软件测试之【性能测试】

目录

一、性能测试的目的

1、作用：多快好省

2、性能测试主要针对哪些方面测试

 二、性能测试的五大指标

1、响应时间

2、并发用户数

3、吞吐量（TPS） 

4、思考时间

 5、资源指标

三、测试方法

1、负载测试（找到最优的负载量）

2、压力测试（找到极限负载量）

3、稳定性测试（关注长时间运行稳定性）

4、并发测试（大量用户同一时间访问某个业务的运行情况）

5、验收测试

6、基准测试

7、配置测试

8、恢复测试

四、性能测试流程

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一、性能测试的目的

性能测试就是通过性能压测工具，通过特定方式，对系统施加一定的压力、正常、异常负载以及峰值来对系统实施压力，得到各项性能指标，保证系统的性能需求。

1、基本目的：验证是否达到用户的性能指标，发现软件中存在的性能瓶颈和优化

2、评估系统的能力：帮助做出决策，为后续性能优化提供数据

3、识别系统中的弱点，修复系统的瓶颈和薄弱的地方

4、系统调优：重复运行测试，验证调整系统的活动是否得到了预期的结果，改进性能。如：长时间的测试执行导致内存泄漏

5、 验证稳定性：在一定的生产负荷下执行测试一定的时间，评估系统稳定性和可靠性是否满足要求

总结：

1. 评估当前系统的性能
2. 找出系统存在的性能瓶颈，并调优
3. 预估未来的业务，看系统性能是否满足要求

1、作用：多快好省

多：高并发

快：延时、响应时间

好：稳定性（长时间运行）

省：资源的使用率

2、性能测试主要针对哪些方面测试

1. 后端代码的性能
2. 应用服务器、数据库服务器、系统加否是否存在瓶颈
3. 服务器资源的消耗

 二、性能测试的五大指标

1、响应时间

用户操作一个请求得到响应的时间

客户端呈现的时间、请求/响应数据网络传输时间、应用服务器处理时间、数据库系统处理时间

即时响应：通常在毫秒级别，小于500毫秒，如：聊天、金融交易

快速响应：通常在几百毫秒（100-500毫秒），适用于大多数web应用，用户可以在短时间内反馈

中等响应：在数百毫秒到1秒之间

较长响应：在1秒到数秒之间

长时间响应：超过数秒，影响用户体验，导致用户不满，或者放弃请求

影响接口响应时间的因素：

请求的复杂性、数据量的大小、网络延迟、服务器负载、缓存、异步处理、合并操作等

2、并发用户数

 大量用户在同一时间访问同一个业务

广义并发：不一定是同一个请求，例如：双十一抢购

严格并发：同一个请求

在线用户数，对系统的内存影响最大（用户登录产生session）

3、吞吐量（TPS） 

单位时间内系统处理用户的请求数。吞吐量可以反应服务器承受的压力

F = VU*R/T

F：吞吐量

VU：虚拟用户个数

R：是每个虚拟用户发出的请求数

T：性能测试所用的时间

4、思考时间

操作之间的时间间隔，主要是为了更真实的模拟用户操作

 5、资源指标

CPU使用率一般不超过80%

内存不高于80%

磁盘不高于90%

网络带宽不超过80%

三、测试方法

1、负载测试（找到最优的负载量）

 单接口负载测试场景：通过逐渐对一个接口进行施压，直到出现性能拐点，获得被测接口的最大指标

混合负载压测场景：为了验证整个业务的最大最优性能体现，重点在于模型的设计，模型来自于生产环境的日志，或者产品经理给的指标

2、压力测试（找到极限负载量）

关注软件系统极限负载的性能，着重于软件本身。识别系统的弱点和在极限负载下，查看程序结果如何。规划能力，预估系统的使用情况

期望：面临压力时，能够保证系统稳定，速度可以变慢，但是系统不能崩溃

3、稳定性测试（关注长时间运行稳定性）

测试系统在一定负载下，长时间运行后是否发生问题

系统需要时间积累到一定量的程度

一般是程序占资源却不能及时释放引起的，比如内存泄漏

客户端和服务器连接通路，不能有效地及时释放

4、并发测试（大量用户同一时间访问某个业务的运行情况）

验证系统的并发处理能力

5、验收测试

验收性能测试：模拟用户环境，测试系统是否满足要求

特点：确保用户的环境，用户要求的性能指标、执行、分析结果。验收性质一定要有客观的结果，分析如何开展验收测试

性能测试需求分析：向客户了解用户数，高频/常用的功能，场景，运行情况（考虑并发时间段30分钟、2h、7*24h、防火墙、负载均衡器都要长时间测试）

了解软件、硬件的情况

6、基准测试

相当于迭代版本对之前版本的功能测试，新增一个模块，判断模块对系统性能的影响

一般性能测试是单接口基准性能测试，也就是一个用户测试接口5min，目的是为了没有任何压力的情况下，查看各项性能指标

7、配置测试

对被测系统的软硬件环境测试进行调整，了解对系统性能影响成都，找到系统各项资源最优分配原则

8、恢复测试

系统局部发生问题，是否能继续使用系统，该问题对用户影响的严重程度，能否快速从错误状态恢复到正常状态

四、性能测试流程

性能测试需求分析  --->  性能测试计划  --->  性能测试数据设计  --->  性能测试执行  ---> 性能测试分析和报告

1、性能测试需求分析

做性能测试的条件，项目的熟悉，明确性能测试范围，性能测试指标，初步性能测试策略等

1年或者3年后需要达到什么样的性能

例如：

（1）熟悉被测系统

• 熟悉被测系统的业务功能
• 熟悉被测系统的技术架构

（2）明确性能测试内容

• 从业务角度明确测试内容---确定关键业务
• 从技术角度明确测试内容

1. 逻辑复杂度高，CPU密集运算大的地方，考量服务器CPU在预定性能指标下是否达标
2. 数量量大的业务很占用系统内存，考量服务器内存预定性能指标是否达标

（3）明确性能测试策略--负载、压力、稳定性、并发

（4）明确性能测试的指标

• 需求无明确指标------通过查找相关资料，和类似的系统对比（竞品分析），跟客户沟通，以及对未来流量的预估
• 有明确需求指标------例如：下订单并发用户2个，拼平均响应时间小于3s，CPU使用率小于85%

有明确的指标根据分析结果和预期指标对比即可

2、性能测试计划

怎么安排时间（测试项目的开始结束时间、各环节的时间安排）、人员、使用工具（并发工具、监控工具、 分析工具、辅助工具）、场景模型（软硬件环境，网络环境）、方法

性能测试计划和方案：

（1）项目背景

（2）测试目标

（3）人员安排

（4）时间进度安排

（5）性能测试环境（系统架构、软硬件配置、测试数据）

（6）性能测试工具、监控工具

（7）测试策略

• 确定性能测试类型（负载、压力、并发）
• 确定性能测试场景（单一业务场景、混合场景）

（8）风险控制

3、性能测试数据设计

测试环境、场景测试、测试用例、脚本开发（录制、自己编写）、测试数据

如：测试环境搭建与脚本编写、录制、执行

环境搭建：

根据测试用例的场景展现出来

提示：

（1）虚拟用户数量及启动虚拟用户方式

（2）场景相关设置，如集合点

（3）脚本是否存在以来关系（登录和注册）

运行脚本

注意：

（1）负载的测试机不能运行设定的虚拟用户数

（2）没有预热过程（本地多次测试可能会有缓存，需要注意）

（3）没有虚拟用户的真实环境

（4）性能用例运行测试过少

4、性能测试执行

执行脚本、记录数据，通过工具执行场景

5、性能测试分析和报告

性能分析：系统框架分析、指标分析、性能问题分析

性能总结报告：测试环境、性能策略人员分配、场景描述、指标对比、问题描述、结果与原因、优化方案等