TCA 1.0 - Testable Code (ch.09)

 

안녕하세요. 그린입니다 🍏

이번 포스팅에서는  TCA의 Testable Code에 대해 알아보겠습니다🙋🏻

 

항상 포스팅에서도 소개했지만, TCA 1.0 시리즈 학습은 아래 학습자료를 기반으로 하고 있습니다.

해당 레퍼를 기반으로 학습하면서 제 나름대로 정리해보는 포스팅이기에, 주관적인 사견이 추가됩니다 🙋🏻

 

Chapter 9. TCA와 Testable Code | Notion

 

그럼 시작해보겠습니다 🙋🏻

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유닛 테스트

• TCA를 학습하며 디펜던시에 대해 파고들어봤던 이유 중 하나는 의존성들을 효율적으로 관리하기 위함
• 즉, 의존성의 동일성을 방해하지 않고 안전히 사용하기 위한 목적
• TCA는 액션 단위로 만들기에 테스트에 용이하며 의존성을 배제하고 실제 통신을 하지 않는 fake 테스트에도 용이
• 즉, TCA는 유닛 테스트하기에 너무 적합하고 편리함

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TCA와 Testable Code

• TCA는 액션에 의한 변형을 주관하는 리듀서가 존재하며, 그 리듀서는 독립적이기에 테스트 시 아래와 같은 스텝을 고려해봐야함
  • State가 의도한바로 업데이트 되는지
  • 리듀서의 State, Action이 잘 전달되는지
  • 액션 트리거 시 다른 액션이 제대로 피드백 되는지
• 즉, 이러한 스텝을 통해 TCA를 테스트 해봐야함

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TCA가 지향하는 Testable Code

• TCA는 테스트 방면에서 아래 이점을 가진다고 소개함
  • 빠르게 테스트 하고 싶은 기능을 구현할 수 있으며, 액션의 흐름 점검이 가능
  • 디펜던시의 커스터마이징을 통해 서버 의존성을 배제한 테스트가 가능
  • 액션의 기본 플로우 외 사용 플로우 테스트 가능
  • 액션의 send, receive를 제어할 수 있는 기능 제공 (withExhaustivity)
  • 명확한 실패 로그
• TCA가 제공하는 Clock Dependency로 테스트를 짜면 비동기 작업을 XCTestExpectation()에 등록하여 .fulfill()하는 과정부터 wait(for:timeout)을 호출할 필요없이 즉각 테스트가 가능

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테스트를 위한 첫걸음

• 엑코 플젝은 하나 이상의 빌드 타겟을 가질 수 있음
• 타겟에서 General Setting (Testing)에서 어떤 타겟을 테스팅할지 선택 가능
  • 유닛 테스트 파일을 생성해 타겟 멤버쉽에서 테스트 타겟으로 체크
• 테스트 파일을 생성하고 ComposableArchitecture를 import해줌 
  • 기본적으로 UnitTest 파일 생성 시 제공되는 기본 코드들은 TCA 테스트 시 필요하지 않아 제거해도 무방

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예시 Reducer

• 테스트에 들어가기 앞서 간단한 기능을 가진 테스트를 위한 리듀서에 대해 소개
• Root와 Child 리듀서가 있음
• Root 리듀서는 Child 리듀서로 네비게이션될 수 있는 기능을 가짐

import ComposableArchitecture

struct AppFeature: Reducer {
  struct State: Equatable {
    var path = StackState<Path.State>()
    var recentGuessMyAgeInformation: String?
  }

  enum Action: Equatable {
    case path(StackAction<Path.State, Path.Action>)
		case childHasBeenModified(String)
  }
  
  var body: some ReducerOf<Self> {
    Reduce<State, Action> { state, action in
      switch action {
			case let .path(.element(id: id, action: .guessMyAge(.guessAgeResponse(_)))):
        guard let guessMyAgeState = state.path[id: id, case: /Path.State.guessMyAge]
        else { return .none }
          
        if !guessMyAgeState.isGuessAgeIncorrect {
          return .send(.childHasBeenModified(guessMyAgeState.name))
        }
        return .none
          
      case .path:
        return .none
        
			case let .childHasBeenModified(name):
        state.recentGuessMyAgeInformation = name
        return .none
      }
    }
    .forEach(
      \.path,
       action: /Action.path
    ) {
      Path()
    }
  }
  
	// NavigationStack의 각 경로를 처리하는 Path Reducer
  struct Path: Reducer {
    enum State: Equatable {
      case guessMyAge(GuessMyAgeFeature.State)
    }

    enum Action: Equatable {
      case guessMyAge(GuessMyAgeFeature.Action)
    }

    var body: some ReducerOf<Self> {
        // code
    }
  }
}

• Child 리듀서는 사용자가 입력한 이름을 가지고 나이를 추론하는 로직을 담당

struct GuessMyAgeFeature: Reducer {
    @Dependency(\.guessAgeClient)
    var guessAgeClient

    struct State: Equatable {
        var name: String
        var age: Int?
        var isGuessAgeButtonTapped: Bool = false
        var isGuessAgeIncorrect: Bool = false
    }
    
    enum Action: Equatable {
        case nameTextFieldEditted(String)
        case emptyNameTextFieldButtonTapped
        
        case guessAgeButtonTapped
        case guessAgeResponse(GuessAge)
        case guessAgeFetchFailed
    }
    
    var body: some ReducerOf<Self> {
        core()
    }
    
    private func core() -> some ReducerOf<Self> {
        Reduce<State, Action> { state, action in
            switch action {
            case let .nameTextFieldEditted(name):
                state.name = name
                return .none
                
            case .emptyNameTextFieldButtonTapped:
                state.name = ""
                return .none
                
            case .guessAgeButtonTapped:
                state.isGuessAgeButtonTapped = true
                state.age = nil
                state.isGuessAgeIncorrect = false
                
                return .run { [name = state.name] send in
                    let result = try await guessAgeClient.singleFetch(name)
                    await send(
                        .guessAgeResponse(result),
                        animation: .easeInOut
                    )
                } catch: { error, send in
                    await send(.guessAgeFetchFailed)
                }
                
            case let .guessAgeResponse(result):
                state.isGuessAgeButtonTapped = false
                if let age = result.age {
                    state.age = age
                } else {
                    state.isGuessAgeIncorrect = true
                }
                
                return .none
                
            case .guessAgeFetchFailed:
                // code
                return .none
            }
        }
    }
}

• 다음으로 TestStore를 가지고 기존 Store 타입을 대체
• TestStore 인스턴스 초기화 시 리듀서가 디펜던시를 가지고 있다면 자유롭게 커스터마이징 가능함
  • 대신 Dependency가 testValue를 구현해놨어야함

 func testTextField_Writing() async throws {
  let testStore = TestStore(
    // 🧩 initialState에서 ``name``에 "Name" 리터럴을 할당
    initialState: GuessMyAgeFeature.State(name: "Name")
  ) {
    // 🧩 State를 Reduce하는 Reducer를 호출
    GuessMyAgeFeature()
  } withDependencies: { dependency in
    // 🧩 Dependency를 새로 할당하고 정의
  }
    // code
}

• 이런식으로 만들게됨
• TestStore는 기본적으로 액션 트리거 및 트리거된 액션이 다시 피드백하는 액션을 받아오는 2개 메서드를 제공
  • 대부분의 테스트는 해당 2개 메서드로 해결이 되지만, 더 편리한 테스트를 위해 exhaustivity, .skipReceivedActions(strict:)등의 프로퍼티 및 메서드를 사용할 수 있음
• 모든 테스트의 시작점은 .send(_:assert:file:line:) 메서드로 TestStore에 새로운 액션을 트리거하며 해당 메서드는 @MainActor 어노테이션을 가짐으로 데이터에 대한 교착 상태를 일으키지 않음

import ComposableArchitecture
import XCTest
@testable import TCAWorkshop

@MainActor
final class GuessMyAgeTest: XCTestCase {
  func testTextField_Writing() async throws {
    let testStore = TestStore(
      initialState: GuessMyAgeFeature.State(name: "Name")
    ) {
      GuessMyAgeFeature()
    }
      // 🧩 단순 TextField 테스트에는 의존성을 재정의할 필요가 없기 때문에
      // 🧩 ``withDependencies`` 후행 클로저 생략
      // 1️⃣ 특정 ``Action``을 트리거 하기 위해 ``.send(_:assert:file:line:)`` 호출
      // 2️⃣ 후행 클로저에서 ``assertEquals()``가 작동하도록 값을 할당
      // 3️⃣ send된 ``Action``이 실제로 예상 변경 값과 동일한 변화를 만들 경우,
      // 4️⃣ Test 통과
      // 🧩 initialState의 ``name``이 "NewName"을 새로 갖도록
      // 🧩 ``Action``의 연관값으로 전달
    await testStore.send(.nameTextFieldEditted("NewName")) { state in
      // 🧩 ``TestStore``의 ``State``를 받아온 후,
      // 🧩 해당 값이 실제로 "NewName"으로
      // 🧩 정상적으로 할당될 것인지 테스트
      $0.name = "NewName"
      // ✅ ``State``의 변형이 실제와 동일하다면 테스트 통과
    }
  }
}

• 이렇게 State 변경에 따른 기본적인 테스트가 가능
• exhaustivity 속성이 .off로 설정되면 상태 변화는 무시하고 액션 플로우만 확인할 수 있음
• 액션이 액션을 호출하거나 네트워크 통신과 같은 사이드이펙트 테스트 시 아래와 같이 withDependencies를 통해 테스트 구현 가능

struct GuessMyAgeFeature: Reducer {
  @Dependency(\.guessAgeClient)
  var guessAgeClient
  // code
}

func testGuessAge_Success() async throws {
  let guessAgeInstance = GuessAge.testInstance()
  
  let testStore = TestStore(
    initialState: GuessMyAgeFeature.State(name: "Name")
  ) {
    GuessMyAgeFeature()
  } withDependencies: {
    $0.guessAgeClient.singleFetch = { _ in return guessAgeInstance }
  }
  
  // 1️⃣ 유저가 버튼을 누르는 ``Action`` 트리거
  // 2️⃣ 해당 ``Action``이 수행하는 ``State`` 변형에 대한 ``assert``
  await testStore.send(.guessAgeButtonTapped) {
    $0.isGuessAgeButtonTapped = true
    $0.age = nil
    $0.isGuessAgeIncorrect = false
  }
  
  // 3️⃣ ``.guessAgeResponse``가 mock-up을 받아오도록 하여 서버 의존성 제거
  // 🧩 ``Action``이 피드백되며 발생하는 ``State`` 변형에 대한 테스트 진행
  // ✅ mock-up의 속성에 따라 분기처리 되는 ``State``가 올바르게 할당된다면
  // ✅ 네트워크 통신에 대한 서버 비의존적인 방식의 기능 테스트 성공
  await testStore.receive(.guessAgeResponse(guessAgeInstance)) {
    $0.isGuessAgeButtonTapped = false
      
    if let age = guessAgeInstance.age {
      $0.age = age
    } else {
      $0.isGuessAgeIncorrect = true
    }
  }
}

• 디펜던시 로직 자체를 mock-up 데이터를 리턴하는 로직으로 테스트에서 변경해버림
• 액션으로 인한 결과나 사이드이펙트를 받아오기 위해선 .receive(:tileout:assert:file:line:) 메서드를 사용
  • .receive는 .send와 동일하게 비동기로 작동하기에 메인 스레드에서 로직 처리가 보장되는 @MainActor 어노테이션을 가짐
  • 액션 트리거 시 피드백할 액션들은 TestStore의 receiveAction에 쌓이고 이 액션들은 순서대로 테스트됨
  • .withExhaustivity(_:operation:)을 호출하는 방법에 따라 receivedAction에 쌓여있는 액션 테스트의 연쇄 작용이 발생할 때 상태 변화를 무시하고 테스트의 진행이 가능
• 네트워크 실패 상황을 아애와 같은 코드로 테스트해볼 수 있음

func testGuessAge_Fail() async throws {
  enum GuessAgeTestError: Error { case fetchFailed }
  let guessAgeInstance = GuessAge.testInstance()
  
  let testStore = TestStore(
      initialState: GuessMyAgeFeature.State(name: guessAgeInstance.name)
  ) {
    GuessMyAgeFeature()
  } withDependencies: {
    // 🧩 기존의 네트워크 통신 로직이 실패하는 상황을 가정
    // 🧩 테스트가 진행되는 동안, Reducer는 아래의 재할당된 throw 클로저를 호출
    $0.guessAgeClient.singleFetch = { _ in throw GuessAgeTestError.fetchFailed }
  }
  
  // 🧩 테스트가 모든 ``State`` 변형에 대해 진행되지 않도록 ``exhaustivity`` 속성을 
  // 🧩 ``.off(showSkippedAssertions: false)``로 재할당
  // 🧩 ``.off(showSkippedAssertions: true)``로 재할당할 경우, 생략된 테스트에 대한
  // 🧩 잠재적 실패 상황을 Gray Message로 확인 가능
  testStore.exhaustivity = .off(showSkippedAssertions: false)        
  await testStore.send(.guessAgeButtonTapped)

  // 1️⃣ 네트워크 통신이 실패하면 ``GuessAgeTestError.fetchFailed``를 ``throw``
  // 2️⃣ 에러에 대한 처리를 진행하고 ``State``의 변형에 대한 테스트 수행 가능
  // ✅ ``State`` 변형에 대한 테스트 결과에 따라 테스트 성공
  await testStore.receive(.guessAgeFetchFailed)
}

• testStore의 exhaustivity 속성을 .off로 하여 상태 업데이트에 대해 테스트 진행하지 않도록 함
• .receive 메서드는 케이스패스 타입을 인자로 받을 수 있음
• 위 코드에선 즉, 네트워크 통신 실패 시 throw로 에러를 던지는데 이 에러에 대한 처리를 다루는 케이스를 테스트로 테스트 할 수 있음
• NavigationStack 테스트 시에는 아래 상황들을 고려해봐야함
  • Root에서는 Child의 상태와 액션을 받아와야함
  • Child의 액션에 반응해 Root의 액션을 트리거할 수 있어야함
  • 트리거된 액션이 Child의 State와 Root의 State를 적절하게 변형하는지 확인할 수 있어야함

func testNavigationStack_Child_GuessMyAge_Parent_Update() async throws {
  let guessAgeMock = GuessAge.testInstance()
  
  let testStore = TestStore(
      initialState: AppFeature.State(
        path: StackState([
            AppFeature.Path.State
            .guessMyAge(
              GuessMyAgeFeature.State(name: guessAgeMock.name)
            )
        ])
      )
  ) {
    AppFeature()
  }
  
  // 1️⃣ ``TestStore``에 ``NavigationStack``의 Child Action을 트리거
  // 🧩 ``.path(_:)`` 는 ``StackAction`` 타입 열거형을 요구
  // 🧩 각 ``StackAction`` 타입이 요구하는 ``id`` 값은 0부터 Stack 계층 설정 가능
  // 2️⃣ Child의 ``State`` 변화도 exhaustive 테스트에서는 테스트 필수
  await testStore.send(.path(.element(id: 0, action: .guessMyAge(.guessAgeButtonTapped)))) {
    // 3️⃣ Root ``State``의 ``path``에서 Child의 ``State`` 정보를 ``id``와 ``case``로 전달
    // 🧩 Child ``State`` 테스트 진행
    $0.path[id: 0, case: /AppFeature.Path.State.guessMyAge]?.isGuessAgeButtonTapped = true
    $0.path[id: 0, case: /AppFeature.Path.State.guessMyAge]?.age = nil
    $0.path[id: 0, case: /AppFeature.Path.State.guessMyAge]?.isGuessAgeIncorrect = false
  }
  
  // 4️⃣ Child가 ``.guessMyAge()``의 피드백하는 ``Action``을 먼저 받음
  await testStore.receive(.path(.element(id: 0, action: .guessMyAge(.guessAgeResponse(guessAgeMock))))) {
    // 5️⃣ Child의 ``State`` 정보를 ``id``와 ``case``로 전달 후, 직접 속성에 접근
    // 🧩 Child ``State`` 테스트 진행
    $0.path[id: 0, case: /AppFeature.Path.State.guessMyAge]?.isGuessAgeButtonTapped = false
    $0.path[id: 0, case: /AppFeature.Path.State.guessMyAge]?.age = 0
  }
  
    // 6️⃣ Child의 피드백 처리 이후, Root의 피드백 처리 진행
	await testStore.receive(.childHasBeenModified(guessAgeMock.name)) {
    // 🧩 Root ``State`` 테스트 진행
    // ✅ 모든 Assertion이 통과하면 테스트 성공
    $0.recentGuessMyAgeInformation = guessAgeMock.name
  }
}

 

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그 외 상황에 해당하는 테스트

• 시간이 오래 걸리는 작업의 테스트를 위해서는 Clock을 활용하면 좋음
• withDependencies 클로저에서 Dependency를 ContinuousClock 타입으로 초기화함으로 시간 흐름을 시스템 흐름과 동일히 계산하며 개발자가 멈추기전엔 멈추지 않음
• ImmediateClock 타입으로는 시간 지체 없이 즉각적 테스트 가능

func testTakeLongLongTimeTask() async throws {
  let store = TestStore(
		initialState: AppFeature.State()
	) {
    AppFeature()
  } withDependencies: {
    // 🧩 테스트 진행에 120초가 소요되며,
    // 🧩 QUARANTINED DUE TO HIGH LOGGING VOLUME log 메시지를 띄운다.
      $0.continuousClock = ContinuousClock()
  }
  
  await store.send(.takeLongLongTimeTaskButtonTapped)
  // 🧩 store가 피드백을 받을 때까지 120초를 기다리겠다는 명시가 없으면 테스트 실패
  await store.receive(.takeLongLongTimeTaskResponse("COMPLETE"), timeout: .seconds(120.0)) {
    $0.takeLongLongTimeTaskResult = "COMPLETE"
  }
}

func testTakeLongLongTimeTaskInShort() async throws {
  let store = TestStore(initialState: MeetingRoomListDomain.State()) {
    MeetingRoomListDomain()
  } withDependencies: {
    // 🧩 테스트가 즉각적으로 진행
    $0.continuousClock = ImmediateClock()
  }
  
  await store.send(.takeLongLongTimeTaskButtonTapped)
  // 🧩 store가 피드백을 받을 시간이 필요하지 않음
  await store.receive(.takeLongLongTimeTaskResponse("COMPLETE")) {
    $0.takeLongLongTimeTaskResult = "COMPLETE"
  }
}

• 결국 동일 테스트가 둘 다 되지만 시간적으로는 후자의 코드가 더 유용함
• 테스트 편의를 위해 디펜던시를 정의해봐야함
• 즉, liveValue와 testValue를 구성해야한다는것!
• XCTestDynamicOverlay의 unimplement() 메서드를 사용해 클로저 타입의 변수에 대해 해당 변수가 구현되지 않았음을 알려주는 XCTFail을 대신 수행해주는 클로저를 기본 제공하며 placeholder로 원하는 결과 타입을 그대로 제공할 수도 있음

import XCTestDynamicOverlay

struct GuessAgeClient: APINetworkInterface {
  var update: @Sendable (_ updateTarget: GuessAge) async throws -> Void
  var fetchDataArray: @Sendable () async throws -> [GuessAge]
  var singleFetch: @Sendable (String) async throws -> GuessAge
}

extension GuessAgeClient {
  static let live = GuessAgeClient(
    update: { _ in },
    fetchDataArray: { [.testInstance()] },
    singleFetch: { name in
      let (data, response) = try await URLSession.shared.data(
        from: URL(string: "https://api.agify.io?name=\(name)")!
      )
      
      guard let httpResponse = response as? HTTPURLResponse,
            httpResponse.statusCode == 200 else {
        print("Fetch Failed", response)
        throw GuessAgeError.fetchError
      }
      
      let result = try JSONDecoder().decode(
        GuessAge.self,
        from: data
      )
      
      return result
    }
  )
    
  static let test = GuessAgeClient(
    update: unimplemented(),
    fetchDataArray: unimplemented(placeholder: [.testInstance()]),
    singleFetch: unimplemented(placeholder: .testInstance())
  )
}

• 이렇게 디펜던시를 구현할 때 test에 대해 구현해놓을 수 있음
• 각 환경에 따라 다른 testValue를 가질 수 있어 unimplement()를 활용해도 좋을것 같음
• TCA로 테스트를 진행 시 아쉬운건 많은 다른 외부 프레임워크들을 사용해야 된다는것!
• 즉, 외부 프레임워크에 대한 의존성이 높아져 이 자체는 매우 아쉬움

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레퍼런스

Chapter 9. TCA와 Testable Code | Notion

 

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소감

• 테스트는 정말 필요하다는걸 잘 알지만 잘해보지 않던 영역이라 이번 챕터의 학습을 통해 TCA에서 쉽게 활용할 수 있는 부분들에 대해 자신감을 얻었다!
• 중요 핵심 로직에 대해서 먼저 간략히라도 작성해봐야겠다 😃