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，使得社會中的各行業(yè)越來越傾向于使用 Web 應(yīng)用系統(tǒng)開 展自身業(yè)務(wù)以及擴大社會影響力。 隨著 Web 應(yīng)用系統(tǒng)的廣泛 使用，用戶對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： TP311 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 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)盛行的時代被廣泛 應(yīng)用于社會的各個領(lǐng)域，比如：教

2、育行業(yè)、交通系統(tǒng)、移動 通信、金融系統(tǒng)以及政府部門等各個領(lǐng)域。由于Web系統(tǒng)所具有的快捷、 易使用的特點， 使得社會中人們對 Web 系統(tǒng)更 加依賴， 也促使了社會各個領(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)常會導(dǎo)致 系統(tǒng)反應(yīng)速度驟降或者系統(tǒng)宕機。因此，社會各領(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)使用者的請求、系統(tǒng)能否長時間穩(wěn)定地運 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；所以性能測試是項目建設(shè)過程中重要的一 環(huán)。測試方法一般采用負載測試、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)驗證系統(tǒng)有無性能問 題。測試方法主要包括負載測試、 壓力測試、 大數(shù)據(jù)量測試、 疲勞強度測試等。在測試過程中通常是模擬真實用戶使用環(huán) 境下的負載量，統(tǒng)計分析系統(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）負載測試：是在系統(tǒng)真實的用戶環(huán)境下或模擬系 統(tǒng)真實運行環(huán)境及用戶真實業(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)運行時間，來驗證 系統(tǒng)各項性能指標(biāo)的變化情況，直到系統(tǒng)性能出現(xiàn)拐點。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 進行測試。（2）壓力測試：是對系統(tǒng)不斷增加負載，讓系統(tǒng)在處 于極限負載的情況下或者是某項指標(biāo)已經(jīng)處于飽和的狀態(tài) 下，繼續(xù)增加負載量或運行時間，觀察系統(tǒng)性能表現(xiàn)，驗證 系統(tǒng)是否出現(xiàn)內(nèi)存泄露、系統(tǒng)宕機等異常情況。通常壓力測 試伴隨著負載測試。（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、存儲設(shè)備）中有較大數(shù)量的數(shù)據(jù)記錄情況下 對系統(tǒng)進行的測試，也

5、可指進行并發(fā)或某些操作時創(chuàng)建大量 數(shù)據(jù)來動態(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)對系統(tǒng)產(chǎn)生壓力或影響，同時驗證系統(tǒng)各項指標(biāo)運行是否 正常。（4）疲勞強度測試：被測應(yīng)用系統(tǒng)是否可以長時間的 運行正常，一般伴隨著壓力測試或者是以日常普通壓力運行 很長一段時間，系統(tǒng)能否運行穩(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 載，觀察系統(tǒng)運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性能指標(biāo)來體現(xiàn)。 Web 應(yīng) 用系統(tǒng)項目性能測試主要有以下幾個性能指標(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 / 傳輸時間，通常用來表示 單位時間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，吞吐率是一個非常重要的性能指 標(biāo)，一個系統(tǒng)的負載能力越強，那就意味著系統(tǒng)在單位時間 內(nèi)處理的數(shù)據(jù)量就越大，吞吐量也越大。當(dāng)用戶請求數(shù)達到 足夠大時，系統(tǒng)性能會發(fā)生變化，吞吐量會逐漸處于飽和狀 態(tài)并有可能出現(xiàn)拐點。（2）最大并發(fā)用戶數(shù)：系統(tǒng)能夠在某一特定的時間段 內(nèi)能同時正確處理并及時處理的最大用戶數(shù)。一般采用負載 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，達到客 戶的性能需求。（3）響應(yīng)時間：是指對請求做出響應(yīng)所需要的時間。 當(dāng)系統(tǒng)在高負載的作用下出現(xiàn)某一種或幾種資源耗盡時，響 應(yīng)時間隨之急劇增加，

7、進而觀察其他性能數(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。分析某個系 統(tǒng)性能最重要的一個指標(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)，借助于自動化測試軟件監(jiān)控性能 指標(biāo)數(shù)據(jù)。1.3 web 項目體系結(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，負責(zé)與客戶進行交 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)對象發(fā)出請求。 Web 服務(wù)器收 到請求后，調(diào)用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和其它服務(wù)器，處理請求、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 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、 測試執(zhí)行、測試結(jié)果分析等步驟。系統(tǒng)性能測試是評估系統(tǒng) 運行能力、分析系統(tǒng)瓶頸的一個重要手段，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，本文借助自動化測試工具 LoadRunner ，采用負載測試、壓力測試方法評估系統(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)實現(xiàn)集團對經(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、準確性和安全性，實現(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

10、業(yè)務(wù)需求的梳理，將某集團經(jīng)營需求進行整理。在采集準 確數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，經(jīng)過對數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析為經(jīng)營管理和經(jīng) 營決策者提供準確數(shù)據(jù)。根據(jù)需求大綱與前期調(diào)研用戶規(guī)模 預(yù)先估計在大量用戶訪問時，系統(tǒng)的可靠性及響應(yīng)時間。壓 力測試就是通過模擬大量的并發(fā)用戶對系統(tǒng)進行操作，同時 采集、監(jiān)測系統(tǒng)的性能數(shù)據(jù)，用以預(yù)計系統(tǒng)在實際應(yīng)用時的 性能情況，同時可以協(xié)助開發(fā)人員發(fā)現(xiàn)并確認系統(tǒng)瓶頸，進 行性能調(diào)優(yōu)。實際的用戶規(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（ Windows server 2008 ），具體性

11、能指標(biāo)要求 如下：系統(tǒng)響應(yīng)時間 =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 點左右。用戶一般會在 8：50 到 9：20 左右集中進行登錄操作。 那么設(shè)計業(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)計為 200 個，采取逐步增加的策略， 首先模擬 2 個用戶登錄，以后每隔 5 秒增加 2 個用戶，直到 指定的用戶個數(shù)后，持續(xù)運行 20 分鐘左右的時間。2.2 測試

12、結(jié)果分析通過測試，在并發(fā)數(shù)為 200 個虛擬用戶的訪問下，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 秒時出現(xiàn)了一次峰值， CPU 的使用率約為 80%，總體看來， CPU 在整個測試過程中表現(xiàn)均衡。在測試過程中，在 30 分鐘的測試時間里，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。在整個測試過程中，總體來說，服務(wù)器處理提交操作的 響應(yīng)時間為 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 項目系統(tǒng)性能測試是一個復(fù)雜的過程。應(yīng)依據(jù)測試目標(biāo)設(shè)計場景。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)盡可能的模擬真實的用戶環(huán)境及用戶真實的業(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