淺談軟件測(cè)試中的性能測(cè)試

• 一、🤪性能測(cè)試概念
• • 1、為什么要有性能測(cè)試？
  • 2、性能測(cè)試是什么？
  • 3、性能測(cè)試的目的
• 二、🤐性能測(cè)試指標(biāo)
• • 1、響應(yīng)時(shí)間
  • 2、吞吐量
  • 3、并發(fā)用戶數(shù)
  • 4、TPS(Transaction Per Second)
  • 5、點(diǎn)擊率
  • 6、資源利用率
• 三、😶性能測(cè)試種類
• • 1、負(fù)載測(cè)試
  • 2、壓力測(cè)試
  • 3、并發(fā)測(cè)試
  • 4、配置測(cè)試
  • 5、可靠性測(cè)試
  • 6、容量測(cè)試
• 四、😲性能測(cè)試流程
• • 1、性能測(cè)試流程
  • 2、性能測(cè)試流程分析
  • • （1）分析性能測(cè)試需求
    • （2）制定性能測(cè)試計(jì)劃
    • （3）設(shè)計(jì)測(cè)試用例
    • （4）編寫性能測(cè)試腳本
    • （5）測(cè)試執(zhí)行及監(jiān)控
    • （6）運(yùn)行結(jié)果分析
    • （7）性能測(cè)試報(bào)告
• 五、🤪結(jié)束語(yǔ)

很多時(shí)候，我們都知道軟件有黑白盒測(cè)試，但往往還遺漏掉了一個(gè)性能測(cè)試。

在下面的這篇文章中，就帶領(lǐng)大家來(lái)了解性能測(cè)試。一起來(lái)學(xué)習(xí)吧~🧐

一、🤪性能測(cè)試概念

1、為什么要有性能測(cè)試？

（1）2007年10月，北京奧組委實(shí)行2008年奧運(yùn)會(huì)門票預(yù)售，一時(shí)間訂票官網(wǎng)訪問(wèn)量激增導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，最終奧運(yùn)會(huì)門票暫停銷售5天。

（2）2009年11月22日，由于圣誕臨近， eBay 網(wǎng)站的商品交易量比去年同期增長(zhǎng) 33% ，正是由于多出的這33%使得 eBay 網(wǎng)站不堪重負(fù)而崩潰，導(dǎo)致賣家蒙受當(dāng)日銷售額 80% 的損失，可謂損失慘重。

（3）12306訂票網(wǎng)站，自2010年上線以來(lái)就飽受詬病，每年春運(yùn)期間，總會(huì)因?yàn)閾屍备叻宥罎?#xff0c;用戶在買票時(shí)出現(xiàn)無(wú)法登陸的現(xiàn)象。2014年，12306網(wǎng)站甚至出現(xiàn)了安全問(wèn)題，用戶可以輕易獲取陌生人的身份證號(hào)碼、手機(jī)號(hào)碼等信息。

通過(guò)以上例子我們可以清楚的認(rèn)識(shí)到，不管是奧運(yùn)會(huì)的門票預(yù)售系統(tǒng)，還是12306的訂票系統(tǒng)崩塌，都是由于軟件系統(tǒng)沒(méi)有經(jīng)過(guò)性能測(cè)試或者性能測(cè)試不充分而引發(fā)的問(wèn)題。因此，作為一名測(cè)試人員，除了要對(duì)軟件的基本功能測(cè)試之外，還需要對(duì)軟件性能進(jìn)行測(cè)試，軟件性能測(cè)試也是非常重要且非常必要的一項(xiàng)測(cè)試。

2、性能測(cè)試是什么？

所謂性能測(cè)試，就是通過(guò)性能測(cè)試工具模擬正常、峰值及異常負(fù)載狀態(tài)下對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試的活動(dòng)。性能測(cè)試能夠驗(yàn)證軟件系統(tǒng)是否達(dá)到了用戶期望的性能需求，同時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中可能存在的性能瓶頸及缺陷，從而優(yōu)化系統(tǒng)的性能。

3、性能測(cè)試的目的

性能測(cè)試的目的主要有以下四點(diǎn)：

• 驗(yàn)證系統(tǒng)性能是否滿足預(yù)期的性能需求，包括系統(tǒng)的執(zhí)行效率、穩(wěn)定性、可靠性、安全性等。
• 分析軟件系統(tǒng)在各種負(fù)載水平下的運(yùn)行狀態(tài)，提高性能調(diào)整效率。
• 識(shí)別系統(tǒng)缺陷，尋找系統(tǒng)中可能存在的性能問(wèn)題，定位系統(tǒng)瓶頸并解決問(wèn)題。
• 系統(tǒng)調(diào)優(yōu)，探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與資源之間的最佳平衡，改善并優(yōu)化系統(tǒng)的性能。

二、🤐性能測(cè)試指標(biāo)

性能測(cè)試指標(biāo)有以下6個(gè)指標(biāo)：

• 響應(yīng)時(shí)間
• 吞吐量
• 并發(fā)用戶數(shù)
• TPS (Transaction per Second)
• 點(diǎn)擊率
• 資源利用率

接下來(lái)將圍繞著這6個(gè)指標(biāo)進(jìn)行一一講解。

1、響應(yīng)時(shí)間

響應(yīng)時(shí)間 （Response Time） 系統(tǒng)對(duì)用戶請(qǐng)求作出響應(yīng)所需要的時(shí)間。

這個(gè)時(shí)間是指用戶從軟件客戶端發(fā)出請(qǐng)求到用戶接收到返回?cái)?shù)據(jù)的整個(gè)過(guò)程所需要的時(shí)間，包括各種中間件（如服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)等）的處理時(shí)間。

如下圖所示：

從上圖中可以看到，從客戶端發(fā)出請(qǐng)求到客戶端接收到返回?cái)?shù)據(jù)的整個(gè)過(guò)程即為系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，為 t1+t2+t3+t4+t5+t6 。

一般來(lái)說(shuō)，響應(yīng)時(shí)間越短，表明軟件的響應(yīng)速度越快，性能越好。但是響應(yīng)時(shí)間需要與用戶的具體需求相結(jié)合，例如火車訂票查詢功能響應(yīng)時(shí)間一般2s內(nèi)就可以完成，而在網(wǎng)站下載電影時(shí)，如果一部電影能夠在幾分鐘內(nèi)完成下載，則說(shuō)明該網(wǎng)站就已經(jīng)很快了，所以需要依據(jù)實(shí)際情況而定。

2、吞吐量

吞吐量 （Throughput） 是指單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)能夠完成的工作量，它衡量的是軟件系統(tǒng)服務(wù)器的處理能力。

吞吐量的度量單位可以是請(qǐng)求數(shù)/秒、頁(yè)面數(shù)/秒、訪問(wèn)人數(shù)/天、處理業(yè)務(wù)數(shù)/小時(shí)等。

吞吐量是軟件系統(tǒng)衡量自身負(fù)載能力的一個(gè)很重要的指標(biāo)，吞吐量越大，系統(tǒng)單位時(shí)間內(nèi)處理的數(shù)據(jù)就越多，系統(tǒng)的負(fù)載能力就越強(qiáng)。

3、并發(fā)用戶數(shù)

并發(fā)用戶數(shù)是指同一時(shí)間請(qǐng)求和訪問(wèn)的用戶數(shù)量。

并發(fā)用戶數(shù)量越大，對(duì)系統(tǒng)的性能影響越大，并發(fā)用戶數(shù)量較大可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)變慢、系統(tǒng)不穩(wěn)定等問(wèn)題。軟件系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮并發(fā)訪問(wèn)的情況，測(cè)試工程師在進(jìn)行性能測(cè)試時(shí)也必須進(jìn)行并發(fā)訪問(wèn)的測(cè)試。

4、TPS(Transaction Per Second)

TPS 是指系統(tǒng)每秒鐘能夠處理的事務(wù)和交易的數(shù)量，它是衡量系統(tǒng)處理能力的重要指標(biāo)。

5、點(diǎn)擊率

點(diǎn)擊率是指用戶每秒向 Web 服務(wù)器提交的 HTTP 請(qǐng)求數(shù)，這個(gè)指標(biāo)是 Web 應(yīng)用特有的一個(gè)性能指標(biāo)，通過(guò)點(diǎn)擊率可以評(píng)估用戶產(chǎn)生的負(fù)載量，并且可以判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。點(diǎn)擊率只是一個(gè)參考指標(biāo)，幫助衡量 Web 服務(wù)器的性能。

6、資源利用率

資源利用率是指軟件對(duì)系統(tǒng)資源的使用情況，包括CPU利用率、內(nèi)存利用率、磁盤利用率等，資源利用率是分析軟件性能瓶頸的重要參數(shù)。

三、😶性能測(cè)試種類

性能測(cè)試種類主要有以下六種：

• 負(fù)載測(cè)試
• 壓力測(cè)試
• 并發(fā)測(cè)試
• 配置測(cè)試
• 可靠性測(cè)試
• 容量測(cè)試

接下來(lái)將圍繞著以上這六種性能測(cè)試種類進(jìn)行講解。

1、負(fù)載測(cè)試

（1）定義

負(fù)載測(cè)試是指逐步增加系統(tǒng)負(fù)載，測(cè)試系統(tǒng)性能的變化，并最終確定在滿足系統(tǒng)性能指標(biāo)的情況下，系統(tǒng)所能夠承受的最大負(fù)載量。

（2）舉個(gè)例子

負(fù)載測(cè)試類似于舉重運(yùn)動(dòng)，通過(guò)不斷給運(yùn)動(dòng)員增加重量，確定運(yùn)動(dòng)員身體狀況保持正常的情況下所能舉起的最大重量。

對(duì)于負(fù)載測(cè)試來(lái)說(shuō)，前提是滿足性能指標(biāo)要求，例如一個(gè)軟件系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間要求不超過(guò) 2s ，則在這個(gè)前提下，不斷增加用戶訪問(wèn)量，當(dāng)訪問(wèn)量超過(guò)1萬(wàn)人時(shí)，系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間就會(huì)變慢，響應(yīng)時(shí)間會(huì)超過(guò) 2s 。因此，可以確定系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間不超過(guò) 2s 的前提下最大負(fù)載量是1萬(wàn)人。

2、壓力測(cè)試

（1）定義

壓力測(cè)試也叫強(qiáng)度測(cè)試，它是指逐步給系統(tǒng)增加壓力，測(cè)試系統(tǒng)的性能變化，使系統(tǒng)某些資源達(dá)到飽和或系統(tǒng)崩潰的邊緣，從而確定系統(tǒng)所能承受的最大壓力。

（2）壓力測(cè)試與負(fù)載測(cè)試的區(qū)別

負(fù)載測(cè)試是在保持性能指標(biāo)要求的前提下系統(tǒng)能夠承受的最大負(fù)載，而壓力測(cè)試則是使系統(tǒng)性能達(dá)到極限的狀態(tài)。

壓力測(cè)試可以揭露那些只有在高負(fù)載條件下才會(huì)出現(xiàn)的 Bug ，如同步問(wèn)題、內(nèi)存泄露等。

（3）峰值測(cè)試

性能測(cè)試中還有一種壓力測(cè)試叫做峰值測(cè)試，它是指瞬間（不是逐步加壓）將系統(tǒng)壓力加載到最大，使測(cè)試軟件系統(tǒng)在極限壓力下的運(yùn)行情況。

3、并發(fā)測(cè)試

（1）定義

并發(fā)測(cè)試是指通過(guò)模擬用戶并發(fā)訪問(wèn)，測(cè)試多用戶并發(fā)訪問(wèn)同一個(gè)應(yīng)用、同一個(gè)模塊或者數(shù)據(jù)記錄時(shí)是否存在死鎖或其他性能問(wèn)題。

（2）舉個(gè)例子

并發(fā)測(cè)試一般沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，只是測(cè)試并發(fā)時(shí)會(huì)不會(huì)出現(xiàn)意外情況，幾乎所有的性能測(cè)試都會(huì)涉及到一些并發(fā)測(cè)試，例如多個(gè)用戶同時(shí)訪問(wèn)某一條件數(shù)據(jù)，多個(gè)用戶同時(shí)在更新數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)庫(kù)可能就會(huì)出現(xiàn)訪問(wèn)錯(cuò)誤、寫入錯(cuò)誤等異常情況。

4、配置測(cè)試

（1）定義

配置測(cè)試是指調(diào)整軟件系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境，測(cè)試各種環(huán)境對(duì)系統(tǒng)性能的影響，從而找到系統(tǒng)各項(xiàng)資源的最優(yōu)分配原則。

（2）舉個(gè)例子

配置測(cè)試不改變代碼，只改變軟硬件配置，例如安裝版本更高的數(shù)據(jù)庫(kù)、配置性能更好的CPU、內(nèi)存等，通過(guò)更改外部配置來(lái)提高軟件的性能。

5、可靠性測(cè)試

（1）定義

可靠性測(cè)試是指給系統(tǒng)加載一定的業(yè)務(wù)壓力，使其持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間（如 7*24h ），測(cè)試系統(tǒng)在這種條件下是否能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

6、容量測(cè)試

（1）定義

容量測(cè)試是指在一定的軟硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，測(cè)試系統(tǒng)所能支持的最大用戶數(shù)、最大存儲(chǔ)量等。

（2）舉個(gè)例子

容量測(cè)試通常與數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)資源（如 CPU 、內(nèi)存、磁盤等）有關(guān)，用于規(guī)劃將來(lái)需求增長(zhǎng)（如用戶增長(zhǎng)、業(yè)務(wù)量增加等）時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)資源的優(yōu)化。

四、😲性能測(cè)試流程

1、性能測(cè)試流程

先用一張圖來(lái)查看性能測(cè)試的整個(gè)流程。如下圖所示：

2、性能測(cè)試流程分析

（1）分析性能測(cè)試需求

在性能測(cè)試需求分析階段，測(cè)試人員需要收集有關(guān)項(xiàng)目的各種資料，并與開發(fā)人員進(jìn)行溝通，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目有一定的了解，針對(duì)需要進(jìn)行性能測(cè)試的部分進(jìn)行分析，確定測(cè)試目標(biāo)。

例如客戶要求軟件產(chǎn)品的查詢功能響應(yīng)時(shí)間不超過(guò) 2s ，則需要明確多少用戶量情況下，響應(yīng)時(shí)間不超過(guò) 2s 。對(duì)于剛上線的產(chǎn)品，用戶量不多，但幾年之后可能用戶量會(huì)巨增，那么在性能測(cè)試時(shí)是否要測(cè)試產(chǎn)品的高并發(fā)訪問(wèn)，以及高并發(fā)訪問(wèn)下的響應(yīng)時(shí)間。

（2）制定性能測(cè)試計(jì)劃

• 確定測(cè)試環(huán)境： 包括物理環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境、測(cè)試團(tuán)隊(duì)可利用的工具和資源等。
• 確定性能驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)： 確定響應(yīng)時(shí)間、吞吐量和系統(tǒng)資源（CPU、內(nèi)存等）利用總目標(biāo)和限制。
• 設(shè)計(jì)測(cè)試場(chǎng)景： 對(duì)產(chǎn)品業(yè)務(wù)、用戶使用場(chǎng)景進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)符合用戶使用習(xí)慣的場(chǎng)景，整理出一個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景表，為編寫測(cè)試腳本提供依據(jù)。
• 準(zhǔn)備測(cè)試數(shù)據(jù)： 性能測(cè)試是模擬現(xiàn)實(shí)的使用場(chǎng)景，例如模擬用戶高并發(fā)，則需要準(zhǔn)備用戶數(shù)量、工作時(shí)間、測(cè)試時(shí)長(zhǎng)等數(shù)據(jù)。

（3）設(shè)計(jì)測(cè)試用例

性能測(cè)試用例是根據(jù)測(cè)試場(chǎng)景為測(cè)試準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，例如模擬用戶高并發(fā)，可以分別設(shè)計(jì) 100個(gè) 用戶并發(fā)數(shù)量、 1000個(gè) 用戶并發(fā)數(shù)量等，此外還要考慮用戶活躍時(shí)間、訪問(wèn)頻率、場(chǎng)景交互等各種情況。測(cè)試人員可以根據(jù)測(cè)試計(jì)劃中的業(yè)務(wù)場(chǎng)景表設(shè)計(jì)出足夠的測(cè)試用例以達(dá)到最大的測(cè)試覆蓋。

（4）編寫性能測(cè)試腳本

• 正確選擇協(xié)議。
• 根據(jù)工具的支持情況和測(cè)試人員熟悉程度選取腳本語(yǔ)言。
• 編寫測(cè)試腳本時(shí)，要遵循代碼編寫規(guī)范，保證代碼的質(zhì)量。
• 做好腳本的維護(hù)管理工作。

（5）測(cè)試執(zhí)行及監(jiān)控

1）了解幾個(gè)指標(biāo)

性能指標(biāo)： 本次性能測(cè)試要測(cè)試的性能指標(biāo)的變化。

資源占用與釋放情況： CPU 、內(nèi)存、磁盤、網(wǎng)絡(luò)等使用情況。性能測(cè)試停止后，各項(xiàng)資源是否能正常釋放以供后續(xù)業(yè)務(wù)使用。

警告信息： 一般軟件系統(tǒng)在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)會(huì)發(fā)出警告信息，當(dāng)有警告信息時(shí)，測(cè)試人員要及時(shí)查看。

日志檢查： 經(jīng)常分析系統(tǒng)日志，包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等日志。

2）結(jié)果影響

性能測(cè)試監(jiān)控對(duì)性能測(cè)試結(jié)果分析、對(duì)軟件的缺陷分析都起著非常重要的作用。

在測(cè)試過(guò)程中，如果遇到與預(yù)期結(jié)果不符合的情況，測(cè)試人員要調(diào)整系統(tǒng)配置或修改程序代碼來(lái)定位問(wèn)題。

由于性能測(cè)試執(zhí)行過(guò)程需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)復(fù)雜多變，它要求測(cè)試人員對(duì)監(jiān)控的數(shù)據(jù)指標(biāo)有非常清楚的認(rèn)識(shí)，同時(shí)還要求測(cè)試人員對(duì)性能測(cè)試工具非常熟悉。作為性能測(cè)試人員，應(yīng)該不斷努力，深入學(xué)習(xí)，不斷積累知識(shí)經(jīng)驗(yàn)才能做的更好。

（6）運(yùn)行結(jié)果分析

性能測(cè)試完成之后，測(cè)試人員需要收集整理測(cè)試數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將測(cè)試數(shù)據(jù)與客戶要求的性能指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，若不滿足客戶的性能要求，需要進(jìn)行性能調(diào)優(yōu)然后重新測(cè)試，直到產(chǎn)品性能滿足客戶需求。

（7）性能測(cè)試報(bào)告

性能測(cè)試完成之后需要編寫性能測(cè)試報(bào)告，闡述性能測(cè)試的目標(biāo)、性能測(cè)試環(huán)境、性能測(cè)試用例與腳本使用情況、性能測(cè)試結(jié)果及性能測(cè)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題和解決辦法等。軟件產(chǎn)品不能只進(jìn)行一次性能測(cè)試，因此性能測(cè)試報(bào)告需要備案保存，作為下次性能測(cè)試的參考。

五、🤪結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于測(cè)開人員來(lái)說(shuō)，不能只會(huì)黑白盒測(cè)試，還要會(huì)性能測(cè)試。性能測(cè)試對(duì)于軟件來(lái)說(shuō)也是至關(guān)重要的一部分，沒(méi)有經(jīng)過(guò)性能測(cè)試的軟件一般都會(huì)出現(xiàn)bug滿天飛的問(wèn)題。相信通過(guò)上文的了解，大家對(duì)性能測(cè)試有一個(gè)基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)。

性能測(cè)試的內(nèi)容就講到這里啦！如有需要了解軟件測(cè)試相關(guān)的其他內(nèi)容，可到『軟件測(cè)試』欄目進(jìn)行查看學(xué)習(xí)~

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的『软件测试5』测开岗只要求会黑白盒测试？NO！还要学会性能测试！的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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