性能测试方法-基本流程
基本流程大纲
一、需求分析
- 明确测试目的：根据产品需求来明确测试的目标和关注点
- 明确关注的指标：评估测试内容需要关注的指标，如CPU利用率，内存利用率，磁盘I/O性能，网络吞吐量，进程和线程数量，系统负载，响应时间，日志和错误记录，垃圾回收，连接数和并发用户等，需要根据测试系统的特性和目的，关注其他特定的指标性能
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CPU利用率：监测CPU的使用率，以确定系统是否存在CPU瓶颈。
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内存利用率：检查系统的内存使用情况，以确保没有出现内存不足的问题。
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磁盘I/O性能：关注磁盘的读写速度和响应时间，以确保磁盘性能满足需求。
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网络吞吐量：检查网络传输速率，以确保网络连接没有成为性能瓶颈。
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进程和线程数量：监控活动进程和线程的数量，以确保系统不会超过其处理能力。
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系统负载：查看系统负载平均值，以确定系统是否过载。
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响应时间：测量系统的响应时间，以确保系统能够及时响应用户请求。
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日志和错误记录：检查系统日志和错误记录，以查找任何异常或错误的指示。
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垃圾回收：对于使用Java等语言开发的应用程序，监控垃圾回收的频率和效率，以确保没有内存泄漏或过度的垃圾回收。
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连接数和并发用户：监测系统的连接数和并发用户数，以确保系统能够处理并发请求。
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备注：这些性能指标可以通过使用系统监控工具（如top、vmstat、iostat、sar等）或第三方性能监控工具来获取
二、设计测试方法
- 了解性能测试方法和区别，例如：基线性能测试、影响性能的因子测试和场景性能测试法
- 根据具体的测试需求和目标，选择适合的测试方法或组合使用这些方法来全面评估系统的性能，例如：在Linux服务器上进行性能测试时，可以结合不同的测试方法。例如，先进行基线性能测试，确定系统的基准性能。然后，通过改变系统的资源配置、网络设置等方式进行影响性能的因子测试。最后，使用场景性能测试法模拟实际用户行为和负载，评估系统在真实场景下的性能表现。
- 确认测试应对策略：根据测试的需求和目标，能初步输出测试计划；按照计划内容，推测执行过程中可能遇到的各种情况，并输出对应的应对策略；例如：进行负载测试时，定义的测试参数未达到最大压力，可以按照实际测试的结果，进行逐步增加负载的方式，进行逐渐加压的测试。
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基线性能测试： 测试目标是测试系统可以达到的最优性能。基线性能测试是在系统或应用程序的正常运行条件下进行的测试，旨在建立性能基线，确定系统在正常负载下的性能水平。它通常用于评估系统的稳定性和性能趋势。
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影响性能的因子测试： 影响性能的因子测试是针对系统中特定因素对性能的影响进行的测试。这些因素可以是系统配置、网络带宽、数据库性能等。测试的目的是确定这些因素对系统性能的影响程度，并找出可能导致性能下降的瓶颈。例如，可以通过改变Linux服务器的内存大小、调整网络带宽或优化数据库查询来测试这些因素对性能的影响。
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场景性能测试法： 场景性能测试法是模拟实际使用场景下的性能测试方法。它通过模拟用户的行为、交互和负载情况来评估系统在不同场景下的性能。这种测试方法可以用于评估系统在高并发、大数据量或复杂业务流程下的性能表现。例如，在镜像服务器上可以模拟同时上传镜像，查询镜像文件，合并镜像等操作，以评估系统在高负载情况下的性能。
三、测试准备
- 准备测试环境：设置测试环境，包括硬件、软件和网络等。确保测试环境与实际生产环境相似，并具备足够的资源支持测试。
- 选择性能测试工具：根据测试需求和测试方法以及测试场景，选择需要的性能测试工具，并设置测试参数，如并发用户数、请求频率、测试时间等。例如：按照不同的测试目标，会分为基准测试，负载测试，网络性能测试，性能分析工具，进行工具选型，根据工具使用原理和方式设置测试参数。
- 数据表格准备：测试执行前，根据测试计划梳理出需要记录的数据，并在表格备注对应的测试策略，以免测试过程对数据采集有遗漏；备注的测试策略有助于测试过程，若遇到预估的状况可以立刻进行应对措施，例如：如果测试收集的性能数据与已知数据偏差和很大，需要判断是否增加测试数量进行数据正确性的校验等，以及其他遇到的各种原因应对情况
- 测试工作量预估：进行测试过程，需要进行必要性的时间记录，目的是有助于复盘功能内容的有效性和作为可参考的历史数据
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负载测试工具：
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Apache JMeter：适用于测试Web应用程序的性能，支持并发用户、吞吐量和响应时间等指标的测量。
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ApacheBench (ab)：适用于快速测试服务器的性能，特别是HTTP服务器。
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Siege：适用于测试Web应用程序的性能和稳定性，可以模拟多个并发用户对服务器进行压力测试。
- wrk：适用于测试高并发的Web应用程序，使用多线程和事件驱动的方式模拟负载。
基准测试工具：
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Sysbench：适用于测试服务器的整体性能和资源利用率，支持CPU、内存、文件I/O和数据库等性能测试。
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Phoronix Test Suite：适用于综合性能测试，可以测试CPU、内存、磁盘、图形等多个方面的性能。
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UnixBench：适用于测试Unix/Linux系统的整体性能，包括CPU、内存、磁盘和文件系统等。
性能分析工具：
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Perf：适用于深入分析系统性能瓶颈和优化，可以监测系统的性能指标、调用图和硬件事件等。
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strace：适用于跟踪系统调用和信号，用于分析应用程序的行为和性能问题。
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vmstat：适用于监测系统的虚拟内存、进程、CPU和I/O等性能指标。
网络性能测试工具：
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iperf：适用于测试网络带宽和吞吐量，可以模拟客户端和服务器之间的数据传输。
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netperf：适用于测试网络性能和吞吐量，支持多种协议和测试场景。
四、测试执行
- 执行性能测试：运行性能测试工具，模拟用户行为，生成负载，并根据数据表格收集性能数据。具体测试方法按照测试计划执行。
- 监控和分析：在测试过程中，实时监控系统的性能指标，如响应时间、吞吐量、CPU、内存等。收集测试数据，并进行分析和比较，找出性能瓶颈和优化空间。
- 优化和重复测试：根据性能测试结果，识别问题和瓶颈，并进行优化。然后重复上述步骤，进行多次测试，以验证优化效果和系统的稳定性。
- 生成测试报告：根据性能测试结果和分析，生成详细的测试报告，包括测试目标、测试环境、测试步骤、测试数据、性能指标和结论等。
- 进行容量规划：根据性能测试结果和预测，进行容量规划，目的是为了确定系统所需的硬件、网络和软件资源，以满足预期的性能和可用性要求。
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容量规划通常包括以下几个方面：
资源需求评估：
- 根据性能测试结果和预期的负载情况，评估系统所需的硬件资源，如CPU、内存、磁盘空间等。这可以帮助确定系统在正常运行和峰值负载时所需的资源容量。
网络带宽评估：
- 根据性能测试中的网络性能指标，评估系统所需的网络带宽。这可以帮助确定系统在处理并发请求和数据传输时所需的网络容量。
扩展性规划：
- 根据性能测试中的负载情况和性能趋势，评估系统的扩展性和可伸缩性。这可以帮助确定系统在未来增加负载时的扩展需求和资源规划。
软件配置和优化：
- 根据性能测试中的性能指标和瓶颈分析，评估系统的软件配置和优化策略。这可以帮助确定系统在性能方面的改进和优化措施。