基于Web系統(tǒng)的性能測試

1、基于 Web 系統(tǒng)的性能測試摘要： Web 應(yīng)用系統(tǒng)具有方便、快速、易操作性等特 點(diǎn)，使得社會(huì)中的各行業(yè)越來越傾向于使用 Web 應(yīng)用系統(tǒng)開 展自身業(yè)務(wù)以及擴(kuò)大社會(huì)影響力。 隨著 Web 應(yīng)用系統(tǒng)的廣泛 使用，用戶對(duì)性能的要求越來越高。 該文主要介紹了 Web 應(yīng) 用系統(tǒng)的關(guān)鍵性能指標(biāo)及測試方法，結(jié)合案例評(píng)估和分析 Web 應(yīng)用系統(tǒng)性能的過程。關(guān)鍵詞：Web應(yīng)用系統(tǒng) 性能測試 性能指標(biāo) LoadRunner中圖分類號(hào)： TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1007-9416（2014）04-0156-02基于 Web 的應(yīng)用系統(tǒng)在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)盛行的時(shí)代被廣泛 應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，比如：教

2、育行業(yè)、交通系統(tǒng)、移動(dòng) 通信、金融系統(tǒng)以及政府部門等各個(gè)領(lǐng)域。由于Web系統(tǒng)所具有的快捷、 易使用的特點(diǎn)， 使得社會(huì)中人們對(duì) Web 系統(tǒng)更 加依賴， 也促使了社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域?qū)?Web 應(yīng)用系統(tǒng)的重視， 紛 紛把原有的業(yè)務(wù)操作模式網(wǎng)絡(luò)化。但是在網(wǎng)絡(luò)化的過程中， 隨著工作流的增加、使用人員的增多以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量的劇 增，問題也隨之而來：如果交互的信息量過大，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致 系統(tǒng)反應(yīng)速度驟降或者系統(tǒng)宕機(jī)。因此，社會(huì)各領(lǐng)域中的 Web 應(yīng)用系統(tǒng)能否承受住大量的數(shù)據(jù)訪問以及業(yè)務(wù)操作、并 能夠快速地響應(yīng)使用者的請(qǐng)求、系統(tǒng)能否長時(shí)間穩(wěn)定地運(yùn) 行，系統(tǒng)的性能瓶頸所在， 這些都是用戶所關(guān)心的性能表現(xiàn)。 性能測試的目的

3、是檢測系統(tǒng)性能是否符合用戶的需求，有無 性能方面的瓶頸；所以性能測試是項(xiàng)目建設(shè)過程中重要的一 環(huán)。測試方法一般采用負(fù)載測試、壓力測試等方法。1 性能測試簡介 性能測試考察的是通過性能指標(biāo)驗(yàn)證系統(tǒng)有無性能問 題。測試方法主要包括負(fù)載測試、 壓力測試、 大數(shù)據(jù)量測試、 疲勞強(qiáng)度測試等。在測試過程中通常是模擬真實(shí)用戶使用環(huán) 境下的負(fù)載量，統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)各方面的性能數(shù)據(jù)，得出性能 測試結(jié)論。 在實(shí)際的測試工作中， 通常要結(jié)合幾種測試方法， 綜合分析測試過程中體現(xiàn)出來的各種數(shù)據(jù)。1.1 性能測試類型（1）負(fù)載測試：是在系統(tǒng)真實(shí)的用戶環(huán)境下或模擬系 統(tǒng)真實(shí)運(yùn)行環(huán)境及用戶真實(shí)業(yè)務(wù)使用場景情況下，通過不斷 給系

4、統(tǒng)增加壓力，在一定壓力下延長系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，來驗(yàn)證 系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo)的變化情況，直到系統(tǒng)性能出現(xiàn)拐點(diǎn)。目 前一般采用業(yè)內(nèi)經(jīng)常使用的測試工具 LoadRunner 來執(zhí)行測 試。當(dāng)然也可以采用其他的測試工具。本文是利用 LoadRunner 進(jìn)行測試。（2）壓力測試：是對(duì)系統(tǒng)不斷增加負(fù)載，讓系統(tǒng)在處 于極限負(fù)載的情況下或者是某項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)處于飽和的狀態(tài) 下，繼續(xù)增加負(fù)載量或運(yùn)行時(shí)間，觀察系統(tǒng)性能表現(xiàn)，驗(yàn)證 系統(tǒng)是否出現(xiàn)內(nèi)存泄露、系統(tǒng)宕機(jī)等異常情況。通常壓力測 試伴隨著負(fù)載測試。（3）大數(shù)據(jù)量測試：包含兩層意思，既可指在某些容 器（如數(shù)據(jù)庫、存儲(chǔ)設(shè)備）中有較大數(shù)量的數(shù)據(jù)記錄情況下 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行的測試，也

5、可指進(jìn)行并發(fā)或某些操作時(shí)創(chuàng)建大量 數(shù)據(jù)來動(dòng)態(tài)的開展測試。大數(shù)據(jù)量測試主要是指用大批量數(shù) 據(jù)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生壓力或影響，同時(shí)驗(yàn)證系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)運(yùn)行是否 正常。（4）疲勞強(qiáng)度測試：被測應(yīng)用系統(tǒng)是否可以長時(shí)間的 運(yùn)行正常，一般伴隨著壓力測試或者是以日常普通壓力運(yùn)行 很長一段時(shí)間，系統(tǒng)能否運(yùn)行穩(wěn)定。1.2 性能測試指標(biāo)簡介性能測試是保證軟件質(zhì)量的重要一環(huán)，通過不同的負(fù) 載，觀察系統(tǒng)運(yùn)行過程中的性能指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)問題所在，并不 斷解決問題、優(yōu)化系統(tǒng)。以達(dá)到客戶的性能方面的要求。應(yīng)用系統(tǒng)的性能主要通過各項(xiàng)性能指標(biāo)來體現(xiàn)。 Web 應(yīng) 用系統(tǒng)項(xiàng)目性能測試主要有以下幾個(gè)性能指標(biāo)：（1）吞吐量：是指在一次性能測試過程中網(wǎng)絡(luò)

6、上傳輸 的數(shù)據(jù)量總和。吞吐率：是吞吐量 / 傳輸時(shí)間，通常用來表示 單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，吞吐率是一個(gè)非常重要的性能指 標(biāo)，一個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載能力越強(qiáng)，那就意味著系統(tǒng)在單位時(shí)間 內(nèi)處理的數(shù)據(jù)量就越大，吞吐量也越大。當(dāng)用戶請(qǐng)求數(shù)達(dá)到 足夠大時(shí)，系統(tǒng)性能會(huì)發(fā)生變化，吞吐量會(huì)逐漸處于飽和狀 態(tài)并有可能出現(xiàn)拐點(diǎn)。（2）最大并發(fā)用戶數(shù)：系統(tǒng)能夠在某一特定的時(shí)間段 內(nèi)能同時(shí)正確處理并及時(shí)處理的最大用戶數(shù)。一般采用負(fù)載 測試或壓力測試，獲得系統(tǒng)比較合理的并發(fā)數(shù)據(jù)量，達(dá)到客 戶的性能需求。（3）響應(yīng)時(shí)間：是指對(duì)請(qǐng)求做出響應(yīng)所需要的時(shí)間。 當(dāng)系統(tǒng)在高負(fù)載的作用下出現(xiàn)某一種或幾種資源耗盡時(shí)，響 應(yīng)時(shí)間隨之急劇增加，

7、進(jìn)而觀察其他性能數(shù)據(jù)的變化。發(fā)現(xiàn) 系統(tǒng)可能存在的瓶頸。（4）資源利用率：指的是在一段時(shí)間內(nèi)資源平均被占 用的情況，例如內(nèi)存利用率、 CPU 占用情況等。分析某個(gè)系 統(tǒng)性能最重要的一個(gè)指標(biāo)是資源利用率，通過分析各資源的 使用情況做出改善系統(tǒng)性能的決策。由于 Web 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜， 所以性能測試是一項(xiàng)復(fù)雜 的工作，涉及到的性能指標(biāo)較多，測試過程中應(yīng)明確測試目 的，考察重要的性能指標(biāo)，借助于自動(dòng)化測試軟件監(jiān)控性能 指標(biāo)數(shù)據(jù)。1.3 web 項(xiàng)目體系結(jié)構(gòu)Web 應(yīng)用系統(tǒng)一般是三層的體系結(jié)構(gòu)，即客戶端 -應(yīng)用 服務(wù)器-數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三層體系結(jié)構(gòu)。 在該體系結(jié)構(gòu)中， Web 瀏覽器作為客戶端，提供圖形用

8、戶界而，負(fù)責(zé)與客戶進(jìn)行交 流。它通過 HTTP 協(xié)議從應(yīng)用層的 HTTP 服務(wù)器下載超文本 頁面，同時(shí)下載并執(zhí)行內(nèi)嵌在頁面中的客戶端程序或中間代 碼。向應(yīng)用服務(wù)器中有關(guān)服務(wù)對(duì)象發(fā)出請(qǐng)求。 Web 服務(wù)器收 到請(qǐng)求后，調(diào)用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和其它服務(wù)器，處理請(qǐng)求、返 回結(jié)果并把結(jié)果顯示到客戶端的瀏覽器上。 依據(jù) Web 應(yīng)用系 統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) .Web 應(yīng)用系統(tǒng)性能測試主要可從三方面進(jìn)行： 應(yīng)用系統(tǒng)在瀏覽器端的性能測試、應(yīng)用系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí) 的性能測試、應(yīng)用系統(tǒng)在服務(wù)器端的性能測試，本文主要討 論應(yīng)用系統(tǒng)在瀏覽器端的性能表現(xiàn)，主要包括負(fù)載測試、壓 力測試。1.4 測試過程與結(jié)果分析 性能測試過程主要包

9、括性能測試需求分析、測試設(shè)計(jì)、 測試執(zhí)行、測試結(jié)果分析等步驟。系統(tǒng)性能測試是評(píng)估系統(tǒng) 運(yùn)行能力、分析系統(tǒng)瓶頸的一個(gè)重要手段，通過性能測試用 戶能夠了解在不同的情況下系統(tǒng)業(yè)務(wù)的響應(yīng)時(shí)間。以及系統(tǒng) 能夠處理的最大并發(fā)用戶數(shù)。 下面通過實(shí)例說明測試 Web 應(yīng) 用系統(tǒng)性能的步驟與結(jié)果分析，本文借助自動(dòng)化測試工具 LoadRunner ，采用負(fù)載測試、壓力測試方法評(píng)估系統(tǒng)性能。2 測試背景“某經(jīng)營管理系統(tǒng)”采用的是 B/S 結(jié)構(gòu)，該經(jīng)營管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集團(tuán)對(duì)經(jīng)營過程的監(jiān)控與管理，減少重復(fù)錄入工作 量，確保數(shù)據(jù)的唯一性、準(zhǔn)確性和安全性，實(shí)現(xiàn)各中心（部 門）之間的數(shù)據(jù)交互，結(jié)合相關(guān)中心（部門）的要求，經(jīng)過 對(duì)

10、業(yè)務(wù)需求的梳理，將某集團(tuán)經(jīng)營需求進(jìn)行整理。在采集準(zhǔn) 確數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析為經(jīng)營管理和經(jīng) 營決策者提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。根據(jù)需求大綱與前期調(diào)研用戶規(guī)模 預(yù)先估計(jì)在大量用戶訪問時(shí)，系統(tǒng)的可靠性及響應(yīng)時(shí)間。壓 力測試就是通過模擬大量的并發(fā)用戶對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作，同時(shí) 采集、監(jiān)測系統(tǒng)的性能數(shù)據(jù)，用以預(yù)計(jì)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)的 性能情況，同時(shí)可以協(xié)助開發(fā)人員發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)系統(tǒng)瓶頸，進(jìn) 行性能調(diào)優(yōu)。實(shí)際的用戶規(guī)模是 100 人，數(shù)據(jù)庫 SQL server 2005，測試工具為 LoadRunner 9 。該系統(tǒng)設(shè)定并發(fā)數(shù)為 200， 應(yīng)用服務(wù)器 1 臺(tái)（ Windows server 2008 ），具體性

11、能指標(biāo)要求 如下：系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間 =5 秒、 CPU 使用率為 70%、內(nèi)存使 用率 70%。2.1 測試過程 采用負(fù)載測試、壓力測試方法： 某經(jīng)營管理系統(tǒng)登錄模塊操作一般集中于每天9 點(diǎn)左右。用戶一般會(huì)在 8：50 到 9：20 左右集中進(jìn)行登錄操作。 那么設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)場景如下：（1）打開某經(jīng)營管理系統(tǒng)網(wǎng)頁（2）打開“登錄系統(tǒng)”鏈接； （ 3）輸入用戶名及密碼，點(diǎn)擊“確定” ；（4）所以業(yè)務(wù)操作完成后，退出系統(tǒng)。 測試過程中并發(fā)數(shù)設(shè)計(jì)為 200 個(gè)，采取逐步增加的策略， 首先模擬 2 個(gè)用戶登錄，以后每隔 5 秒增加 2 個(gè)用戶，直到 指定的用戶個(gè)數(shù)后，持續(xù)運(yùn)行 20 分鐘左右的時(shí)間。2.2 測試

12、結(jié)果分析通過測試，在并發(fā)數(shù)為 200 個(gè)虛擬用戶的訪問下，被測 服務(wù)器的CPU平均使用率在45%，在場景執(zhí)行至約 8分38 秒時(shí)出現(xiàn)了一次峰值， CPU 的使用率約為 80%，總體看來， CPU 在整個(gè)測試過程中表現(xiàn)均衡。在測試過程中，在 30 分鐘的測試時(shí)間里，內(nèi)存的變化 并不大，可用物理內(nèi)存維持在 4.2G 左右，內(nèi)存的使用率在 （8G-4.2G）/8G=47.5% 左右。未產(chǎn)生明顯的性能瓶頸，總體 看來，內(nèi)存足夠使用。在整個(gè)測試過程中，總體來說，服務(wù)器處理提交操作的 響應(yīng)時(shí)間為 4 秒。本次測試結(jié)果如表 1 所示： 從測試結(jié)果中可以看出， 某經(jīng)營管理系統(tǒng)服務(wù)器性 能達(dá)到了我們預(yù)期的期望結(jié)果。3 結(jié)語 本文通過某經(jīng)營管理系統(tǒng)案例，介紹了了典型的測 試方法以及性能測試中重要的性能指標(biāo)。Web 項(xiàng)目系統(tǒng)性能測試是一個(gè)復(fù)雜的過程。應(yīng)依據(jù)測試目標(biāo)設(shè)計(jì)場景。監(jiān)控重要性能指標(biāo)，分析系統(tǒng)可能存在的性能瓶頸。測試過程中應(yīng)盡可能的模擬真實(shí)的用戶環(huán)境及用戶真實(shí)的業(yè)務(wù)操作，反復(fù) 執(zhí)行測試保證測試數(shù)據(jù)的有效性。參考文獻(xiàn)