性能测试基础.ppt

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1、1、性能测试概念1.1、什么是性能测试？系统的性能是一个很大的概念，覆盖面非常广泛，对一个软件系统而言包括执行效率、资源占用、稳定性、安全性、兼容性、可扩展性、可靠性等等。性能测试用来保证系统运行后的性能满足用户需求。1、性能测试概念1.2、不同角色关注的系统性能用户视角的软件性能软件性能就是软件对用户操作的响应时间1、性能测试概念1.2、不同角色关注的系统性能管理员视角的软件性能软件性能首先表现系统的响应时间上。与用户视角是一样的还需要关心和系统状态相关的信息。例如：在并发用户数为200时，某业务的响应时间为15秒，那么此时的系统状态如何呢？服务器的CPU使用是否达到最大值？内存使用是否达到

2、最大值？数据库状况如何？系统具有多大的扩展性？处理并发的能力如何？如果出现性能瓶颈，应该如何解决？如何预防？管理员关心的问管理员关心的问题题软件性能描述软件性能描述服务器的资源使用状况合理吗资源利用率应用服务器和数据库的资源使用状况合理吗资源利用率系统是否能够实现扩展系统可扩展性系统最多能支持多少用户的访问？系统最大的业务处理量是多少系统容量系统性能可能的瓶颈在哪里系统可扩展性更换哪些设备能够提高系统性能系统可扩展性系统能否支持724小时的业务访问系统稳定性1、性能测试概念1.2、不同角色关注的系统性能开发人员视角的软件性能软件性能首先表现系统的响应时间上。与用户视角一样系统具有多大的扩展性？

3、处理并发的能力如何？性能瓶颈与缺陷是不是系统设计造成的，应该如何解决？如何预防？开发人员关心的问题开发人员关心的问题问题所属层次问题所属层次架构设计是否合理系统架构数据库设计是否存在问题数据库设计代码是否存在性能方面的问题代码系统中是否有不合理的内存使用方式代码系统中是否存在不合理的线程同步方式设计与代码系统中是否存在不合理的资源竞争设计与代码1、性能测试概念1.3、系统性能与哪些因素有关？硬件因素l运算能力（CPU）l存储器能力（容量、效率，内存、硬盘、其他）l访问能力（网络设备）l抗压能力（环境要求、工作量、工作时间）软件因素l操作系统l数据库管理系统l应用服务器l应用软件系统2、性能测试

4、范围2.1、系统性能测试范围所有与系统性能相关的因素包括硬件和软件根据对系统性能影响的因素的不同，测试并关注不同的性能指标2、性能测试范围2.2、系统性能指标响应时间（ResponseTime)l页面的响应时间分解为“网络传输时间”和“应用延迟时间”（分解为“数据库延迟时间”和“应用服务器延迟时间”）l响应时间T=N1+A1+N3+N4+A3+N22、性能测试范围2.2、系统性能指标并发用户数（Concurrency Users)同一时间段内访问系统的用户数量系统用户数：被测系统内的用户总数同时在线用户人数：被测系统某功能在使用最高峰时，在线的总人数并发用户数估算方法：l平均并发用户数：C=n

5、L/T 其中：n为平均并发用户数；L为用户从登录系统到退出系统的平均时间段；T：考察时间段l并发用户数峰值：C=C+3*C计算示例2、性能测试范围2.2、系统性能指标吞吐量（率）（Throughput)l单位时间内系统处理的客户请求的数量（或数据传输量）l直接体现软件系统的性能承载能力l用请求数/秒或页面数/秒或字节数/秒来衡量，也可用访问人数/天来衡量l吞吐量估算方法：吞吐量：F=Nvu*R/T 其中：Nvu为VU（虚拟用户）的数；R表示每个VU发出的请求（单击）数；T表示性能测试所用的时间l计算示例2、性能测试范围2.2、系统性能指标每秒处理的事务数（TPS：Transaction Per

6、 Second)l单位时间内系统处理的事务的数量l事务由一系列交互动作或请求组成，一个事务往往由“发送请求、处理请求、响应返回”过程组成l一个事务完成一个特定的动作（如：ATM的身份验证）l事务响应时间说明了用户眼中的系统性能2、性能测试范围2.2、系统性能指标系统资源（System Resources）利用率l在负载下系统资源利用情况l包括硬件资源和软件资源l比如：CPU占用率、内存使用率、查询cache命中率等3、性能测试分类3.1、性能测试分类概述通过模拟实际运行环境（确定的软硬件环境）中的场景（具体的业务过程），测试系统的性能是否满足客户的需求（确定的性能目标）。可以称之为“狭义的性能

7、测试”。“广义的性能测试”包括：性能测试（Performance Testing）负载测试（Load Testing）压力测试（Stress Testing）并发测试（Concurrency Testing）配置测试（Configuration Testing）可靠性测试（Reliability Testing）失效恢复测试（Failover Testing）和耐久性（Endurance）测试、尖峰冲击（Spike）测试等3、性能测试分类3.2、负载测试（Load Testing）给定条件下，不断增加压力（虚拟用户数、点击量等），直到某些性能指标达到饱和的测试。用于找到系统处理能力的极限（用户

8、数、容量、资源占用率等）。用于系统调优前后的性能比较。方法是：无限制增加压力，直到系统工作极限（指标超过限定条件）。一般得到如下结论：l给定条件下，最大用户数l给定条件下，最多每分钟处理的事务数其中，给定条件一般为：软硬件环境、响应时间要求、CPU平均利用率等3、性能测试分类3.3、压力测试（Stress Testing）在一定的饱和状态下，系统是否还具备处理业务的能力。用于分析系统的抗压能力（在压力下的工作能力）。用于测试系统的稳定性。方法是：增加压力到一定的饱和状态，并工作一段时间，测试系统出现错误的情况和业务处理能力。一般得到如下结论：l在某种情况下，系统仍能正常处理业务l在某种条件下，

9、系统响应时间正常其中，给定饱和条件一般为：CPU占有率、内存占有率、数据库连接数等3、性能测试分类3.4、并发测试（Concurrency Testing）模拟用户的并发访问，测试多用户并发访问同一个应用、同一个模块、同一数据项，分析系统是否存在死锁、内存泄露等问题。用于分析系统的并发访问可用性。方法是：针对需要测试的功能或模块，用多个虚拟用户同时进行业务操作，分析错误出现的情况。一般分析如下问题：l内存问题：内存泄露、临时对象数量等l数据库问题：数据库死锁、超长事务等l线程、进程问题：是否同步失败l其他问题：资源争用导致死锁、超时死锁等3、性能测试分类3.5、配置测试（Configurati

10、on Testing）通过对被测系统的软硬件资源进行调整，了解各种不同环境对系统性能的影响，找到系统各种资源的最优分配方案。一般在对系统性能有初步了解后进行，用于性能调优和规划。方法是：增减硬件配置、调整软件配置参数，进行性能测试比较，分析调优效果。一般分为软件和硬件两部分：l软件：数据库参数设置、操作系统及应用服务器参数设置、网络参数设置等。l硬件：硬盘缓存、硬盘运行模式、磁盘阵列设置、硬件型号更换等。3、性能测试分类3.6、可靠性测试（Reliability Testing）给系统加载较高的压力，运行一段时间，测试系统是否能稳定运行。使用“平均无故障时间（MTBF）”或“失效率”衡量指标。

11、方法是：加载较高压力（如资源占用达到70%-90%），测试一段较长时间（如1-2天），分析系统性能状况。需要将业务变化与资源占用变化比对分析，关注系统不稳定的状况。3、性能测试分类3.7、失效恢复测试（Failover Testing）针对有冗余备份（Redundant Backup）和负载均衡（Load Balance）的系统进行测试，检验系统局部发生故障时，系统是否能正常工作。需要测试在故障情况下系统性能的变化。4、性能测试方法4.1、性能测试流程概述在开始性能测试之前：性能测试一般在系统的功能基本确定之后进行，主要在“验收测试”之前进行。性能测试包括如下几项工作内容：l组建测试团队l测试需求分析l制定测试计划l使用测试工具进行测试设计与开发l配置测试环境l部署测试场景l执行测试l测试结果分析l编写测试报告