基于Web軟件的性能測試研究

劉紅

摘要：當下正處于互聯網高速發展時期，更快、更穩定、更安全的系統已成為用戶選擇軟件系統的一個重要因素，這使得更多的公司在軟件服務創新的同時，更加重視應用系統的性能特性。本文結合日常性能工作，主要從性能測試的定義，類型，方案的制定，流程，測試結果的指標進行說明。

關鍵詞：性能測試;loadrunner壓測

近年來，互聯網、移動互聯飛速發展，與此同時，隨著公司業務的發展，軟件需要更多的關注日漸增多的用戶數量，更加多層的交互場景及使用軟件產生的數據量，這就要求服務器能夠更加快速和及時地響應用戶請求。為了解決以上軟件公司所面臨的挑戰，我們可以利用性能測試檢測系統的成熟度和客戶需求進行對比，確認系統是否滿足用戶對軟件在功能和性能上的需求。本文著重從性能測試的類型、流程，性能測試結果的系統指標進行說明。

1 性能測試的定義及類型

1.1 性能測試定義

性能測試是通過模擬真實環境（多用戶）測試系統應用，通過多種較極端的情況對測試系統進行攻擊。觀察應用軟件的系統指標（如：響應時間、吞吐量、每秒事務數、事務成功率等）和空間資源是否達到預期標準，如果未達到預期，需對結果指標進行分析，得出系統瓶頸，為軟件調優提供解決方案。

1.2 性能測試類型

常見的性能測試類型包括以下幾種：

（1）并發測試：通過模擬多用戶同時做同一操作，觀察系統的性能和是否存在錯誤。

（2）壓力測試：系統在飽和狀態下，不斷給給定系統加壓，檢查系統長時間在較大壓力下的響應情況。

（3）綜合場景測試：是最能模擬真實業務場景的測試，綜合場景包括幾個常見要點：多個用戶、多個腳本、在線運行較長一段時間，觀察系統性能情況。

2 性能測試的流程

2.1 性能測試的流程

對系統進行性能測試時，應按照以下流程進行測試：

（1）分析性能測試需求，進行工作評估，制定性能測試方案，編寫測試計劃

（2）根據測試方案，準備測試腳本、測試環境及測試數據

（3）創建場景，執行測試

（4）運行、監控場景，收集性能數據，進行缺陷管理

（5）分析性能測試結果，編寫測試報告，提供系統調優方案

2.2 性能測試工具loadrunner三大組件工作原理

（1）對于給定的被測系統，Visual User Generator根據選定協議（Windows Sockets，Http/Html，MS SQL Server等協議），捕獲和記錄客戶端行為、生成腳本，用戶可進行腳本調試（如添加檢查點、事務、集合點等）。

（2）在VuGen中針對腳本，可以設置Run-time Settings

（3）在controller中設置場景：根據需求，選擇腳本，設置運行場景和runtime setting，并可以通過負載生成器模擬大量用戶進行負載和壓力測試。。

（4）運行場景，通過analysis組件查看報告，包括summary和多個graph，通過多種方法（如：合并圖表、網頁細分圖、鉆取、水晶報表等方法）分析性能測試結果數據，提供性能調優的數據依據。

3 性能測試指標分析

3.1 響應時間

響應時間是指服務器對請求作出響應所消耗的時間。注意區分用戶的感性時間和真正的響應時間，感知時間是指從客戶端向系統提交請求開始返回信息的時間;實時響應時間是指從請求發送出去到頁面展示所有數據的時間。

3.2 吞吐量

吞吐量是指單位時間內服務器處理的字節數。如果一段時間內，用戶數量持續增加，而吞吐量趨于平衡甚至有略微減少不見遞增，說明該用戶數量即為當前系統所能承受的最大用戶數量，系統處理能力已經達到瓶頸。

3.3 TPS：

TPS是指服務器每秒處理的事務數，tps值越大，系統處理能力越強。

4 性能測試結果分析

性能測試數據可以通過性能測試工具loadrunne的analysis組件進行分析，得出系統瓶頸。常見的分析方法包括：合并圖表法、網頁細分圖、鉆取技術、硬件指標分析。下面結合性能測試經驗，提出幾個可能導致tps過低的原因：

（1）網絡帶寬

在壓力測試過程中會通過負載生成器模擬大量用戶，此時會產生大量對地請求，傳輸過程中的數據包需要較大帶寬，如果超出帶寬能力，則會造成響應不及時。

（2）硬件資源達到瓶頸

包括CPU（%Processor Time、Processor queue length）、內存（Avalible Mbytes）、磁盤（%Disk Time、page fault）、網絡（Bytes Total/sec）。

（3）數據庫設置的最大連接數不足

（4）連接池

連接池連接不夠，會導致請求響應不過來，造成排隊等待。

隨著公司業務的發展，軟件產品愈加復雜，公司會面臨更多日漸增多的用戶數量，更加多層的交互場景及超大數據量等諸多問題。如何提高軟件的性能，解決實際業務中的問題，也是我們做性能測試的根本目標。在性能測試過程中，我們應該制定更加合理的性能測試方案，監控性能測試流程，對軟件做更加充分的測試，定位問題，找出瓶頸，為軟件調優提供解決方案，提供更好的軟件服務。

（作者單位：江西軟件職業技術大學）