使用Gatling做web压力测试

Gatling是什么

Gatling是一个使用Scala编写的开源的负载测试框架，基于Akka和Netty，具有以下亮点:

• 高性能
• 友好的HTML报告
• 基于情境的记录器(recoder)，对开发友好的DSL

Gatling VS Jmeter

Jmeter是目前非常成熟的负载测试工具，支持相当多的协议，支持插件，可以轻松的扩展。

而Gatling性能上更有优势，并且使用Scala DSL代替xml做配置，相比jmeter要更灵活，而且更容易修改和维护。

关于Jmeter和Gatling的一个比较好的对比可以参见infoq的文章

同时，Gatling也对Maven和Gradle这样的构建工具比较友好，易于集成到Jenkins中，轻松加入到CI流程中。

TIPS: 在实际使用中建议版本化管理gatling的配置，使用maven插件或gradle插件形成对应的maven/gradle工程项目管理，更容易，而且容量更小，升级gatling也会更方便，减少了很多手工的操作。

Gatling的基本使用

从官方网站下载zip压缩包，解压就行了，需要预先安装有JDK，并设置好JAVA_HOME，熟悉JAVA的朋友应该都懂，就不细说了。

Gatling的目录结构看起来像这样:

│  LICENSE
│
├─bin
│      gatling.bat
│      gatling.sh
│      recorder.bat
│      recorder.sh
│
├─conf
│      gatling-akka.conf
│      gatling.conf
│      logback.xml
│      recorder.conf
│
├─lib
├─results
│      .keep
│
└─user-files
    ├─bodies
    │      .keep
    │
    ├─data
    │      search.csv
    │
    └─simulations
        └─computerdatabase
            │  BasicSimulation.scala
            │
            └─advanced
                    AdvancedSimulationStep01.scala
                    AdvancedSimulationStep02.scala
                    AdvancedSimulationStep03.scala
                    AdvancedSimulationStep04.scala
                    AdvancedSimulationStep05.scala

bin/目录存放gatling的可执行文件，conf/存放配置，通常保持默认即可，lib/存放gatling本身的依赖，用户不用管，results/存放报告，user-files/是用户最主要使用的目录，用户定义的测试场景相关的代码均存放于此目录下。

zip包解压缩以后已经带有了一个官方的示例文件BasicSimulation.scala，想看看演示效果的直接使用bin/gatling.(bat|sh)启动就可以了。这个演示的场景描述见官方文档。那几个AdvancedSimulationStep其实效果上和BasicSimulation完全一致，只是官方提供了一些参考的DSL写法而已。

一些实战中的DSL参考范例

尽管gatling和jmeter一样，带有一个图形化的recorder，但是功能极其简陋，只能模拟一个用户，并且没有结构化代码架构。因此只能用来生成最基本的框架，绝大多数情况需要用户自己编写DSL，其实官方文档中几乎已经涵盖了大部分的用例，照着抄就可以了。这里提供几个参考的DSL

Random不起作用？

有时候我们需要在测试场景中引入随机数，从而更好的模拟大量用户请求的场景。很自然的想到几乎各个编程语言都带有Random函数库。而Scala自然也不例外，带有一个scala.util.Random类库。但是实际使用的时候可能会发现没用。比如下面这个例子:

forever(
    exec(http("Random id browse")
        .get("/articles/" + scala.util.Random.nextInt(100))
        .check(status.is(200))
)

这个scala.util.Random.nextInt(100)会发现只有第一次会随机生成一个数字，后面都不变。按照gatling的官方文档的解释，由于DSL会预编译，在整个执行过程中是静态的。因此Random在运行过程中就已经静态化了，不会再执行。应改为Feeder实现。Feeder是gatling用于实现注入动态参数或变量的。改用Feeder实现:

val randomIdFeeder = 
    Iterator.continually(Map("id" -> 
        (scala.util.Random.nextInt(100))))

forever(
    feed(randomIdFeeder)
    .exec(http("Random id browse")
        .get("/articles/${id}"))
        .check(status.is(200))
)

feed()在每次执行时都会从Iterator[Map[String, T]]对象中取出一个值，这样才能实现这个需求。

使用import引入外部方法

例如专门写一个Feeders.scala文件，存储着各种需要用到的Feeder:

import scala.util.Random
object LinchangFeeders {
    def randomGeoFeeder() : Iterator[Map[String, Number]] = {
        val LNG_RANGE = List(108.75, 109.1)
        val LAT_RANGE = List(34.0, 34.4)
        return Iterator.continually(
            Map(
                "lng" -> (
                    Random.nextFloat() * (LNG_RANGE(1) 
                    - LNG_RANGE(0)) + LNG_RANGE(0)
                )
                ,"lat" -> (
                    Random.nextFloat() * (LAT_RANGE(1) 
                    - LAT_RANGE(0)) + LAT_RANGE(0)
                )
            )
        )
    }

    def randomOffsetFeeder() : Iterator[Map[String, Number]] = {
        Iterator.continually(Map("offset" -> Random.nextInt(100)))
    }
}

然后在MySimulation.scala就可以import，使用里面定义好的方法了:

import scala.concurrent.duration._
import scala.util.Random

import io.gatling.core.Predef._
import io.gatling.http.Predef._
import io.gatling.jdbc.Predef._

import Feeders._
class MySimulation extends Simulation {
    val brownse = feed(randomOffsetFeeder)
        .exec(
            home
        )
}

用户注入策略

• <= 10: 一把注入
• > 10: 每10秒注入10个用户

    val injectStrategy =
        if (USERS_COUNT > 10) {
            splitUsers(USERS_COUNT) into(
                rampUsers(10) over(5 seconds)
            ) separatedBy(10 seconds)
        } else {
            atOnceUsers(USERS_COUNT)
        }

压测时间策略

• = 0: 所有模拟用户不循环，执行完测试场景即退出
• > 0: 所有模拟用户循环执行测试场景，直到达到指定时间

    val scn = scenario("My test scenario")
        .doIfOrElse(DURATION > 0) {
            forever(
                exec(steps)
            )
        } {
            exec(steps)
        }

    val setup = setUp(
        scn.inject(
            injectStrategy
        ).protocols(httpProtocol)
    )

    if (DURATION > 0) {
        setup.maxDuration(DURATION minutes)
    }

错误处理

这个是gatling的一大亮点。在压力测试的过程中，无可避免会遇到各种花式错误。比如服务器超时无响应，服务端执行错误返回了非预期结果等等。这些错误如果不进行处理，将会影响后续测试。

比如后续所有链接请求都依赖于登录成功，一旦登录失败，后续请求将无任何意义，而且会影响到最终汇总的测试结果。

gatling可以通过check指令检测URL的返回结果是否符合预期(如返回的HTTP code，返回的内容是否包含预期的内容等等)。通过tryMax, doIf等指令进行失败重试以及处理链接之间的依赖问题。

更多关于失败处理可以参考: http://gatling.io/docs/2.2.3/advanced_tutorial.html#step-05-check-and-failure-management

比如一个简单的登录请求的DSL:

  val login = tryMax(MAX_RETRY) {
    pause(PAUSE_BEFORE_RETRY)
      .exec(http("登录系统")
        .post("/login")
        .formParam("code", "${code}")
        .headers(jwtRequestHeader)
        .check(status.is(200),
          jsonPath("$.token").find.saveAs("token")))
  }

  val brownse = doIf("${token.exists()}") {
    exec(
      // other steps
    )
  }

登录成功会返回一个JSON，包含有token属性，将token存储于session(这个session指gatling的session，作用是存储每个虚拟用户各自的属性，并不是服务器端的session)，用于以后的登录请求。通过check期望返回200 OK，并且期望返回一个token属性。

由于后续的请求都必须依赖于token属性存在，因此使用doIf来确保这个依赖关系成立，遇到登录失败时将不会继续向下请求。