性能测试概念篇

一、性能测试(概念）

为了发现系统性能问题或获取系统性能相关指标而进⾏的测试

⼀般在真实环境、特定负载条件下，通过⼯具模拟实际软件系统的运行及其操作，同时监控性能各项指标，最后对测试结果进行分析来确定系统的性能情况

常见的性能问题：查询数据时间过长，网速很慢，服务器⽆响应，查询数据很长时间才显示列表

二、常见性能测试指标

1、并发数（并发用户数）

从业务层面看：并发用户数指实际使用服系统的用户总数

后端服务器看：指 web 服务器在一段时间内处理浏览器请求而建立的的 http 连接数或生成的处理线程数

2、吞吐量

单位时间内处理的并发数，体现软件系统负承受能力，吞吐量越高，系统承受的并发越多，性能越强

请求数量: TPS和QPS

TPS：每秒处理事务数，用于衡量系统在一定时间能处理的事务数

公式：总的请求成功的事务/总的运行时间

QPS：每秒查询率

3、响应时间

应用系统从请求发出开始，到客户端接收到最后⼀个字节数据所消耗的时间

对于web系统而言，系统响应时间包含前端展现时间和系统响应时间

前端展现时间：页面渲染时间

系统响应时间：包含服务器、数据库、通讯网络等响应时间

4、并发用户、系统吞吐量、系统响应时间之间的关系

当并发用户较少，系统吞吐量低，系统响应时间较短，我们认为系统处于空闲区间。

随着系统并发用户增加，系统吞吐量开始呈线性增长，系统性能进⼊了线性增长区间。

吞吐量在某个点上达到了饱和点，也称之为拐点。

在这之后用户请求不再被立即处理，响应时间随之变长，吞吐量也逐渐降低，系统性能进⼊了过饱和区间

系统性能的拐点通常是性能测试的主要目的

三、性能测试关注点

不同的角色看待性能测试的侧重点也不同

对于终端用户来说，表现为用户进⾏业务操作时的主观响应时间，用户重点关注从你提交请求到收到响应的时间，包括系统响应时间和前端展现时间

系统运维人员除了关注单个请求的响应时间，更关注⼤量用户并发访问时对系统的影响，以及更⼤负载情况下的系统健康状态，从而执行系统的整体的策略

软件设计开发⼈员关注算法设计、架构设计、性能最佳实践、数据库相关、软件性能的可测试性等方面

性能测试⼈员工作重点在于性能测试场景的设计、脚本的开发和执行，以及性能缺陷的排查和定位。

四、性能测试分类

1、基准测试

基准测试⼜称单用户测试，主要用于监测被测系统在较低压力下的运行状况并记录相关数据。当性能测试环境确定以后，通常选取业务模型中的重要业务做基准测试，对被测系统施加⼀定压⼒，从而获取被测系统在单用户运行情况下的各项性能指标，为多用户并发测试和混合场景测试等提供参考依据

2、并发测试

并发测试用于评估被测系统的某些特定操作同时发生时的性能表现，例如，被测系统被多个用户同时登录时的响应能力，或系统的某⼀功能被多个用户同时操作时的性能表现。通过并发测试，不仅可以获得被测系统在多用户并发操作时的性能指标，还可以发现被测系统在并发条件下可能发⽣的问题，如内存泄漏、线程锁、资源争用问题。例如，通过模拟多个用户同时访问某⼀条件数据，或模拟多个用户同时更新数据，可能会发现被测系统的数据库访问错误、写⼊错误等

3、负载测试

负载测试是性能测试的⼀种测试类型，用于评估被测系统在预期的不同负载下的行为。负载测试关注系统处理不同负载的能力，这些负载可通过控制并发用户或者进程的数量来实现。进行负载测试时，通过对系统不断增加并发访问负载，监测系统性能的变化，直到系统的某项或多项性能指标达到安全临界值，最终确定在满足该安全临界值的性能指标下，系统所能承受的最⼤负载量

4、压力测试

压力测试用于评估被测系统在高于预期、高于指定容量负载需求或低于最少需求资源的条件下的行为。压⼒测试关注被测系统处理超出预期或特定峰值负载的能力，也可以⽤于评估系统在资源匮乏时的处理能力，比如在可用的计算能力、带宽和内存资源不足的条件下系统的表现。进⾏压力测试时通常采⽤逐步增加系统负载的方式，使系统某些资源达到饱和甚至失效，从而发现那些只有在高负载条件下才会出现的缺陷，如同步问题、内存泄漏等。通过对被测系统进行压力测试，也能找出被测系统的性能拐点，获得系统所能提供的最⼤服务级别（系统所能承受的最大压力），评估系统在峰值负载或超出最大负载情况下的处理能力。