性能测试常见指标 - 整理版

转载自https://www.testwo.com/article/725

性能测试的五大测试内容：
1、压力测试：强调极端暴力
2、稳定性测试：在一定压力下，长时间运行的情况
3、基准测试：在特定条件下的性能测试
4、负载测试：不同负载下的表现
5、容量测试：最优容量

性能测试外部指标：
1、吞吐量：每秒钟系统能够处理的请求数、任务数。
2、响应时间：服务处理一个请求或一个任务的耗时。
3、错误率：一批请求中结果出错的请求所占比例。

性能测试内部指标：
1、CPU、
2、内存、
3、服务器负载、
4、网络、
5、磁盘IO等

常见性能瓶颈：

1、吞吐量到上限时系统负载未到阈值：一般是被测服务分配的系统资源过少导致的。测试过程中如果发现此类情况，可以从ulimit、系统开启的线程数、分配的内存等维度定位问题原因

2、CPU的us和sy不高，但wa很高：如果被测服务是磁盘IO密集型型服务，wa高属于正常现象。但如果不是此类服务，最可能导致wa高的原因有两个，一是服务对磁盘读写的业务逻辑有问题，读写频率过高，写入数据量过大，如不合理的数据载入策略、log过多等，都有可能导致这种问题。二是服务器内存不足，服务在swap分区不停的换入换出。

3、同一请求的响应时间忽大忽小：在正常吞吐量下发生此问题，可能的原因有两方面，一是服务对资源的加锁逻辑有问题，导致处理某些请求过程中花了大量的时间等待资源解锁；二是Linux本身分配给服务的资源有限，某些请求需要等待其他请求释放资源后才能继续执行。

4、内存持续上涨：在吞吐量固定的前提下，如果内存持续上涨，那么很有可能是被测服务存在明显的内存泄漏，需要使用valgrind等内存检查工具进行定位。

测试报告输出：
1、测试结论：包括被测服务最大QPS、响应时间等指标是否达到期望，部署建议等。

2、测试环境描述：包括性能需求、测试用服务器配置、测试数据来源、测试方法等

3、监控指标统计：响应时间统计、QPS、服务器指标统计、进程指标统计。建议最好用图表来表示统计数据。

软件性能的关注点：

1、用户角度：

用户操作响应时间
及时正向友善的错误提示

2、运维角度：

响应时间
服务器资源使用情况是否合理
应用服务器和数据库资源使用是否合理
系统能否实现扩展
系统最多支持多少用户访问、系统最大业务处理量是多少
系统性能可能存在的瓶颈在哪里
更换那些设备可以提高性能
系统能否支持7×24小时的业务访问

3、开发设计人员角度：

架构设计是否合理
数据库设计是否合理
代码是否存在性能方面的问题
系统中是否有不合理的内存使用方式
系统中是否存在不合理的线程同步方式
系统中是否存在不合理的资源竞争

4、性能测试工程师的角度：以上所有的性能点

软件性能的几个主要术语：

1、响应时间：对请求作出响应所需要的时间

网络传输时间：N1+N2+N3+N4
应用服务器处理时间：A1+A3
数据库服务器处理时间：A2
响应时间=N1+N2+N3+N4+A1+A3+A2

2、并发用户数的计算公式

系统用户数：系统额定的用户数量，如一个OA系统，可能使用该系统的用户总数是5000个，那么这个数量，就是系统用户数。

同时在线用户数：在一定的时间范围内，最大的同时在线用户数量。
同时在线用户数=每秒请求数RPS（吞吐量）+并发连接数+平均用户思考时间

平均并发用户数的计算：C=nL / T

其中C是平均的并发用户数，n是平均每天访问用户数（login session），L是一天内用户从登录到退出的平均时间（login session的平均时间），T是考察时间长度（一天内多长时间有用户使用系统）

并发用户数峰值计算：C^约等于C + 3*根号C

其中C^是并发用户峰值，C是平均并发用户数，该公式遵循泊松分布理论。

3、吞吐量的计算公式：

指单位时间内系统处理用户的请求数

从业务角度看，吞吐量可以用：请求数/秒、页面数/秒、人数/天或处理业务数/小时等单位来衡量

从网络角度看，吞吐量可以用：字节/秒来衡量

对于交互式应用来说，吞吐量指标反映的是服务器承受的压力，他能够说明系统的负载能力

以不同方式表达的吞吐量可以说明不同层次的问题，例如，以字节数/秒方式可以表示数要受网络基础设施、服务器架构、应用服务器制约等方面的瓶颈；已请求数/秒的方式表示主要是受应用服务器和应用代码的制约体现出的瓶颈。

当没有遇到性能瓶颈的时候，吞吐量与虚拟用户数之间存在一定的联系，可以采用以下公式计算：F=VU * R /

其中F为吞吐量，VU表示虚拟用户个数，R表示每个虚拟用户发出的请求数，T表示性能测试所用的时间

4、性能计数器：

是描述服务器或操作系统性能的一些数据指标，如使用内存数、进程时间，在性能测试中发挥着“监控和分析”的作用，尤其是在分析统统可扩展性、进行新能瓶颈定位时有着非常关键的作用。

资源利用率：指系统各种资源的使用情况，如cpu占用率为68%，内存占用率为55%，一般使用“资源实际使用/总的资源可用量”形成资源利用率。

5、思考时间的计算公式：

Think Time，从业务角度来看，这个时间指用户进行操作时每个请求之间的时间间隔，而在做新能测试时，为了模拟这样的时间间隔，引入了思考时间这个概念，来更加真实的模拟用户的操作。

在吞吐量这个公式中F=VU * R / T说明吞吐量F是VU数量、每个用户发出的请求数R和时间T的函数，而其中的R又可以用时间T和用户思考时间TS来计算：R = T / TS

下面给出一个计算思考时间的一般步骤：

A、首先计算出系统的并发用户数

C=nL / T F=R×C

B、统计出系统平均的吞吐量

F=VU * R / T R×C = VU * R / T

C、统计出平均每个用户发出的请求数量

R=u*C*T/VU

D、根据公式计算出思考时间

TS=T/R

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