负载测试、压力测试、性能测试、并发测试异同

负载测试(loading test)、压力测试(stress test)、性能测试(performance test)异同
一、测试目的不同
二、测试手段和方法相似,通常会使用相同的测试环境和测试工具,而且都会监控系统所占用资源的情况以及其它相应的性能指标。这也是造成人们容易产生概念混淆的主要原因。

性能测试又称多用户并发性能测试。

 我们知道,软件总是运行在一定的环境下,这种环境包括:支撑软件运行的软硬件环境和影响软件运行的外部条件。
 为了让客户使用软件系统感到满意,必须确保系统运行良好,达到高安全、高可靠和高性能。其中,系统是否具有高性能的运行特征,取决决于系统本身的设计和程序算法,以及系统的运行环境。系统的运行环境会依赖于一些关键因素,例如:
 (1)系统架构,如分布式服务器集群还是集中式主机系统等。
 (2)硬件配置,如服务器的配置,CPU、内存等配置越高,系统的性能会越好。
 (3)网络带宽,随着带宽的提高,客户端访问服务器的速度会有较大的改善。
 (4)支撑软件的选定,如选定不同的数据库管理系统(Oracle、MySQL等)和web应用服务器(Tomcat、GlassFish、Jboss、WebLogic等),对应用系统的性能都有影响。
 (5)外部负载,同时有多少个用户连接、用户上载文件大小、数据库中的记录数等都会对系统的性能有影响。一般来说,系统负载越大,系统的性能会降低。

 从上面可以看出,使系统的性能达到一个最好的状态,不仅通过对处在特定环境下的系统进行测试以完成相关的验证,而且往往要根据测试的结果,对系统的设计、代码和配置等进行调整,提高系统的性能。许多时候,系统性能的改善是测试、调整、再测试、再调整、……一个持续改进的过程,这就是我们经常说的性能调优(perormance tuning)。
 
在了解了这样一个背景之后,就比较容易理解为什么在性能测试中常常要谈负载测试。从测试的目的出发、从用户的需求出发,就比较容易区分性能测试、负载测试和压力测试:
**性能测试**是为了获得系统在某种特定的条件下(包括特定的负载条件下)的性能指标数据;
**负载测试、压力测试**是为了发现软件系统中所存在的问题,包括性能瓶颈、内存泄漏等。通过负载测试,也是为了获得系统正常工作时所能承受的最大负载,这时负载测试就成为容量测试。通过压力测试,可以知道在什么极限情况下系统会崩溃、系统是否具有自我恢复性等,但更多的是为了确定系统的稳定性。
 那么,如何给负载测试、压力测试下个定义呢?根据上述讨论,我们可以给出如下的定义:

**负载测试(测试载重)**是模拟实际软件系统在一定负载条件的系统性能(不关注稳定性,也就是说不关注长时间运行,只是得到不同负载下相关性能指标即可),通过不断加载(如逐渐增加模拟用户的数量)或其它加载方式来观察不同负载下系统的响应时间和数据吞吐量、系统占用的资源(如CPU、内存)等,以检验系统的行为和特性,以发现系统可能存在的性能瓶颈、内存泄漏、不能实时同步等问题。负载测试更多地体现了一种方法或一种技术。
**压力测试(测试强度)**是在强负载(大数据量、大量并发用户等)下的测试,查看应用系统在峰值使用情况下操作行为,从而有效地发现系统的某项功能隐患、系统是否具有良好的容错能力和可恢复能力。(例如是否反应变慢、是否会内存泄漏导致系统逐渐崩溃、是否能恢复)
压力测试的目标是测试在一定的负载下系统长时间运行的稳定性。
压力测试分为:
(1)稳定性压力测试:在选定的压力值下,长时间(24小时)持续运行。通过这类压力测试,可以考察各项性能指标是否在指定范围内,有无内存泄漏、有无功能性故障等;
(2)破坏性压力测试:在稳定性压力测试中可能会出现一些问题,如系统性能明显降低,但很难暴露出其真实的原因。通过破坏性不断加压的手段,往往能快速造成系统的崩溃或让问题明显的暴露出来。

压力测试可以被看作是负载测试的一种,即高负载下的负载测试,或者说压力测试采用负载测试技术。通过压力测试,可以更快地发现内存泄漏问题,还可以更快地发现影响系统稳定性的问题。例如,在正常负载情况下,某些功能不能正常使用或系统出错的概率比较低,可能一个月只出现一次,但在高负载(压力测试)下,可能一天就出现,从而发现有缺陷的功能或其它系统问题。通过负载测试,可以证明这一点,某个电子商务网站的订单提交功能,在10个并发用户时错误率是零,在50个并发用户时错误率是1%,而在200个并发用户时错误率是20%。

负载测试是为了发现系统的性能问题,负载测试需要通过系统性能特性或行为来发现问题,从而为性能改进提供帮助,从这个意义看,负载测试可以看作性能测试的一部*。但它们两者的目的是不一样的,负载测试是为了发现缺陷,而性能测试是为了获取性能指标。因为性能测试过程中,也可以不调整负载,而是在同样负载情况下改变系统的结构、改变算法、改变硬件配置等等来得到性能指标数据,从这个意义看,负载测试可以看作是性能测试所c的一种技术,即性能测试使用负载测试的技术、使用负载测试的工具。性能测试要获得在不同的负载情况下的性能指标数据。
通过负载测试和压力测试都可以获得系统正常工作时的极限负载或最大容量。容量测试,自然也是采用负载测试技术来实现,而在破坏性的压力测试中,容量的确定可以看作是一种副产品。

并发测试:主要指当测试多用户并发访问同一个应用、模块、数据时是否产生隐藏的并发问题,如内存泄漏、线程锁、资源争用问题,几乎所有的性能测试都会涉及并发测试。

强度测试:强度测试检查程序对异常情况的抵抗能力;是检查系统在极限状态下运行的时候性能下降的幅度是否在允许的范围内。强度测试总是迫使系统在异常的资源配置下运行。
例如,①当中断的正常频率为每秒一至两个时,运行每秒产生十个中断的测试用例;②定量地增长数据输入率,检查输入子功能的反映能力;③运行需要最大存储空间(或其他资源)的测试用例;④运行可能导致虚存操作系统崩溃或磁盘数据剧烈抖动的测试用例,等等。

容量测试:容量测试的目的是通过测试预先分析出反映软件系统应用特征的某项指标的极限值(如最大并发用户数、数据库记录数等),系统在其极限状态下没有出现任何软件故障或还能保持主要功能正常运行。容量测试还将确定测试对象在给定时间内能够持续处理的最大负载或工作量。容量还可以看作系统性能指标中一个特定环境下的一个特定性能指标,即设定的界限或极限值。

对于性能测试,我们必须要清晰地理解这些概念,这是我这段时间回顾起却又有些模糊,所以总结了一处,执行性能测试,性能瓶颈分析路径: 服务器硬件瓶颈-〉网络瓶颈(对局域网,可以不考虑)-〉服务器操作系统瓶颈(参数配置)-〉中间件瓶颈(参数配置,数据库,web服务器等)-〉应用瓶颈(SQL语句、数据库设计、业务逻辑、算法等)

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