摘要：性能測(cè)試可以測(cè)算出應(yīng)用系統(tǒng)能夠承受的負(fù)荷，從而保證系統(tǒng)在實(shí)際壓力下的正常工作。本文通過(guò)一種能夠模擬真實(shí)用戶(hù)實(shí)際行為的方法，對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行性能測(cè)試，獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對(duì)其性能指標(biāo)進(jìn)行比較，找到系統(tǒng)瓶頸，從而進(jìn)行性能優(yōu)化。

　　關(guān)鍵詞：web應(yīng)用,性能測(cè)試,loadrunner

　　引言

　　WorldWideWeb簡(jiǎn)稱(chēng)Web或WWW，中文名字萬(wàn)維網(wǎng)。是自20世紀(jì)90年代以來(lái)最重要的Internet應(yīng)用。作為一種資源的組織和表達(dá)機(jī)制，Web已成為Internet最主要的信息傳送媒介。

　　隨著Internet的迅速發(fā)展，web應(yīng)用越來(lái)越深入人們的工作和生活。java自1995年問(wèn)世以來(lái)，由于其簡(jiǎn)單易學(xué)、跨平臺(tái)、純面向?qū)ο蟮戎T多優(yōu)點(diǎn)吸引了人們。因此基于java的web應(yīng)用程序得到了廣泛的應(yīng)用。軟件除了能滿足用戶(hù)的需求之外，還要保證各個(gè)部分協(xié)調(diào)有效的運(yùn)行，發(fā)揮整個(gè)系統(tǒng)的一體作用，因此軟件的性能也是非常重要的。在保證軟件質(zhì)量的過(guò)程中，需要進(jìn)行各種測(cè)試，例如功能測(cè)試、性能測(cè)試、可用性測(cè)試、客戶(hù)端兼容性測(cè)試及安全性測(cè)試。由于基于web的B/S架構(gòu)的應(yīng)用程序，客戶(hù)端只能完成瀏覽、查詢(xún)、數(shù)據(jù)輸入等簡(jiǎn)單功能，絕大部分工作由服務(wù)器承擔(dān)，這使得服務(wù)器的負(fù)擔(dān)很重。因此系統(tǒng)并發(fā)的用戶(hù)數(shù)，系統(tǒng)的事務(wù)率及響應(yīng)時(shí)間，在基于JAVA的web應(yīng)用程序尤其重要。所以本文著重描述其性能測(cè)試。

　　1.軟件性能測(cè)試

　　軟件性能測(cè)試是為了描述對(duì)象與性能相關(guān)的特性并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，而實(shí)施和執(zhí)行的一類(lèi)測(cè)試。性能測(cè)試主要檢驗(yàn)軟件是否達(dá)到需求規(guī)格說(shuō)明中規(guī)定的各類(lèi)性能指標(biāo)，并滿足一些性能相關(guān)的約束和限制條件。

　　中國(guó)軟件評(píng)測(cè)中心將性能測(cè)試概括為三個(gè)方面：應(yīng)用在客戶(hù)端性能的測(cè)試、應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)

　　上性能的測(cè)試和應(yīng)用在服務(wù)器端性能的測(cè)試。

　　本文主要關(guān)注應(yīng)用在客戶(hù)端性能的測(cè)試。

　　應(yīng)用在客戶(hù)端性能測(cè)試的目的是考察客戶(hù)端應(yīng)用的性能，測(cè)試的入口是客戶(hù)端。它主要包括并發(fā)性能測(cè)試、疲勞強(qiáng)度測(cè)試、大數(shù)據(jù)量測(cè)試和速度測(cè)試等，其中并發(fā)性能測(cè)試是重點(diǎn)。

　　并發(fā)性能測(cè)試的過(guò)程是一個(gè)負(fù)載測(cè)試和壓力測(cè)試的過(guò)程，即逐漸增加負(fù)載，直到系統(tǒng)的瓶頸或者不能接受的性能點(diǎn)，通過(guò)綜合分析交易執(zhí)行指標(biāo)和資源監(jiān)控指標(biāo)來(lái)確定系統(tǒng)并發(fā)性能的過(guò)程。負(fù)載測(cè)試是確定在各種負(fù)載下系統(tǒng)的性能，目標(biāo)是測(cè)試當(dāng)負(fù)載逐漸增加時(shí)，系統(tǒng)組成部分的相關(guān)輸出項(xiàng)，例如通過(guò)量、響應(yīng)時(shí)間、CUP負(fù)載、內(nèi)存使用等來(lái)決定系統(tǒng)的性能。負(fù)載測(cè)試是一個(gè)分析軟件應(yīng)用程序和支撐架構(gòu)、模擬真實(shí)環(huán)境的使用，從而來(lái)確定能夠接受的性能過(guò)程。壓力測(cè)試是通過(guò)確定一個(gè)系統(tǒng)的瓶頸或者不能接受的性能點(diǎn)，來(lái)獲得系統(tǒng)能提供的最大服務(wù)級(jí)別的測(cè)試。

　　并發(fā)性能測(cè)試的目的主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：以真實(shí)的業(yè)務(wù)為依據(jù)，選擇有代表性的、關(guān)鍵的業(yè)務(wù)操作設(shè)計(jì)測(cè)試案例，以評(píng)價(jià)系統(tǒng)的當(dāng)前性能；當(dāng)擴(kuò)展應(yīng)用程序的功能或者新的應(yīng)用程序?qū)⒁�被部署時(shí)，負(fù)載測(cè)試會(huì)幫助確定系統(tǒng)是否還能夠處理期望的用戶(hù)負(fù)載，以預(yù)測(cè)系統(tǒng)的未來(lái)性能；通過(guò)模擬成百上千個(gè)用戶(hù)，重復(fù)執(zhí)行和運(yùn)行測(cè)試，可以確認(rèn)性能瓶頸并優(yōu)化和調(diào)整應(yīng)用，目的在于尋找到瓶頸問(wèn)題。

　　2.基于JAVA的WEB應(yīng)用程序性能測(cè)試策略

　　軟件測(cè)試就是在受控制的條件下對(duì)系統(tǒng)或應(yīng)用程序進(jìn)行操作并評(píng)價(jià)操作結(jié)果的過(guò)程，所謂控制條件應(yīng)包括正常條件與非正常條件。對(duì)任意一個(gè)程序進(jìn)行的測(cè)試，無(wú)論使用自動(dòng)化的測(cè)試工具或是手動(dòng)測(cè)試，窮盡測(cè)試是不可能。任何一個(gè)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試的程序，也不能保證其百分之百的正確。

　　因此，為了較少這種不必要的錯(cuò)誤。測(cè)試之前一定先要制定其測(cè)試策略，測(cè)試計(jì)劃，選用合適的測(cè)試工具，從而設(shè)計(jì)出高效的測(cè)試用例。只有這樣，一個(gè)好的測(cè)試策略和好的測(cè)試計(jì)劃才能做到事倍功半的作用。

　　基于JAVA的web應(yīng)用程序性能測(cè)試重點(diǎn)在于并發(fā)測(cè)試。并發(fā)測(cè)試一般使用虛載測(cè)試的方法,即通過(guò)一個(gè)控制器發(fā)送測(cè)試信息給多個(gè)參與測(cè)試的主機(jī)，在每臺(tái)機(jī)器上模擬多個(gè)用戶(hù)的操作（使用多個(gè)進(jìn)程或線程）向服務(wù)器發(fā)送用戶(hù)請(qǐng)求，使系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)。

　　基于以上的工作原理，其性能測(cè)試采用的策略主要有：

　�。�1）腳本的個(gè)數(shù)、負(fù)載生成器和每個(gè)組中包括的VUSER數(shù)為固定數(shù)。

　�。�2）腳本的個(gè)數(shù)、負(fù)載生成器和每個(gè)組中包括的Vuser數(shù)可以以一定的百分比進(jìn)行改變。

　�。�3）可以固定虛擬用戶(hù)數(shù)、每秒事務(wù)數(shù)、每分鐘也面數(shù)及事務(wù)的響應(yīng)時(shí)間。

　�。�4）可以設(shè)置腳本的種類(lèi)

　�。�5）設(shè)置不同的操作系統(tǒng)，模擬真實(shí)的用戶(hù)現(xiàn)象。

　　3.性能測(cè)試的實(shí)現(xiàn)

　　性能測(cè)試，大多數(shù)的測(cè)試只有借助測(cè)試工具才能完成。目前，廣泛使用的性能測(cè)試工具大多是商業(yè)軟件，如mercuryinteractive公司的loadrunner、AstraLoadTest，Compuware公司的QALoad，IBMRational公司的TeamTest。本文選用的用Mercury公司的自動(dòng)化性能測(cè)試工具loadrunner，在WindowsXP,MySql數(shù)據(jù)庫(kù)的測(cè)試環(huán)境下進(jìn)行性能測(cè)試。

　�。�1）性能測(cè)試設(shè)計(jì)

　　Loadrunner是一個(gè)可以進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試執(zhí)行，并對(duì)測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而得到系統(tǒng)瓶頸的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的性能測(cè)試解決方案。有以下三部分組成：VuGen用來(lái)錄制虛擬用戶(hù)的腳本。Controller用來(lái)執(zhí)行腳本并且對(duì)整個(gè)測(cè)試過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。Analysis提供圖和報(bào)表來(lái)顯示測(cè)試結(jié)果。

　　具體方法：首先通過(guò)使用VuGen（虛擬用戶(hù)生成器）錄制用戶(hù)在客戶(hù)端應(yīng)用程序中執(zhí)行的典型業(yè)務(wù)流程來(lái)開(kāi)發(fā)Vuser腳本。VuGen還可以運(yùn)行腳本，為了成功的把腳本集成到LoadRunner方案中，在錄制了基本的Vuser腳本以后，還要對(duì)腳本進(jìn)行增強(qiáng)及編輯，設(shè)置好運(yùn)行時(shí)環(huán)境后，以獨(dú)立模式運(yùn)行Vuser腳本。其次通過(guò)Controller從一個(gè)單一的控制點(diǎn)簡(jiǎn)單有效地控制所有的Vuser。導(dǎo)入測(cè)試腳本，在方案（描述測(cè)試會(huì)話期間發(fā)生的事情）中配置好Vuser的計(jì)算機(jī)列表、運(yùn)行Vuser腳本的列表以及在方案執(zhí)行期間運(yùn)行的指定數(shù)量的Vuser或Vuser組。執(zhí)行方案時(shí)，Controller將該方案中的每個(gè)Vuser分散到負(fù)載生成器，負(fù)載生成器是執(zhí)行Vuser腳本，從而使Vuser可以模擬實(shí)際用戶(hù)操作的計(jì)算機(jī)。在運(yùn)行的同時(shí)，還可以用LoadRunner的性能監(jiān)視器來(lái)監(jiān)視方案的執(zhí)行。最后，Analysis把在方案執(zhí)行期間，LoadRunner紀(jì)錄下來(lái)的不同負(fù)載下的應(yīng)用程序性能，以圖和報(bào)表顯示出來(lái)。從而可以方便的分析出應(yīng)用程序的性能。

　　(2)性能測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備

　　通過(guò)使用最少的硬件資源，為所有VUSER提供一致的、可重復(fù)并可度量的負(fù)載，像實(shí)際用戶(hù)一樣使用開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序，這是Loadrunner的一大特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)。在提供負(fù)載時(shí)，除了準(zhǔn)備一些比較有代表性的數(shù)據(jù)，還要注意測(cè)試腳本的重用問(wèn)題。一個(gè)是關(guān)聯(lián)，即通過(guò)參數(shù)化，來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試用例的充分利用。另一個(gè)是ip欺騙因?yàn)楫?dāng)運(yùn)行場(chǎng)景時(shí)，虛擬用戶(hù)使用它們所在的負(fù)載生成器的固定的IP地址。每個(gè)LoadGenerator上（同時(shí)）運(yùn)行大量的虛擬用戶(hù)，這樣就造成了大量的用戶(hù)使用同一IP同時(shí)訪問(wèn)一個(gè)網(wǎng)站的情況，這種情況和實(shí)際運(yùn)行的情況不符，并且有一些網(wǎng)站會(huì)限制同一個(gè)IP的登陸。為了更加真實(shí)的模擬實(shí)際情況，LoadRunner允許運(yùn)行的虛擬用戶(hù)使用不同的IP訪問(wèn)同一網(wǎng)站，這種技術(shù)稱(chēng)為“IP欺騙”.

　�。�3）性能測(cè)試執(zhí)行

　　在測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試環(huán)境及測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好以后就可以進(jìn)行測(cè)試。Controller通過(guò)遠(yuǎn)程代理調(diào)度程序啟動(dòng)負(fù)載生成器計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用程序。通過(guò)代理Controller和負(fù)載生成器互相通信。運(yùn)行方案時(shí)，Controller指示遠(yuǎn)程代理調(diào)度程序啟動(dòng)LoadRunner代理。該代理根據(jù)從Controller接受到的指令來(lái)初始化、運(yùn)行、暫停和停止各個(gè)Vuser。同時(shí)，該代理還將各個(gè)Vuaer的狀態(tài)數(shù)據(jù)傳回Controller。

　�。�4）性能測(cè)試評(píng)估

　　在應(yīng)用程序的測(cè)試測(cè)試結(jié)束后，可以對(duì)應(yīng)其各個(gè)性能指標(biāo)來(lái)分析系統(tǒng)的可用性。

　　有許多因素能夠影響系統(tǒng)的性能指標(biāo)，如，測(cè)試環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫(kù)和中間件的使用及它們之間的關(guān)聯(lián)應(yīng)用。其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)都可能造成整個(gè)系統(tǒng)的可用性。LoadrunnerController通過(guò)隔離并標(biāo)識(shí)潛在的客戶(hù)端、網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器瓶頸。監(jiān)視負(fù)載下的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器資源，檢查出現(xiàn)性能延遲的地方：網(wǎng)絡(luò)或客戶(hù)端延遲、CPU性能、I/O延遲、數(shù)據(jù)鎖定或服務(wù)器上的其他問(wèn)題。在進(jìn)行web應(yīng)用測(cè)試中，LOADRUNNER提供的性能指標(biāo)有每秒點(diǎn)擊次數(shù)吞吐量每秒HTTP響應(yīng)數(shù)、每秒下載頁(yè)面數(shù)每秒連接數(shù)。同時(shí)。用戶(hù)通過(guò)在LOARUNNERANALYSIS中看到這些性能指標(biāo)的圖或報(bào)表，很方便的分析各部分的性能狀況。

　　4.總結(jié)

　　任何軟件的測(cè)試結(jié)果都不是只與應(yīng)用程序本身有關(guān)，特別是性能測(cè)試，還與其測(cè)試硬件環(huán)境、軟件環(huán)境、測(cè)試方法及測(cè)試工具有關(guān)，因此在進(jìn)行測(cè)試之前、一定要了解應(yīng)用程序的使用及運(yùn)行的約束條件。LoadrunnerController通過(guò)使用虛擬用戶(hù)技術(shù)來(lái)達(dá)到并發(fā)的目的，這個(gè)測(cè)試屬于黑盒測(cè)試，測(cè)試人員不需要對(duì)程序代碼有很深刻的了解。通過(guò)模擬真實(shí)用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)的訪問(wèn)，可以幫助系統(tǒng)分析員提早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的瓶頸，從而優(yōu)化各部分的軟硬件配置。

　　參考文獻(xiàn)：

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　�、軱OADRUNNER使用手冊(cè)。

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