移动端性能测试概述

Posted 2020-12-09 zwh-seeking

　　随着移动设备的普及和使用范围越来越广，APP的性能测试变的越来越重要。比起之前的性能测试，APP性能测试有着自己的特色和KPI，难度也随之增加。 

　　APP的自动化测试工具发展跟不上设备的发展速度，虽然有不少工具提供了设备模拟器来运行程序，但是和真机测试有较大差异，基本只能作为功能性测试使用。好消息就是，有些厂商提供了在线的真机自动化测试方案。

和传统测试的差异 

1. 移动站点：和传统的只是一个普通的手机站不同（WAP站），随着html5的兴起和智能设备开放的传感器接口，移动站点很多时候很像一个APP，但依然使用的是HTTP或者HTTPS协议，从协议来说，很多测试和之前的WEB测试差异并不大。 

2. 本地化APP：APP的测试最为复杂，虽然开发环境如DDMS XCODE都自带有一定性能测试测试功能，但主要是单APP运行时的性能测试，是在并发、压力等方面薄弱，且因为移动测试远不如传统测试发展的时间长，因此很多专项工具很匮乏，需要自动开发或者借助传统性能测试工具实现。 

3. 混合型：APP加移动站的形式实现，很多移动端并不是单独的APP或者移动站点，而是混合使用，比如LINKEDIN的APP，本地化APP用来做UI，大量的内容是以移动站的形式放到云端， APP向网站请求网页数据，然后在APP端展现给客户。测试这类APP的时候，更为复杂，因为需要同时测试移动站和APP的。

移动测试分类： 

系统分类 

黑莓：小众类，非特殊原因，国内一般不需要测试 

ios：重要的分类 

android：重要分类 

WINDOES PHONE：此OS依然属于小众，市场占用率低。

测试项分类： 

我们暂不讨论和传统性能测试重叠的部分 

- 电量消耗测试：当下智能设备的电池依然是瓶颈，一般手机只能支撑1天左右的使用，加之现在各种电源消耗监控软件，一个耗电量高的APP非常容易被用户投诉或者流失用户。即便是QQ，曾经也因电量问题，而遭到用户的大量抱怨，因此电量消耗测试必不可少。较为简单的电量测试方法，用很干净的手机，将第三方APP全部卸载，后台不要运行其他程序，从充足的100%电量开始测试，监测电量消耗。 

- 网络测试：一般大家更多在关注APP的健壮性、服务器的负载能力、各手机系统兼容性、电池等，同时也要重视手机网络下的数据传输，这个很影响用户体验。网络的不稳定容易导致一些问题，如： 

- 程序未知异常：如程序无响应，异常退出、程序未处理的网络异常、前后不一致。 

- 交互异常：如图片显示不完整、信息显示不全、、传输超时、信息显示错乱等.

- 数据库异常：客户端和服务器传输信息时，如果不注意保证两边存储的信息一致性，就很容易导致数据不一致，导致异常。 

- 性能测试难度大：数据传输异常时，需要花费时间进行异常数据处理，因此丢包、抖动、有限的带宽，对性能影响很大。性能测试就需要在各种网络环境下进行测试。 

- 功能问题：网络传输的异常可能会导致客户端和服务器的不一致问题，如UI和数据，这些会导致功能问题。

随着4G的发展，移动设备大多通过蜂窝网络（手机网络）进行联网，虽然WIFI已经非常普遍，但是并不是随时都拥有WIFI信号。 

手机网络基本分为:WAN 无线WAN WIFI 2G GPRS 3G 4G 运营商分为:电信 联通 移动, 网络特点: 

移动网络特点：有高延迟、抖动、丢包、包错误、包重排序等特点。 

信号不稳定：信号覆盖存在死角问题，有些区域信号覆盖不到或者很差，比如地铁、电梯、公司或家里的特定地点，这就导致连接会随时中断。 

传输时数据丢失：通过手机网络传输时，容易遇到网络阻塞等问题从而导致数据丢失，即使使用TCP/IP，数据丢失依然影响用户的使用体验。如果处理不好数据丢失问题，很容易造成一系列用户体验问题，比如无响应、功能失常等问题。 

带宽窄：4G以下一般都存在网络速度慢的问题，4G的信号覆盖也存在不稳定问题，经常被切换到3G， WIFI一般被多人连接和共享，因此并不是WIFI速度就会很快。 

连接不可靠（蜂窝网络在打电话的时候大多会断网，而电话随时又都可能进来，加之很多人在行进的时候使用手机，因此信号存在不稳定，从而导致连接的不稳定）， 

速度不稳定、高延迟（2G和3G网络非常慢，但是使用者很多，4G虽然快，但是4G信号的覆盖存在问题），因此性能测试时，对网络的测试非常重要。双11天猫的顺利运行，其负责人就说，他们保证了网络很差的情况下，依然保持了浏览的顺滑。 

3. 移动的网络问题存在，如果移动端不使用异步设计，不谨慎考虑网络问题，很容易导致性能和使用体验的滑铁卢。如果用户感觉到没有及时得到响应，很可能不是继续等待信息，而是重新请求，很容易导致服务器指数倍数的增加负载，造成恶性循环。

网络仿真测试很难克服的困难（这些困难也是性能测试的挑战）： 

- 真实网络出现问题时，因为当时网络环境很复杂或一些信息没有记录完整，导致问题很难复现 

- 难以完整搭建出类似真实网络的测试环境。 

- 无法完整覆盖真实网络中的各项网络设置。 

- 测试人员无法真实在各地进行真实网络测试。

测试项 测试内容

网络性能测试 模拟真实网络的环境，如随时波动的带宽（网速）、网络类型（WIFI/3G/GPRS/4G/EDGE，还有中国特色的跨网），注意用户在各种网络下的使用体验

网络阻塞测试 APP应该测试各种业务场景下的数据包丢失，特别是重要的场景

多网络测试 使用手机时，很可能不断的在各种网络环境切换，如在使用APP时，在3G/2G/4G/WIFI网络之间进行切换

真实环境测试 应该尽量在真实环境中进行覆盖测试

使用工具：各公司一般使用工具不同，简单的如linux的“tc”命令,微软的模拟器(Network Emulator for Windows Toolkit)，具体使用方法请自行查询资料， 复杂的有网络模拟器，如infosys的Windtunnel 以及FACEBOOK的网络流量控制工具ATC “https://github.com/facebook/augmented-traffic-control“，以后有时间的时候 进行具体介绍。

移动端性能测试准备： 

测试移动端性能之前，我们要先将要测试的内容进行抽象，抽象出两大类 

1. 设备相关测试：虽然IT行业很重视跨平台、跨浏览器，但有些功能是需要强设备相关的，比如指纹、支付等。设备品牌不同、型号不同、OS版本不同、浏览器不同，其结果就可能不同。这对于性能测试是个很大挑战。 

2. API测试（设备无关，抽象成API测试）：APP使用API相互之间、和服务器之间进行交互，性能测试时，对这些API提取出来，并根据测试场景，分析其使用方法和压力情况，设计出合理的性能测试方法。API的性能测试和传统的API性能测试较为雷同。

测试设计 

依据是否关注在移动端在真机的性能表现分为：监测APP在真机性能和不监测APP在真机性能。 

1. 不监测APP在真机性能：一般来说是需要监测APP在真机性能，但并不是全部的，上面我们有说过，有些是网页形式的，这时主要是测试移动WEB网页的性能， 而不是APP真机性能。 

移动站点：测试移动站点的时候需要使用浏览器，但是浏览器和电脑的浏览器不同，需要使用移动浏览器来测试，中国市场的移动浏览器主要为：UC QQ 百度 360 谷歌浏览器， 海外市场的占有率请自行查资料。 

测试移动站时,需要模拟移动浏览器,服务器是依靠HTTP请求头的”User-Agent”字段值来区分浏览器类型, 不同的浏览器其User-Agent是不同的, 有的测试工具可以自定义此字段值, 可以通过自定义此字段值来模拟各个浏览器. 

移动APP: APP的各项功能都是一个个函数组成的, 将APP的功能抽象到API中, 通过脚本调用API来实现性能测试. 

2. 监测真机性能: 测试并发和负载的真机性能时,不可能使用大量的真机进行测试, 我们可以使用少量真机并配合自动化脚本. 用自动化测试脚本调用API或HTTP请求,形成大规模测试, 再使用少量真机访问服务, 记录KPI数据,并观测其反应. 各IDE和OS都提供了基本的一些性能检测功能, 能够满足一般的性能需求。