Node.js - 속도를 동반한 품질

Node.js - 속도를 동반한 품질

Node.js 커뮤니티의 핵심 신조 중 하나는 혁신을 촉진할 수 있도록 빠른 속도로 변경할 수 있게 하고 Node.js가 점점 많아지는 사용 사례에서 사용될 수 있게 하는 것입니다.

커뮤니티는 동시에 품질에도 가치를 두고 있습니다. 새로운 버전의 런타임은 이전 버전만큼 좋거나 더 나아야 하고 의도치 않게라도 기존 애플리케이션을 깨뜨리지 않아야 합니다.

커뮤니티는 어느 한 쪽도 희생하는 일 없이 필요한 품질 수준을 지키면서 변경 속도를 관리할 방법을 찾고 있습니다.

작년 커뮤니티가 진행한 많은 활동은 이러한 목적 아래 이루어졌습니다.

이 글은 우리가 이러한 활동을 어떻게 어우러지게 하였는지를 설명합니다.

핵심 전략

품질을 유지하면서 변화와 혁신을 할 수 있게 하는 안전망을 만드는 다음과 같은 여러 가지 핵심 전략이 있습니다.

  • 다양한 릴리스 타입
  • 변경 흐름 과정
  • 강화된 제안 과정
  • 자동화와 테스트
    • 기능 테스트
    • 모듈 테스트
    • 부하 테스트
    • 플랫폼/OS 커버리지
    • 개발 작업 흐름
  • 성능 벤치마크
  • 도구

릴리스 타입

Node.js 프로젝트는 3가지 릴리스 타입을 관리하고 있습니다.

  • 야간 버전
  • 현재 버전
  • LTS

여러 가지 릴리스 타입을 가짐으로써 다가올 변경사항에 관해 빠른 피드백을 얻을 수 있는 야간 빌드에서 빠르게 혁신과 변경을 할 수 있습니다. 준비되면 각 수준에 맞게 품질과 안정성을 맞추는 등 더 제어된 방법으로 이러한 변경사항을 현재 버전과 LTS 릴리스에 적용합니다.

야간 버전

master에서 빌드하고 아주 최신 변경사항을 포함하고 있습니다. 최신 버전을 사용해 보고자 한다면 이 바이너리를 사용하면 됩니다. 이 릴리스에는 추가적인 테스트는 진행하지 않지만, 변경사항이 생길 때마다 표준 Node.js 유닛 테스트를 실행하므로 대부분은 사용하기 편할 것입니다.

현재 버전

master에 들어온 변경사항은 정기적으로 현재 버전에 백포트 됩니다. 보통은 master에 들어온 모든 변경사항이 현재 버전으로 백포트 됩니다만 어떤 문제가 있거나 큰 변경사항이라 커뮤니티가 확인하는데 더 많은 시간이 필요하다고 판단한 경우 지연될 수도 있습니다. 주된 예외사항 중 하나는 semver 호환성이 깨진 변경사항은 다음 주 버전까지는 백포트되지 않습니다.(예시 5 -> 6) 여기에는 v8이나 주요 수준에서 실행되도록 작성된 애플리케이션이나 모듈이 계속해서 실행되어야 하는 다른 컴포넌트도 포함됩니다.

이 릴리스는 변경사항에 기록되므로 각 릴리즈마다 변경사항을 확인할 수 있습니다. 현재 버전 릴리스는 보통 1~2주마다 진행됩니다.

현재 버전 릴리스에서는 Node.js 표준 유닛 테스트뿐만 아니라 CITGM도 실행됩니다.(뒷부분 참고)

작성한 애플리케이션이 수긍할 만한 수준 내에서 최신 버전으로 실행되길 원한다면 이 릴리스를 사용하면 됩니다.

LTS

현재 버전에서 변경사항이 입증되었다면 LTS 버전의 후보가 됩니다. (활성) LTS의 첫 단계에서 변경사항은 다음으로 제약합니다.

  • 버그 수정
  • 보안 업데이트
  • semver 주버전이 아닌 npm 업데이트
  • 적절한 문서 업데이트
  • 기존 애플리케이션을 깨뜨릴 위험이 거의 없는 일부 성능 개선
  • 많은 양의 코드가 포함되었지만, 기존 애플리케이션을 깨뜨릴 위험이 적거나 변경사항을 어지럽히지 않기 때문에 나중에 변경사항을 백포트 하기 쉽게 만들어 주는 변경사항

게다가 (유지보수) LTS의 두 번째 단계에서는 중요한 버그와 중요한 보안 수정사항만 포함될 것입니다.

현재 버전 릴리스처럼 CITGM(뒷부분 참고)는 LTS 릴리스에서도 실행됩니다. 그리고 매일 밤 벤치마크 테스트로 보고되는 benchmarking.nodejs.org로(뒷부분 참고) 성능도 추적합니다.

여기서 LTS 릴리스에 관해 더 자세히 볼 수 있습니다.

프로덕션 애플리케이션에서 안정성과 품질을 최고 수준으로 유지하고 싶다면 이 릴리스를 사용하세요.

변경 흐름 과정

여러 가지 릴리스 타입을 얘기하면서 이 부분을 설명했지만, 여기에서 이 전략을 좀 더 얘기할 것입니다.

핵심 아이디어는 변경사항이 야간 버전, 안정 버전, LTS 활성 버전, LTS 유지보수 버전으로 흘러가면서 다음의 기회를 늘리는 것입니다.

  • 검증
  • 시간

master에 들어간 변경사항은 제대로 리뷰를 받은 것이고 커뮤니티 사람들이 의견이나 리뷰를 할 수 있도록 충분한 시간(최소 48~72시간)이 보장됩니다. 하지만 우리가 알고 있듯이 여전히 문제가 생길 수 있습니다.

변경사항은 야간 빌드에서 현재 버전으로 들어가기 전에 master에서 더 많은 시간을 보내게 되는데 여기서 진행 중인 회귀 때문에 간헐적인 이슈를 겪을 수도 있고 이를 통해 사용자가 충분히 릴리스를 테스트하고 이슈를 보고할 수 있는 시간을 제공하게 됩니다. 게다가 현재 버전에 변경사항을 가져와도 깨지지 않는지 추가적인 리뷰와 이상이 없는지 검사를 하게 됩니다.

비슷하게 LTS 업데이트 릴리스에 변경사항을 가져오기 전 현재 버전 릴리스에서 최소 한주 이상이 지나야 합니다. 이를 통해 사용자가 변경사항을 완전히 확인하고 이슈를 보고할 수 있는 추가 시간을 확보합니다. 게다가 LTS로 변경사항을 가져오면서 더 신중하게 리뷰를 진행해서 변경사항이 의도치 않게 문제를 발생시킬 가능성을 줄입니다. LTS 릴리스의 기간, 특히 LTS가 유지보수 단계로 진입했다면 가져오는 변경사항의 범위를 줄여서 위험을 감소시킵니다.

새로운 LTS 버전에 변경사항이 들어올 때는 최신 릴리스에서 6개월까지 유지될 것입니다. 특히 v8 업그레이드 같은 큰 변경사항은 LTS 릴리스에 들어오기 전에 현재 버전에 충분히 적용되고 사용되면서 변경사항이 적용되는 과정을 더 빨리 마치게 됩니다.

이 전략으로 빠른 혁신과 변경을 할 수 있으면서 릴리스의 변경사항이 사용되고 검증받을 수 있게 하고 위험을 더 싫어하는 커뮤니티 사람들이 사용하는 릴리스에 적절한 방법으로 적용될 수 있게 합니다.

강화된 제안 과정

어떤 변경사항은 풀 리퀘스트에서 간단하게 리뷰할 수 없습니다. 제안된 변경사항이 Node.js 런타임에 필요하거나 적절한지 같은 결정을 해야 하는 큰 질문도 종종 있습니다.

이러한 변경사항에 대한 전략이 “강화된 제안” 과정입니다. 제안된 변경사항은 문서로 만들어 지고 논의되고 초안(DRAFT), 수락(ACCEPTED), 반려(REJECTED) 같은 단계로 넘어갑니다. 여기에서 과정에 대해 더 볼 수 있습니다.

이 과정으로 더 큰 변경사항을 미리 논의할 수 있고 커뮤니티의 동의를 얻을 수 있으므로 풀 리퀘스트의 최종 리뷰는 구현에 집중할 수 있습니다. 그 결과 상세 기술을 리뷰하지 않고 적절한 추상화 수준에서 개념을 논의할 수 있다는 장점이 있습니다.

자동화와 테스트

자동화와 테스트는 안전하게 빠른 변경을 가능케 하는 핵심 전략입니다.

자동화는 오류가 발생할 수 있는 수동 과정을 없애줍니다. 작업을 자동화하면 직접 수동으로 하는 것보다 오류 가능성의 규모가 줄어듭니다. 특히 이러한 작업을 여러 사람이 수행한다면 더 줄어듭니다.

우리의 핵심 원칙 중 하나는 가능한 한 많이 자동화하자는 것입니다. 여기에는 빌드 인프라스트럭처에서 Ansible로 머신을 구성하는 것부터 바이너리를 빌드하고 서명하고 릴리스하는 작업까지 자동화하는 모든 범위를 포함합니다.

자동화된 테스트가 테스트를 실행해서 회귀 문제를 빠르고 신뢰할 수 있게 잡아냅니다. 좋은 테스트 세트가 있을 때, 회귀문제가 발생한다면 어디서 문제가 생겼는지 확신하고 변경할 수 있습니다.

여러 단계의 테스트가 있고 합리적인 수준의 커버리지를 확보할 때까지 수준을 올리는 것이 전략입니다.

이러한 단계에는 다음을 포함합니다.

  • 기능 테스트
  • 플랫폼/OS 커버리지
  • 의존성 테스트
  • 모듈 테스트
  • 부하 테스트
  • 개발 작업 흐름
  • 사용 사례 테스트

기능 테스트

기능 테스트는 방어의 첫 단계입니다. 협업자 가이드라인에서는 새로운 모든 기능에 테스트 케이스를 필수로 요구하고 있고 협업자는 필수 테스트에 관해 높은 표준을 정해놓았습니다.

단순히 테스트를 하는 것으로는 충분치 않고 테스트는 런타임을 실행할 때 효과적이어야 합니다. 야간에 코드 커버리지를 측정하고 그 결과를 coverage.nodejs.org에 발행합니다. 이를 통해 테스트가 여전히 효과적인지 확인할 수 있고 테스트를 더 개선할 수 있는 필수 정보를 얻을 수 있습니다.

테스트가 신뢰할 수 있으면서 일관되게 통과할 수 있도록 많은 노력이 들어갔다는 것을 눈치챌 것입니다. 지속적인 통합(ci)가 실행되는 것을 보면 대부분은 녹색이고 드물게 일시적인 실패가 발생하는 것을 볼 수 있습니다.

플랫폼/OS 커버리지

이는 그 자체로 테스트의 형식은 아닙니다. 하지만 넓은 범위의 플랫폼과 OS에서 테스트를 실행하는 전력을 적용함으로써 기존 테스트의 유효성을 증가시킵니다.

특정 플랫폼이나 OS에서 발생한 이슈는 종종 해당 플랫폼이나 OS에 한정된 것이 아니라 타이밍이 다르거나 기본 설정이나 일반적인 환경을 제어하지 못한 것입니다. 다른 어떤 플랫폼에서도 발생할 수 있습니다.

광범위한 플랫폼에서 테스트하는 우리 전력의 목적은 지원 플랫폼에서 Node.js가 동작한다는 것을 보장하고 가능한 한 빨리 많은 플랫폼을 보여주는 다양성을 높이기 위함입니다.

의존성 테스트

Node.js에는 핵심 의존성이 많이 있습니다. 이러한 의존성에 적용하는 변경 사항은 부정적인 영향이 전혀 없도록 보장되어야 합니다.

그래서 Node.js 저장소에서 V8 트리의 v8 테스트를 실행하는 작업을 갖게 되었습니다. 이 작업은 매일 밤 실행되며 v8 트리에 변경사항이 있는 PR이 올라왔을 때 실행됩니다.

현재 다른 의존성에 대한 테스트는 실행하고 있지 않지만 Node.js 트리에서 v8 외 다른 의존성의 변경사항은 더 적은 편입니다.

모듈 테스트

모듈 테스트는 방어의 다음 단계입니다. 이는 변경사항이 최종 사용자의 코드를 깨뜨리지 않는다는 검사를 합니다. 대부분 애플리케이션은 다수의 모듈을 사용하고 인기 있는 다수의 모듈은 널리 사용됩니다. 이러한 모듈에 영향을 끼치는 변경사항은 커뮤니티에도 큰 영향을 줄 것입니다.

전략은 핵심 모듈 자체의 유닛 테스트를 가능한 한 자주 실행하는 것입니다. 현재는 현재 버전과 LTS 릴리스에서 이를 실행하고 빈도를 높이려고 작업 중입니다.

https://github.com/nodejs/citgm/에서 모듈 테스트에 관한 노력에 대해 더 볼 수 있습니다.

부하 테스트

어떤 문제는 장시간 동작할 때만 발생합니다. 부하 테스트는 장시간에 걸친 특정 시나리오를 실행해서 이러한 문제를 확인합니다.

지금은 부하 테스트를 전혀 실행하지 않지만, 모듈 테스트를 적절한 빈도로 실행할 수 있게 된 후에는 부하 테스트를 우선시하겠습니다.

개발 작업흐름

개발 작업 흐름은 모듈테스트의 또 다른 단계입니다. 변경사항이 이러한 개발 흐름에 어떤 회귀 문제도 만들지 않는다고 확인하기 위해 일반적인 개발 워크플로우를 테스트합니다.

여기에 더 작업해야 할 부분이 많이 있지만, 스트레스 테스트를 작업한 후에 할 목록에 있습니다.

사용 사례 테스트

이는 개발 작업 흐름 다음에 할 논리적 단계가 될 것이고 Node.js의 일반적인 사용 사례에 대한 테스트입니다.

현재 전략은 벤치마크를 구성해서 이러한 커버리지를 얻는 것이지만 다른 단계의 테스트를 구성하면 작업할 수 있는 또 하나의 영역입니다.

성능 벤치마크

기능 안전성을 보장하는 것은 좋지만 충분하지는 않습니다. 변경사항이 적용되면서 성능이 저하되지 않는다는 것도 보장해야 합니다.

Node.js에서 일반적인 사용 사례를 정의해서 벤치마크 세트를 만들고 실행한 뒤 그 결과를 정기적으로 발행하는 것이 전략입니다. 이 작업은 벤치마킹 워킹 그룹에서 진행중이지만 현재도 다수의 핵심 벤치마크는 주요 Node.js 버전에서 매일 밤 실행되고 있습니다. 다음 링크에서 이 데이터를 볼 수 있습니다.

https://benchmarking.nodejs.org/

이 데이터로 변경사항이 적용될 때 성능 관련 회귀 문제를 피할 수 있습니다.

요약

글이 꽤 길었지만, 작년에 Node.js 커뮤니티에서 당신이 본 많은 활동을 이해했기를 바랍니다. “왜 이런 작업을 하고 있는가?”라는 물음에 대한 대답은 이렇습니다.

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