性能測試是性能優(yōu)化的前提和基礎(chǔ)， 也是性能優(yōu)化結(jié)果的檢查和度量標(biāo)準(zhǔn)。不同視角下的網(wǎng)站性能有不同的標(biāo)準(zhǔn) ， 也有不同的優(yōu)化手段。

一般來說，性能測試基本上會(huì)有以下幾個(gè)視角的指標(biāo):
1.用戶角度下。
2.開發(fā)人員角度。
3.運(yùn)維人員角度。

不同的視角下會(huì)有不同的性能指標(biāo)，不同的標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)有不同的指標(biāo)，一般來說，從開發(fā)到測試，網(wǎng)站性能測試的主要指標(biāo)主要有幾點(diǎn):響應(yīng)時(shí)間、并發(fā)數(shù)、吞吐量、性能計(jì)數(shù)器等，下面我就分別總結(jié)一下。

一、響應(yīng)時(shí)間

通俗來講，就是一個(gè)從客戶端或者瀏覽器端發(fā)起請求后到最后得到響應(yīng)的這段時(shí)間。直觀的反應(yīng)了系統(tǒng)的快慢。

常用系統(tǒng)操作響應(yīng)時(shí)間表

我們可以使用測試程序模擬應(yīng)用程序，記錄收到響應(yīng)和發(fā)出請求的時(shí)間差的平均，來計(jì)算平均響應(yīng)時(shí)間，但是記錄和獲取時(shí)間操作也是需要花費(fèi)時(shí)間的，如果測試目標(biāo)操作本身需要花費(fèi)的時(shí)間很少，幾微秒，那么很難得到系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。

實(shí)踐中通常采用的辦法是重復(fù)請求，比如一 個(gè)請求操作重復(fù)執(zhí)行一 萬次， 測試一 萬次執(zhí)行需要的總響應(yīng)時(shí)間之和，然后除以一 萬，得到單次請求的響應(yīng)時(shí)間。

二、并發(fā)數(shù)

指系統(tǒng)能夠同時(shí)處理請求的數(shù)量，根據(jù)這個(gè)數(shù)量可以得到系統(tǒng)的負(fù)載性。對于網(wǎng)站而言，并發(fā)數(shù)即使網(wǎng)站用戶并發(fā)用戶數(shù)，指同時(shí)提交請求的用戶數(shù)。

同時(shí)關(guān)于用戶數(shù)還會(huì)有以下的一個(gè)公式:
網(wǎng)站系統(tǒng)用戶數(shù)＞＞網(wǎng)站在線用戶數(shù)＞＞網(wǎng)站并發(fā)用戶數(shù)

一般而言，我們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期，產(chǎn)品經(jīng)理和運(yùn)營人員需要規(guī)劃不同發(fā)展階段的網(wǎng)站系統(tǒng)用戶數(shù)，并以此為依據(jù)，規(guī)劃不同階段的網(wǎng)站的并發(fā)用戶數(shù)，讓開發(fā)進(jìn)行參考開發(fā)。

測試程序通過多線程模擬并發(fā)用戶的辦法來測試系統(tǒng)的并發(fā)處理能力，為了真實(shí)模擬用戶行為，測試程序并不是啟動(dòng)多線程然后不停地發(fā)送請求，而是在兩次請求之間加入一 個(gè)隨機(jī)等待時(shí)間， 這個(gè)時(shí)間被稱作思考時(shí)間。

三、吞吐量

吞吐量是指單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)處理的請求數(shù)量，體現(xiàn)系統(tǒng)的整理處理能看。使用"請求數(shù)/秒"、"業(yè)務(wù)處理數(shù)/小時(shí)"。像TPS（每秒事務(wù)數(shù)是吞吐量的一個(gè)常用的量化指標(biāo)），還有HPS（每秒http請求數(shù)），QPS（每秒查詢數(shù)）

在系統(tǒng)并發(fā)數(shù)由小逐漸增大的過程中（這個(gè)過程也伴隨著服務(wù)器系統(tǒng)資源消耗逐漸增大）， 系統(tǒng)吞吐量先是逐漸增加， 達(dá)到一個(gè)極限后，隨著并發(fā)數(shù)的增加反而下降， 達(dá)到系統(tǒng)崩潰點(diǎn)后，系統(tǒng)資源耗盡，吞吐量為零。

而這個(gè)過程中 ， 響應(yīng)時(shí)間則是先保持小幅上升， 到達(dá)吞吐量極限后， 快速上升， 到達(dá)系統(tǒng)崩潰點(diǎn)后，系統(tǒng)失去響應(yīng)。

網(wǎng)站性能優(yōu)化的目的 ， 除了改善用戶體驗(yàn)的響應(yīng)時(shí)間， 還要盡量提高系統(tǒng)吞吐量最大限度利用服務(wù)器資源。

四、性能計(jì)數(shù)器

它是描述服務(wù)器或操作系統(tǒng)性能的一些數(shù)據(jù)指標(biāo)。包括 System Load 、對象與線程數(shù)內(nèi)存使用、CPU 使用、磁盤與網(wǎng)絡(luò) I/0 等指標(biāo)。這些指標(biāo)也是系統(tǒng)監(jiān)控的重要參數(shù)，對這些指標(biāo)設(shè)置報(bào)警闊值， 當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)性能計(jì)數(shù)器超過闕值時(shí)， 就向運(yùn)維和開發(fā)人員報(bào)警， 及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理系統(tǒng)異常。

System Load 即系統(tǒng)負(fù)載， 指當(dāng)前正在被CPU 執(zhí)行和等待被CPU 執(zhí)行的進(jìn)程數(shù)目總和，是反映系統(tǒng)忙閑程度的重要指標(biāo)。多核 CPU 的情況下，完美情況是所有CPU 都在使用， 沒有進(jìn)程在等待處理， 所以Load 的理想值是 CPU 的數(shù)目。當(dāng)Load 值低于 CPU 數(shù)目的時(shí)候， 表示CPU 有空閑， 資源存在浪費(fèi)；當(dāng)Load 值高于CPU 數(shù)目的時(shí)候，表示進(jìn)程在排隊(duì)等待 CPU 調(diào)度， 表示系統(tǒng)資源不足， 影響應(yīng)用程序的執(zhí)行性能。在 Linux 系統(tǒng)中使用 top 命令查看， 該值是三個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，表示最近 1分鐘， 10 分鐘，15 分鐘的運(yùn)行隊(duì)列平均進(jìn)程數(shù)。xQ

性能測試方法

性能測試是一個(gè)總稱，具體可細(xì)分為性能測試、負(fù)載測試、壓力測試、穩(wěn)定性測試。

性能測試

以系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期規(guī)劃的性能指標(biāo)為預(yù)期目標(biāo)，對系統(tǒng)不斷施加壓力，驗(yàn)證系統(tǒng)在資源可接受范圍內(nèi)，是否能達(dá)到性能預(yù)期。

負(fù)載測試

對系統(tǒng)不斷地增加并發(fā)請求以增加系統(tǒng)壓力，直到系統(tǒng)的某項(xiàng)或多項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到安全臨界值，如某種資源巳經(jīng)呈飽和狀態(tài)，這時(shí)繼續(xù)對系統(tǒng)施加壓力，系統(tǒng)的處理能力不但不能提高，反而會(huì)下降。查看這時(shí)候系統(tǒng)的負(fù)載。

壓力測試

超過安全負(fù)載的情況下，對系統(tǒng)繼續(xù)施加壓力，直到系統(tǒng)崩潰或不能再處理任何請求，以此獲得系統(tǒng)最大壓力承受能力。

穩(wěn)定性測試

被測試系統(tǒng)在特定硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境條件下，給系統(tǒng)加載一定業(yè)務(wù)壓力，使系統(tǒng)運(yùn)行一 段較長時(shí)間，以此檢測系統(tǒng)是否穩(wěn)定。

性能測試是一個(gè)不斷對系統(tǒng)增加訪問壓力，以獲得系統(tǒng)性能指標(biāo)、最大負(fù)載能力最大壓力承受能力的過程。所謂的增加訪間壓力，在系統(tǒng)測試環(huán)境中，就是不斷增加測試程序的并發(fā)請求數(shù)，一般說來，性能測試遵循如圖:

在開始階段，隨著并發(fā)請求數(shù)目的增加，系統(tǒng)使用較少的資源就達(dá)到較好的處理能力(a b段)，這一段是網(wǎng)站的日常運(yùn)行區(qū)間，網(wǎng)站的絕大部分訪間負(fù)載壓力都集中在這一 段區(qū)間被稱作性能測試.測試目標(biāo)是評估系統(tǒng)性能是否符合需求及設(shè)計(jì)目標(biāo)；隨著壓力的持續(xù)增加，系統(tǒng)處理能力增加變緩，直到達(dá)到一 個(gè)最大值 (c 點(diǎn))，這是系統(tǒng)的最大負(fù)載點(diǎn)，這一 段被稱作負(fù)載測試。測試目標(biāo)是評估當(dāng)系統(tǒng)因?yàn)橥话l(fā)事件超出日常訪問壓力的情況下，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下能夠承受的最大訪問負(fù)載壓力；超過這個(gè)點(diǎn)后， 再增加壓力， 系統(tǒng)的處理能力反而下降， 而資源消耗卻更多，直到資源消耗達(dá)到極限 (d 點(diǎn))，這個(gè)點(diǎn)可以看作是系統(tǒng)的崩潰點(diǎn)，超過這個(gè)點(diǎn)繼續(xù)加大并發(fā)請求數(shù)目，系統(tǒng)不能再處理任何請求，這一 段被稱作壓力測試，測試目標(biāo)是評估可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰的最大訪問負(fù)載壓力。

根據(jù)性能測試，我們可以做出性能測試報(bào)告:

關(guān)于性能優(yōu)化的策略

排查一個(gè)網(wǎng)站的性能瓶頸和排查一個(gè)程序的性能瓶頸的手法基本相同：檢查請求處理的各個(gè)環(huán)節(jié)的日志，分析哪個(gè)環(huán)節(jié)響應(yīng)時(shí)間不合理、 超過預(yù)期；然后檢查監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，分析影響性能的主要因素是內(nèi)存、 磁盤、 網(wǎng)絡(luò)、 還是 CPU , 是代碼問題還是架構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，或者系統(tǒng)資源確實(shí)不足。

找到問題后就可以進(jìn)行性能優(yōu)化了。一般分為三類:

前端優(yōu)化
服務(wù)器端優(yōu)化
存儲數(shù)據(jù)庫優(yōu)化

具體的優(yōu)化后面會(huì)更新

摘自《大型網(wǎng)站技術(shù)架構(gòu)核心原理與實(shí)踐》閱讀筆記