大话性能测试---基础篇

Posted 2021-04-28 片言 fewords

学习前的认知

我们在学习性能测试之前，需要有个新的认识：性能测试，不再是像功能测试一样单纯的找 Bug，而是去找性能指标

转变思维

• 在做功能测试、自动化测试的时候，我们基本都是依托界面进行测试，也称 GUI 测试，我们的目的就是为了跑通功能、程序，并成功找到 Bug

• 但在做性能测试的时候，我们大部分是 headless 模式（所谓的：无头，无界面模式），目的不再是单纯的为了找到 Bug，而是要分析性能指标等等（后续讲到）

性能测试的时间一般会比自动化、功能测试长，为啥？

• 因为性能测试的步骤跟自动化、功能测试的步骤不一样，比如说前期的准备（了解系统，环境搭建），后期的压力测试（7*24h）等等

• 在后面，我们通过讲述性能测试步骤来仔细了解

性能测试一定要工具，手工不行吗？

• 性能测试是模拟系统在被很多很多用户同时使用时，系统能不能正常使用和提供服务

• 重点：很多很多用户

• 功能测试：一个人点点点就知道功能通不通，有没有 Bug 了

• 性能测试：用手工的话，可以模拟几个、十几个用户，但是当需要模拟上千万个用户时，手工又怎么模拟数据量多的场景呢？

• 类比，吃饭场景：一个人可以吃好几碗，但是叫你吃几百碗是不可能的

• 结论：工具就可以模拟大数据量的场景，可以做到人做不到的事情

大数据量测试是性能测试吗？

大数据量测试

简单理解：一个接口返回的数据比较多（假设：不使用分页，把所有数据同时返回）

结论

• 返回大数据量的接口的响应时间会变长

• 这么大的数据量，我们需要考虑：网络传输数据、服务器查询这些数据、服务器处理这些数据等等分别需要多少时间

• 这已经跟响应时间挂钩，所以已经属于性能测试的范围，但不归纳于性能分析范围

大数据测试是性能测试吗？

大数据测试的功能属于功能测试哦

性能测试过程发现问题需要立即提交吗？

在性能测试过程中发现一些问题，假设定位到某一段代码有问题，可以截图提交 Bug 给开发，但这并不是我们性能测试的最终目的，最终目的是找出性能指标

有哪些性能指标？

• 比如说响应时间：10个人、100个人 、1000个人 、10000个人向服务器发起请求，服务器响应请求的平均响应时间是多少，这就是一个指标

• 又好比TPS：服务器在当前的配置下，不同用户数发起请求，服务器的 TPS 处理能力是多少，这也是一个指标

• 后续详细介绍

性能测试中发现的 Bug

• 性能测试过程中发现的 Bug 属于一个衍生品，并不是最终得到的结果

• 但像功能测试，最终目的就是为了找出 Bug

关于这个问题的总结

• 做性能测试，当数据量变大后，会出现连接超时、连接拒绝、500、502等异常问题；在性能测试中，这些异常问题基本都会出现的，但不会去立即提 Bug

• 对于性能测试工程师，我们要做的是分析为什么在当前数据量下会出现连接超时、连接拒绝，响应时间超时、服务器异常等异常问题

• 这就需要我们去分析性能瓶颈，并不会单独去看某个异常问题出现在哪里，而是分析为什么会出现这个异常问题，分析的是服务器或者是代码，而不是让开发人员马上来修复这些异常问题

我们常说的压测是指压力测试吗？

• 并不是，而是指负载测试，一般都是为了找出系统的最大负载量

• 就好像你老板说：你去压测下，看看系统能支撑多少用户同时访问我们的系统

什么是性能测试？

狭义理解

• 通过工具，找出或获得系统在不同工况下的性能指标值

• 性能测试过程中，重点是找出性能指标，而不再是找出 Bug，

• 性能测试的产出绝对不只是 Bug

场景类比

跑步100米，用时多少？运动员的心跳、步伐频率是多少？

1. 跑步100米：业务场景

2. 用时多少：响应时间

3. 运动员的心跳、步伐：性能指标值

性能指标值和响应时间是否满足当前业务场景的最低要求（合格线）

什么时候能找出性能指标值

假设当前有一个业务

电商系统，下单业务，目前还不知道系统支持多少人同时下单，那么我们需要找到服务器能正常支持多少人同时下单

性能测试初始阶段（第一次做）

• 先把基础的性能指标值找出来（第一次性能测试也叫做基准测试）

• 比如：100个人同时下单系统正常，但120个人同时下单就会出现部分请求的响应时间超长，连接异常

• 那么100-120范围内的某个值就是当前服务器能达到的性能指标值（基准值）

版本迭代，进行第二次做性能测试，重新跑一遍之前的性能脚本

• 又会得到一些性能指标值，对比上个版本的性能指标值，看是否有优化（性能变化）

• 假设这个时候120个人同时下单是正常的，150个人才有异常，那么接口已经有优化了

假设公司是从0开始做性能测试

• 第一阶段：做好性能测试，得到性能指标值

• 第二阶段：假设性能比之前差，哪些性能指标值不满足预期值，就需要分析是哪里有问题

广义理解

• 只要与服务器性能指标相关的测试都属于性能测试

• 比如：响应时间、并发用户数、服务器处理能力、吞吐量等性能指标

• 负载测试、压力测试、容量测试、可靠性测试都属于性能测试

• 通常嘴巴上说的做性能测试就是广义的性能测试，它包括了很多内容，并不只是针对某一个测试类型

“官方”解释

以下含义来源高老的解释，比较“官方”的术语

1. 性能测试针对系统的性能指标，建立性能测试模型

2. 制定性能测试方案

3. 制定监控策略

4. 在场景条件下执行性能场景

5. 分析判断性能瓶颈并调优

6. 最终得出性能结果来评估系统的性能指标是否满足既定值

其实也算是一个简洁描述的性测试流程了

注意

• 性能测试不像自动化测试那样很多东西大家都是公认的，性能测试没有一套标准的知识体系，只能说是相似的

• 基本每个人都有自己的一套知识体系，就好像高老也会说他给性能测试的定义很大可能会被轰炸一样

• 只要属于自己的知识体系建立起来了，那么就能助力你正确的完成性能测试

• 不用太过纠结于哪个人对性能测试概念的解释是最准确的

目前博主是正在学习性能测试的小白一枚，希望通过通俗简单的术语来学懂性能测试，打造属于自己的知识体系，欢迎大家进群与我沟通（870155189）

什么是负载测试？

概念

• 逐步增加系统负载，测试系统性能变化，并最终确定系统所能承受的最大负载量

• 通俗理解：看看你几斤几两

如何增加负载

通过增加“用户数”，就是常说的并发数

场景类比

天平秤，称东西的时候，需要逐步加砝码，最终达到砝码和物品重量的平衡点，因为它不可能一下子就达到平衡点【好比不可能一下子找到系统能承受的最大负载量】

• 称东西：业务场景

• 加砝码：逐步加压

• 达到平衡点：找到最大负载量

实际场景

• 有一个业务，增加到40个人的时候，服务器还能正常使用，没有异常

• 当你增加到50个人的时候，服务器已经开始有异常了，那么就能确定40-50之间某个值就是系统所能承受的最大负载量【出现性能拐点，找到了服务器性能瓶颈的范围值】

• 最后减小加压梯度（比如：从40个人开始每次增加1个人、2个人），确认最大负载量【确认性能拐点】

服务器又有哪些可能会出现的异常呢

• 响应时间超长：正常服务器处理请求时间是 1s，但现在变成3s - 5s

• 服务报错：无法同时正常响应多个请求

• 服务器宕机：系统完全用不了

什么是压力测试？

概念

• 在较大的性能压力下，持续运行一个比较长的时间，看看系统服务是否正常及系统资源的利用率情况

• 通俗理解：鸭梨山大！

• 关键字：较大压力 + 较长时间

• 注意：不是满负荷压力哦

场景类比

问：大家什么时候会觉得工作压力大？

答：996、007；因为你不会觉得955压力山大吧

结论：所以在我们日常工作中，长时间工作强度高，才会觉得压力大；如果你一周就加班一天也说压力大...（那就别干这一行了）

压力测试用来干嘛的

测试系统的稳定性

类比

工作压力大，你还能坚持下去（那稳定性肯定好吧），那如果你很快就离职了（那稳定性肯定差，都宕机罢工了）

什么时候会做压力测试

• 生产环境下，系统隔三差五的出现不稳定的情况

• 这个时候，就需要通过压力测试去测试系统的稳定性情况

啥情况算不稳定？稳定性差？

隔三差五的出现下面的情况

• 服务异常：响应错误、响应时间超时等

• 服务器出现异常：宕机

怎么分析是服务异常还是服务器异常

• 如果所有请求都是一片红，应用程序发送的所有请求都报红，就是服务器出现了异常

• 如果有些请求偶尔成功响应，偶尔又失败，则是服务异常，出现不稳定的情况

如何取压力值

• 在负载测试中，我们确认了系统所能承受的最大负载量

• 压力值 < 最大负载量，一般取80%左右

灵魂拷问

负载测试一般时间比较短，压力测试时间比较长，持续运行时间短就能正常使用，但持续运行时间长就可能崩掉了，这是什么原因呢？

场景类比

• 栗子一：电脑保持开机状态很长时间，会逐渐变卡，因为内存的东西会越来越多，得不到有效的回收， 就会越来越卡

• 栗子二：当你经常工作压力很大，且你的心理所能承受的压力逐渐达到最大值时，你就可能会选择离职

总结

压力测试长时间运行，可能会逐渐增加系统的内存占用空间，若得不到有效的内存回收，当达到内存最大值时，系统就会崩掉

压力测试持续运行时间要多久？

• 标准性能测试里面，一般是7*24小时，或者是它的倍数

• 但是实际工作中，并不会这么久，否则成本太高

• 所以会以小时为单位，比如：4个小时、8个小时...晚上下班之后做，第二天早上上班看结果

先负载测试还是压力测试？

• 先负载测试

• 负载测试可以找到服务器性能瓶颈的范围值，若生产环境中系统稳定性较差，再做压力测试

• 所以压力测试是可做可不做的

什么是可靠性测试？

概念

• 在给定的一定的业务压力下，持续运行一段时间，查看系统是否稳定

• 关键字：是否稳定，一定业务压力

• 注意：不是较大压力哦

业务场景栗子

电商秒杀场景，几十个商品几十万个人同时秒杀抢购

如何理解可靠性测试

1. 编写性能脚本：假设一秒内有一万个人同时发起请求

2. 有压力吗？有，一万个人同时发起请求

3. 但是持续时间短，不像压力测试一样需要持续一段时间

4. 目的是为了验证当这么多人同时发起请求时，成功秒杀的用户能否继续完成后续下单付款等操作【一定业务压力下，系统是否稳定运行】

什么是容量测试？

概念

• 在一定的软、硬件条件下，在数据库不同数据量级数据量的情况下，对系统中读/写比较多的业务进行测试，从而获得不同数据量级下的性能指标值

• 关键字：不同数据量级

数据库数据量对性能测试结果有没有影响？

肯定有

• 比如数据库已经有几百条数据和几百万条数据，查询的速度肯定不一样，所以肯定会影响性能测试结果

• 数据量级的差异，会影响TPS、响应时间、网络等

场景类比

从一袋米中找一个绿豆，和一碗米中找一个绿豆，找的时间肯定是千差万别的

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