软件测试/测试开发丨性能测试体系学习笔记

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本文为霍格沃兹测试开发学社学员学习笔记分享
原文链接：https://ceshiren.com/t/topic/28412

一、性能测试体系

1.性能测试介绍

为什么要做性能测试

• 有效的性能测试能给研发，运维团队提供有效的容量规划能力，系统风险识别，系统瓶颈识别，性能调优指导。

2.性能测试流程与方法

1. 分析现状
2. 获取当前性能指标
3. 定义用户场景
4. 定义性能验收标准
5. 测试计划/脚本
6. 准备压力环境
7. 执行压测
8. 监控
9. 搜集分析
10. 测试报告
11. 改进建议
12. 持续测试

3.性能测试方法

• 性能测试方法
  并发模式（虚拟用户模式）并发是指虚拟并发用户数，从业务角度，也可以理解为同时在线的用户数。如果需要从客户端的角度出发，摸底业务系统各节点能同时承载的在线用户数，可以使用该模式设置目标并发。
  RPS模式（吞吐量模式）RPS（Requests Per Second）是指每秒请求数。RPS模式即“吞吐量模式”，通过设置每秒发出的请求数，从服务端的角度出发，直接衡量系统的吞吐能力，免去并发到RPS的繁琐转化，一步到位。

4.性能测试计划

• 需求分析与测试设计
• 环境设计与搭建
• 测试数据准备
• 性能指标预期设定
• 发压工具配置与脚本编写
• 测试执行& 监控

测试数据准备和构造

1. 接口请求参数：自己构造/日志获取/上下关联
2. 数据表的数据填充
3. 如果是多接口，则需结合业务场景设计请求比例

环境搭建

1. 设计：根据需求，结合线上机器部署情况，搭建线下测试环境，要求具有一定的参考价值，一般同比1/2,1/4
2. 环境搭建：
   （1）起压环境：压测工具的安装与调试、机器参数记录
   （2）被压环境：基础服务的搭建、web机代码部署及代码改造、机器参数记录
   3.环境调试：查看接口是否正常

性能指标预期

1. 每秒请求数（QPS）
2. 请求响应时间（最小、最大、平均）
3. 错误率
4. 机器性能：cpu idle 45%、memory无剧烈抖动或者飙升
5. 压测过程接口功能是否正常
   不同性能测试方式下指标预期会有差异

发压时间线：

1. 测试前环境检查：记录机器参数
2. 起压：根据被压情况，调节并发量到适合的情况
3. 查看记录各项性能指标（1）nginx日志查看每秒请求数（2）查看nginx错误请求（3）查看机器参数：cpu idle、mem等（4）查看db、cache等数据是否写入正常（5）访问接口，查看功能是否正常

常用命令

1. 查看nginx每秒请求数：tail -f access.log | awk ‘{print $4}’ | uniq -c
2. 查看某个接口每秒请求数：tail -f access.log | grep p_getorderstatus | awk ‘{print $4}’ | uniq -c
3. 查看cpu idle: vmstat 1
4. 查看内存：free -m
5. 查看nginx日志是否有错误请求：tail -f access.log | cut -d ’ ’ -f 10 |grep -v 200
6. 查看进程：top、ps aux|grep xxx
7. 查看nginx日志某接口访问量：cat accesss.log.xxxx|grep p_getorderstatus | wc -l
8. 杀进程：
   指定进程号：kill xxx;
   指定部分进程名：pkill xxx;
   自定义特征：for i in ps aux|grep xxxx|awk '{print $2}';do kill $i;done或者kill pgrep -f xxxx
9. 查看TIME_WAIT数量：ss -s或者netstat -tnlp | grep TIME_WAIT|wc -l

测试结果

1. 测试前环境检查：记录机器参数
2. 起压：根据被压情况，调节并发量到适合的情况
3. 查看记录各项性能指标（1）nginx日志查看每秒请求数（2）查看nginx错误请求（3）查看机器参数：cpu idle、mem等（4）查看db、cache等数据是否写入正常（5）访问接口，查看功能是否正常

测试报告

1. 根据测试过程中记录的各项参数，结合压测工具产生的日志，对测试结果进行分析，并产出测试报告
2. 测试完成后，及时与相关人员沟通，确认是否满足需求
3. 发送测试报告邮件

5.性能测试报告

• 背景&方案
• 实际环境
• 压测过程
• 总结&建议

6.性能测试场景

1. 负载测试（Load Test）:负载测试是一种性能测试，指数据在超负荷环境中运行，程序是否能够承担。关注点：how much
2. 压力测试（Stress Test）：压力测试（又叫强度测试）也是一种性能测试，它在系统资源特别低的情况下软件系统运行情况，目的是找到系统在哪里失效以及如何失效的地方。
3. 极限测试（Extreme Testing）：在过量用户下的负载测试Hammer testing：连续执行所有能做的操作
4. 容量测试（Volume Test）：确定系统可处理同时在线的最大用户数。关注点：how much(how fast)容量测试，通常和数据库有关，容量和负载的区别在于：容量关注的是最大容量，而不需要关注使用中的实际表现。

7.性能测试概念

并发：并发是指虚拟并发用户数，从业务角度，也可以理解为同时在线的用户数。并行技术上提升压力的方式：

1. 多进程：启动多个进程，每个进程虽然只有一个线程，但是多个进程可以一起执行多个任务
2. 多线程：启动一个进程，在一个进程的内部启动多个线程，这样多个线程也可以一起执行多个任务
3. 多进程+多线程：启动多个进程，每个进程在启动多个线程

TPS(Transaction per Second):系统每秒处理交易数，单位是笔/秒
QPS(Query per Second):系统每秒处理查询次数，单位是次/秒。对于互联网业务中，如果某些业务有且仅有一个请求连接，那么TPS=QPS,一般情况下用TPS来衡量整个业务流程，用QPS来衡量接口查询次数。
并发数 = QPS * 平均响应时间