第四章：性能測(cè)試

2020/3/30 20:06:00

性能測(cè)試的概念

• 概念：是指通過(guò)性能測(cè)試工具模擬正常、峰值、異常負(fù)載狀態(tài)下，對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試的活動(dòng)。
• 目的：

1.驗(yàn)證系統(tǒng)性能是否滿(mǎn)足預(yù)期的性能需求，包括系統(tǒng)的執(zhí)行效率、穩(wěn)定性、安全性、可靠性等。</br>
2.分析軟件系統(tǒng)在各種負(fù)載下的運(yùn)行狀態(tài)，提高性能和效率。</br>
3.識(shí)別系統(tǒng)缺陷，尋找系統(tǒng)中可能存在的性能問(wèn)題，定位系統(tǒng)瓶頸并解決問(wèn)題。</br>
4.系統(tǒng)調(diào)優(yōu)，探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與資源之間的最佳平衡，改善并優(yōu)化系統(tǒng)的性能。</br>

性能測(cè)試的指標(biāo)

1. 響應(yīng)時(shí)間：指系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)的請(qǐng)求做出響應(yīng)所需要的時(shí)間，響應(yīng)時(shí)間需要與用戶(hù)的具體需求相結(jié)合。
2. 吞吐量： 衡量的是系統(tǒng)服務(wù)器的處理能力；
3. 并發(fā)用戶(hù)量：同一時(shí)間請(qǐng)求和訪問(wèn)的用戶(hù)的數(shù)量。
4. TPS：（Transaction per Second）事務(wù)數(shù)/秒，指系統(tǒng)每秒能夠處理的事務(wù)和交易的數(shù)量。?TPS = 并發(fā)用戶(hù)數(shù)/平均響應(yīng)時(shí)間；
5. 點(diǎn)擊率：每秒選服務(wù)器提交的Http請(qǐng)求數(shù)。它只是一個(gè)參考指標(biāo)，幫助衡量服務(wù)器的性能。
6. 資源利用率：包括CPU，內(nèi)存，磁盤(pán)等；

性能測(cè)試的種類(lèi)

• 負(fù)載測(cè)試：通過(guò)逐步增加系統(tǒng)負(fù)載，測(cè)試系統(tǒng)性能的變化，并最終確定在滿(mǎn)足系統(tǒng)性能指標(biāo)的情況下，系統(tǒng)所能承受的最大負(fù)載量；
• 壓力測(cè)試：逐步給系統(tǒng)增加壓力，測(cè)試系統(tǒng)性能的變化，是系統(tǒng)某些資源達(dá)到飽和或系統(tǒng)崩潰的邊緣，從而確定系統(tǒng)所能承受的最大壓力；（系統(tǒng)達(dá)到極限）
• 并發(fā)測(cè)試：通過(guò)模擬用戶(hù)并發(fā)訪問(wèn)，測(cè)試多用戶(hù)并發(fā)訪問(wèn)同一個(gè)應(yīng)用、同一個(gè)模塊或者記錄是是否存在死鎖或者其他性能問(wèn)題；
• 配置測(cè)試：調(diào)整軟件系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境，測(cè)試各種環(huán)境對(duì)系統(tǒng)性能的影響，從而找到系統(tǒng)各項(xiàng)資源的最優(yōu)分配原則；（配置測(cè)試不改變代碼，只改變軟硬件配置、配置性能更好的CPU、內(nèi)存等）
• 可靠性測(cè)試：給系統(tǒng)加載一定的業(yè)務(wù)壓力，使其持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，測(cè)試系統(tǒng)在這種情況下是否能夠穩(wěn)定運(yùn)行（Linux更穩(wěn)定）；
• 容量測(cè)試：在一定的軟硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，測(cè)試系統(tǒng)所支持的最大用戶(hù)數(shù)、最大存儲(chǔ)量；（通常與數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)資源有關(guān)，用于規(guī)劃將來(lái)的需求增長(zhǎng)時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)資源的優(yōu)化）

性能測(cè)試的流程

1.分析性能測(cè)試的需求

• 測(cè)試人員需要收集有關(guān)項(xiàng)目的各項(xiàng)資料，并與開(kāi)發(fā)人員溝通。對(duì)整個(gè)項(xiàng)目有一定的了解，針對(duì)需要進(jìn)行性能測(cè)試的部分進(jìn)行分析，確定測(cè)試目標(biāo)。

2.制定性能測(cè)試計(jì)劃

• 確定測(cè)試環(huán)境：包括物理環(huán)境、生存環(huán)境、測(cè)試團(tuán)隊(duì)可利用的工具和資源。
• 確定性能測(cè)試驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：確定響應(yīng)時(shí)間、吞吐量和系統(tǒng)資源利用總目標(biāo)和限制。
• 設(shè)計(jì)測(cè)試場(chǎng)景：對(duì)產(chǎn)品業(yè)務(wù)、用戶(hù)使用場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)符合用戶(hù)使用習(xí)慣的場(chǎng)景，準(zhǔn)備出一個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景表，為編寫(xiě)測(cè)試腳本提供依據(jù)。
• 準(zhǔn)備測(cè)試數(shù)據(jù)：性能測(cè)試是模擬現(xiàn)實(shí)的使用場(chǎng)景，例如模擬用戶(hù)高并發(fā)，則需要準(zhǔn)備用戶(hù)數(shù)量、工作時(shí)間、測(cè)試時(shí)間等數(shù)據(jù)。

3.設(shè)計(jì)測(cè)試用例

• 根據(jù)測(cè)試場(chǎng)景準(zhǔn)備測(cè)試用例。

4.編寫(xiě)性能測(cè)試腳本

• 正確選擇協(xié)議；
• 根據(jù)工具的支持情況和測(cè)試人員熟悉程度選取腳本語(yǔ)言；
• 編寫(xiě)測(cè)試腳本時(shí)，要遵循代碼編寫(xiě)規(guī)范，保證代碼的質(zhì)量；
• 做好腳本的維護(hù)管理工作；

5.測(cè)試執(zhí)行及監(jiān)控

• 性能指標(biāo)：本次性能測(cè)試需要測(cè)試的性能指標(biāo)的變化；
• 資源占用率與釋放情況：資源的使用情況，性能測(cè)試停止后，各項(xiàng)資源是否能正常釋放以供后續(xù)業(yè)務(wù)使用；
• 警告信息：系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)會(huì)發(fā)出警告信息，要及時(shí)查看；
• 日志檢查：系統(tǒng)日志（操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)等日志）。

性能測(cè)試所用的工具

1.LoadRunner

簡(jiǎn)介：

LoadRunner是一款適用于各種體系架構(gòu)的性能測(cè)試工具，它能預(yù)測(cè)系統(tǒng)行為并優(yōu)化系統(tǒng)性能，其工作原理是通過(guò)模擬多個(gè)用戶(hù)（虛擬用戶(hù)）并行工作的環(huán)境來(lái)對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行負(fù)載測(cè)試。
??在進(jìn)行負(fù)載測(cè)試時(shí)，LoadRunner能夠使用最少的硬件資源為模擬出來(lái)的虛擬用戶(hù)提供一致的，可重復(fù)并可度量的負(fù)載，在測(cè)試過(guò)程中監(jiān)控用戶(hù)想要的數(shù)據(jù)和參數(shù)。測(cè)試完成，LoadRunner可以自動(dòng)生成分析報(bào)告，給用戶(hù)提供軟件產(chǎn)品所需要的的性能信息。

優(yōu)點(diǎn)：

• 廣泛支持業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議；
• 支持多種平臺(tái)開(kāi)發(fā)的腳本；
• 可創(chuàng)建真實(shí)的系統(tǒng)負(fù)載；
• 具有強(qiáng)大的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集功能；
• 可以精確分析結(jié)果，定位軟件問(wèn)題；

組成：

1. VuGen（Virtual User Generator）：用來(lái)創(chuàng)建虛擬用戶(hù)腳本的工具，因此被稱(chēng)為虛擬腳本生成器。??VuGen會(huì)監(jiān)控虛擬用戶(hù)進(jìn)行的操作，并以代碼的形式將操作記錄下來(lái)，生成一個(gè)VBScript腳本文件。當(dāng)執(zhí)行該腳本文件時(shí)，可以自動(dòng)執(zhí)行上述操作。在錄制期間，VuGen會(huì)監(jiān)控虛擬用戶(hù)的行為，為跟蹤用戶(hù)發(fā)到服務(wù)器的所有請(qǐng)求以及從服務(wù)器接收到的所有應(yīng)答。
2. Controller：用于創(chuàng)建和控制LoadRunner場(chǎng)景，場(chǎng)景負(fù)責(zé)定義每次測(cè)試中發(fā)生的場(chǎng)景，包括模擬的用戶(hù)數(shù)、用戶(hù)執(zhí)行的操作以及要監(jiān)控的性能指標(biāo)等；
3. Analysis：LoadRunner的數(shù)據(jù)分析工具，它可以收集性能測(cè)試中的各種數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行分析并生成圖表和報(bào)告，供測(cè)試人員查看；