[TDD] 피보나치 수의 정의를 테스트로 유도해 보자.

Fibonacci

첫 번째 테스트는 fib(0) = 0 으로 시작합니다.

@Test
void fibonacci() {
    assertThat(Fibonacci.fib(0)).isEqualTo(0);
}

어차피 확인할 값이 0 뿐이라, 빠르게 성공시키기 위해 0을 바로 반환합니다.

public static int fib(int n) {
    return 0;
}

 

두 번째 테스트는 fib(1) = 1 입니다.

@Test
void fibonacci() {
    assertThat(Fibonacci.fib(0)).isEqualTo(0);
    assertThat(Fibonacci.fib(1)).isEqualTo(1);
}

돌려보면, 당연히도 실패하겠죠.
저는 빠르게 테스트를 성공시키기 위해 아래와 같은 '범죄'를 저지를 것입니다.

public static int fib(int n) {
    if (n == 0) return 0;
    return 1;
}

이 상태에서 테스트를 돌리면 성공합니다.

다음 수열을 케이스로 작성해 보겠습니다.

@Test
void fibonacci() {
    assertThat(Fibonacci.fib(0)).isEqualTo(0);
    assertThat(Fibonacci.fib(1)).isEqualTo(1);
    assertThat(Fibonacci.fib(2)).isEqualTo(1);
}

좀 꼴보기가 싫어지는 군요.
제가 아는 도구를 통해, 좀 더 빠르게 테스트를 진행해 보겠습니다.

@ParameterizedTest
@CsvSource(value = {"0, 0", "1, 1", "2, 1"})
void fibonacci(int n, int result) {
    assertThat(Fibonacci.fib(n)).isEqualTo(result);
}

간단하게, csv source 값들 중 각 따옴표 내의 값들이 n, result 값으로 들어와 테스트 메소드가 반복 호출됩니다.
도구에 대한 설명은 뒤로하고, 계속 진행해 보겠습니다.

테스트를 돌려보면 통과합니다.

좀 이상하다고 생각할 수 있지만 일단 돌아가니 넘어갑시다.

다음 케이스는 셋째 항의 값이 2인 경우입니다.

@ParameterizedTest
@CsvSource(value = {"0, 0", "1, 1", "2, 1", "3, 2"})
void fibonacci(int n, int result) {
    assertThat(Fibonacci.fib(n)).isEqualTo(result);
}

돌리면, 당연하게도 실패합니다.
테스트를 빠르게 통과시키기 위해, 이전에 저질렀던 범죄를 다시 한 번 저질러 봅시다.

public static int fib(int n) {
    if (n == 0) return 0;
    if (n <= 2) return 1;
    return 2;
}

자. 이렇게 하면 통과하겠죠?
하지만 더이상 나아가면, 계속해서 범죄를 저지르게 되고 그 범죄는 더 큰 악을 낳을 수 밖에 없게 됩니다.
이정도 쯤에서 악을 제거하기 위해 리팩토링을 진행해 봅시다.

일단, 마지막에 반환하는 2 는 1 + 1 로도 바꿀 수 있습니다.

public static int fib(int n) {
    if (n == 0) return 0;
    if (n <= 2) return 1;
    return 1 + 1;
}

이렇게 변경하는게 무슨 의미가 있냐고요?
잘 보시면, 중복된 값(1)이 생긴 것을 알 수 있습니다.

반환하는 첫 번째 1이라는 값은 재귀를 통해 중복을 제거할 수 있겠군요.

public static int fib(int n) {
    if (n == 0) return 0;
    if (n <= 2) return 1;
    return fib(n - 1) + 1;
}

네, 이 상태로 테스트를 돌려봅시다.

잘 돌아가는 것을 확인할 수 있습니다.

하지만, 여전히 추가하는 값(1)의 중복도 불편합니다.
해당 값은 사실 1이 아니라 2번째 이전 항의 값이므로, 동일하게 재귀를 사용합니다.

public static int fib(int n) {
    if (n == 0) return 0;
    if (n <= 2) return 1;
    return fib(n - 1) + fib(n - 2);
}

이제, 4항을 추가해 볼까요?

@ParameterizedTest
@CsvSource(value = {"0, 0", "1, 1", "2, 1", "3, 2", "4, 3"})
void fibonacci(int n, int result) {
    assertThat(Fibonacci.fib(n)).isEqualTo(result);
}

돌려보면, 성공합니다.

문제가 없는 건가? 저는 아직 불안한 마음이 있어 세 항을 더 추가해 테스트하겠습니다.

@ParameterizedTest
@CsvSource(value = {"0, 0", "1, 1", "2, 1", "3, 2", "4, 3", "5, 5", "6, 8", "7, 13"})
void fibonacci(int n, int result) {
    assertThat(Fibonacci.fib(n)).isEqualTo(result);
}

성공하는군요!
저는 이렇게 안심할 수 있는 로직을 한 개 만들게 되었습니다.