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性能测试是通过自动化的测试工具模拟多种正常、峰值以及异常负载条件来对系统的各项性能指标进行测试。负载测试和压力测试都属于性能测试#xff0c;两者可以结合进行。通过负载测试#xff0c;确定在各种工作负载下系统的性能#xff0c;目标是测试当负…1.什么是性能测试
性能测试是通过自动化的测试工具模拟多种正常、峰值以及异常负载条件来对系统的各项性能指标进行测试。负载测试和压力测试都属于性能测试两者可以结合进行。通过负载测试确定在各种工作负载下系统的性能目标是测试当负载逐渐增加时系统各项性能指标的变化情况。压力测试是通过确定一个系统的瓶颈或者不能接受的性能点来获得系统能提供的最大服务级别的测试。——来自百度百科
总结性能测试是一个非常广泛的概念包括很多方面的测试可以将性能测试称之为非功能性测试
2.性能测试的目的
目的是验证软件系统是否能够达到用户提出的性能指标同时发现软件系统中存在的性能瓶颈优化软件最后起到优化系统的目的。
包括以下几个方面
1.评估系统的能力测试中得到的负荷和响应时间数据可以被用于验证所计划的模型的能力并帮助作出决策。
2.识别体系中的弱点受控的负荷可以被增加到一个极端的水平并突破它从而修复体系的瓶颈或薄弱的地方。
3.系统调优重复运行测试验证调整系统的活动得到了预期的结果从而改进性能。检测软件中的问题长时间的测试执行可导致程序发生由于内存泄露引起的失败揭示程序中的隐含的问题或冲突。
4.验证稳定性resilience可靠性reliability在一个生产负荷下执行测试一定的时间是评估系统稳定性和可靠性是否满足要求的唯一方法。
总结通俗来说就是发现软件的性能瓶颈
3.性能测试的类型
性能测试类型包括负载测试、压力测试、并发测试、容量测试、可靠性测试、异常测试。
负载测试通过逐步加压的方法达到既定的性能阈值的目标阈值的设定应该是小于等于某个值如CPU使用率小于等于80%。
压力测试通过逐步加压的方法使系统的某些资源达到饱甚至失效的状态通俗来说就是在什么条件下能将系统压到崩溃。
并发测试在同一时间内多个虚拟用户同时访问同一模块、同一功能通常的测试方法是设置集合点。
容量测试通常是指数据库层面目标是获取数控的最佳容量的能力又称之为容量预估具体的测试方法为在一定的并发用户不同的基础数据量下观察数据库的处理能力即获取数据库的各项性能指标。
可靠性测试又称之为稳定性测试或疲劳测试。指系统在高压的情况下长时间的运行系统是否稳定比如当CPU使用率在80%以上持续一周7*24小时查看系统是否稳定。
异常测试又称之为失败测试。指系统架构方面的测试比如在负载均衡的情况下测试down机或节点挂掉的情况下系统的反映情况。比如nginx下挂了三个tomcat挂掉其中一个tomcat后即nginx下只有两个tomcat此时系统正常的反映是挂掉的tomcat不会影响我系统的正常运行也就是说nginx会检测到挂掉的tomcat而不会将用户请求转发到down掉的这台tomcat上
4.需要掌握的技能
开发语言推荐Java编程语言因为该语言在互联网领域使用非常广泛很多公司的软件都是使用Java语言开发的所以当你对Java语言深入了解后和开发进行交流沟通无障碍以及做性能测试的时候比其他人做的更深入
操作系统现在大多数公司都使用Linux做为服务器版本包括centos和ubuntu绝大多数都是用centos系统目前来说还是有少部分公司在使用windows server IIS来做服务器基于市场的需求所以必须首先要会使用linux操作系统然后要会使用linux的监控命令通过监控命令获取服务器的数据信息和状态那么在做性能测试瓶颈时就知道服务器处于什么状态时异常的
数据库现在使用比较多的是SQL关系型数据库SQLServer、Mysql、对于金融行业如银行使用Oracle、DB2的比较多NoSQL非关系型数据库用的则是Redis和MongoDB做读写分离或者数据缓存以及ES数据库那么作为性能测试肯定要会增删改查的操作并且对数据库进行监控同样根据数据库返回的状态信息定位瓶颈后就可以进行调优了。
测试工具第一种嘛就是自己通过Go、Java等语言进行开发一个性能测试工具 前提你是大牛 ‾ \overline{\text{前提你是大牛}} 前提你是大牛 第二种则是市场应用比较多的工具则如Jmeter和LoadRunner这里推荐使用Jmeter原因是开源免费简单轻巧并且是纯Java语言开发的而LoadRunner是收费且因功能强大所以比较笨重因为是工具都不存在难度用的多的熟练度就深了。
网络知识网络对性能测试的影响非常大如客户端向服务器发送请求数据这个请求数据或者叫报文数据它是有一个大小的当对后端接口调用传输的数据很大而网络带宽不咋地这样就会导致该接口性能非常低比如说网络带宽为10M一次调用接口传输的数据大小为1M(举例)秒内并发最多能承受10个请求所以在做性能测试时一定要对网络知识有一定的了解不然连请求都没有发送到服务器怎么进行并发测试其次对网络协议分层还是要进行了解如OSI的七层模型以及TCP/IP四层模型。
业务知识对于业务知识这一块是很重要的当你进入一个公司或者企业首选要对公司开发的产品进行熟悉如该产品属于什么行业的软件是干啥的了解整个软件的业务流程这样才能知道软件哪一块或者时候哪一个接口适用于做性能测试那肯定是用户进行访问的接口了最简单的例子就是注册和登录这两个接口你肯定要清楚哪个接口是用户经常使用的很明显就是登录接口所以说了解公司产品业务是相当重要的。
5.性能测试的流程
需求分析
熟悉项目了解项目的业务流程以及重点功能
性能指标制定
设定服务器到达的性能指标如Response time、Throughput、Resource utilization、Hits per second、Concurrent users等也就是说什么样的指标标准能够满足现阶段的业务需求
脚本开发
使用一些性能测试工具如jmter、loadrunner等也可以自己开发一个性能测试工具
场景设计
设计性能测试场景必须符合用户在软件上的使用流程用户经常使用的功能模块所对应的接口就需要做多并发的测试
监控部署
一个软件的构成除了应用程序还需要将其部署到的服务器上以及数据存储的数据库这些组成的东西都需要将它们进行监控只有这样才能看到各个部分实际的运行状态以便我们进行更好的数据分析从而发现性能瓶颈才能进行调优
测试执行
当以上的步骤流程都完成了开始进行测试跑脚本
性能分析
性能分析基于监控部署只有当监控部署进行到无死角的监控得到的监控数据越全面那么性能分析得到结果才最准确
性能调优
只有将监控部署以及性能分析做到位最全面做准确后才能进行性能调优可以发现以上关键几步都是相互关联的如果没有监控部署而是通过工具自带的测试报告数据也就是工具去收集了服务器或应用程序的一些状态数据而这些数据是不全面的并不能完全胜任监控部署的角色所以需要单独去进行监控部署;当性能调优后遇到一些问题后再去进行测试执行实际上测试执行—性能分析—性能调优这关键的三步是一个迭代的过程
生成测试报告
当性能测试指标达到性能指标制定的标准后也就是达标后这时候生成就可以生成测试报告给上级领导看程序满足制定的性能指标可以进行上线了
6.性能测试的指标
1、事务
从客户端发起的一个或多个请求这些请求组成一个完整的操作到客户端接收到从服务器返回的响应如客户在web端点击登录按钮调用api接口方法在api中去检验请求传递的登录数据是否合法然后去数据库中验证数据是否存在且准确最后再通过api接口方法返回响应数据到web客户端提示用户登录成功或登录失败这就是一个完整的事务登录属于一个请求多个请求比如银行转账等
2、TPSTransactions Per Second
每秒钟系统能够处理的事务数
注意事务数并不等于请求数如服务器一秒钟处理5个事务并不等于服务器一秒钟处理5个请求也可能是10个请求TPS和事务的关联关系就在此。
举例事务靠虚拟用户产生假如1个虚拟用户在1秒内完成1笔事务那么TPS就是1要想达到1000TPS至少需要1000个用户如果某笔业务响应时间为1ms那么1个用户在1秒内能完成1000笔事务TPS就是1000.因此1个用户可以产生1000TPS1000个用户也可以产生1000TPS主要看响应时间的快慢。
3、请求响应时间
从客户端发起的一个请求开始到客户端接收到从服务器返回的响应。整个过程所消耗的时间。
4、事务响应时间
事务可能是由一个或多个请求组成的事务响应时间主要是针对于用户的角度而言如转账。
5、并发的定义
没有严格意义上的并发。并发总有先后无论差距是1ms或者是μs(微秒)总有一个时间差。所以并发讲的是一个时间范围内比如1秒内的并发。
举例多用户在系统上进行同一操作比如双11的时候大家都针对同一种商品进行秒杀
多用户在系统上进行不同操作比如双11的时候大家针对不同的商品进行秒杀或者说是大家有进行其他不同的操作比如浏览其他商品。
6、并发用户数
同一单位时间内对系统发起请求的用户数量
举例现在服务器都是多核CPU这样做的目的是提高服务器处理多线程能力也就是处理用户数的能力一般情况下都是1秒内如1秒内服务器能够承担多少并发用户数一定要对时间敏感。
7、吞吐量Throughput
一次性能测试过程中网络上传输的数据量总和
说明以上传输数据量的总和是可以自己手工计算的如一个http请求get、post等你知道它的请求参数请求头的大小是多少就可以进行一个粗略的计算之所以要使用监控软件进行监控是防止有些请求中携带的参数是我们不知道的也占了网络流量。
举例如公司带宽下载速度是10M/S抛开其他的网络消耗当下载的文件大小为1M最大的下载用户并发为10个再多就会排队等待了就好比百度网盘一样实际是将每个用户进行网络带宽限制了也就是成本控制毕竟网络开销费用不便宜所以用户要想提高下载速度就需要花钱了实际在工作的时候一般人往往会忽略网络带宽带来的性能瓶颈如代码、服务器、数据库都没有问题并发数上不来那么就需要监控一下网络资源消耗情况
8、吞吐率
单位时间内网络上传输的数据量吞吐率 吞吐量 / 传输时间
压力10分钟总的吞吐量为10M一分钟的吞吐量 10 / 10 1M 1024KB一秒中的吞吐率为 1/60 M
9、点击率
每秒钟用户向服务器提交的请求数。这个指标是web应用程序特有的一个指标可以想象为每秒钟用户总共在页面上进行多少次点击动作但是需要注意的是一次鼠标单击的操作后客户端有可能向服务器发送了多次请求。现在在手机在也是可以通过手指不断点击的
10、资源使用率
对不同的系统资源的使用情况如CPU、内存、IO等
7.性能测试需求分析
说明这是性能测试的第一步也是至关重要的一步需求分析以及需求评审环节是非常重要的开发之所以写代码写出了BUG那是因为开发在写代码过程中存在想不到的地方测试之所以没有测出所有的BUG那也是因为在测试过程中有些情况或者是场景没有想到所以说需求分析、评审很重要同样测试人员写的用例也是需要进行评审的大家一起研究探讨分析就会让用例覆盖率更全面多个人多个思想多个想法嘛
目的
⇒ 明确测试指标
√ 有哪些指标需要进行重点关注如TPS等√ 测试人员必须清楚指标的含义
⇒ 明确测试场景
√ 如对某个业务进行性能测试但是这个业务模块需要准备大量的测试数据即会产生时间成本那么就需要考虑该模块是否需要测试出性能瓶颈所以需要明确哪些场景业务模块是需要着重测试的。√ 如之前并发的例子多用户对同一系统下的同一功能模块进行操作以及多用户对同一系统下的不同功能模块进行操作这也是一种业务测试场景1、用户登录——浏览不同商品——对同一商品进行秒杀2、用户登录——浏览不同商品——对不同商品进行秒杀除了这两种还有很多很多的场景如登录后浏览购买或登录后结算掉上次添加到购物车的商品等等等等’。新系统
⇒ 同行业对比
√ 公司以前就没有做过此类软件没有任何经验首先是想市场上有么有该类软件如果有就去收集一下该软件的业务场景之类的可以去成为该软件的用户去体验一下软件。
⇒ 业务预期
√ 预期在产品发布后的多少天内有多少用户如果是大公司的产品那么用户数会呈现阶梯式的增长根据在这个期间系统用户的增长那么性能就需要扛住用户并发数通过市场部门反馈用户的未来三个月的增长数来制定性能测试指标。老系统
⇒ 对比以往用户使用行为以及用户量
√ 根据之前老系统在过去一段时间的用户增长如过去半年内用户增长是属于平稳期还是上升期如果是平稳期就直接来制定指标如果是上升趋势那么就预估之后系统的用户增长根据预估的系统用户增长来制定性能测试指标。
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