资深测试整理，性能测试-平均并发数+评估系统TPS/并发数（详情）

目录：导读

前言

1、平均并发数计算

平均并发数 = (最大活跃用户数 * 访问页面所需时间) / 页面被持续访问时间

最大活跃用户数：不管采用什么公式计算，都只能使用最大活跃用户数进行计算，不能按用户总量计算；

访问页面所需时间：单个用户在访问页面所需的单位时间，比如用户打开首页这个动作，从开始到加载完成所需要的时间；

访问页面持续时间：活跃用户在高峰时间段访问页面的持续时间，如：早上9点半~10点是高峰访问时间段，则持续时间是30分钟；

举个例子：某站有1W活跃用户，在9点整进行的促销活动，预计持续抢购1分钟，已测得活动页面需要6秒完全加载，则我们可以进行计算：

shell 复制代码

平均并发 = （ 100000 * 6 ）/ 1 * 60 = 1000

从上面的公式，我们也不难得出结论：

页面加载时间越长，并发越大。前面用户的访问未结束，后面的用户又对系统发起了访问的情况；

促销活动开展的时间越长，并发越小。用户的访问变得稀疏，系统的也压力变小；

2、峰值并发数计算

峰值并发数 = 平均并发数 + 3 * √平均并发数

平均并发数：按上面提到的方式计算

3 * √平均并发数：影响因子

按照上面提到的例子，我们的进一步计算：

shell 复制代码

峰值并发 = 1000 + 3 * √1000 = 1095

3、简单粗略估算

并发数估计 = 最大活跃用户数 * 10%

在对并发数精确度要求不高的情况，可以按最大活跃数 * 8%~12% 进行简单估算。

4、评估一个系统的TPS和并发数

=》1.对于新系统

由业务部门或开发人员预估交易量和TPS指标，可以参考公式：并发用户=在线用户数* 10%。

当一个系统还没有上线时，我们可以预判的是这个系统准备要给多少人使用，如日常在线用户数量要支撑1000，那么并发用户参考值为：1000* 10%=100。

如果规定该业务的平均响应时间不高于500毫秒，那么通过TPS=并发用户数/业务平均时间，就可以得到TPS=100/0.5s=200笔/秒，为了系统健壮性考虑，我们还可以在预估计算得到的TPS基础上扩个1.5倍得到200笔/秒* 1.5=300笔/秒。

即可得到该系统的TPS为300笔/秒，并发数为150。

=》2.对于已上线系统

TPS有两个公式：

公式一：TPS=总请求/总时间，实际会考虑二八原则

公式二：TPS=并发数/业务平均时间

TPS一般有以下几种衡量系统性能指标的方式：

1）一般业务系统，选取一天业务量，根据二八原则估算TPS指标，二八原则即：80%的业务在20%的时间里完成，TPS=(业务量 * 80%)/(时间(单位s) * 20%)

2）秒杀类系统模型，选取高峰时间段业务量，估算TPS指标。

3）波动类、交易集中类系统模型，选取特殊交易时间段业务量，预估TPS指标。

另外需要注意：TPS指标需要考虑业务增长量相关因素

如某银行系统某业务订单数据如下：

日常8小时，100万笔交易量，高峰期间交易量8万笔，高峰持续时间9分钟，预估系统3年内每年业务增长率为20%

那么：

1）该业务系统日常期间TPS为：TPS=(日常交易量 * 80%)/(时间 * 20%)=(100万 * 80%)/(8小时* 60 * 60 * 20%)≈139笔/秒

2）该业务系统高峰期间TPS为：TPS=高峰期间交易量/高峰持续时间(单位s)=8万/9分钟* 60≈148笔/秒

3）该业务系统包含每年业务增长率TPS为：

首先三年后业务量=日常交易量* (1+20%)* (1+20%)* (1+20%)=100万* 1.2* 1.2* 1.2=172.8万

其次被测业务交易占总业务交易比例为：40%，那么被测试业务交易量为：总业务交易量* 40%=172.8万* 40%=69.12万

最后被测业务包含每年业务增长率TPS为：(被测试业务交易量* 80%)/(时间(单位s) * 20%)=(69.12万* 80%)/8小时* 60 * 60 * 20%)=96笔/秒

一般情况下，为了系统健壮性考虑，我们会在预估计算得到的未来的TPS基础上扩个1.5倍，即：该业务系统包含每年业务增长率TPS为=96*1.5倍=144笔/秒。

4）该系统性能测试最低支持的并发数为：

如果规定该业务的平均响应时间不高于500毫秒，那么通过TPS=并发用户数/业务平均时间，就可以得到并发用户数=0.5秒*144笔/秒=72个，即系统最低要求支持的并发数为：72个

说明：这里平均响应时间不同的公司不同业务可接受的响应时间是不同的，一般对于在线实时交易：

互联网企业：500毫秒以下，例如淘宝业务10毫秒左右

金融企业：1秒以下为佳，部分复杂业务3秒以下

保险企业：3秒以下为佳

制造业：5秒以下就行。

即可得到该系统的TPS为144笔/秒，并发数为72个。

=》3.横向TPS扩展

假设单节点我们通过上面的方法，计算出来的TPS为150笔/秒，平均响应时间不高于500毫秒，并发用户数75个

现在我们想要系统支撑高并发数，通过扩展服务器数量来提升业务处理的能力，那么，我们也可以计算横向TPS扩展增长率：

python 复制代码

1. 单节点TPS：150笔/秒
2. 2节点TPS：265笔/秒，则增长率为：(2节点TPS-单节点TPS)/(2节点-1)/单节点TPS=(265-150)/(2-1)/150≈76.67%
3. 3节点TPS：375笔/秒，则增长率为：(3节点TPS-单节点TPS)/(3节点-1)/单节点TPS=(375-150)/(3-1)/150≈75%
4. 4节点TPS：488笔/秒，则增长率为：(4节点TPS-单节点TPS)/(4节点-1)/单节点TPS=(488-150)/(4-1)/150≈75.11%
5. 5节点TPS：600笔/秒，则增长率为：(5节点TPS-单节点TPS)/(5节点-1)/单节点TPS=(600-150)/(5-1)/150≈75%
6. 6节点TPS：715笔/秒，则增长率为：(6节点TPS-单节点TPS)/(6节点-1)/单节点TPS=(715-150)/(6-1)/150≈75.33%
7. 7节点TPS：825笔/秒，则增长率为：(7节点TPS-单节点TPS)/(7节点-1)/单节点TPS=(825-150)/(7-1)/150≈75%
8. 8节点TPS：940笔/秒，则增长率为：(8节点TPS-单节点TPS)/(8节点-1)/单节点TPS=(940-150)/(8-1)/150≈75.24%
9. 9节点TPS：1050笔/秒，则增长率为：(9节点TPS-单节点TPS)/(9节点-1)/单节点TPS=(1050-150)/(9-1)/150≈75%
10. 10节点TPS：1165笔/秒，则增长率为：(10节点TPS-单节点TPS)/(10节点-1)/单节点TPS=(1165-150)/(10-1)/150≈75.19%

一般情况下，我们要求扩展服务器的数量进行高并发的处理，TPS增长率应在75%以上。

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