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性能测试的几个指标,你完全了解吗?

发表于:2022-12-27 作者:他还在坚持嘛 来源:博客园

记录下性能测试常用的几个指标,性能测试其实就是检查各项指标是否符合要求。

性能测试核心指标:

  1. 吞吐量
  2. 响应时间(Rsponse Time)
  3. 并发处理能力
  4. 资源占用能力

测试中的时间占比

  • 40% ----- 性能测试分析
  • 30% ----- 测试执行
  • 30% ----- 测试结果分析

全链路监控:只要和系统相关的全部需要监控到

一、吞吐量

单位时间内,系统能够处理多少请求,吞吐量代表网络的流量,TPS越高,吞吐量越大,还包含了数据的吞吐量。

一般单位为:秒,每秒处理的请求量

注意:我们看到的jmeter聚合报告一般如下图,下表中的吞吐量实际是我们文中说的TPS或者QPS。如果要计算吞吐量的话应该是接收+发送网络流量总和。

 性能测试的时候关注吞吐量和测试环境网络带宽之间的关系,如果吞吐量接近或者等于测试环境带宽极限,那么很可能存在网络瓶颈。

1、TPS

TPS的全称是Transaction Per Second,即每秒处理的事务数,那什么是事务呢?如:用户操作伴随着数据的变更,【下单---->支付——一个请求会有多个操作】;如:11.11用淘宝下单,产生订单数据【40W订单/每秒】

衡量一个系统性能的好坏,主要看的是单位时间内,系统可以处理多少业务量。

举个电商的例子:

  1)假设要测试“下单”,那么“下单”业务就可看做是一个事务;

  2)假设需要测试“添加购物车+下单”整体业务,那么“添加购物车”和“下单”这2个业务就组成了一个事务,此时TPS就是每秒处理“添加购物车+下单”这个一整个事务的数量。

响应时间单位为秒的情况下,

TPS = 1/响应时间*并发数

  1. 一般情况下采用二八原则去计算,80%的交易发生在20%的时间去处理;如:一天10000笔,TPS = (10000* 80%=8000笔)/(24*60*60*20%)
  2. 10000笔交易,上午2小时,下午2个小时,TPS = 10000*/4*60*60

在系统达到瓶颈之前,TPS和并发数成正比关系。

2、QPS

QPS = 并发数/响应时间

QPS的全称叫Request Per Second,字面意思比较好理解,就是每秒处理的请求数(如:用户查询数据【打开某个页面】,打开淘宝某个商品页面的时候),并没有去做数据的修改,只是把数据加载到页面中。

如果是测试单接口的情况下,TPS=QPS,例如上面电商例子中的第1)个场景。

二、TOP响应时间(Rsponse Time)

  • 用户的角度:快不快
  • 一个请求从用户发起,到收到服务器响应,所需的时间
  1. 页面:打开响应的时间
  2. 具体单个资源的响应时间

一个请求的响应时间由以下几部分时间构成。响应时间=网络传输的总时间+各组件业务处理时间。

TOP响应时间是将所有请求的响应时间先从大到小进行排序,计算指定比例的请求都是小于某个时间。

该指标统计的是大多数请求的耗时。用Jmeter进行测试通常看到下面几个数据:

  Top90(90%响应时间):90%的请求耗时都低于某个响应时间

  Top95(95%响应时间):95%的请求耗时都低于某个响应时间

  Top99(99%响应时间):99%的请求耗时都低于某个响应时间

三、平均响应时间

平均响应时间=所有请求的平均耗时=ART(Average Response Time)

四、并发数/虚拟用户数(并发处理能力)

压测工具中设置的并发线程/进程数量,海量用户使用系统,在系统不崩溃情况下,能够支撑多少人同时使用:

——可以理解为:每秒/毫秒可以处理多少并发

  • 同时在线:session会话信息(是否可支撑多人同时在线)、服务器储存(多人同时在线的信息需要服务器储存,服务器内存是否可支撑)
  • 同时操作:业界主流的定义,以秒为单位(极致情况:毫秒ms为单位);如:双11 支付宝排队付款,暂时不能付款

与吞吐量的区别:

吞吐量:1w个请求,10:00发送,10:03处理完毕,就是可以的

并发量:一直在高并发,系统是不是扛得住;如:每秒发起1w请求,持续10秒,系统是不是没有问题

五、资源占用率

——概念理解

2个App,功能都一样,都是用来做“图片美颜”,我们来判断下,哪个App的性能好:

  • 第一个App:
  1. 能够运行在5年前的手机上,2GB运行内存
  2. 需要内存资源少
  • 第二个App:
  1. 只能够运行在3年前的手机上,4GB运行内存
  2. 需要内存资源更多

我们可以看出,第一个App所需要的运行内存更小,占用的内存资源更少,而第二个App需要的运行内存是更大的,以及内存资源更多,只能在三年的手机运行,5年前的是运行不了,所以是第一个App相对于与第二个App来说,第一个App性能是更加好的。

性能好一些,对我们实际有什么帮助呢?

假设我们在开发一款应用:

  • 1000使用用户
  1. 500w用户-----------3年内的新手机(运行内存4G)
  2. 500w用户-----------5年前的老手机(运行内存2G)

如我们开发时没有考虑到老手机运行内存的问题,只可以运行在新手机上,那就意味着50%,500w的老手机的用户是正常使用不了的,如我们所设计时考虑到了,性能足够的好,新、老手机都可使用,那就是100%的用户是都可以正常使用的。

——成本的角度

最小成本【最少资源】支撑最多的吞吐量、支撑最小的响应时间

  1. CPU:作为计算机系统的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终执行单元。
  2. 内存:是计算机的重要部件,也称内存储器主存储器,它用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘外部存储器交换的数据。它是外存CPU进行沟通的桥梁,计算机中所有程序的运行都在内存中进行,内存性能的强弱影响计算机整体发挥的水平。只要计算机开始运行,操作系统就会把需要运算的数据从内存调到CPU中进行运算,当运算完成,CPU将结果传送出来。
  3. 网络
  4. 磁盘:利用磁记录技术存储数据的存储器

举例:

同时处理100个请求、需要占用多少CPU、内存、网络、磁盘:

——请求一个接口文档说明

  1. 加载一系列的图片、html、js、css等等内容----加载125KB的内容----内容压缩
  2. 服务器将数据传输到浏览器客户端
  • 服务器网络带宽资源1M,就是每秒能够传输125KB的数据

   加大服务器的带宽

 3. 当前这个系统部署在服务器

  (1) 占用网络带宽太多了

(2)导致 每一秒 只能返回一个请求所需要的数据

 

 如若我们的官网中需加载的内容过多,而我们的服务器带宽只有1M,每秒只可以传输125KB,这时就会出现卡顿,那么我们想要解决,就需要加大带宽,会是压缩网页内缩了

为什么1M的带宽,只可以传输125kb呢?

——如我们家里的宽带100M宽带,理论上的下载速度是12.5M,究竟是为什么呢?因为运行商的所说的单位是bit,而我们经常说的是G、M是Byte。

8位=1字节,“位”是数据存储的最小单位。字节也叫Byte,1Byte=8bit(位),1024Byte(字节)=1KB,1024KB=1MB,1024MB=1GB,1024GB=1TB。

服务器带宽是1M

——访问官网

  • 1人需要的时间:1S
  • 100人需要的时间:100S

这就是资源占用率,处理一个请求,需要占用多少资源

优化:

  • 网页中东西太多了,可以减少
  1. 图片可压缩一下,清晰度降低一点
  2. 有些可不马上加载处理的,可稍后在下载出来

六、成功率

请求的成功率,一般执行压测后我们会关注请求或者事务的成功率是多少,一般公司可能要求成功率在99.99%以上。

七、PV/UV

PV(Page View)页面/接口的访问量,UV(Unique Visitor)页面/接口的每日唯一访客。

PV/UV的概念好像也是常在电商中出现,一般可能是在性能需求分析的时候提到,比如某页面每日的PV是多少,UV是多少。

八、集合点

集合点不是指标,是性能测试中的一个概念。

 集合点是为了增加瞬间并发压力的一种机制,在脚本中增加一个标记,所有虚拟用户执行到标记处会进行等待,等左右用户都到达后,再同时继续执行下一步操作。

根据业务来选择是否需要集合点,如果业务场景是瞬间高并发的,如抢购、秒杀等,需要加集合点。

增加了集合点之后,对服务器来说,会产生一种瞬间高并发,模拟秒杀等场景;同时也会降低服务器平均压力。