Google I / O에서 기조 연설, 제품 세션, 워크샵 등을 시청 하세요. 재생 목록보기

TensorFlow 테스트 모범 사례

여기서는 TensorFlow 리포지토리에서 코드를 테스트하기 위한 모범 사례를 알아봅니다.

시작하기 전에

TensorFlow 프로젝트에 소스 코드를 제공하기 전에 프로젝트의 GitHub 리포지토리에서 CONTRIBUTING.md 파일을 살펴보기 바랍니다(예: 핵심 TensorFlow 리포지토리에 대한 CONTRIBUTING.md 파일 참조). 모든 코드 기여자는 기여자 라이선스 계약(CLA)에 동의해야 합니다.

일반 원칙

BUILD 규칙에서 사용하는 내용에만 의존

TensorFlow는 방대한 라이브러리이며 하위 모듈에 대한 단위 테스트를 작성할 때 전체 패키지를 따르는 것이 관례입니다. 그러나 이렇게 하면 bazel 종속성 기반 분석이 사용되지 않습니다. 즉, 지속적인 통합 시스템이 사전 제출/사후 제출 실행에 관련이 없는 테스트를 지능적으로 제거할 수 없습니다. BUILD 파일에서 테스트 중인 하위 모듈에만 의존하면 모든 TensorFlow 개발자의 시간과 귀중한 컴퓨팅 자원을 절약할 수 있습니다.

하지만 전체 TF 대상을 생략하기 위해 빌드 종속성을 수정하면 Python 모드에서 가져올 수 있는 내용에 다소 제약이 따릅니다. 즉, 단위 테스트에서 더 이상 import tensorflow as tf 문을 사용할 수 없게 됩니다. 하지만 모든 개발자가 불필요하게 수천 번의 테스트를 실행해야 하는 수고를 덜어주므로 그럴만한 가치가 있습니다.

모든 코드에 단위 테스트가 있어야 함

작성하는 모든 코드에 대해 단위 테스트도 작성해야 합니다. 새 파일 foo.py를 작성하는 경우, 단위 테스트를 foo_test.py에 배치하고 동일한 변경 내에서 제출해야 합니다. 모든 코드에 대해 90% 이상의 증분 테스트 범위를 목표로 삼으세요.

TF에서 기본 바젤 테스트 규칙을 사용하지 말 것

TF에는 테스트를 실행할 때 많은 세부적인 부분들이 관련됩니다. 그래서 이러한 모든 복잡성을 바젤 매크로 내에 숨기기 위해 노력했습니다. 이러한 부분을 처리할 필요가 없도록 기본 테스트 규칙 대신 다음을 사용하세요. 이 모든 내용은 tensorflow/tensorflow.bzl에 정의되어 있습니다. CC 테스트의 경우 tf_cc_test, tf_gpu_cc_test, tf_gpu_only_cc_test를 사용하고 python 테스트의 경우 tf_py_test 또는 gpu_py_test를 사용합니다. 기본 py_test 규칙에 매우 가까워야 한다면 tensorflow.bzl에 정의된 테스트를 대신 사용하세요. BUILD 파일 맨 위에 다음 줄만 추가하면 됩니다. load(“tensorflow/tensorflow.bzl”, “py_test”).

테스트가 실행되는 위치를 알고 있어야 함

테스트를 작성할 때 적절히 작성했다면 CPU, GPU 및 가속기에서 테스트를 수행하는 작업을 테스트 인프라에서 처리할 수 있습니다. GPU가 있거나 없는 시스템의 Linux, macos, Windows에서 자동화된 테스트가 실행됩니다. 위에 나타낸 매크로 중 하나를 선택한 다음 태그를 사용하여 실행 위치를 제한하기만 하면 됩니다.

  • manual 태그는 테스트가 어디에서도 실행되지 않도록 합니다. 여기에는 bazel test tensorflow/…와 같은 패턴을 사용하는 수동 테스트 실행이 포함됩니다.

  • no_oss는 테스트가 공식 TF OSS 테스트 인프라에서 실행되지 않도록 합니다.

  • no_mac 또는 no_windows 태그를 사용하여 관련 운영 체제 테스트 모음에서 테스트가 실행되지 않도록 할 수 있습니다.

  • no_gpu 태그를 사용하여 GPU 테스트 모음에서 테스트가 실행되지 않도록 할 수 있습니다.

예상 테스트 모음에서 테스트가 실행되는지 확인하기

TF에는 꽤 많은 테스트 모음이 있어서 때로는 설정하기가 혼란스러울 수 있습니다. 연속 빌드에서 테스트가 생략되는 다른 문제가 있을 수 있습니다. 따라서 테스트가 예상대로 실행되고 있는지 확인해야 합니다. 다음과 같이 하면 됩니다.

  • 풀 요청(PR)에서 사전 제출의 실행이 끝날 때까지 기다립니다.
  • PR 하단으로 스크롤하여 상태 검사를 확인합니다.
  • Kokoro 검사 오른쪽에 있는 "Details" 링크를 클릭합니다.
  • “Targets” 목록을 확인하여 새로 추가된 대상을 찾습니다.

각 클래스/단위에는 자체 단위 테스트 파일이 있어야 함

별도의 테스트 클래스를 통해 오류와 리소스를 보다 효과적으로 분리할 수 있습니다. 그러면 훨씬 짧고 읽기 쉬운 테스트 파일이 만들어집니다. 따라서 모든 Python 파일에는 하나 이상의 해당 테스트 파일이 있어야 합니다(각 foo.py마다 foo_test.py가 있어야 함). 서로 다른 설정이 필요한 통합 테스트와 같은 보다 정교한 테스트를 위해서는 더 많은 테스트 파일을 추가하는 것이 좋습니다.

속도와 실행 시간

샤딩은 가능한 한 적게 사용

샤딩 대신 다음을 고려합니다.

  • 테스트를 더 작게 만듭니다.
  • 위의 방법을 사용할 수 없으면 테스트를 분할합니다.

샤딩은 테스트의 전체 대기 시간을 줄이는 데 도움이 되지만 테스트를 더 작은 대상으로 분할해도 같은 결과를 얻을 수 있습니다. 테스트를 분할하면 각 테스트에 대해 보다 세밀한 수준의 제어가 가능하여 불필요한 사전 제출 실행이 최소화되고 잘못된 테스트 케이스로 인해 buildcop이 전체 대상을 비활성화하면서 발생하는 적용 범위의 손실이 줄어듭니다. 또한 샤딩은 모든 샤드에 대해 모든 테스트 초기화 코드를 실행하는 것과 같이 명확하지 않은 숨겨진 비용을 발생시킵니다. 이 문제는 인프라 팀에서 추가 로드를 발생시키는 원인인 것으로 보고했습니다.

작은 테스트가 더 좋음

테스트가 빨리 실행될수록 사람들이 테스트를 실행할 가능성이 높아집니다. 테스트에 1초의 시간이 늘어나면 개발자와 인프라에서 테스트를 실행하는 시간이 몇 시간씩 늘어날 수 있습니다. 테스트가 30초 이내에 실행되도록 하고(비선택 모드에서!) 작게 만드세요. 테스트를 중간 규모로 표시하는 것은 최후의 수단으로만 선택해야 합니다. 인프라는 대규모 테스트를 사전 제출 또는 사후 제출로 수행하지 않습니다! 따라서 실행할 위치를 정할 경우에만 대규모 테스트를 작성하세요. 테스트 실행 속도를 높이기 위한 몇 가지 팁을 알려드립니다.

  • 테스트에서 실행되는 훈련 반복 횟수를 줄입니다.
  • 종속성을 넣어 테스트 중인 시스템의 과중한 종속성을 단순한 가짜로 대체하는 방법을 고려합니다.
  • 단위 테스트에서 더 작은 입력 데이터의 사용을 고려합니다.
  • 다른 방법으로 효과가 없으면 테스트 파일을 분할합니다.

실행 중단을 피하기 위해 테스트 시간을 테스트 크기별 시간 제한의 절반으로 잡을 것

bazel 테스트 대상을 사용하면 소규모 테스트에는 1분의 시간 제한이 있습니다. 중간 크기 테스트의 시간 제한은 5분입니다. 대규모 테스트는 TensorFlow 테스트 인프라에서 실행되지 않습니다. 그러나 많은 테스트는 소요되는 시간이 결정적이지 않습니다. 여러 가지 이유로 때때로 테스트에 더 많은 시간이 걸릴 수 있습니다. 또한 평균 50초 동안 실행되는 테스트를 소규모로 표시하면 구형 CPU를 탑재한 컴퓨터에서 테스트가 중단됩니다. 따라서 소규모 테스트의 평균 실행 시간을 30초로 잡으세요. 중간 규모 테스트의 평균 실행 시간은 2분 30초로 잡으면 됩니다.

샘플 수를 줄이고 훈련에 대한 허용 오차를 높일 것

테스트 실행 속도가 느리면 참여 의지가 떨어집니다. 테스트에서 훈련을 실행하는 속도가 매우 느릴 수 있습니다. 테스트에 사용되는 샘플 수를 줄여 테스트를 충분히 빠르게 유지할 수 있도록 허용 오차를 높게 설정하세요(최대 2.5분).

비결정성과 테스트 중단 해소하기

결정적인 테스트 작성

단위 테스트는 항상 결정적이어야 합니다. TAP 및 guitar에서 실행되는 모든 테스트는 영향을 받는 코드 변경이 없는 경우 매번 동일한 방식으로 실행되어야 합니다. 이를 보장하기 위해 다음 사항을 고려해야 합니다.

무질서도의 원인을 항상 시드하기

난수 생성기 또는 기타 무질서도의 원인은 실행 중단의 가능성을 높일 수 있습니다. 따라서 이러한 각 원인을 시드해야 합니다. 그러면 테스트의 실행 중단 가능성이 줄어드는 외에도 모든 테스트의 재현성이 확보됩니다. TF 테스트에서 필요할 수 있는 몇 가지 시드 설정 방법은 다음과 같습니다.

# Python RNG
import random
random.seed(42)

# Numpy RNG
import numpy as np
np.random.seed(42)

# TF RNG
from tensorflow.python.framework import random_seed
random_seed.set_seed(42)

멀티스레드 테스트에서 sleep 사용 피하기

테스트에서 sleep 함수의 사용은 중단 가능성을 높이는 주된 원인일 수 있습니다. 특히 멀티스레드를 사용하는 경우, 다른 스레드에 대기하기 위해 휴면을 사용하면 절대 결정적이 될 수 없습니다. 그 이유는 시스템이 여러 스레드 또는 프로세스의 실행 순서를 보장할 수 없기 때문입니다. 따라서 mutexe와 같은 결정적인 동기화 구문을 사용하는 것이 바람직합니다.

테스트의 중단 가능성이 있는지 확인하기

중단 가능성이 있으면 buildcop와 개발자가 많은 시간을 낭비하게 됩니다. 중단 가능성은 감지하기 어렵고 디버그하기도 어렵습니다. 중단 가능성을 감지하는 자동화된 시스템이 있지만 테스트를 정확하게 거부하려면 수백 번의 테스트 실행이 필요합니다. 중단 가능성을 감지하고 테스트를 거부하더라도 테스트 검사가 손실됩니다. 따라서 테스트 작성자는 테스트를 작성할 때 테스트에 중단 가능성이 있는지 확인해야 합니다. 간단히 --runs_per_test=1000 플래그로 테스트를 실행하면 됩니다.

TensorFlowTestCase 사용하기

TensorFlowTestCase는 가능한 한 중단 가능성을 줄이기 위해 사용되는 모든 난수 생성기를 시드하는 등의 필요한 예방 조치를 취합니다. 더 많은 중단 가능성의 원인을 발견하고 수정하면서 TensorFlowTestCase에 그 내용이 추가될 것입니다. 따라서 tensorflow에 대한 테스트를 작성할 때 TensorFlowTestCase를 사용해야 합니다. TensorFlowTestCase는 tensorflow/python/framework/test_util.py에 정의되어 있습니다.

기밀 테스트 작성

기밀 테스트에는 외부 리소스가 필요하지 않습니다. 자체적으로 필요한 모든 내용이 들어 있으며 필요할 수 있는 가짜 서비스를 시작합니다. 테스트 이외의 모든 서비스는 결정성을 떨어트리는 원인이 됩니다. 다른 서비스의 가용성이 99%이더라도 네트워크 작동이 중단되고 rpc 응답이 지연될 수 있으며 예기치 않은 오류 메시지가 표시될 수 있습니다. 외부 서비스는 GCS, S3 또는 기타 웹 사이트일 수 있지만 이에 국한되지는 않습니다.