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經(jīng)常有客戶問XMeter君，就是單個(gè)JMeter能最大支持多少虛擬用戶？這個(gè)問題其實(shí)很難給出一個(gè)很準(zhǔn)確的答案。因?yàn)樘摂M用戶本身是一個(gè)抽象的概念，每個(gè)虛擬用戶可以是模擬不同的協(xié)議。就像如果別人問某個(gè)容器能裝多少東西這種問題，因?yàn)闁|西本身不確定的話，你也無法給出一個(gè)確定的答案。當(dāng)然了，容器大小本身是確定的，我們只能說在給定的容器的范圍內(nèi)，是否有一些方式來優(yōu)化，能夠讓一個(gè)容器裝下更多的一個(gè)確定的東西。畢竟有的時(shí)候如果把所有潛能發(fā)揮出來，還是很可觀的呢。那言歸正傳，XMeter君帶大家來看看JMeter有哪些地方可以優(yōu)化。

限制JMeter上模擬的虛擬用戶的瓶頸主要有計(jì)算資源（CPU），存儲（內(nèi)存）和操作系統(tǒng)資源的限制等，下面分開講述。

計(jì)算資源

計(jì)算資源主要指的就是CPU，不同的測試腳本對CPU的使用可能會有很大的差別。在編寫、執(zhí)行測試腳本的時(shí)候可以考慮下面的一些問題。

1）JMeter腳本在運(yùn)行過程中應(yīng)該避免循環(huán)執(zhí)行大量計(jì)算的工作：比如測試腳本中每個(gè)虛擬用戶循環(huán)使用了BeanShell對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如果真的有此需求的話，建議使用擴(kuò)展function。讀者可以參考XMeter君寫的這篇文章來比較BeanShell和原生function的處理效率?；蛘邷?zhǔn)備數(shù)據(jù)的部分是不是只需要執(zhí)行一次？比如將這部分邏輯放在“只執(zhí)行一次”控制器里。

2）JMeter在UI模式下運(yùn)行也會消耗更多的CPU資源，建議腳本調(diào)試通過之后，實(shí)際運(yùn)行測試的時(shí)候通過在命令行下來運(yùn)行測試腳本

3）JMeter的各種圖形化的監(jiān)聽器也會消耗CPU資源，在實(shí)際的測試運(yùn)行過程中可以把這些不必要的監(jiān)聽器都關(guān)閉，只保留必要的監(jiān)聽器

在自己實(shí)現(xiàn)插件的時(shí)候，需要考慮實(shí)現(xiàn)比較高效的一些算法，如果一個(gè)比較差的算法導(dǎo)致耗費(fèi)額外的CPU，上千個(gè)線程累計(jì)起來是非?？捎^的，所以在插件實(shí)現(xiàn)一些偏計(jì)算的方面模擬的時(shí)候，一定要做到精打細(xì)算。

存儲資源

存儲主要指的就是內(nèi)存。JMeter是由Java實(shí)現(xiàn)的，而Java應(yīng)用吃內(nèi)存大家都覺得是很正常，但是這部分是否有優(yōu)化的空間呢？答案是肯定的。JMeter和普通的Java應(yīng)用程序一樣，啟動(dòng)后使用的內(nèi)存主要包括兩個(gè)部分棧和堆。

1）?？臻g主要用于分配在方法調(diào)用過程中壓入棧的方法調(diào)用的參數(shù)值等。?？臻g的使用是和線程數(shù)目基本上成正比的，Java 8中缺省每個(gè)線程會分配1MB的?？臻g。如果使用的是32位的系統(tǒng)，由于一個(gè)進(jìn)程的尋址空間為4GB，假設(shè)系統(tǒng)還需要留1GB的內(nèi)存空間，那么就算把所有的內(nèi)存都分配給棧，最多也就是能創(chuàng)建3000個(gè)線程。當(dāng)然，如果是使用了64位的系統(tǒng)的話，基本上就沒有這個(gè)限制了（實(shí)際上還受限于操作系統(tǒng)的一些軟配置，本文稍后會提及）。假如你的測試腳本（實(shí)際上取決于插件的實(shí)現(xiàn)）并沒有遞歸等復(fù)雜的棧調(diào)用，那么可以把每個(gè)線程所需的?？臻g調(diào)小。調(diào)每線程棧空間的使用可以通過打開jmeter.sh/jmeter.bat，通過加入下面的語句來解決，例子中的配置的意思是每線程使用400KB的?？臻g，比缺省的1MB節(jié)省了約60%，對于需要?jiǎng)?chuàng)建大量的線程的JMeter來說，節(jié)省的空間還是比較可觀的。但是實(shí)際上在運(yùn)行過程中，棧空間的使用也不完全是線性的，JVM或者操作系統(tǒng)可能在某些地方還是共享了一些?？臻g，具體的節(jié)省下來的棧空間需要通過試驗(yàn)才能得到準(zhǔn)確的數(shù)值。

JVM_ARGS="-XX:ThreadStackSize=400k"

2）堆則包括分配對象實(shí)例所需要的靜態(tài)變量、類變量等。這部分所用的內(nèi)存取決于插件的實(shí)現(xiàn)，比如每個(gè)Sampler所依賴的對象的大小等。這部分空間的調(diào)整可以通過設(shè)置Xmx參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。做法還是通過打開jmeter.sh/jmeter.bat，下面的例子的意思是上來就在堆空間上分配15GB內(nèi)存，最大可以使用的堆的空間的大小也是15GB。

JVM_ARGS="-Xms15G -Xmx15G"

在自己實(shí)現(xiàn)JMeter插件的時(shí)候應(yīng)該仔細(xì)考慮以上的問題，比如避免在Sampler中再單獨(dú)啟動(dòng)線程，因?yàn)檫@么做會使每個(gè)虛擬用戶創(chuàng)建額外的一個(gè)線程，從而可能導(dǎo)致在同樣的配置下，你實(shí)現(xiàn)的插件創(chuàng)建少一半的虛擬用戶！比較好的做法是所有虛擬用戶通過一個(gè)線程來處理，不過這樣也會導(dǎo)致多線程之間數(shù)據(jù)使用的沖突等問題，讀者需要根據(jù)自己的情況酌情處理。針對堆空間的使用，如果有比較占存儲空間的類變量，可能盡量多線程共享一份數(shù)據(jù)（比如通過靜態(tài)變量等），而不是每線程創(chuàng)建自己的實(shí)例，當(dāng)然還是需要考慮多線程訪問的時(shí)候變量保護(hù)的問題。

操作系統(tǒng)的限制

操作系統(tǒng)的缺省配置可以滿足大部分用戶的日常使用，而性能測試往往會突破這些操作系統(tǒng)默認(rèn)的配置。常見的包括文件、端口限制等。本文以CentOS為例，介紹如何優(yōu)化這些配置。

1）設(shè)定每個(gè)進(jìn)程可以打開的最大文件描述符的數(shù)量，由于在Linux中一個(gè)socket連接也是文件描述符，而性能測試過程過程中往往測試的時(shí)候也需要生成一個(gè)socket連接，因此該參數(shù)的設(shè)置會影響到最大模擬的虛擬用戶數(shù)。

ulimit -n 65535

2）設(shè)置系統(tǒng)可用的socket端口號，每臺機(jī)器最多可用的端口號為65535，在測試機(jī)器上可能某些系統(tǒng)的端口已經(jīng)被占用，因此用戶可以設(shè)置可用的端口號段來增加可用的端口。如下例所示可用的端口號為15000至61000，那么最多的可用端口號數(shù)目為46000個(gè)。如果需要設(shè)置Docker容器中的該配置，需要在特權(quán)模式下才能對其進(jìn)行配置，否則該項(xiàng)配置是只讀的(docker run --privileged）

sysctl -w net.ipv4.ip_local_port_range="15000 61000"?

3）tcp_tw_reuse表示可以復(fù)用處于TIME_WAIT狀態(tài)的連接，對于在性能測試過程中可能產(chǎn)生的大量臨時(shí)的短連接，該選項(xiàng)可以重用連接，而不用等待連接的完全釋放，從而能提高支持的并發(fā)用戶數(shù)目。tcp_tw_recycle用于回收處于TIME_WAIT狀態(tài)的連接，也可以提高連接的使用率。

sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1?

sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_recycle=1

4）提高線程的使用限制。pid_max用于控制操作系統(tǒng)線程ID的最大值，該值會影響可以創(chuàng)建的最大的線程數(shù)目。max_map_count單進(jìn)程mmap的限制會影響當(dāng)個(gè)進(jìn)程可創(chuàng)建的線程數(shù)，需要將該值也提高以支持創(chuàng)建更多的線程。

echo 999999 > /proc/sys/kernel/pid_max

echo 1999999 > /proc/sys/vm/max_map_count

總結(jié)

通過上文的介紹，讀者可以對JMeter運(yùn)行環(huán)境做一些比較常見的優(yōu)化。針對不同的測試，讀者還是需要分析不同的場景，針對壓力發(fā)起機(jī)的實(shí)際情況分別進(jìn)行優(yōu)化，以提高單臺機(jī)器上模擬的并發(fā)用戶數(shù)目。如果使用XMeter平臺，我們對壓力機(jī)已經(jīng)進(jìn)行了配置優(yōu)化，避免測試人員糾結(jié)于類似的底層系統(tǒng)的配置，只需將精力放在測試業(yè)務(wù)邏輯的編寫和調(diào)試，執(zhí)行的事情交給XMeter平臺就可以了，因此能極大地提高測試的工作效率。

參考資料

什么限制了創(chuàng)建Java線程的數(shù)量：本文中介紹了更改棧大小的配置對生成的線程個(gè)數(shù)的影響

Java棧大小的設(shè)置：與上文類似，介紹如何設(shè)置Java的棧大小

Linux中能創(chuàng)建的最大線程個(gè)數(shù)： 本回答介紹的在Linux中對創(chuàng)建線程個(gè)數(shù)影響的一些配置