淺談軟件測試中的性能測試

• 一、🤪性能測試概念
• • 1、為什么要有性能測試？
  • 2、性能測試是什么？
  • 3、性能測試的目的
• 二、🤐性能測試指標
• • 1、響應時間
  • 2、吞吐量
  • 3、并發(fā)用戶數(shù)
  • 4、TPS(Transaction Per Second)
  • 5、點擊率
  • 6、資源利用率
• 三、😶性能測試種類
• • 1、負載測試
  • 2、壓力測試
  • 3、并發(fā)測試
  • 4、配置測試
  • 5、可靠性測試
  • 6、容量測試
• 四、😲性能測試流程
• • 1、性能測試流程
  • 2、性能測試流程分析
  • • （1）分析性能測試需求
    • （2）制定性能測試計劃
    • （3）設計測試用例
    • （4）編寫性能測試腳本
    • （5）測試執(zhí)行及監(jiān)控
    • （6）運行結(jié)果分析
    • （7）性能測試報告
• 五、🤪結(jié)束語

很多時候，我們都知道軟件有黑白盒測試，但往往還遺漏掉了一個性能測試。

在下面的這篇文章中，就帶領大家來了解性能測試。一起來學習吧~🧐

一、🤪性能測試概念

1、為什么要有性能測試？

（1）2007年10月，北京奧組委實行2008年奧運會門票預售，一時間訂票官網(wǎng)訪問量激增導致系統(tǒng)癱瘓，最終奧運會門票暫停銷售5天。

（2）2009年11月22日，由于圣誕臨近， eBay 網(wǎng)站的商品交易量比去年同期增長 33% ，正是由于多出的這33%使得 eBay 網(wǎng)站不堪重負而崩潰，導致賣家蒙受當日銷售額 80% 的損失，可謂損失慘重。

（3）12306訂票網(wǎng)站，自2010年上線以來就飽受詬病，每年春運期間，總會因為搶票高峰而崩潰，用戶在買票時出現(xiàn)無法登陸的現(xiàn)象。2014年，12306網(wǎng)站甚至出現(xiàn)了安全問題，用戶可以輕易獲取陌生人的身份證號碼、手機號碼等信息。

通過以上例子我們可以清楚的認識到，不管是奧運會的門票預售系統(tǒng)，還是12306的訂票系統(tǒng)崩塌，都是由于軟件系統(tǒng)沒有經(jīng)過性能測試或者性能測試不充分而引發(fā)的問題。因此，作為一名測試人員，除了要對軟件的基本功能測試之外，還需要對軟件性能進行測試，軟件性能測試也是非常重要且非常必要的一項測試。

2、性能測試是什么？

所謂性能測試，就是通過性能測試工具模擬正常、峰值及異常負載狀態(tài)下對系統(tǒng)的各項性能指標進行測試的活動。性能測試能夠驗證軟件系統(tǒng)是否達到了用戶期望的性能需求，同時也可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中可能存在的性能瓶頸及缺陷，從而優(yōu)化系統(tǒng)的性能。

3、性能測試的目的

性能測試的目的主要有以下四點：

• 驗證系統(tǒng)性能是否滿足預期的性能需求，包括系統(tǒng)的執(zhí)行效率、穩(wěn)定性、可靠性、安全性等。
• 分析軟件系統(tǒng)在各種負載水平下的運行狀態(tài)，提高性能調(diào)整效率。
• 識別系統(tǒng)缺陷，尋找系統(tǒng)中可能存在的性能問題，定位系統(tǒng)瓶頸并解決問題。
• 系統(tǒng)調(diào)優(yōu)，探測系統(tǒng)設計與資源之間的最佳平衡，改善并優(yōu)化系統(tǒng)的性能。

二、🤐性能測試指標

性能測試指標有以下6個指標：

• 響應時間
• 吞吐量
• 并發(fā)用戶數(shù)
• TPS (Transaction per Second)
• 點擊率
• 資源利用率

接下來將圍繞著這6個指標進行一一講解。

1、響應時間

響應時間 （Response Time） 系統(tǒng)對用戶請求作出響應所需要的時間。

這個時間是指用戶從軟件客戶端發(fā)出請求到用戶接收到返回數(shù)據(jù)的整個過程所需要的時間，包括各種中間件（如服務器、數(shù)據(jù)庫等）的處理時間。

如下圖所示：

從上圖中可以看到，從客戶端發(fā)出請求到客戶端接收到返回數(shù)據(jù)的整個過程即為系統(tǒng)的響應時間，為 t1+t2+t3+t4+t5+t6 。

一般來說，響應時間越短，表明軟件的響應速度越快，性能越好。但是響應時間需要與用戶的具體需求相結(jié)合，例如火車訂票查詢功能響應時間一般2s內(nèi)就可以完成，而在網(wǎng)站下載電影時，如果一部電影能夠在幾分鐘內(nèi)完成下載，則說明該網(wǎng)站就已經(jīng)很快了，所以需要依據(jù)實際情況而定。

2、吞吐量

吞吐量 （Throughput） 是指單位時間內(nèi)系統(tǒng)能夠完成的工作量，它衡量的是軟件系統(tǒng)服務器的處理能力。

吞吐量的度量單位可以是請求數(shù)/秒、頁面數(shù)/秒、訪問人數(shù)/天、處理業(yè)務數(shù)/小時等。

吞吐量是軟件系統(tǒng)衡量自身負載能力的一個很重要的指標，吞吐量越大，系統(tǒng)單位時間內(nèi)處理的數(shù)據(jù)就越多，系統(tǒng)的負載能力就越強。

3、并發(fā)用戶數(shù)

并發(fā)用戶數(shù)是指同一時間請求和訪問的用戶數(shù)量。

并發(fā)用戶數(shù)量越大，對系統(tǒng)的性能影響越大，并發(fā)用戶數(shù)量較大可能會導致系統(tǒng)響應變慢、系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題。軟件系統(tǒng)在設計時必須要考慮并發(fā)訪問的情況，測試工程師在進行性能測試時也必須進行并發(fā)訪問的測試。

4、TPS(Transaction Per Second)

TPS 是指系統(tǒng)每秒鐘能夠處理的事務和交易的數(shù)量，它是衡量系統(tǒng)處理能力的重要指標。

5、點擊率

點擊率是指用戶每秒向 Web 服務器提交的 HTTP 請求數(shù)，這個指標是 Web 應用特有的一個性能指標，通過點擊率可以評估用戶產(chǎn)生的負載量，并且可以判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。點擊率只是一個參考指標，幫助衡量 Web 服務器的性能。

6、資源利用率

資源利用率是指軟件對系統(tǒng)資源的使用情況，包括CPU利用率、內(nèi)存利用率、磁盤利用率等，資源利用率是分析軟件性能瓶頸的重要參數(shù)。

三、😶性能測試種類

性能測試種類主要有以下六種：

• 負載測試
• 壓力測試
• 并發(fā)測試
• 配置測試
• 可靠性測試
• 容量測試

接下來將圍繞著以上這六種性能測試種類進行講解。

1、負載測試

（1）定義

負載測試是指逐步增加系統(tǒng)負載，測試系統(tǒng)性能的變化，并最終確定在滿足系統(tǒng)性能指標的情況下，系統(tǒng)所能夠承受的最大負載量。

（2）舉個例子

負載測試類似于舉重運動，通過不斷給運動員增加重量，確定運動員身體狀況保持正常的情況下所能舉起的最大重量。

對于負載測試來說，前提是滿足性能指標要求，例如一個軟件系統(tǒng)的響應時間要求不超過 2s ，則在這個前提下，不斷增加用戶訪問量，當訪問量超過1萬人時，系統(tǒng)的響應時間就會變慢，響應時間會超過 2s 。因此，可以確定系統(tǒng)響應時間不超過 2s 的前提下最大負載量是1萬人。

2、壓力測試

（1）定義

壓力測試也叫強度測試，它是指逐步給系統(tǒng)增加壓力，測試系統(tǒng)的性能變化，使系統(tǒng)某些資源達到飽和或系統(tǒng)崩潰的邊緣，從而確定系統(tǒng)所能承受的最大壓力。

（2）壓力測試與負載測試的區(qū)別

負載測試是在保持性能指標要求的前提下系統(tǒng)能夠承受的最大負載，而壓力測試則是使系統(tǒng)性能達到極限的狀態(tài)。

壓力測試可以揭露那些只有在高負載條件下才會出現(xiàn)的 Bug ，如同步問題、內(nèi)存泄露等。

（3）峰值測試

性能測試中還有一種壓力測試叫做峰值測試，它是指瞬間（不是逐步加壓）將系統(tǒng)壓力加載到最大，使測試軟件系統(tǒng)在極限壓力下的運行情況。

3、并發(fā)測試

（1）定義

并發(fā)測試是指通過模擬用戶并發(fā)訪問，測試多用戶并發(fā)訪問同一個應用、同一個模塊或者數(shù)據(jù)記錄時是否存在死鎖或其他性能問題。

（2）舉個例子

并發(fā)測試一般沒有標準，只是測試并發(fā)時會不會出現(xiàn)意外情況，幾乎所有的性能測試都會涉及到一些并發(fā)測試，例如多個用戶同時訪問某一條件數(shù)據(jù)，多個用戶同時在更新數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)庫可能就會出現(xiàn)訪問錯誤、寫入錯誤等異常情況。

4、配置測試

（1）定義

配置測試是指調(diào)整軟件系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境，測試各種環(huán)境對系統(tǒng)性能的影響，從而找到系統(tǒng)各項資源的最優(yōu)分配原則。

（2）舉個例子

配置測試不改變代碼，只改變軟硬件配置，例如安裝版本更高的數(shù)據(jù)庫、配置性能更好的CPU、內(nèi)存等，通過更改外部配置來提高軟件的性能。

5、可靠性測試

（1）定義

可靠性測試是指給系統(tǒng)加載一定的業(yè)務壓力，使其持續(xù)運行一段時間（如 7*24h ），測試系統(tǒng)在這種條件下是否能夠穩(wěn)定運行。

6、容量測試

（1）定義

容量測試是指在一定的軟硬件及網(wǎng)絡環(huán)境下，測試系統(tǒng)所能支持的最大用戶數(shù)、最大存儲量等。

（2）舉個例子

容量測試通常與數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)資源（如 CPU 、內(nèi)存、磁盤等）有關，用于規(guī)劃將來需求增長（如用戶增長、業(yè)務量增加等）時，對數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)資源的優(yōu)化。

四、😲性能測試流程

1、性能測試流程

先用一張圖來查看性能測試的整個流程。如下圖所示：

2、性能測試流程分析

（1）分析性能測試需求

在性能測試需求分析階段，測試人員需要收集有關項目的各種資料，并與開發(fā)人員進行溝通，對整個項目有一定的了解，針對需要進行性能測試的部分進行分析，確定測試目標。

例如客戶要求軟件產(chǎn)品的查詢功能響應時間不超過 2s ，則需要明確多少用戶量情況下，響應時間不超過 2s 。對于剛上線的產(chǎn)品，用戶量不多，但幾年之后可能用戶量會巨增，那么在性能測試時是否要測試產(chǎn)品的高并發(fā)訪問，以及高并發(fā)訪問下的響應時間。

（2）制定性能測試計劃

• 確定測試環(huán)境： 包括物理環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境、測試團隊可利用的工具和資源等。
• 確定性能驗收標準： 確定響應時間、吞吐量和系統(tǒng)資源（CPU、內(nèi)存等）利用總目標和限制。
• 設計測試場景： 對產(chǎn)品業(yè)務、用戶使用場景進行分析，設計符合用戶使用習慣的場景，整理出一個業(yè)務場景表，為編寫測試腳本提供依據(jù)。
• 準備測試數(shù)據(jù)： 性能測試是模擬現(xiàn)實的使用場景，例如模擬用戶高并發(fā)，則需要準備用戶數(shù)量、工作時間、測試時長等數(shù)據(jù)。

（3）設計測試用例

性能測試用例是根據(jù)測試場景為測試準備數(shù)據(jù)，例如模擬用戶高并發(fā)，可以分別設計 100個 用戶并發(fā)數(shù)量、 1000個 用戶并發(fā)數(shù)量等，此外還要考慮用戶活躍時間、訪問頻率、場景交互等各種情況。測試人員可以根據(jù)測試計劃中的業(yè)務場景表設計出足夠的測試用例以達到最大的測試覆蓋。

（4）編寫性能測試腳本

• 正確選擇協(xié)議。
• 根據(jù)工具的支持情況和測試人員熟悉程度選取腳本語言。
• 編寫測試腳本時，要遵循代碼編寫規(guī)范，保證代碼的質(zhì)量。
• 做好腳本的維護管理工作。

（5）測試執(zhí)行及監(jiān)控

1）了解幾個指標

性能指標： 本次性能測試要測試的性能指標的變化。

資源占用與釋放情況： CPU 、內(nèi)存、磁盤、網(wǎng)絡等使用情況。性能測試停止后，各項資源是否能正常釋放以供后續(xù)業(yè)務使用。

警告信息： 一般軟件系統(tǒng)在出現(xiàn)問題時會發(fā)出警告信息，當有警告信息時，測試人員要及時查看。

日志檢查： 經(jīng)常分析系統(tǒng)日志，包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等日志。

2）結(jié)果影響

性能測試監(jiān)控對性能測試結(jié)果分析、對軟件的缺陷分析都起著非常重要的作用。

在測試過程中，如果遇到與預期結(jié)果不符合的情況，測試人員要調(diào)整系統(tǒng)配置或修改程序代碼來定位問題。

由于性能測試執(zhí)行過程需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)復雜多變，它要求測試人員對監(jiān)控的數(shù)據(jù)指標有非常清楚的認識，同時還要求測試人員對性能測試工具非常熟悉。作為性能測試人員，應該不斷努力，深入學習，不斷積累知識經(jīng)驗才能做的更好。

（6）運行結(jié)果分析

性能測試完成之后，測試人員需要收集整理測試數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行分析，將測試數(shù)據(jù)與客戶要求的性能指標進行對比，若不滿足客戶的性能要求，需要進行性能調(diào)優(yōu)然后重新測試，直到產(chǎn)品性能滿足客戶需求。

（7）性能測試報告

性能測試完成之后需要編寫性能測試報告，闡述性能測試的目標、性能測試環(huán)境、性能測試用例與腳本使用情況、性能測試結(jié)果及性能測試過程中遇到的問題和解決辦法等。軟件產(chǎn)品不能只進行一次性能測試，因此性能測試報告需要備案保存，作為下次性能測試的參考。

五、🤪結(jié)束語

對于測開人員來說，不能只會黑白盒測試，還要會性能測試。性能測試對于軟件來說也是至關重要的一部分，沒有經(jīng)過性能測試的軟件一般都會出現(xiàn)bug滿天飛的問題。相信通過上文的了解，大家對性能測試有一個基礎的認識。

性能測試的內(nèi)容就講到這里啦！如有需要了解軟件測試相關的其他內(nèi)容，可到『軟件測試』欄目進行查看學習~

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的『软件测试5』测开岗只要求会黑白盒测试？NO！还要学会性能测试！的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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