計算機應(yīng)用系統(tǒng)性能測試技術(shù)及應(yīng)用方法探析

宋來建

摘 要 隨著計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”時代已經(jīng)深入千家萬戶，計算機系統(tǒng)在各類電子終端上的應(yīng)用越來越廣泛，方便了人民群眾的生活，提升了工作效率，社會大眾對于計算機系統(tǒng)性能方面的要求也越來越高。但是在當(dāng)前計算機普及的時代背景下，很多計算機系統(tǒng)在性能上不盡人意。由于計算機系統(tǒng)是多元化板塊組成的設(shè)備整體，這就需要我們加強對計算機系統(tǒng)的測試，并在測試結(jié)果的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化。基于此，本文就計算機應(yīng)用系統(tǒng)性能測試技術(shù)及應(yīng)用方法進行探析，以期能對促進其發(fā)展有所裨益。

關(guān)鍵詞 計算機 應(yīng)用系統(tǒng) 測試技術(shù)

中圖分類號：TP39 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）02-0022-03

計算機具有運算速度快、應(yīng)用領(lǐng)域廣以及社會需求量大的現(xiàn)實特征，不論是政府機關(guān)、企業(yè)還是家庭，都離不開計算機的服務(wù)，計算機的發(fā)展呈現(xiàn)出微型化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化和智能化的特征。雖然計算機功能眾多，但是其應(yīng)用系統(tǒng)是由多個模塊構(gòu)成的，還集成了互聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)器等各類硬軟件功能。因此，無論哪個計算機服務(wù)組成部分出現(xiàn)了問題，都會直接導(dǎo)致計算機系統(tǒng)流暢度下降，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的卡頓和死機，導(dǎo)致用戶難以使用和經(jīng)濟損失。在當(dāng)前一個計算機系統(tǒng)中往往安裝了若干個應(yīng)用軟件，用戶的操作行為也越來越復(fù)雜，這些情況都會導(dǎo)致計算機應(yīng)用系統(tǒng)性能的下降。因此，為了提升計算機系統(tǒng)性能，達(dá)到更好地服務(wù)用戶的效果，我們就要不斷加強對計算機應(yīng)用系統(tǒng)測試技術(shù)的研究，創(chuàng)新應(yīng)用方法，找到計算機系統(tǒng)性能下降的影響因素，并且積極應(yīng)對，提升用戶體驗。[1-2]

1 計算機應(yīng)用系統(tǒng)性能

性能是計算機技術(shù)開發(fā)人員和工程師的重要關(guān)注點，一般來說，計算機應(yīng)用系統(tǒng)性能是計算機對用戶操作的反應(yīng)速度，反應(yīng)速度越快，操作越為流暢，則認(rèn)為計算機的性能較強。但是不同人對計算機系統(tǒng)性能的理解各異，對于技術(shù)人員和專業(yè)工程師來說，計算機系統(tǒng)性能不僅包括其對操作的反應(yīng)速度，更包括計算機的運行狀態(tài)和承受能力。而對于普通用戶來說，可能他們更加關(guān)注單純的操作反應(yīng)能力。但不論從何角度出發(fā)，計算機系統(tǒng)的性能都是被各界高度關(guān)注的方面。

2 計算機應(yīng)用系統(tǒng)測試技術(shù)指標(biāo)

2.1 測試響應(yīng)速度

計算機的響應(yīng)速度一般在測試上關(guān)注計算機對操作行為的響應(yīng)時間，即從用戶通過鼠標(biāo)鍵盤等發(fā)出操作指令開始，到計算機系統(tǒng)處理操作指令，并且提供相應(yīng)的服務(wù)這一過程所需要的時間。在具體測試過程中，從操作行為開始到計算機處理操作精確反應(yīng)的時間就是測試內(nèi)容，這一時間往往被測試人員精確到秒甚至是毫秒，測試要求較為嚴(yán)格。加快系統(tǒng)的擴容系統(tǒng)運營的速度在CPU，數(shù)據(jù)庫等方面對未來系統(tǒng)擴展方向作出預(yù)測，增強系統(tǒng)的容錯性，進而提升計算機的運行效率以及穩(wěn)定性。

2.2 測試并發(fā)接入能力

計算機系統(tǒng)的并發(fā)接入能力是其流暢性的重要體現(xiàn)，一般來說，計算機需要同時處理用戶的多個復(fù)雜操作或在短時間內(nèi)接收到用戶的多個操作，那么其同時能夠處理操作的能力就是并發(fā)接入能力。但是在具體的計算機使用過程中，并非多個用戶或多個操作需要使用同一臺計算機后就會同時操作，此時被測試的計算機系統(tǒng)也會作出額外的并發(fā)接入反應(yīng)。并發(fā)接入在使用過程中的能力大小表現(xiàn)在其能夠接受的用戶數(shù)量，接受的用戶數(shù)量和同時接受的操作指令越多，越能夠表現(xiàn)出計算機系統(tǒng)的性能強大，因為這一過程中可以為用戶提供更多的信息。[3]借助先進自動檢測工具，分別模擬正常、高峰以及異常負(fù)荷環(huán)境對系統(tǒng)綜合性能的自檢，隨著并發(fā)用戶量的增加，系統(tǒng)的資源利用率也將得到提高，對于不同用戶的使用體檢及時做出調(diào)整和修改。

2.3 測試系統(tǒng)處理能力

計算機系統(tǒng)為用戶服務(wù)的關(guān)鍵就在于其能夠處理復(fù)雜的信息，主要通過硬件和軟件的配合達(dá)到這一效果。在具體的測試過程中，一般用TPS和HPS作為判斷系統(tǒng)處理能力的指標(biāo)，最容易表明計算機系統(tǒng)處理能力的指標(biāo)就是TPS，即系統(tǒng)在一個單位時間內(nèi)能夠處理的操作量。這個操作量的定義主要包括用戶操作的過程和系統(tǒng)發(fā)回響應(yīng)的過程。[4]這兩方面都可以評價出計算機應(yīng)用系統(tǒng)中的系統(tǒng)處理功能，在測試過程中，明確TPS屬于哪個方面，需TPS的數(shù)據(jù)與系統(tǒng)交易日志保持一致，從而使統(tǒng)計更加的方便。體現(xiàn)系統(tǒng)環(huán)境的需求，在代碼中預(yù)設(shè)操作類型，方便在實際應(yīng)用中用戶的使用使得應(yīng)用系統(tǒng)自檢反應(yīng)速度。

2.4 測試系統(tǒng)資源利用率

資源利用率是衡量計算機系統(tǒng)性能的重要方面，是系統(tǒng)在用戶使用的過程中對硬軟件資源的利用程度，也就是當(dāng)前資源利用量和計算機包含的硬軟件資源總量的比較。系統(tǒng)資源涵蓋互聯(lián)網(wǎng)、計算機硬件、計算機軟件以及操作系統(tǒng)等等。在實際測試過程中，往往會關(guān)注常見的利用率指標(biāo)，比如CPU、內(nèi)存、硬盤以及網(wǎng)絡(luò)帶寬等的實際利用率。這些指標(biāo)一般在任務(wù)管理器中能夠向用戶顯示，我們在測試中也會通過更加專業(yè)的工具對這些利用率指標(biāo)進行統(tǒng)計。[5]通常情況下，用戶的負(fù)載量越高系統(tǒng)的利用率就越高，當(dāng)負(fù)載量達(dá)到一定數(shù)值不再上升時，其資源的利用率也會達(dá)到頂峰，資源的利用率的高低也會決定系統(tǒng)的響應(yīng)時間和網(wǎng)絡(luò)吞吐量，資源的利用率可以反應(yīng)系統(tǒng)的運行狀態(tài)，通過此項研究，能清楚的掌握計算機應(yīng)用系統(tǒng)的性能狀態(tài)。

2.5 測試系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量的測試其實就是對其單位時間內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)吞吐能力進行測試，一般要劃定一段測試時間，假定計算機發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障或疑難雜癥，統(tǒng)計這一時間段內(nèi)通過計算機的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量。通過對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)吞吐能力的測試，能夠判斷計算機接入的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否能夠滿足計算機系統(tǒng)的運行需求，若這一測試數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的極限傳輸值接近時，基本可以認(rèn)定我們需要對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行優(yōu)化或更換。

2.6 影響計算機應(yīng)用系統(tǒng)性能的因素

1.業(yè)務(wù)因素包括：交易類型、交易數(shù)據(jù)量、并發(fā)用戶數(shù)量等。在不同時間范圍內(nèi)，這些因素會有所改變，計算機應(yīng)用系統(tǒng)性能也會有所不同。

2.用戶的個人使用習(xí)慣、操作習(xí)慣、操作時間、操作頻率等，這些因素的不同組合使得計算機的應(yīng)用系統(tǒng)的性能也會有所改變。環(huán)境的因素也是不可忽略的，不同環(huán)境下的計算機性能也有著不同的效果。

3 計算機應(yīng)用系統(tǒng)測試技術(shù)應(yīng)用過程

3.1 測試調(diào)查過程

在對計算機應(yīng)用系統(tǒng)進行測試前，要積極進行背景調(diào)查。首先，應(yīng)當(dāng)依據(jù)測試的具體情況作出測試計劃，挑選具有針對性的技術(shù)人員參與到測試工作中，一般應(yīng)當(dāng)包括計算機市場人員、硬件技術(shù)人員、性能測試人員以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員等，覆蓋面較廣。因而在測試開始之前，必須清晰了解此次系統(tǒng)測試的任務(wù)重點，進而有的放矢地組建測試隊伍。之后，要積極與用戶進行溝通，分析用戶計算機系統(tǒng)面臨的問題和可能存在的問題，例如系統(tǒng)安全問題、使用問題還是業(yè)務(wù)交易問題或者網(wǎng)絡(luò)使用問題等等，盡可能縮小系統(tǒng)測試的范圍，提升測試結(jié)果的精確度，減少測試可能花費的時間，達(dá)到高效高質(zhì)的目的。對主要測試過程中各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進行收集和歸納，針對測試的范圍和目標(biāo)，形成兩者的鮮明對比，找到系統(tǒng)存在的不足，以及時調(diào)整系統(tǒng)性能，測試報告實際是從側(cè)面反映系統(tǒng)性能的表現(xiàn)。

測試階段主要是對測試活動、測試系統(tǒng)、測試問題、以及解決辦法進行分析和總結(jié)，以對系統(tǒng)的性能進行全方位的分析，為用戶使用提供強有力的保障。此外，在測試環(huán)境之下，利用監(jiān)控設(shè)備實時記錄測試的具體內(nèi)容和環(huán)節(jié)，測試中可適時調(diào)節(jié)監(jiān)控所發(fā)現(xiàn)的性能問題，更加全面細(xì)致的了解計算機應(yīng)用系統(tǒng)的性能狀態(tài)，測試人員可隨時調(diào)取監(jiān)控設(shè)備的錄像內(nèi)容對測試環(huán)節(jié)進行回顧，結(jié)合性能測試數(shù)據(jù)，便可直觀地判斷出當(dāng)前系統(tǒng)性能存在的哪些問題。

生成可靠性的系統(tǒng)報告，分析二者之間的差距產(chǎn)生的原因，如果是環(huán)境因素所引發(fā)的數(shù)據(jù)結(jié)果不同，則需在報告中指出環(huán)境的具體差異。此外，為保證系統(tǒng)性能測試的科學(xué)性，測試人員要結(jié)合不同條件下所得出的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)進行對比，綜合多種因素得出可靠判定的結(jié)果，并在往后的技術(shù)研發(fā)中積極探求優(yōu)化系統(tǒng)性能的先進策略，改善系統(tǒng)的弊端。

3.2 測試準(zhǔn)備過程

完成測試調(diào)查之后，第一，要根據(jù)用戶提出的問題和可能存在問題的領(lǐng)域提出測試方案，重點是確定測試范圍，這樣能夠提升測試的針對性，大量的測試數(shù)據(jù)也能夠更加提供更為有效的信息。之后需要在此基礎(chǔ)上科學(xué)設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)測試模型，詳細(xì)標(biāo)明測試的交易占比、路徑和名稱等。當(dāng)基本信息設(shè)定完成后，測試工作應(yīng)當(dāng)合理選擇混合場景、單交易基準(zhǔn)等測試技術(shù)策略。另外，還需要合理對照測試的用戶、硬軟件需求，使測試計算機、軟硬件具體配置符合測試要求。第二，要創(chuàng)設(shè)測試腳本，測試腳本實際上就是根據(jù)此次測試情況設(shè)置的一系列指令，這些由字母字節(jié)構(gòu)成的指令能夠通過專業(yè)測試工具自動運動，要注意的是增加測試腳本的實用性和復(fù)用性。因此，測試技術(shù)團隊需要首先編寫測試腳本的指令代碼，并且在編寫的過程中插入具體要進行測試的指令，完成后就可以作為整個測試過程中的計量和基準(zhǔn)單位。在這個過程中還需要合理設(shè)置斷點和觀察點，在測試過程中瞄準(zhǔn)這些斷點和觀察點，分析系統(tǒng)是否能夠流暢運行此次交易。第三，要合理構(gòu)建測試環(huán)境，不論是系統(tǒng)類別、網(wǎng)絡(luò)帶寬、測試軟件，還是計算機硬件配置等，都要嚴(yán)格錨定到用戶日常使用的環(huán)境當(dāng)中。在構(gòu)建測試環(huán)境后，要嚴(yán)格與用戶日常歡迎進行比對，保證測試數(shù)據(jù)和測試結(jié)果真實可靠。[6]針對以上系統(tǒng)問題，系統(tǒng)開發(fā)人員要積極改良硬、軟件的資源配置，擴大系統(tǒng)的容量，優(yōu)化系統(tǒng)綜合性能。對經(jīng)常呈現(xiàn)運行不穩(wěn)定的狀態(tài)，要強化系統(tǒng)性能測試工作，制定嚴(yán)格的性能測試標(biāo)準(zhǔn)，并且組建專門的測試團隊;對系統(tǒng)測試人員進行必要的培訓(xùn)工作，掌握測試技巧;成立專業(yè)的系統(tǒng)檢測維修小組，定期對系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行維修檢測，配合性能測試團隊，維持企業(yè)計算機應(yīng)用系統(tǒng)的良好運營狀態(tài)。

3.3 測試執(zhí)行和結(jié)果

完成一系列測試準(zhǔn)備工作后，實際上后續(xù)的工作就較為簡單了。當(dāng)前比較成熟的測試工具在正常情況下能夠順利獲取計算機應(yīng)用系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)并且分析出可能存在的問題。在測試過程中，測試工具會對測試數(shù)據(jù)進行全程監(jiān)測，并在完成執(zhí)行動作后分析收集好的數(shù)據(jù)。在完成測試分析后，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)測試工作的初步分析，再次梳理各類測試數(shù)據(jù)，并且對測試中發(fā)現(xiàn)的問題進行討論，并且提出解決優(yōu)化方案。特別要注意的是，測試人員需要說明此次測試的目的、過程、技術(shù)以及結(jié)果。在完成所有過程后，測試人員應(yīng)當(dāng)積極總結(jié)測試技術(shù)在此次應(yīng)用中的效果，整理測試數(shù)據(jù)，為用戶提供準(zhǔn)確的測試結(jié)果和解決方法。例如，我們在測試過程中假定需要測試系統(tǒng)的響應(yīng)時間、并發(fā)接入能力和資源利用率。在調(diào)查用戶需求后，設(shè)定響應(yīng)時間應(yīng)在15秒內(nèi)，并發(fā)接入數(shù)平均為350個，最大并發(fā)接入數(shù)不超過450個，CPU利用率總體不超過65%。在保證系統(tǒng)不崩潰的前提下，對應(yīng)用系統(tǒng)依次進行單交易和混合場景測試。在單交易測試的過程中，采取梯度增加并發(fā)數(shù)的方式進行測試，判斷計算機應(yīng)用系統(tǒng)是否能夠流暢運行和耐受。進行混合場景測試時，可以根據(jù)用戶的實際情況進行配置，初始值設(shè)置為100位用戶，隨后增加到150位用戶，之后逐次增加150位用戶，達(dá)到最大并發(fā)接入數(shù)450位用戶為止，觀察測試在不同并發(fā)接入數(shù)量下計算機的響應(yīng)時間和CPU利用率，并且對數(shù)據(jù)進行收集整理，向用戶分析問題、提出建議并且優(yōu)化系統(tǒng)即可。[7]

4 結(jié)語

計算機服務(wù)人們的重要基礎(chǔ)就是應(yīng)用系統(tǒng)的存在，不論是當(dāng)前應(yīng)用最廣的Windows系統(tǒng)還是正在大量推廣的國產(chǎn)Linux系統(tǒng)，都能夠通過較為流暢的系統(tǒng)使用體驗給人們帶來科學(xué)計算、數(shù)據(jù)分析、人工智能以及各類計算機輔助功能。但是計算機應(yīng)用系統(tǒng)在復(fù)雜的用戶行為下時常會出現(xiàn)卡頓或崩潰，我們要加強對計算機應(yīng)用系統(tǒng)測試技術(shù)的創(chuàng)新，不斷研究測試技術(shù)的應(yīng)用方式，優(yōu)化測試過程，科學(xué)分析測試數(shù)據(jù)，為用戶提供更加流暢的計算機應(yīng)用系統(tǒng)使用體驗。

參考文獻：

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