基于Locust实现MQTT协议服务的压测脚本

最近在忙业务的间隙，穿插着做了些性能测试。

一、背景简介

业务背景大概介绍一下，就是按照国标规定，车辆需要上传一些指定的数据到ZF的指定平台，同时车辆也会把数据传到企业云端服务上，于是乎就产生了一些性能需求。

目前我们只是先简单的进行了一个性能场景的测试，就是评估目前服务是否能够支持，预期的最大同时在线车辆上传数据。经过评估，在线车辆数据按照预期的10倍来进行的，并且后面增加持续运行12h查看服务链路的稳定性。

本篇并不是一个严谨的性能测试过程结果分享，主要是分享下关于mqtt协议服务的压测脚本的编写。因为之前我也没接触过MQTT协议的压测，网上关于相关的压测脚本的内容也比较杂乱，所以记录一下，仅供参考。

捋一下链路就知道需要生成哪些数据（因为服务还未上线使用，所以产生的压测数据后面可以直接清理掉即可。）：

1. 一些前置数据：比如数据库、缓存里涉及到的车辆数据，通信秘钥数据等等，这些可以之前写脚本一次性生成即可。
2. 车辆上报的数据：车辆上报到云端的数据，是经过一系列加密转码，期间还要设计到解密等，这个经过评估，可以简化其中的某些环境，所以所有的车可以直接发送相同的数据即可。
3. 车辆数据：最后就是生成对应的车辆数据，同时在线，按照评估的频率发送数据。

其中第1、2的数据在之前针对性的分别生成即可，第3步的车辆发送数据就是压测脚本要干的事情了。

二、技术选型

这个倒是很快，搜索引擎大概搜了一下，内容很少，或者说对我有用的内容很少。有看到jmeter有相关插件的，但是这个方案基本上我都是否决的，一来我不擅长用，而来我觉得用起来肯定会比自己编码要麻烦的多。

所以就继续编码好了，仍然首选python，想到了locust库，后来看官方文档的时候，看到locust也针对mqtt协议拓展了一些内容。但是我尝试下来不太符合我这的需求，也可能当时我用的不对吧，所以就只能自己来从零开始编写了。

搜索中又发现Python中用于mqtt协议的库叫paho.mqtt，支持连接代理，消息的订阅、收发等等，于是最后确定使用：locust+paho.mqtt的组合来实现本次的负载脚本。

三、代码编写

1. 脚本代码

暂时没做代码分层，目前场景简单，就直接都放一个模块里了，有点长，先贴上来，后面部分会对脚本的重点内容进行拆解。

脚本目前做了这些事情：

• 从db中查询有效可用的所有测试车辆信息数据
• 根据命令行的输入参数，指定启动的车辆数，以及与broker代理建立连接的频率
• 建立连接成功的车辆，就可以根据脚本里指定的频次，来像broker发送数据
• 脚本统计连接数、请求数、响应时间等信息写到报表中
• 调试遇到车辆会批量断开连接的情况，增加了当车辆断开连接时，把断开时间、车辆信息写到本地csv中，方便第二天来查看分析。

import csv
import datetime
import queue
import os
import sys
import time
import ssl

from paho.mqtt import client as mqtt_client

# 根据不同系统进行路径适配
if os.name == "nt":
    path = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.dirname(__file__)))
    sys.path.insert(0, path)
    from GB_test.utils.mysql_operating import DB
elif os.name == "posix":
    sys.path.append("/app/qa_test_app/")
    from GB_test.utils.mysql_operating import DB

from locust import User,