性能測試不僅僅是為了驗收的要求,也是對產品在實際使用中可能會發生的性能瓶頸的情況進行模擬預判。軟件性能測試,全稱叫軟件性能效率測試,與產品性能有比較大的區別,平時提到的產品性能大部分是指產品能實現的功能,而在軟件領域,性能主要從時間、空間、效率幾個維度考量。性能測試評估系統響應時間、吞吐量、并發用戶數、資源利用率等指標,目標是定位性能瓶頸、優化系統架構與配置、保障高并發穩定運行、提升用戶體驗。
常見的性能指標包括:并發用戶數,功能響應時間、資源利用率、業務TPS等。
一、關鍵指標解析
1. 響應時間:用戶操作至系統響應的時長,含網絡、服務器處理、數據庫查詢等環節耗時。
細分平均、最大、最小響應時間剖析性能波動,如金融交易系統,毫秒級響應差異影響交易決策與客戶留存,精準監測優化響應時間是提升性能核心任務。
2. 吞吐量:單位時間處理請求量或傳輸數據量,反映系統處理能力與效率。
網絡吞吐量測帶寬利用,事務吞吐量衡業務處理效率,依系統特性關注不同吞吐量指標優化性能,如視頻流服務聚焦高帶寬網絡吞吐量提升畫質流暢度。
3. 并發用戶數:同時與系統交互用戶量,分絕對并發(實際同時在線)與相對并發(模擬并發)。
精準預估并發用戶數設測試場景,挖掘高并發下系統資源爭用、性能衰減問題,如社交平臺高峰時段并發測試優化服務容量與響應策略。
4. 資源利用率:系統運行時 CPU、內存、磁盤 I/O、網絡帶寬等資源使用比例。
二、軟件性能測試的方法
1.基準測試:確定系統的基準性能水平,通常在系統部署前進行,作為后續性能優化和比較的參考。
2.負載測試:模擬正常和峰值負載條件,檢查系統的承載能力。
3.壓力測試:將系統負載推到極限,觀察其行為和恢復能力。
4.并發測試:評估系統同時處理多個用戶請求的能力。
5.容量測試:確定系統可以支持的最大用戶數或事務量。
6.可靠性測試:測試系統在長時間運行或高負載下的穩定性和可靠性。
7.配置測試:驗證不同硬件配置、操作系統版本等因素對性能的影響。
三、性能測試常用的重要術語
1.用戶數
有時會看到下面這樣的描述:一個系統注冊用戶達到6000萬人,其中每小時的活躍用戶大概在60萬人左右。這段描述介紹了兩個信息,第一個信息:6000萬人指的是注冊用戶,第二個信息:60萬人指的是真實在線用戶。
1.1注冊用戶數(系統用戶數)
注冊用戶是存在于系統數據庫表中的基礎數據。這部分用戶是指系統所擁有的所有用戶群體。這些用戶是不會全部對系統造成壓力的,唯一的壓力就是這些用戶占用了系統的存儲,影響了數據庫的容量。
1.2在線用戶
在線用戶是真實產生壓力的用戶,這些用戶是壓力的根源,也就是系統要能夠支持這么多人同時在線業務。
同時在線用戶數:在一定的時間范圍內,最大的同時在線用戶數量。
同時在線用戶數 = 每秒請求數RPS(吞吐量)+并發連接數+平均用戶思考時間。
1.3并發用戶
在線用戶是真實的用戶,但不是所有的在線用戶都會在系統上操作,可能有些用戶在瀏覽網頁、有些用戶在做業務、有些用戶只是開著瀏覽器。這時在線用戶對系統產生壓力的用戶只有一部分,而這部分用戶就是在線用戶中的有效并發用戶。
2.響應時間
對請求作出響應所需要的時間:網絡傳輸時間:N1(發送請求)+N2(內部處理請求)+N3(返回結果)+N4(展示結果)應用服務器處理時間:A1(處理請求)+A3(返回結果)數據庫服務器處理時間:A2(操作數據庫時間)
響應時間=N1+N2+N3+N4+A1+A3+A2
在性能測試結果分析中,分為事務最小響應時間、事務平均響應時間、事務最大響應時間和90%事務響應時間。一般時間的標準時間為90%響應時間,即測試過程中90%的業務用了多長時間。
3.吞吐量(一般指字節)
吞吐量是一次性能測試過程中網絡上傳輸的數據量的總和,也可以這樣說在單次業務中,客戶端與服務器端進行的數據交互總量;
對于交互式應用來說,吞吐量指標反映的是服務器承受的壓力,他能夠說明系統的負載能力
一個系統吞吐量通常由QPS(TPS)、并發數兩個因素決定,每套系統這兩個值都有一個相對極限值,在應用場景訪問壓力下,只要某一項達到系統最高值,系統的吞吐量就上不去了,如果壓力繼續增大,系統的吞吐量反而會下降,原因是系統超負荷工作,上下文切換、內存等等其它消耗導致系統性能下降。
4.吞吐率(一般指字節)
吞吐率作為一個重要的衡量指標,最主要應用在并行處理上,屬于系統結構中最重要的一個變量,它的定義是:單位時間的吞吐量。
吞吐率在性能測試中指單位時間內在網絡上傳輸的數據量。是衡量網絡性能的主要指標。
從網絡角度看,吞吐率可以用:字節/秒來衡量。
從業務角度看,吞吐率可以用:請求數/秒、頁面數/秒、人數/天或處理業務數/小時 等單位來衡量。
以不同方式表達的吞吐率可以說明不同層次的問題。
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