AWS CI/CDテスト戦略：ユニット、統合、E2Eテストと品質ゲート

継続的インテグレーションにおいて、適切なテスト戦略は品質を担保する鍵です。本記事では、AWSのCI/CDパイプラインにおけるテストの実装と品質ゲートの設定を解説します。

テストピラミッド

概念

flowchart TB
    subgraph Pyramid["テストピラミッド"]
        E2E["E2Eテスト<br/>少量・高コスト"]
        Integration["統合テスト<br/>中程度"]
        Unit["ユニットテスト<br/>大量・低コスト"]
    end

    E2E --> |"UI/APIテスト"| Slow["実行時間: 長"]
    Integration --> |"サービス間テスト"| Medium["実行時間: 中"]
    Unit --> |"関数/クラステスト"| Fast["実行時間: 短"]

    style E2E fill:#ef4444,color:#fff
    style Integration fill:#f59e0b,color:#000
    style Unit fill:#22c55e,color:#fff

テストタイプ別の特徴

テストタイプ	実行速度	カバレッジ	フィードバック	コスト
ユニット	高速	狭い	即時	低
統合	中程度	中程度	数分	中
E2E	低速	広い	数十分	高

パイプラインでのテスト配置

推奨構成

flowchart LR
    subgraph Build["ビルドステージ"]
        Compile["コンパイル"]
        Unit["ユニットテスト"]
        SAST["Static Analysis"]
    end

    subgraph Test["テストステージ"]
        Integration["統合テスト"]
        Contract["コントラクトテスト"]
    end

    subgraph Staging["ステージング"]
        E2E["E2Eテスト"]
        Performance["性能テスト"]
    end

    Build --> Test
    Test --> Staging

    style Build fill:#22c55e,color:#fff
    style Test fill:#f59e0b,color:#000
    style Staging fill:#3b82f6,color:#fff

ユニットテスト

CodeBuild設定

version: 0.2

phases:
  install:
    runtime-versions:
      nodejs: 18
    commands:
      - npm ci

  build:
    commands:
      - npm run build

  post_build:
    commands:
      - npm run test:unit -- --coverage --ci --reporters=default --reporters=jest-junit

reports:
  unit-tests:
    files:
      - junit.xml
    base-directory: test-results
    file-format: JUNITXML

  coverage:
    files:
      - coverage/clover.xml
    file-format: CLOVERXML

artifacts:
  files:
    - dist/**/*
    - coverage/**/*

cache:
  paths:
    - node_modules/**/*

Jest設定例

// jest.config.js
module.exports = {
  testEnvironment: 'node',
  coverageThreshold: {
    global: {
      branches: 80,
      functions: 80,
      lines: 80,
      statements: 80
    }
  },
  reporters: [
    'default',
    ['jest-junit', {
      outputDirectory: 'test-results',
      outputName: 'junit.xml'
    }]
  ],
  collectCoverageFrom: [
    'src/**/*.{js,ts}',
    '!src/**/*.d.ts',
    '!src/**/index.{js,ts}'
  ]
};

Python（pytest）設定

# buildspec.yml
phases:
  install:
    commands:
      - pip install -r requirements.txt
      - pip install pytest pytest-cov pytest-html

  build:
    commands:
      - pytest tests/unit \
          --cov=src \
          --cov-report=xml:coverage.xml \
          --junitxml=test-results/junit.xml \
          --html=test-results/report.html

reports:
  pytest-reports:
    files:
      - test-results/junit.xml
    file-format: JUNITXML

統合テスト

データベース統合テスト

version: 0.2

env:
  secrets-manager:
    DB_PASSWORD: test/db:password

phases:
  install:
    commands:
      - amazon-linux-extras install docker
      - service docker start

  pre_build:
    commands:
      # テスト用DBコンテナ起動
      - |
        docker run -d \
          --name test-db \
          -e POSTGRES_PASSWORD=$DB_PASSWORD \
          -e POSTGRES_DB=testdb \
          -p 5432:5432 \
          postgres:15

      # DB起動待機
      - |
        until docker exec test-db pg_isready; do
          echo "Waiting for database..."
          sleep 2
        done

      # マイグレーション実行
      - npm run db:migrate

  build:
    commands:
      - npm run test:integration

  post_build:
    commands:
      - docker stop test-db
      - docker rm test-db

reports:
  integration-tests:
    files:
      - test-results/integration-junit.xml
    file-format: JUNITXML

API統合テスト（LocalStack）

version: 0.2

phases:
  install:
    commands:
      - pip install localstack awscli-local
      - docker pull localstack/localstack

  pre_build:
    commands:
      # LocalStack起動
      - |
        docker run -d \
          --name localstack \
          -p 4566:4566 \
          -e SERVICES=s3,dynamodb,sqs,lambda \
          localstack/localstack

      - sleep 10

      # テストリソース作成
      - awslocal s3 mb s3://test-bucket
      - awslocal dynamodb create-table --cli-input-json file://test/fixtures/table.json

  build:
    commands:
      - AWS_ENDPOINT=http://localhost:4566 npm run test:integration

  post_build:
    commands:
      - docker stop localstack

E2Eテスト

Playwright設定

version: 0.2

phases:
  install:
    runtime-versions:
      nodejs: 18
    commands:
      - npm ci
      - npx playwright install --with-deps chromium

  pre_build:
    commands:
      # テストアプリケーション起動
      - npm run build
      - npm run start &
      - npx wait-on http://localhost:3000

  build:
    commands:
      - npx playwright test --reporter=junit

reports:
  e2e-tests:
    files:
      - test-results/junit.xml
    file-format: JUNITXML

artifacts:
  files:
    - playwright-report/**/*
    - test-results/**/*

Device Farmでのテスト

# CodePipelineアクション
- Name: DeviceFarmTest
  ActionTypeId:
    Category: Test
    Owner: AWS
    Provider: DeviceFarm
    Version: "1"
  Configuration:
    AppType: Web
    ProjectId: !Ref DeviceFarmProject
    DevicePoolArn: !Ref DevicePool
    TestType: APPIUM_WEB_PYTHON
    Test:
      Type: APPIUM_WEB_PYTHON
      TestPackageArn: !Ref TestPackage
  InputArtifacts:
    - Name: BuildOutput

品質ゲート

CodeBuildでの品質ゲート

version: 0.2

env:
  variables:
    MIN_COVERAGE: "80"
    MAX_COMPLEXITY: "10"

phases:
  build:
    commands:
      - npm run test:coverage
      - npm run lint

  post_build:
    commands:
      # カバレッジチェック
      - |
        COVERAGE=$(cat coverage/coverage-summary.json | jq '.total.lines.pct')
        if (( $(echo "$COVERAGE < $MIN_COVERAGE" | bc -l) )); then
          echo "Coverage $COVERAGE% is below threshold $MIN_COVERAGE%"
          exit 1
        fi

      # 複雑度チェック
      - |
        npx plato -r -d report src/
        MAX_FOUND=$(cat report/report.json | jq '[.reports[].complexity.methodAverage] | max')
        if (( $(echo "$MAX_FOUND > $MAX_COMPLEXITY" | bc -l) )); then
          echo "Complexity $MAX_FOUND exceeds threshold $MAX_COMPLEXITY"
          exit 1
        fi

      # セキュリティスキャン
      - npm audit --audit-level=high

CodeGuru Reviewer統合

# CloudFormation
CodeGuruAssociation:
  Type: AWS::CodeGuruReviewer::RepositoryAssociation
  Properties:
    Name: my-repository
    Type: CodeCommit
    Tags:
      - Key: Environment
        Value: production

# buildspec.yml
phases:
  post_build:
    commands:
      # CodeGuru Profilerエージェント設定
      - |
        cat <<EOF > codeguru-profiler.yaml
        profilingGroupName: MyProfilingGroup
        heapSummaryEnabled: true
        EOF

カスタム品質ゲートLambda

import json
import boto3

codepipeline = boto3.client('codepipeline')
cloudwatch = boto3.client('cloudwatch')

def lambda_handler(event, context):
    job_id = event['CodePipeline.job']['id']

    try:
        # テストレポートからメトリクス取得
        metrics = get_test_metrics(event)

        # 品質基準チェック
        quality_gates = [
            ('Coverage', metrics['coverage'], 80, '>='),
            ('PassRate', metrics['pass_rate'], 95, '>='),
            ('Complexity', metrics['complexity'], 15, '<='),
            ('Duplications', metrics['duplications'], 5, '<='),
        ]

        failed_gates = []
        for name, value, threshold, operator in quality_gates:
            if not check_threshold(value, threshold, operator):
                failed_gates.append(f"{name}: {value} (threshold: {operator} {threshold})")

        if failed_gates:
            raise Exception(f"Quality gates failed: {', '.join(failed_gates)}")

        # メトリクス送信
        publish_metrics(metrics)

        codepipeline.put_job_success_result(jobId=job_id)

    except Exception as e:
        codepipeline.put_job_failure_result(
            jobId=job_id,
            failureDetails={
                'type': 'JobFailed',
                'message': str(e)
            }
        )

def check_threshold(value, threshold, operator):
    if operator == '>=':
        return value >= threshold
    elif operator == '<=':
        return value <= threshold
    return False

def publish_metrics(metrics):
    cloudwatch.put_metric_data(
        Namespace='CodeQuality',
        MetricData=[
            {
                'MetricName': 'Coverage',
                'Value': metrics['coverage'],
                'Unit': 'Percent'
            },
            {
                'MetricName': 'TestPassRate',
                'Value': metrics['pass_rate'],
                'Unit': 'Percent'
            }
        ]
    )

負荷テスト

Distributed Load Testing on AWS

# buildspec.yml
phases:
  pre_build:
    commands:
      # 負荷テストシナリオの準備
      - |
        cat <<EOF > load-test.json
        {
          "testName": "API Load Test",
          "testDescription": "Performance test for production API",
          "testScenario": {
            "execution": [{
              "concurrency": 100,
              "hold-for": "5m",
              "ramp-up": "1m"
            }],
            "scenarios": {
              "api-test": {
                "requests": [{
                  "url": "${API_ENDPOINT}/api/users",
                  "method": "GET"
                }]
              }
            }
          }
        }
        EOF

  build:
    commands:
      # 負荷テスト実行
      - |
        aws lambda invoke \
          --function-name LoadTestRunner \
          --payload file://load-test.json \
          response.json

      # 結果の検証
      - |
        RESULT=$(cat response.json)
        P95_LATENCY=$(echo $RESULT | jq '.p95_latency')
        ERROR_RATE=$(echo $RESULT | jq '.error_rate')

        if (( $(echo "$P95_LATENCY > 500" | bc -l) )); then
          echo "P95 latency ${P95_LATENCY}ms exceeds 500ms threshold"
          exit 1
        fi

        if (( $(echo "$ERROR_RATE > 1" | bc -l) )); then
          echo "Error rate ${ERROR_RATE}% exceeds 1% threshold"
          exit 1
        fi

k6による負荷テスト

// load-test.js
import http from 'k6/http';
import { check, sleep } from 'k6';
import { Rate } from 'k6/metrics';

const errorRate = new Rate('errors');

export const options = {
  stages: [
    { duration: '1m', target: 50 },
    { duration: '3m', target: 100 },
    { duration: '1m', target: 0 },
  ],
  thresholds: {
    http_req_duration: ['p(95)<500'],
    errors: ['rate<0.01'],
  },
};

export default function () {
  const res = http.get(`${__ENV.API_ENDPOINT}/api/health`);

  const success = check(res, {
    'status is 200': (r) => r.status === 200,
    'response time < 500ms': (r) => r.timings.duration < 500,
  });

  errorRate.add(!success);
  sleep(1);
}

テストレポートの集約

CodeBuildレポートグループ

TestReportGroup:
  Type: AWS::CodeBuild::ReportGroup
  Properties:
    Name: TestResults
    Type: TEST
    ExportConfig:
      ExportConfigType: S3
      S3Destination:
        Bucket: !Ref ReportBucket
        Path: test-reports
        Packaging: NONE

CoverageReportGroup:
  Type: AWS::CodeBuild::ReportGroup
  Properties:
    Name: CoverageResults
    Type: CODE_COVERAGE
    ExportConfig:
      ExportConfigType: S3
      S3Destination:
        Bucket: !Ref ReportBucket
        Path: coverage-reports

ダッシュボード

TestDashboard:
  Type: AWS::CloudWatch::Dashboard
  Properties:
    DashboardName: TestMetrics
    DashboardBody: !Sub |
      {
        "widgets": [
          {
            "type": "metric",
            "properties": {
              "title": "Test Pass Rate",
              "metrics": [
                ["CodeQuality", "TestPassRate"]
              ],
              "period": 86400
            }
          },
          {
            "type": "metric",
            "properties": {
              "title": "Code Coverage",
              "metrics": [
                ["CodeQuality", "Coverage"]
              ],
              "period": 86400
            }
          }
        ]
      }

ベストプラクティス

テスト戦略

flowchart TB
    subgraph BestPractices["Best Practices"]
        Fast["高速フィードバック"]
        Isolated["テストの独立性"]
        Deterministic["決定論的テスト"]
        Parallel["並列実行"]
    end

    style BestPractices fill:#22c55e,color:#fff

原則	説明
高速フィードバック	ユニットテストを優先
テストの独立性	外部依存の最小化
決定論的	同じ入力で同じ結果
並列実行	テスト時間の短縮

まとめ

テストタイプ	実行タイミング	ツール例
ユニット	ビルドステージ	Jest, pytest
統合	テストステージ	LocalStack, Testcontainers
E2E	ステージング	Playwright, Device Farm
負荷	リリース前	k6, Distributed Load Testing

適切なテスト戦略により、品質を担保しながら高速なデリバリーを実現できます。

参考資料

• CodeBuild Test Reports
• AWS Device Farm
• Distributed Load Testing on AWS