前言

性能测试是一个全栈工程师/架构师必会的技能之一，只有学会性能测试，才能根据得到的测试报告进行分析，找到系统性能的瓶颈所在，而这也是优化架构设计中重要的依据。

测试流程：

  1. 需求分析→环境搭建→测试计划→脚本开发→执行与监控→缺陷管理→结果与报告
    压力测试
  • 1、线程组设置，这里的线程数与同步定时器的用户数量一样
  • 2、添加HTTP cookie管理器
  • 3、默认请求值
  • 4、添加一个事务控制器，可以当作一个业务
  • 5、在事务控制器下添加，同步定时器
  • 设置用户数量，这里与线程组的线程数一样，超时时间可设置
  • 6、添加脚本（http请求）
  • 7、添加查看结果树
  • 8、添加->监听器
  • 9、在最后添加一个聚合报告，添加处：添加->监听器
  1. 负载测试实战
  • 1、线程组的设置50个用户（持续时间：按秒计算，这里300=60*5，意思就是运行时长为5分钟）
  • 2、添加HTTP cookie管理器
  • 3、默认请求值
  • 4、添加一个事务控制器，可以当作一个业务
  • 5、在事务控制器下添加，高斯随机定时器
  • 总的延时 = 固定延迟时间 + 高斯随机生成的偏差值（说明：单位都是毫秒，固定延迟300ms，偏差100ms，意思是时间延迟300-400ms之间）
  • 6、添加脚本（http请求）
  • 7、添加->监听器
  • 8、在最后添加一个聚合报告，添加处：添加->监听器

第一章 Bug引发的又一次思考

1. 课程介绍

目录

  1. 性能测试认知主要内容
  • 什么是性能测试？
  • 性能测试分类
  • 性能测试指标
  • 性能测试的基本流程
  1. jmeter性能测试工具
  • jmeter的介绍与组成
  • jmeter工具的多并发请求
  • jmeter工具脚本开发的精要技巧
  1. linux与MySQL的性能理解
  • linux服务器性能监控指标与分析
  • MySQL数据库性能指标分析
  1. 课程学习目标
  • 掌握性能测试的基本流程
  • 掌握性能测试工具jmeter的基本使用
  • 掌握性能指标所代表的的含义
  • 掌握性能监控的基本命令
  • 了解慢查询的含义
  • 掌握海量数据下的数据库优化方案

2. 打开一个页面非常慢是Bug吗

  1. 打开一个页面非常慢是Bug吗
  • 可能是，原因：网络慢、客户端运算能力不足、资源大到现有的网络无法承载、服务端资源响应时间过长。
  1. 页面打开慢的影响是什么？
  • 用户体验不好，从而导致用户流失
  • 用户流失会导致项目失败
  • 项目失败可能会导致公司破产

3. 页面响应耗时可以提前预知吗？

  1. 在测试阶段是否能够发现页面响应慢

    当然可以

  2. 如何在测试阶段发现页面响应慢？

  • 模拟大量用户访问
  • 监控每个请求的响应是否准确
  • 监控服务器的资源使用

第2章 性能测试认知

1. 企业级软件为什么要做性能测试

  1. 历史上由于性能问题引发的事件
  • 12306网站崩溃，用户购票失败
  • 淘宝双十一网站崩溃
  1. 网站崩溃或慢对用户的影响
  • 离开
  1. 企业为什么要做性能测试？
  • 提升用户体验
  1. 细化性能测试的目的
  • 预估软件性能瓶顶，预估软件优化时间
  • 验证是否存在多并发的逻辑问题

2. 什么是性能测试？

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  • 性能是用来描述产品除功能外的所具有的速度，效率和能力的综合能力评价

  • 对产品或是物品的性能惊喜定性或是定量的量测过程

  • 在这个过程中我们使用一些工具来进行场景的模拟，从而进行性能测试

3. 性能测试案例

  1. 测试需求：测试20个用户访问网站在负载达到30QPS时的平均响应时间
  2. QPS：Query Per Second 每秒查询率。（一台查询服务器每秒能够处理的查询次数，作为域名服务器的性能经常用每秒查询率来衡量）
  3. 测试步骤
  • 1、添加线程组（线程数+准备时长+循环次数）
  • 1.1、线程数：虚拟用户数，一个虚拟用户占用一个进程或线程（设置多少个虚拟用户=设置多少个线程）
  • 1.2、准备时长（s）：设置的虚拟用户数需要多长时间全部启动。eg：线程数为20，准备时长为10，则说明需要10秒钟启动20个进程。
  • 1.3、循环次数：每个线程发送请求的次数。eg：线程数为20，循环次数为5，那么每个线程发送5次请求，总请求数为20*5=100

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  • 2、添加HTTP请求

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  • 3、设置QPS限制：控制给定的取样器发送请求的吞吐量

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  • 4、添加监视器-聚合报告、察看结果树

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  • 5、运行脚本

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  • 6、聚合报告解析（响应时间单位：毫秒）
  • 1）Label：每个Jmeter的element都有一个Name属性，这里显示的就是Name属性的值
  • 2）#Sample：表示你这次测试中一共发出了多少个请求，如果模拟10个用户，每个用户迭代10次，那么这里显示100
  • 3）Average：平均响应时间-默认情况下是单个Request的平均响应时间当使用了Transaction Controller 时，也可以以Transaction为单位显示平均响应时间
  • 4）Median：中位数，50%用户的响应时间
  • 5）90%Line：90%用户响应时间
  • 6）Min：最小响应时间
  • 7）Max：最大响应时间
  • 8）Error%：本次测试中出现错误的请求的数量/请求的总数
  • 9）Throughput：吞吐量-默认情况下白石每秒的请求数
  • 10）KB/sec：每秒从服务器端接收到的数据量

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4. 性能测试的分类

  1. 性能测试的分类
  • 压力测试、负载测试、并发测试、稳定性测试
  1. 什么是压力测试？
  • 压力测试也叫强度测试，它是指逐步给系统增加压力，测试系统的性能变化，使系统某些资源达到饱和或系统崩溃的边缘，从而确定系统所能承受的最大压力
  • 举个例子:百米赛跑，逐步增加你的负重，直到你完不成百米的程度，也就是崩溃的边缘你所能承受的最大负重
  1. 什么是负载测试？
  • 被测试系统正常服务的前提下，系统所能承担的最大服务负荷数量(即最大并发数量)，最终分析出系统性能的瓶颈
  • 举个例子:百米赛跑，设置必须15秒完成，负重奔跑(不断增加负重)
  1. 压力测试和负载测试的区别
  • 压力测试要测试出系统即将崩溃时，能够承受的最大并发数
  • 负载测试是满足系统指标要求的情况下，能够承受的最大并发数
  1. 什么是并发测试
  • 举个例子:商场卖货，售后员根据库存表单记录表卖货
  • 仓库管理员应该在出货时同时更新库存表单记录表，但由于用户过多，表单记录更新不及时
  • 导致仓库已经没有货了，但是售货员看到库存表单记录表中还显示有库存，仍然在卖货，但已经发不出去货了

5. 性能测试场景剖析

  • 电商秒杀、学习系统考试、12306抢票、新闻热点事件、
    网络游戏运营、视频网站播放

6. 必知必会的性能测试指标

  • 并发用户量：同一单位时间进行同一操作的用户数量
  • 吞吐量：单位时间内系统成功传输的数据量，单位通常是MB、GB
  • 吞吐率:又叫Throughput，单位时间内系统成功处理的请求数量，通常单位为(请求数量/每秒、req/s)

7. 性能测试基本流程

  1. 标准性能测试流程
    1675943449153.png

8. 简述 性能测试流程？

1.分析性能需求。挑选用户使用最频繁的场景来测试，比如：登陆，搜索，下单等等。确定性能指标，比如：事务通过率为100%，TOP99%是5秒，最大并发用户为1000人，CPU和内存的使用率在70%以下

2.制定性能测试计划，明确测试时间(通常在功能稳定后，如第一轮测试后进行)和测试环境和测试工具

3.编写测试用例

4.搭建测试环境，准备好测试数据

5.编写性能测试脚本

6.性能测试脚本调优。设置检查点、参数化、关联、集合点、事务，调整思考时间，删除冗余脚本

7.设计测试场景，运行测试脚本，监控服务器，

8.分析测试结果，收集相关的日志提单给开发

9.回归性能测试

10.编写测试报告

第三章. JMeter测试工具篇

目录

  1. JMeter介绍与安装
  • JMeter介绍与安装
  • JMeter的组成结构
  • 第一个性能测试案例
  1. JMeter模拟多用户同时发送请求
  • 逻辑分支控制
  • 配置管理
  • 发送请求的设置
  1. JMeter脚本开发精要技巧
  • 关联、断言、参数化、数据监控

1. JMeter介绍与安装

  1. JMeter介绍
    JMeter是Apache组织开发的基于Java的压力测试工具。具有开源免费、框架灵活、多平台支持等优势。除了压力测试外，JMeter也可以应用的接口测试上。
  2. JMeter下载、安装及启动

下载：

访问JMeter官网：https://jmeter.apache.org/download_jmeter.cgi

image.png

点击下载windows版本apache-jmeter-5.1.1.zip

安装：

解压到D盘即可使用，目录结构：

  • bin目录：启动命令
  • jmeter.bat 在Windows可启动的批处理文件
  • jmeter.sh 在Linux可执行的shell脚本
  • jmeter.properties: 核心配置文件(配置中文编码)

lib目录：存放Jmeter依赖的jar包，同时安装插件放于lib中的ext目录中

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启动：

  • 进入bin目录，双击jmeter.bat文件即可启动jmeter

(如果打不开，则说明其工作环境JDK没搭建好,原因：JMeter需要基于Java环境)

  • 在dos中进入到apache-jmeter的bin目录中，然后执行命令：jmeter也可以启动

3、配置jmeter工作环境

方式：安装jdk并配置环境变量

1）安装jdk，要求是1.8级以上版本

在安装jdk的过程中，记得把路径复制一份,方便后面使用。

2）配置jdk的系统环境变量：

a》java_home：jdk的安装路径，(需要新建)

b》path：增加jdk的工作目录bin ( %java_home%\bin; )
(只需编辑，往里添加工作路径)

3）验证：

A、在dos中输入命令：javac，显示javac命令的格式及选项

B、启动bin目录中jmeter.bat能正常打开。

设置界面为简体中文,如下：

image.png

2、使用JMeter来做接口功能测试

过程：测试计划-》线程组-》http请求-》响应断言-》断言结果-》参看结果树!

image.png image.png其中测试计划是自带的。

测试计划：相当于项目，某某项目-测试计划

  1. 添加线程组：相当于功能点、或者接口，某某接口-线程组
  • 在“测试计划”上右键–>添加–>线程(用户)–>线程组。

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然后可以对线程组进行设置(一般在做性能测试时才需要去设置，接口几乎不用)

线程组参数详解：

  • 名称：根据业务来设置合适名称，接口测试就是接口名称，性能测试就是功能点2. 遇错误的动作：默认“继续”，忽略错误继续完成请求3. 线程数：虚拟用户数，默认是1个，一个用户占用一个线程。多用户并发测试时就需要在这里设置并发用户数，也就是设置多少个线程数。
  • Ramp-Up 时间(秒)：启动所有虚拟用户所需的时间。含义如下： 比如：如果线程数为10，启动时长为2秒，那就意味着2秒内需启动10个用户，平均下来就是每秒启动5个用户。启动时间为0，则代表同时启动 ，并发。
  • 循环次数：每个用户发送请求的次数，好比参数化。如果线程数为10，循环次数为5， 那么每个线程(用户)发送5次请求。总请求数为10*5=50 如果勾选了“永远”， 那么所有线程会一直发送请求，直到手动停止运行或者设置了调度器。
  • 调度器：设置线程组启动的持续时间和延迟时间(调度器需勾选循环次数为永远才有效) 持续时间（秒）：测试持续的时间：24小时=24*3600秒 启动延迟（秒）：测试延迟启动的时间
  1. 添加HTTP请求：相当于测试用例中的测试步骤，某某-HTTP请求
  • 在“线程组”上右键–>添加–>取样器–>HTTP请求

image.png

  • 设置HTTP请求信息：

基本》

2.1. Web服务器

协议：向目标服务器发送HTTP请求的协议，可以是HTTP或HTTPS，默认为HTTP

服务器名称或IP ：HTTP请求发送到的目标服务器名称或IP ，比如：www.jd.com

端口号：目标服务器的端口号，默认值为80 ,可以不写，https为443。

注意： “ 服务器名称或IP”中不用输入http://, 请求时会自动加入 ;
2.2. Http请求

  • 方法：发送HTTP请求的方法,包括GET、POST等。
  • 路径：目标URL路径(服务器名称与参数之间的部分)
  • 内容编码 ：编码方式默认值为iso8859，改为utf-8支持中文。跟随重定向：当HTTP请求的响应是302/301时，JMeter会跟随重定向到目标页面。
  • 使用keepAlive ：jmeter 和目标服务器之间使用 Keep-Alive方式进行HTTP通信保持长 连接，减少连接的次数，进而缩短了连接时间****

2.3. 请求参数

  • A)参数: get请求所携带的数据列表，名值对 (同请求一起发送参数)
  • B)消息体数据: post请求所携带的请求数据是json格式数据，类似于字典
  • C)文件上传: post请求本地文件上传，文件类型一定是file说明：所添加的参数中有中文时需要勾选“编码”
    Http请求 示例 ： https://www.jd.com/，打开京东首页get请求

image.png

  1. 添加响应断言

在“HTTP请求”上右键–>添加–>断言–>响应断言(检查请求后的响应是否正确)

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需要设置的断言的内容：

image.png

包括：适用范围(那个请求)，响应的字段，匹配规则以及添加要检查的测试模式

3.1、apply to： 表达的是断言那个请求，默认是只断言主请求（main sample only）

3.2、测试字段： 表达的是断言的内容，有响应文本，响应代码，响应信息等等，一般都是断言响应文本

3.3、模式匹配规则： 表达的是断言的方式，有包括、匹配、相等等等，一般使用包括或者相等

3.4、测试模式： 根据业务来编写，可以理解为我们的预期结果

4. 添加断言结果

在“HTTP请求”上右键 -> “添加”-> “监听器” -> “断言结果” ，查看断言的结果

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【断言】又名：检查点

含义： 检查预期数据与实际数据是否匹配

方式： 先添加响应断言再添加断言结果，是一个组合

断言成功 ： 断言结果只有一行，为请求的名称，则表示成功。
断言失败 ：断言结果有两行，第二行显示失败的原因。

5. 察看结果树， 目的是查看请求发送后 的结果：

在“HTTP请求”上右键–>添加–>监听器–>察看结果树

image.png

点击发送请求，image.png结果如下：

image.png

image.png

第四章 JMeter模拟多用户同时发送请求

1、一个简单的压力测试实战

现有一个http请求接口http://localhost:8080/goods/to_list， 要使用Jmeter对其进行压测，测试步骤如下:

a.新建一个线程组。

image.png

b. 设置线程组参数。这里配置为：10个线程，同时启动，循环一次。

image.png

c. 新增http请求默认值。 在上一步创建的线程组上，新增http请求默认值，所有的请求都会使用设置的默认值，这设置协议为http，IP为localhost，端口为8080。

image.png

image.png

d. 添加要压测的http请求。

image.png
下图第一个红框内的协议、IP、端口不需要设置，会使用步骤c中设置的默认值，只需设置请求路径Path即可，这里填入/goods/to_list。

image.png

e. 新增监听器，用于查看压测结果。这里添加三种：聚合报告、图形结果、用表格查看结果，区别在于结果展现形式不同。

image.png

f. 点击运行按钮开始压测，并查看结果。

image.png

五、如何查看系统负载何性能瓶颈
服务器上执行以下命令：

top

如下图所示，可以看到系统负载load average情况，1分钟平均负载，5分钟平均负载，15分钟平均负载分别是1.58, 0.50, 0.23；同时可以看到最耗费资源的进程为mysql。

image.png

2、如何创建带参数的请求

1. 首先新建一个http请求。

image.png
2.设置请求路径，并添加参数。 如下图所示，Path中填写请求路径，点击Add添加参数，有一个名为token的参数。
在这里插入图片描述
至此给带参数请求已创建完成，点击运行即可开始压测。

3、如何模拟设置多个变量，模拟多个用户请求接口

  1. 新建Csv Data Set Config设置。

image.png
2.新建配置文件config.txt，配置用户信息。 文件名随便写，里面数据每行有两个值，userId和userToken，中间用逗号隔开，我这里设置了两个用户的信息。

image.png
3.引用配置文件。 Csv Data Set Config中引用配置文件config.txt，并定义变量名为userId和userToken。

image.png
4.请求中引用配置文件中的变量。 在填写参数Value的地方不要将值写死，而是写为 变量名这种格式，我这里想要引用配置文件中 u s e r T o k e n 的值，所以写为 {变量名}这种格式，我这里想要引用配置文件中userToken的值，所以写为 变量名这种格式，我这里想要引用配置文件中userToken的值，所以写为{userToken}。

image.png
至此配置完毕，点击运行按钮，即可开始压测。

3. jmeter模拟多用户并发

一. 100个真实的用户

  1. 一个账号模拟100虚拟用户同时登录和100账号同时登录
    区别
  • 1个账号100个人用，同时登录；
  • 100个人100个账号，同时登录。

相同

  • 两个都是100人同时登录，具体看项目需求。
  1. 账号来源
  • 利用“注册”或“创建”账号接口，创建100个用户；
  • “查询”接口，保存100个账号的账号、密码到一个文件。

3、提取100个账号、密码的文件

  1. meter脚本整体布局
线程组（一级）---->请求默认值、请求头、http请求、察看结果树（二级）----->正则表达式、BeanShell 后置处理程序（三级）。
  • HTTP请求默认值：是存放系统通用ip的位置（协议:http； 服务名称或ip:127.0.0.1）;
  • HTTP信息头管理：接口请求之前需要带的信息，部分接口不带不能运行（Authorization、Content-Type、Accept、User-Agent），例如必须带的token就在信息头中存放；
  • 登录请求：请求方法、请求路径、消息体；正则表达式提取token
  • 创建请求：请求方法、请求路径、消息体；参数化用户名，创建多个用户；
  • 查询账号：请求方法、请求路径、消息体；正则表达式提取用户名、密码；BeanShell 后置处理程序存储返回值到文件中

image.png

（2）查询请求中的正则表达式和BeanShell 后置处理程序

正则表达提取----->获取想要的字段内容
（详看：https://blog.csdn.net/belief_009/article/details/123051440）

image.png

  • BeanShell 后置处理程序---->将提取到的字段内容存储在指定文件4.csv中
FileWriter fs=new FileWriter("D://近期//4.csv",true);
BufferedWriter out =new BufferedWriter(fs);

out.write(vars.get("username")+","+vars.get("id"));    //username、id为正则定义名称
out.write(System.getProperty("line.separator"));      //相当于"\n"自动换行

out.close();
fs.close();

image.png

  • 线程组线程数设置数目等于提取到的条数，执行脚本得到100个用户的账号和密码

image.png

二、100个用户同时登录

  1. 设置线程组
    线程数：并发用户数
    Ramp-up时间(秒)：启动所有线程所需要的时长
  • 0---->代表同时并发；
  • 100---->线程数100，时间100秒。代表每隔1s启动一个线程（100/100=1）

循环次数：Loop Count

  • 默认值是1；
  • 2---->线程数100，循环次数2。代表启动200个线程；
  • 勾选“永远”，会一直执行，需要人工停止，一般配合调度器使用。

image.png

补充：同步定时器：

  • 作用：阻塞线程，直到指定的线程数量到达后，在一起释放，可以瞬间产生很大的压力；
  • 使用同步定时器时，循环次数要勾选为永远

image.png
2. 模拟多用户登录
线程组下添加----->CSV 数据文件设置
将存储用户账号、密码的文件引入，并命名变量名称，在登录时调用。

image.png

  • 调用，传参${name}
  • 注释：本系统账号密码一致，所以只需要调用一列值
/api/v1/oauth/token?username=${name}&password=${name}&scope=all&grant_type=password
  1. 执行测试，查看结果
  • 100用户同时登录

image.png

第五章. jmeter脚本开发

1. 脚本开发方式大纲

1、badboy进行录制和导出

badboy下载地址:

链接：https://pan.baidu.com/s/18Po3RssrBRSnn_-xsHop1g
　　　　提取码：h4w4

直接解压就可以使用，在界面上输入对应录制的url进行操作，录制完成后导出为：export to jmeter，在jmeter中打开后即可对脚本进行优化

2、jmeter代理服务器

a、设置启动服务代理，在网络设置代理服务，如果为第三方服务器则写第三方服务器的IP而非本地IP（127.0.0.1）

b、打开jmeter，新建线程组，目的为了录制后的脚本有地方存放，目标控制器选择对应的主线程组，存放脚本，添加非测试元件：http代理服务器，点击启动后则可以进行录制，录制完成后停止，在线程组中回出现请求的录制脚本

c、可在http服务代理请求中排除模式使用正则表达式进行过滤

d、再次代理请求录制，已发现.png格式已被过滤掉了

3、进行fiddler抓包后导出jmx格式，在jmeter中打开后进行优化，抓包后选择对应的url进行备注，（选中url按M键备注）

下载fiddler插件后导出jmx

插件下载链接：

链接：https://pan.baidu.com/s/18uffy67lIfNatMGkjnC_2g
　　　　　　提取码：iy20

在jmeter中打开导出的文件，可以看到对应的备注url，进行录制脚本优化

工具是测试中的辅助并非必需品。

总结：

通过以上介绍的性能测试的思路和工具，我们基本上可以完成一次性能测试以及部分问题的性能定位，但是往往性能问题总是隐藏得很深的，并且受各种条件的影响，比如，各个环节的配置参数，网络情况，机器情况，性能测试的工具等等，所以，性能测试的结果往往不能脱离某个环境单独比较，不同的配置，环境，应用的性能都会呈现出不同的结果，出现问题时，也需要我们从前到后，从上到下仔细分析每一个流程的执行情况，逐步通过工具协助定位，才能最终找到瓶颈。总之，性能测试是一门考验耐心，细心，知识广度， 深度的活，每次遇到问题多问几个为什么，多做几次分析和验证，并尝试解决，优化它，一定会让你对系统有更多不一样的认识。

# jmeter # 测试工具 # 压力测试
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