第三方软件确认测试机构【性能测试中内存泄漏的迹象:如何利用LoadRunner监控和发现 】

在性能测试中,发现和诊断内存泄漏是一项重要且高难度任务。LoadRunner 是定位问题的哨兵,它不能直接告诉你哪行代码泄露,但能提供确凿的证据、准确定位泄露发生的情形和时间点,并指引你找到根本原因。

性能测试中内存泄漏的典型迹象

在压测过程如果观察到以下一种或多种方式,应警惕内存泄漏:

内存消耗的稳态失衡:在固定并发用户数、不断运行的稳定性测试(Endurance Test) 中,服务器的内存使用率(如Available MBytes不断下降,或% Committed Bytes In Use不断上升)不随负载波动而稳定回收,反而呈现单调递增的锯齿状或斜坡状上涨。在负载移除后,内存无法回落到初始水平。

伴随性能劣化和错误:内存泄漏会导致垃圾收集频繁、系统响应变慢。会观察到:

随着测试时间推移,事务平均响应时间逐渐变长。

文章来源:卓码软件测评

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吞吐量(TPS)逐渐下降。

可能因内存耗尽,出现 OutOfMemoryError、 HTTP 500 内部服务器错误,甚至服务器宕机。

进程内存不断增长:监控特定应用进程(如 java.exe, tomcat.exe, w3wp.exe)的私有字节数(Private Bytes - Windows)或驻留集大小(RSS - Linux),如果在每次业务高峰后基线不断抬高。

利用LoadRunner进行监控方法

LoadRunner的作用是在模拟真实负载的同时,系统地收集和分析服务器资源计数器。

配置LoadRunner监控
添加度量(Add Measurements):

在Controller的"运行"视图中,添加被测服务器(Windows或Linux)的资源监控。

性能计数器(Performance Counters):

根据服务器类型,重点监控以下计数器:

通用 (Windows)

Memory\Available MBytes:可用物理内存量。不断下降且不恢复是强烈信号。

Process(*)\Private Bytes:目的进程已分配的独占内存。趋势性增长表示泄漏。

Process(*)\Working Set:进程在物理内存中的份额。和Private Bytes结合分析。

Memory\Pages/sec:硬缺页速率。异常增高可能因内存紧张导致频繁换页。

通用 (Linux)

Memory\Free (通过 rstatd 或 SSH):可用内存。类似Windows的Available MBytes。

Swap\Free:可用交换空间。快速减少表示物理内存不足。

Java应用

JVM Heap Used (需配置JMX):JVM堆内存使用量。阶梯式上涨,Full GC后最低点一次比一次高,是经典堆泄漏方式。

GC Time / GC Count:垃圾回收时间和次数。越来越频繁、耗时的GC是内存压力的结果。

.NET应用

.NET CLR Memory\% Time in GC:花费在垃圾回收上的时间百分比。>20%即表示压力大。

.NET CLR Memory\# Bytes in all Heaps:托管堆上的字节数。不断增长可能为托管内存泄漏。

设计针对性的测试

稳定性测试(耐力测试):这是发现内存泄漏的标准情形。设置长时间(如4-12小时甚至更长)的稳定并发负载,观察内存随时间的变化曲线。

重复业务情形测试:设计一个包含可疑操作的脚本(如频繁创建对象、进行特定文件/数据库操作、调用某个API),反复迭代执行,观察进程内存是不是随迭代次数线性增长。

执行测试并分析数据

运行情形并实时观察:在Controller的"图表"区域,将内存相关计数器和运行Vuser数、事务响应时间、吞吐量叠加观察,寻找相关性。

深入分析结果:

在Analysis中生成报告分析:

趋势图(Overlay Graph):将 Available MBytes 或 Private Bytes 和 Running Vusers 叠加。如果负载平稳而内存不断下滑,泄漏证据确凿。

关联图(Correlate Graph):将 Available MBytes 和 Transaction Response Time 关联。如果两者呈强负相关(内存越少,响应越慢),印证了泄漏导致的。

数据导出:将计数器的详细数据导出到Excel,计算单位时间(如每小时)的内存增长速率,量化泄漏的严重程度。

从LoadRunner根本原因的诊断流程

LoadRunner提供了证据链的起点,最后定位需要结合更多工具。

定位泄漏进程和类型:通过LoadRunner确定是哪个进程的 Private Bytes 或 Heap Used 在增长,初步判断是托管内存(.NET/Java堆)泄漏还是非托管内存(本地内存)泄漏。

使用专业内存分析工具:

Java:在内存高位时,使用 jmap 生成堆转储(Heap Dump),用 Eclipse MAT 或 JProfiler 分析,找到占用最大的对象和引用链(GC Root)。

.NET:使用 CLR Profiler、 dotMemory 或 ANTS Memory Profiler 进行实时内存分析或快照对比。

C/C++:使用 Valgrind (Linux)、 Dr. Memory (Windows) 或 Visual Studio Diagnostic Tools。

关联负载和代码:将LoadRunner测试情形中内存开始显著增长的精确时间点,和脚本中正在执行的业务操作(如用户登录-查询报表-导出PDF)进行关联。再结合内存分析工具找到的可疑对象类名,就能迅速定位到可能产生泄漏的代码模块或API调用。

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