缓存是现在高并发,大数据量的应用场景下,为了提高系统性能优先采用的解决方案。所以保障它的稳定,对整个生产环境的稳定性有着至关重要的作用。本文会在大家熟知的通用测试方案的基础上,结合笔者最近遇到的一些新场景,主要是多环境下的兼容性问题,补充一些新的关注点。
说起缓存测试,肯定要先明确测试的目标。一般来说有以下几项:
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缓存数据生命周期验证:缓存数据可以正常的写入,更改,读取,失效。
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性能验证:尤其是在缓存生效,失效场景下系统响应是否在可接受范围内。
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稳定性验证:主要是评估缓存已使用的容量在高负载情况下,系统是否可稳定运行。
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兼容性测试:这个在本地化项目这类多环境场景下,会非常常见。一个项目需要适配不同的环境,有的环境缓存是单节点配置,有的环境是集群配置,可类比web 系统对浏览器的兼容测试,这个就要求工程里面使用的方法必须具有普适性,不然换个环境就没办法运行了。
其次,要根据业务特征敲定测试策略,按照优先级高低逐一摸排,不一定非要在当前的迭代里面完成。
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功能测试:确保缓存服务提供的常规功能稳定可用
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基准测试:在无缓存情况下测试系统性能,建立性能基线
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读写比例测试:模拟不同读写比例下的缓存行为,评估缓存策略的有效性
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热点数据测试:热点数据意味着在很长一段时间内它是不变的,这个时候可以在常规缓存写入外,针对热点数据提前加载入缓存,减轻流量高峰时期的系统压力等
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失效策略验证:同一时间失效,还是错峰失效,对系统的压力更友好一些呢。
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缓存容量验证:预设的缓存容量是否可容纳当下的缓存数据及缓存数据占总容量的比例超过多少时,需要提前做预案扩容。
现在有了策略后,就需要挽起袖子开干了。但是巧妇难为无米之炊呀。怎么办呢?常见有以下 3 种处理办法
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一种使用配套的客户端工具 或者 通过API 去读取;
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一种是在集成环境下,通过系统资源及性能监控,结合压测来识别;
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一种是利用缓存数据库自定的的性能测试工具或者客户端库来模拟验证,比如 redis 的benchmark等。
按需选择,在性能方面,为了找到的合适的配置,都是需要经过多轮次验证,请耐心些。
另外在整个执行过程中,我们可能会遇到一些问题,比如常见的缓存问题三件套:
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缓存穿透:一支穿云箭,非常形象的形容了这种特征,哈哈
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缓存击穿:部分 key 失效但是大流量又打过来的情况
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缓存雪崩:全部 key 失效,加上大流量打过来的情况,杀伤力是缓存击穿的 N 倍,很可能直接把数据库干翻后,整个服务瘫痪。
图一:缓存穿透
图二:缓存击穿
图三:缓存雪崩
值得一提的是:真实的业务场景中,基本处于一处 set 缓存数据,多处使用,所以日常测试过程中需要关注整个缓存的使用场景,避免遗漏引发系统故障。
最后,缓存测试是一项综合性的工程,它不仅关乎技术细节,还考验着测试人员对业务场景的理解与预测能力。通过科学的测试方法论,可以有效暴露和解决缓存引入的潜在问题,为系统的稳定运行打下坚实的基础。实践中,应持续优化测试策略,随着技术的发展和业务的变化不断调整测试重点,确保缓存系统始终高效、可靠地服务于应用。
缓存是现在高并发,大数据量的应用场景下,为了提高系统性能优先采用的解决方案。所以保障它的稳定,对整个生产环境的稳定性有着至关重要的作用。本文会在大家熟知的通用测试方案的基础上,结合笔者最近遇到的一些新场景,主要是多环境下的兼容性问题,补充一些新的关注点。
说起缓存测试,肯定要先明确测试的目标。一般来说有以下几项:
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缓存数据生命周期验证:缓存数据可以正常的写入,更改,读取,失效。
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性能验证:尤其是在缓存生效,失效场景下系统响应是否在可接受范围内。
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稳定性验证:主要是评估缓存已使用的容量在高负载情况下,系统是否可稳定运行。
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兼容性测试:这个在本地化项目这类多环境场景下,会非常常见。一个项目需要适配不同的环境,有的环境缓存是单节点配置,有的环境是集群配置,可类比web 系统对浏览器的兼容测试,这个就要求工程里面使用的方法必须具有普适性,不然换个环境就没办法运行了。
其次,要根据业务特征敲定测试策略,按照优先级高低逐一摸排,不一定非要在当前的迭代里面完成。
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功能测试:确保缓存服务提供的常规功能稳定可用
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基准测试:在无缓存情况下测试系统性能,建立性能基线
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读写比例测试:模拟不同读写比例下的缓存行为,评估缓存策略的有效性
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热点数据测试:热点数据意味着在很长一段时间内它是不变的,这个时候可以在常规缓存写入外,针对热点数据提前加载入缓存,减轻流量高峰时期的系统压力等
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失效策略验证:同一时间失效,还是错峰失效,对系统的压力更友好一些呢。
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缓存容量验证:预设的缓存容量是否可容纳当下的缓存数据及缓存数据占总容量的比例超过多少时,需要提前做预案扩容。
现在有了策略后,就需要挽起袖子开干了。但是巧妇难为无米之炊呀。怎么办呢?常见有以下 3 种处理办法
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一种使用配套的客户端工具 或者 通过API 去读取;
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一种是在集成环境下,通过系统资源及性能监控,结合压测来识别;
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一种是利用缓存数据库自定的的性能测试工具或者客户端库来模拟验证,比如 redis 的benchmark等。
按需选择,在性能方面,为了找到的合适的配置,都是需要经过多轮次验证,请耐心些。
另外在整个执行过程中,我们可能会遇到一些问题,比如常见的缓存问题三件套:
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缓存穿透:一支穿云箭,非常形象的形容了这种特征,哈哈
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缓存击穿:部分 key 失效但是大流量又打过来的情况
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缓存雪崩:全部 key 失效,加上大流量打过来的情况,杀伤力是缓存击穿的 N 倍,很可能直接把数据库干翻后,整个服务瘫痪。
图一:缓存穿透
图二:缓存击穿
图三:缓存雪崩
值得一提的是:真实的业务场景中,基本处于一处 set 缓存数据,多处使用,所以日常测试过程中需要关注整个缓存的使用场景,避免遗漏引发系统故障。
最后,缓存测试是一项综合性的工程,它不仅关乎技术细节,还考验着测试人员对业务场景的理解与预测能力。通过科学的测试方法论,可以有效暴露和解决缓存引入的潜在问题,为系统的稳定运行打下坚实的基础。实践中,应持续优化测试策略,随着技术的发展和业务的变化不断调整测试重点,确保缓存系统始终高效、可靠地服务于应用。