性能测试技术之基础篇（精华）

目录

一、什么是性能？

二、什么是性能测试？

三、性能测试结果需要记录哪些参数？

四、如何做性能测试（性能测试流程）？

1、指标建模 

2、诊断调优

五、常见性能测试工具

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一、什么是性能？

时间复杂度和空间复杂度：性能不仅仅包括处理的效率，还要包括资源的占用；

相同的效率下，资源（CPU、内存、IO等）占用越小---则性能越高；

相同的资源占用（CPU、内存、IO等）下，处理效率越高---则性能越高；

计算机资源：CPU、GPU、内存、磁盘、网路等；而性能的问题，也一般体现在资源的不足上面（主要是CPU、内存和IO）；

当然，也有些性能的问题是程序上，如没做负载均衡、单核工作等，这会出现设备整体资源大部分空闲，但处理性能却到瓶颈的问题；

二、什么是性能测试？

 简单来说：是通过模拟增加负载来测试系统、网络设备在负载情况下，其延迟、新建、并发、吞吐等指标是否满足性能要求的测试，比如：压力测试、负载测试、容量测试等

负载测试	是一种通过不断增加负载来测试出系统、网络设备性能瓶颈或表现的方法。阶梯式增加负载或达到一定负载时，找出系统cpu、内存、网络不足时性能的拐点。 举例1：测出web系统登录接口的最大并发性能；
压力测试	是一种极限负载时，测试系统、网络设备在极限状态下且长时间运行是否稳定的方法。主要目的是极端异常高压下，测试系统的容错、可恢复能力。压测是长时间的高负载测试。 举例1：测出web系统商品展示页面在大压力（超出系统支持的最大负载）下是否正常展示，系统是否稳定；
容量测试	是一种测试出系统最大最优容量的方法。如：用户认证最大数、模块配置最大条数、存储最大容量等。在指标测试、性能场景测试、稳定性测试中都会覆盖到容量。 举例1：测出web系统支持注册的最大用户数，购物车支持最大商品数；

在工作中不同公司通常有自己定义的性能测试项，本质都是基于上面三个基本概念（负载、压力、容量）延伸出来的。这里举个工作中普遍设计的性能测试项例子；

测试活动中都会接触指标测试、可靠性测试、稳定性测试，下面重点介绍它们：

区别：

1、指标测试：更偏向于测试建模，验证系统不同负载下的各项指标数据，其测试模型、环境、方法、仪器、报告都比较标准化，一般有自动化做基准测试。

2、可靠性测试：更偏向于测试模拟用户真实业务、行为操作等，以及大压力下可能出现的故障容错与恢复性。一般都是临时搭建测试环境，需要设计可靠性用例

3、稳定性测试：也是可靠性测试的一种，但要求更严格，部署，配置，操作，压力，监控等都必须严格遵守与记录，保持正常运行2周以上(出现异常则重新计算)，直到项目发布(部分项目发布后还需继续跑几周)

 性能测试目的：

• 评估系统能力，对比数据，帮助规划人员作出下一步决策
• 性能调优，持续提升产品软件性能
• 满足用户大型业务需求，方案需求
• 提供产品应标性能参数表，供客户选型或友商PK
• 评估系统的资源，及时发现资源不足的风险
• 评估单个模块的开启可能对整体性能的影响

三、性能测试结果需要记录哪些参数？

上面讲过性能测试有很多项，但首要测试的通常是指标测试，即测试系统最大处理能力，测试结果通常有以下几项。

常见性能参数：

1、新建数：通常都是指每秒4层tcp的新建连接的个数。如：Nat模块支持最大21w新建数每秒。

2、并发连接数：通常测试网络设备，保持4层连接(tcp/udp/icmp)的总数，也叫会话数。

3、吞吐量：每秒通过设备的数据量(Bps/bps)，可细分上行吞吐、下行吞吐。

4、用户数：通常测试网络设备，指设备上活跃上线的用户总数。

5、包转发率：每秒通过设备的数据报文(pps)，可细分上行pps、下行pps。

6、页面的性能体验指标，分别包括：空载情况，正常负载情况和满载情况。

7、资源占用：各种负载下的CPU占用、内存占用、IO占用情况；

不同的系统测试项通常不一样，如底层网络设备，通常会测试4层的新建和并发连接性能；服务器系统通常会测试7层的最大并发（TPS）和响应延迟，并记录最大性能负载下的资源占用情况（CPU、内存、IO）。

四、如何做性能测试（性能测试流程）？

性能测试流程通常包括五个流程：

1、指标建模 

上面最大难点在于指标建模，测试模型要考虑：什么样的测试环境配置（几核几G），配置开关和比率，流量业务和比率等，最后在定好的测试模型开始设计性能场景用例；

以某个新功能模块为例，那性能场景用例通常包括那些呢？

• 模块规格基线：测试最大容量规格的性能指标（如：满配1万在线用户下的资源占用）；
• 模块管理面性能：页面响应指标，配置下发指标（如：CPU负载80%下访问购物车页面的响应耗时）；
• 模块数据面性能：用户场景下模块本身的性能指标（如：商品展示页面支持的最大并发访问；模块启用后资源占用情况等）

2、诊断调优

测试出性能数据后，怎么判定性能是否达标，通常性能要求在需求阶段就有定义好了，类似以下定义：

支持1万并发用户访问，95%请求响应延迟低于1s，且最大负载下模块CPU占用不超过50%，内存占用不超过1G。

如果性能不达标，就需要给出资源占用数据，协助研发一同分析：

 

五、常见性能测试工具

 网络网关类设备性能通常会用思博伦（spt）仪器测试4层网络吞吐性能；

互联网公司大部分是web系统，测试也主要是web 接口性能，通常用Jmeter、loadrunner，或者用python测试，常用python测试接口并发性能的工具是locust。

工具类使用教程网上搜基本都有，这里不做描述。

如果你认真读到这里，那么我相信你对于性能测试已经有了基本了解，出发吧，少年，性能测试是一项系统性功能，不容易被AI替代，目前相关岗位待遇也不错。

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