(一)、性能測試的含義

1. 什麼是性能測試
   • 測試軟體的性能表現，考量軟體執行得如何
     • 一般關注時間/效率、資源占用等情形
2. 什麼時候進行
   • 已經通過系統測試，功能比較穩定時進行。

(二)、性能測試術語

1. 請求 - 客戶端像伺服器發出請求獲得數據、文件或圖片等資源
2. 響應 - 伺服器向客戶端發送數據、文件或圖片等資源
3. 協議
   • 傳輸層協議 - tcp、udp
   • 應用層協議 - ftp、http、dns、dhcp、smtp、pop
4. 響應時間
   • 應用程式從用戶發出請求開始，到客戶端接收到所有數據所消耗的時間
   • 網頁響應時間細分
     • 網路傳輸時間：N1+N2+N3+N4
     • 應用資料庫處理數據：A1+A3
     • 資料庫處理時間：A2
5. 在線用戶 - 正在使用軟體的用戶
6. 開發用戶
   • 指同一時刻與伺服器進行數據交換的所有用戶數量
   • 計算開發用戶數
     • 一般都根據以往經驗和行業標準進行估算
     • 參考其他同類產品
     • 分析歷史數據
     • 試營運
7. 虛擬用戶 - 性能測試工具使用虛擬用戶模擬真實用戶的行為
8. 吞吐量與吞吐率
   • 吞吐量 - 指一段時間內伺服器處理的位元組數，直接顯現伺服器的乘載能力
     • 從吞吐量和VU關聯圖可以看出，吞吐量再VU增長到一定數量時，系統出現瓶頸，此時吞吐量不再隨著VU增大，而是趨近於平衡
     • 實際測試時，吞吐量在測試前是未知的，必須通過不斷添加虛擬用戶來測試，來找到吞吐量最大值
   • 吞吐率(Throughout)
     • 單位時間內從伺服器返回的位元組數，即吞吐量/時間，也可以是單位時間內處理的客戶請求數
     • 是衡量網路性能的一個重要指標，吞吐率越大表是系統的負載能力越強
9. 每秒任務數(TPS,Transaction Per Second)
   • 表示每秒系統處理的任務數量，是衡量系統處理能力的重要指標
   • 如果每個任務對應一筆業務，那麼TPS就表示伺服器每秒處理的業務筆數
10. 點擊率(Hit Per Second)
    • 指每秒鐘用戶向伺服器條間的HTTP請求數量
    • 點擊一次可能會向伺服器發出多個HTTP請求
      • 通常伺服器都有防刷新機制，以防止刷新導致的巨大壓力
    • 點擊率僅僅反映客戶端提交的請求數，不能表示伺服器當前承受的壓力，因為伺服器不能處理全部請求時，可以拒絕客戶端的部份請求
    • 若把每次點擊視為一次提交事務來對待，則點擊率與TOS同義。
11. 思考時間(Think Time)
    • 也稱休眠時間、等待時間
    • 指用戶在進行操作時，每個請求間的時間間隔
    • 負載測試一般忽略思考時間，壓力或可靠性測試根據實際情況設置一個思考時間，通常思考時間設置為3~5秒
12. 資源利用率
    • 資源利用率
      • 指伺服器系統中不同硬體資源被占用的程度，包含CPU使用率、記憶體使用率、硬碟使用率、網路等
      • 性能測試中常用資源利用率進行橫向比對，如CPU使用率很高，而其他資源較低，可知CPU是系統瓶頸
      • 配置優化測試中，通過比較配置優化前後的系統資源利用率來判斷優化結果。
    • 性能計數器(Counter)
      • 是描述伺服器或操作系統性能的一些數據指標，主要是通過添加計數器來觀察系統資源的使用情況
      • 計數器在性能測試中發揮著「監控和分析」的關鍵作用，尤其是分析系統可擴展性和定位性能瓶頸時
      • 性能測試中分析測試結果時，必須機於多個不同的計數器進行分析

(三)、性能測試分類

1. 負載測試(Load Testing)
   • 通過對被測系統不斷地加壓，直到超過預定的指標或者部份資源達到了飽和狀態不能再加壓為止
   • 此方法主要是為了尋找系統最大的負載能力，為性能優化提供依據
2. 壓力測試(Stress Testing)
   • 當系統已經達到一定的飽和程度，測試系統處理業務的能力，測試系統是否會出現崩潰等
   • 一般通過模擬負載等方法，使系統資源達到一個較高水平
   • 此方法一般用於系統穩定性測試
3. 併發測試(Concurrency Testing)
   • 模擬多個用戶同時訪問同一應用、模組或數據，觀察系統是否存在死結、系統處理速度明顯下降等性能問題
4. 體積測試/洪水測試(Volume Testing)
   • 尋找軟體系統某向指標的極限值(如最大併發用戶數、資料庫紀錄數、最大負載等)的測試，是一種測試目標
5. 可靠性测试(Reliability Testing)
   • 或稱穩定性測試、健壯性測試
   • 當系統在一定的業務壓力下持續運作一段時間，觀察系統是否達到要求的穩定性
   • 可靠性測試一般必須給出一個明確的要求，如系統能夠持續無故障運行幾天
   • 是一種測試目標
6. 配置測試(Configuration Testing)
   • 配置測試
     • 通過調整軟/硬體環境，了解不同環境對系統性能的影響從而找到系統的最佳配置
     • 此方法一般用於系統優化和規劃
   • 基準測試
     • 在一定的軟硬體和網路環境下，模擬一定數量的虛擬用戶運行一種或多種業務，將測試結果作為基線數據，在系統優化或系統評測過程中，通過運行相同的業務場景來比測試結果，確定優化是否達到效果，或為系統的選擇提供依據

(四)、性能測試流程

性能測試過程分為四個階段：測試設計、建構、執行、分析

1. 設計
   • 定義待測試的業務流程、業務的平均處理量、業務處理量的最高峰值、組合業務流程、系統整體用戶和響應時間目標
2. 建構
   • 設計配置和配置測試系統及基礎設施，使用自動化性能測試解決方案建構測試腳本和負載方案
   • 具體包括：編寫腳本、增強腳本、設計場景
3. 執行
   • 包含運行負載方案和測量系統性能，對系統資源進行監控
4. 分析、診斷和調節
   • 主要測量系統性能，並使負載測試進入下一級別，重點查找問題原因以幫助工程師迅速解決問題，並適時調節系統參數以提高性能