이유를 미리 알 수 있다면 대응할 수 있다. 예를 들어 다음과 같은 기능을 구현하기 위해 브라우저 환경에서 존재하는 document 객체가 필요하다고 가정해보자.
document.addEventListener('onload', () => {
  alert('hello');
})
document의 모든 API를 사용하진 않는다. addEventListener만 필요하다고 미리 알 수 있다면 다음과 같이 document라는 객체를 인자로 받게 끔 코드를 바꿔볼 수 있다.
interface DocumentFeature {
  addEventListener: (eventName: Event, callback: any)
}
function addListener(document: DocumentFeature, eventName: Event, callback: any) {
  document.addEventListener(eventName, callback)
}
addListener(document as DocumentFeature, 'onload', () => {
  alert('hello');
})
기능은 다르지 않지만 구현부에서 document를 직접 참조하느냐, 함수의 인자로 받아 참조하느냐가 다르다.
계약
예제에서 DocumentFeature라는 인터페이스에 주목할 필요가 있다. 예제에서 코드를 수정할 때 
addEventListener만 필요하다고 미리 알 수 있다면
이라는 가정이 있었다. 즉, 필요한 기능이 무엇인지 사전에 합의가 필요하다는 것이고 우리는 이것을 인터페이스로 정의했다. 반대로 필요한 기능을 정의한다고 볼 수 있고 이것을 일종의 계약(contract)이라고 볼 수 있다.
addListener 의 첫번째 인자 document에는 DocumentFeature라는 계약만 따른다면 그 어떤 것이라도 전달될 수 있는 것이다.
다시 주입
앞선 예제를 통해 우리는 주입한다는 것을 기능의 준비과 사용의 관심을 서로 분리하는 것이라고 해석할 수 있다.
준비: 기능을 제공할 수 있도록 생성하거나 준비 (인스턴스화, 정의 등)
사용: 제공받기로 약속한 기능을 사용하는 것
주입받는다는 것을 다음과 같이 정리해볼 수 있다.
코드로 살펴보기
프론트엔드 개발자에게 친숙한 React의 Context API를 활용해 의존성 주입 예제를 간단하게 구성해보았다. 구체적인 설명 대신 두 가지의 차이를 먼저 살펴보자.
[Before] 직접 의존하는 경우
import { LogClient } from '@logging-sdk/react';
function ServicePage() {
  useEffect(() => {
    LogClient.log(...)
  }, [])
  return <div>...</div>
}
ServicePage라는 컴포넌트는 LogClient를 가져와서 컴포넌트 내에서 호출한다. (눈치가 빠른 사람들은 import 키워드가 직접적으로 의존한다는 것임을 알 수 있을 것이다.)
[After] 의존성을 주입받는 경우
Context API와 hooks를 사용하여 의존성 주입(Dependency Injection)을 흉내내보자.
우선 로깅을 위해 log라는 기능이 필요하다는 계약을 먼저 정의할 수 있다.
interface LogClientSpec {
  log: (...) => void;
}
export class LogClient implements LogClientSpec {}
LogClientSpec라는 계약을 만들고
이 계약을 수행하는 LogClient를 정의한다.
ServicePage.tsx
function ServicePage() {
  const client = useContext(LogContext);
  useEffect(() => {
    client.log(...)
  }, [])
  return <div>...</div>
}
log라는 기능이 필요했고 그 기능이 있어야 한다는 ‘계약’에 충실한 client 객체를 LogContext로부터 받는다.
ServicePage라는 컴포넌트는 LogClient의 존재에 대해 알지 못한다. 그럼에도 불구하고 필요했던 log라는 기능을 사용할 수 있다. (정확히 말하자면, LogContext로부터 전달될 client가 log라는 기능을 정상적으로 수행하길 믿는다.)
App.tsx
function App() {
  const client = new LogClient();
  return (
    <LogContext.Provider client={client}>
      <ServicePage />
    </LogContext.Provider>
  );
}
앞서 이야기한 ‘계약’을 수행하는 LogClient를 생성한다.
ServicePage 외부에서 LogClient를 생성하고 Context Provider를 통해 필요한 LogClient를 전달(주입)한다.
만약 테스트를 한다면?
ServicePage가 렌더링되고 로그가 잘 동작하는지 확인하려면 어떻게 테스트 코드를 작성할 수 있을까?
LogClient.log의 구현이 외부에 의존하고 있을 경우 테스트하기 어렵다. 애플리케이션의 ‘외부’라는 것인 API의 호출이 있거나 브라우저 런타임을 참조하고 있는 경우를 말한다.
하지만 직접적으로 참조하지 않을 경우, 즉 LogClient를 상황에 따라 적절하게 ‘생성’하여 ‘주입’해줄 수 있다면 실제로 로그 기능이 외부에 의존했더라도 테스트 환경에서는 다르게 동작할 수 있도록 코드를 작성할 수 있다.
ServicePage.test.tsx
test('ServicePage 가 렌더링되면 로깅을 한다.', () => {
  const fn = jest.fn();
  const logClient = new DebugLogClient({ log: fn });
  render(<ServicePage />, {
    wrapper: ({children}) => {
      return <LogContext.Provider client={logClient}>{children}</LogContext.Provider>
    }
  })
});
외부에 의존하지 않는 DebugLogClient를 만들었고 ServicePage가 테스트 코드 환경에서 렌더링될 때는 이 client를 참조하게 끔 코드를 작성했다.
이제 DebugLogClient의 log 메서드가 제대로 호출되는지 확인한다면 실제로 로그 기능이 정상 동작한다는 것을 확인할 수 있다.
expect(fn).toHaveBeenCalled(); // success!
마무리
의존성이 무엇인지 간단히 알아봤다. 프론트엔드 테스트 코드를 작성하는데 있어서 어떤 방해공작을 펼치고 있는지 확인했으며 이를 어떻게 해결할지도 간단히 살펴봤다. 좋은 테스트 코드에 대한 이야기도 이어서 해볼 예정이다.

프론트엔드 테스트 코드와 의존성

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